一种设置有PM2．5监测设备的路灯的制作方法

本发明涉及路灯产品领域，具体涉及一种设置有可吸入颗粒物监测设备的多功能路灯。

背景技术：

如今，LED灯就以其节能环保的特性，得到了大量推广、应用，LED是半导体发光二极管的缩写，其基本结构是将一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后在其四周用环氧树脂进行密封，起到保护内部芯线的作用，故LED灯泡具有很好的抗震性。

由于LED灯相对于以往白炽灯、节能灯，其耗电量只有传统路灯的三分之一左右，具有体积小、重量轻，使用寿命长，高亮度、低热量，环保、坚固耐用、色彩绚丽、形状的可塑性强等诸多优点，具有明显的优势。LED灯泡的内在特征决定了它是一种理想的光源，能替代传统的光源，具有较广泛的用途和应用前景，而太阳能的应用将会能进一步提升LED灯的环保性。

目前大多数路灯，如LED灯仅有照明功能，虽然有时也会附带一些广告功能，但其总体功能相对单一，缺少群众所关心关注的一些新的功能，缺乏与时俱进的现代化气息。而由于近年来，环境污染问题，经常出现灰霾、雾霾等天气，PM2.5也逐步为人们所关注，PM是“颗粒物质”的缩写，能长时间悬浮在空气中，上述PM2.5细颗粒物又称细粒、细颗粒，是指大气中粒径小于或等于2μm（有时用小于2.5μm，即PM2.5）的颗粒物。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗大的颗粒物相比，PM2.5富含大量的有毒有害物质，对人体健康威胁更大，极易附着于肺部深处，因此又被称作入肺颗粒物，而且能在大气中停留更长时间，输送的距离也更远，对大气环境及人体健康的影响也更大，是导致黑肺和雾霾天气的主要凶手。

由于PM2.5会对呼吸系统和心血管系统造成伤害，导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡，PM2.5已成为家喻户晓、谈之色变的“全民公敌”，现在大众对PM2.5的关注度很高，也需要及时了解这方面的信息。及时公布PM2.5数据，成为人民群众迫切需要解决的问题，将有利于更好地指引公众健康出行，针对不同的空气质量状态，采取不同的保护措施，保护自身的健康，尽可能减少危害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，就是针对上述路灯功能单一和大气污染日趋严重的现状，而提供一种设置有PM2.5监测设备的多功能路灯。

一种设置有PM2.5监测设备的路灯，包括路灯基座、路灯杆、供电电路、灯罩和LED灯，其特征在于：在所述路灯杆上，还设置有PM2.5监测设备，所述PM2.5监测设备至少为一组，并具有存储单元，以便为所监测到的PM2.5数据进行保存。

上述PM2.5监测设备，又称为PM2.5监测仪或PM2.5检测仪，是专门用于测量空气中PM2.5(可入肺颗粒物)及PM10(可吸入颗粒物)数值的专用检测仪器，以高灵敏度的微型激光传感器技术为基础，集空气动力学、数字信号处理、光机电于一体。该监测设备在连续监测粉尘浓度的同时，可收集到颗粒物，以便对其成份进行分析，并计算出质量浓度转换系数K值，可直读粉尘浓度，能监测PM10、PM5、PM2.5、PM1.0等数据。上述测定PM2.5浓度的过程，需要分两步进行，首先将PM2.5与较大的颗粒物分离，然后再测定分离出来的PM2.5的重量，具有测试精度高、性能稳定、操作简单方便的特点，可广泛适用于公共场所及大气环境的测定，还可用于空气净化器净化效率的评价分析。

本发明所述的PM2.5监测设备采用了β射线吸收法、微量振荡天平法、重量法进行PM2.5浓度的监测。

但如果用户要实现自动监测，就需要用到β射线吸收法和微量振荡天平法。

上述PM2.5监测设备采用了β射线吸收法，所述采用了β射线吸收法的PM2.5监测设备由设备主机、采样头、PM2.5切割器、样品动态加热系统和采样泵组成。

其原理如下：环境空气由采样泵吸入采样管，经过滤膜后排出，颗粒物沉积在滤膜上，然后照射一束β射线，当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时，β射线的能量衰减，由于衰减的程度和PM2.5的重量成正比，通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。

上述PM2.5监测设备采用了微量振荡天平法，所述采用了微量振荡天平法的PM2.5监测设备由设备主机、采样头、PM2.5切割器、滤膜动态测量系统和采样泵组成。

所述微量振荡天平法是在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管，在其振荡端安装可更换的滤膜，振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜时，其中的颗粒物便沉积在滤膜上，滤膜的质量变化导致振荡频率的变化，通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量，再根据流量、现场环境温度、气压和振荡频率的变化，计算出该时段PM2.5的浓度。

上述PM2.5监测设备采用了重量法，即先将PM2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重。根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，计算出PM2.5的浓度，其原理是分别通过一定切割特征的采样器，以恒速抽取定量体积空气，将环境空气中的PM2.5和PM10截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的质量差和采样体积，计算出PM2.5和PM10的浓度。

上述重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其它方法是否准确的标杆，且成本较低，但重量法需要人工称重，工作量大、程序繁琐费时。所以一般适用于近郊或经济条件相对落后的小城市或用于PM10污染变化较小的城市，在目前国内外环境质量评估中应用比较广泛。

本发明所述PM2.5监测设备具有无线发送模块，如上述采用了β射线吸收法的PM2.5监测设备，可每小时自动得出一个监测数据，实时反映空气中PM2.5和PM10浓度的变化情况，并可将PM2.5监测设备通过无线发送模块，连接空气质量自动监测系统，进行远程数据自动发送、传输和上报，以供监测部门进行远程监控。

本发明所述的PM2.5监测设备设置在路灯杆的表面，用以监测所在区域的空气质量，如环境粉尘检测、大气悬浮颗粒监测、工业烟气污染排放控制等指标数值。

本发明所述的PM2.5监测设备与路灯杆为一体结构或分体结构。当二者为一体结构时，该PM2.5监测设备与所述路灯杆部分，为不可分离状态；当二者为分体结构时，该PM2.5监测设备与所述路灯杆部分之间设置有连接机构，届时可根据用户需要，随时进行拆分、安装。

本发明所述的PM2.5监测设备与路灯杆为固定结构或活动结构。当二者为固定结构时，该PM2.5监测设备在上述路灯杆中的位置成固定状态、不可变动；当二者为活动结构时，该PM2.5监测设备可调节其所在位置、所处角度。届时，用户可通过手动控制、电动控制或自动控制的方式进行调节。

所述PM2.5监测设备的接口为USB接口、RS232接口或蓝牙接口，以便与不同的设备进行连接和数据传输。

进一步的，所述路灯杆表面还设置有显示屏，以将相关PM2.5监测数据即时显示在该路灯的显示屏上，提供给大家，并可将数据自动调零。

通过上述描述可知，本发明与现有路灯相比，具有如下进步和优点。

一种设置有PM2.5监测设备的路灯，通过在传统路灯杆的基础上，增加PM2.5监测功能，能及时发布群众所关心的PM2.5数值，让人民群众得到了及时准确的环境质量信息提示，将有利于更好地指引公众健康出行，并针对不同的空气质量状态，采取不同的保护措施，如及时带上PM2.5口罩或减少出行，尽可能减少危害，为锻炼及户外活动提供了很好的帮助。既能提高全民的环保意识，也能督促政府加大环境治理力度。由于实现了一物多用，降低了整体产品的总体成本，尤其适合在污染较重或地理位置重要的地方，同时也能实现监测数据的远程传输，为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供了准确、可靠的数据依据。

附图说明

为进一步说明本发明，现结合附图进行详细阐述。

图1为本发明中PM2.5监测设备的三种监测方法。

图2为本发明中一种具有无线发送模块的路灯的结构原理框图。

图3为本发明中采用了微量振荡天平法的PM2.5监测设备的一种结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明中PM2.5监测设备的三种监测方法。

本发明中所述的PM2.5监测设备采用了重量法、β射线吸收法或微量振荡天平法的监测方法。

其中，重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其它方法是否准确的标杆，且成本较低，但重量法需要人工称重，工作量大、程序繁琐费时。而β射线吸收法和微量振荡天平法，能实现自动监测，各有优劣，用户可根据不同的使用需要选择合适的监测方法。

本实施例中，一种设置有PM2.5监测设备的路灯，包括路灯基座、路灯杆、供电电路、灯罩和LED灯，其特征在于：在所述路灯杆上，还设置有PM2.5监测设备，并通过设备支架与路灯杆进行连接，用于测量空气中PM2.5(可入肺颗粒物)数值。当然，该PM2.5监测设备也可安装在该路灯的其他部位，用以监测、发布所在区域的空气质量，如环境粉尘检测、大气悬浮颗粒监测、工业烟气污染排放控制等指标数值，本实施例中的路灯可广泛适用于公共场所及大气环境的测定，还可用于空气净化器净化效率的评价分析。

通过在传统路灯的基础上，增加PM2.5监测及发布功能，为群众锻炼及户外活动提供了很好的帮助，也能为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据。

图2为本发明中一种具有无线发送模块的路灯的结构原理框图。

图中：一种具有无线发送模块的路灯，包括路灯本体、PM2.5监测设备、无线发送模块、存储单元和控制模块，所述无线发送模块对监测到的PM2.5数据进行远程数据自动发送、传输；所述存储单元对所监测到的PM2.5数据进行保存；所述路灯本体、PM2.5监测设备、无线发送模块、存储单元分别与该控制模块相连。

在本实施例中，PM2.5监测设备为采用了β射线吸收法的PM2.5监测设备，可每小时自动得出一个监测数据，实时反映空气中PM2.5浓度的变化情况，并可由控制模块控制，通过无线发送模块进行远程的数据自动发送、传输，以供监测部门进行远程监控。尤其适合在污染较重或地理位置重要的地方，能为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据，从而及时督促政府加大环境治理力度。

具体地，作为该无线发送模块的一种具体实施方案，该无线发送模块为3G或GSM通信模块，届时可通过短信等方式将实时的环境数据发送到相关管理人员的手机上。

图3为本发明中采用了微量振荡天平法的PM2.5监测设备的一种结构框图。

本实施例中，PM2.5监测设备采用了微量振荡天平法，所述采用了微量振荡天平法的PM2.5监测设备由设备主机、采样头、PM2.5切割器、滤膜动态测量系统和采样泵组成。

其过程如下：所述采样泵为一头粗一头细的空心玻璃管，粗头固定，细头装有滤芯。空气从粗头进，细头出，PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比。于是，根据振荡频率的变化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明一种设置有PM2.5监测设备的路灯的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。