地铁内部环境质量在线检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种地铁内部环境质量在线检测系统，环境质量测量单元包括分别与控制单元的数据信号输入端连接的多种智能传感器，智能传感器包括智能微气象传感器、颗粒物检测仪、二氧化碳传感器、噪声传感器、热流传感器、壁温传感器和黑球温度传感器。本发明在环境质量测量单元中采用了微气象传感器，可以同时采集温度、湿度、风速、气压等要素，更加适用在地铁的特殊环境中安装、测量；采用模块化、分布式的组配结构，可以根据地铁内特殊环境和布局选取代表性检测点进行灵活安装；将地铁内部环境质量检测与数据应用集于一体，环境质量检测数据更准确、种类更多，同时可以发布风寒指数和人体舒适度指数等信息。
【专利说明】地铁内部环境质量在线检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种环境质量检测装置，尤其涉及一种地铁内部环境质量在线检测系统。
【背景技术】
[0002]目前地铁已经成为城市交通的主要工具，而地铁内部的二氧化碳、颗粒物指数、噪声及环境舒适度等因素被民众越来越关注。现有的地铁环境质量检测主要采用各类手持检测仪，存在内容单一、精度低，并且无法满足在线检测等问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种地铁内部环境质量在线检测系统，集成了温度、湿度、风速、气压、颗粒物浓度、二氧化碳浓度、噪声、壁温、热流、黑球温度等测量要素的地铁内部环境质量检测装置。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005]一种地铁内部环境质量在线检测系统，包括环境质量测量单元和控制单元，所述环境质量测量单元包括分别与所述控制单元的数据信号输入端连接的多种智能传感器，所述智能传感器包括智能微气象传感器、颗粒物检测仪、二氧化碳传感器、噪声传感器、热流传感器、壁温传感器和黑球温度传感器。
[0006]具体地，所述控制单元包括发射驱动电路、信号采集电路、信号处理器和通信接口，所述信号处理器的控制信号输出端与所述发射驱动电路的控制信号输入端连接，所述信号处理器的数据端口分别与所述信号采集电路和所述通信接口连接。
[0007]进一步地，所述信号采集电路的数据输入端分别与所述智能微气象传感器的数据输出端、所述颗粒物检测仪的数据输出端、所述二氧化碳传感器的数据输出端、所述噪声传感器的数据输出端、所述热流传感器的数据输出端、所述壁温传感器的数据输出端和所述黑球温度传感器的数据输出端连接。
[0008]进一步地，所述控制单元还包括预留检测设备接口，所述信号处理器的信号端口与所述预留检测设备接口连接。
[0009]本发明的有益效果在于:
[0010]本发明提供了一种地铁内部环境质量在线检测系统，具有以下优点:
[0011]在环境质量测量单元中采用了微气象传感器，可以同时采集温度、湿度、风速、气压等要素，微气象传感器具备集成度高、防护好、体积小等特点，更加适用在地铁的特殊环境中安装、测量。
[0012]采用模块化、分布式的组配结构，可以根据地铁内特殊环境和布局选取代表性检测点进行灵活安装。
[0013]将地铁内部环境质量检测与数据应用集于一体，环境质量检测数据更准确、种类更多，同时可以发布风寒指数和人体舒适度指数等信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明地铁内部环境质量在线检测系统的结构框图；
[0015]图2为本发明中所述控制单元的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0017]如图1和图2所示，本发明一种地铁内部环境质量在线检测系统，包括环境质量测量单元和控制单元，所述环境质量测量单元包括分别与所述控制单元的数据信号输入端连接的多种智能传感器，所述智能传感器包括智能微气象传感器、颗粒物检测仪、二氧化碳传感器、噪声传感器、热流传感器、壁温传感器和黑球温度传感器，多个智能传感器可以根据预定义模式将采集的数据以数字信号方式送到控制单元进行采集处理，同时可以将自身故障诊断信息和工作状态定时发送到控制单元。所述控制单元包括发射驱动电路、信号采集电路、信号处理器和通信接口，所述信号处理器的控制信号输出端与所述发射驱动电路的控制信号输入端连接，所述信号处理器的数据端口分别与所述信号采集电路和所述通信接口连接。所述信号采集电路的数据输入端分别与所述智能微气象传感器的数据输出端、所述颗粒物检测仪的数据输出端、所述二氧化碳传感器的数据输出端、所述噪声传感器的数据输出端、所述热流传感器的数据输出端、所述壁温传感器的数据输出端和所述黑球温度传感器的数据输出端连接。所述控制单元还包括预留检测设备接口，所述信号处理器的信号端口与所述预留检测设备接口连接。
[0018]本发明集成的智能微气象传感器，是一种紧凑型多参数传感器，用于测量多种气象参数。可用于对气温、相对湿度、气压以及风速的测量和检测。该气象传感器通过电容传感器元件测量相对湿度，应用NTC元件测量气温，使用超声波传感技术测量风速。检测数据的输出和处理支持多种协议:UMB-Binary，UMB-ASCII, SD1-12，MODBUS可加装外置温度传感器。
[0019]本发明集成的颗粒物检测仪，采用半导体激光为检测光源，根据光散射原理设计，加入单片机控制摒弃了传统的普通光源，采用最新型激光光源，质量浓度转换系数不受颗粒物颜色的影响。适用于公共场所及环境空气中可吸入颗粒物TSP、PM10、PM5、PM2.5、PMl浓度的快速测定、具有测量快速、准确、性能稳定、检测灵敏度高特点；测定范围
0.001-100mg/m3，灵敏度达到0.001mg/m3，精度不超过±5%;—分钟出结果，安装方便、操作简单。
[0020]本发明集成的二氧化碳变送器采用进口 GE双通道高品质CO2模块设计，双通道非分光红外原理(NDIR)，镀金光学元件，长时间工作保证CO2测量的稳定性与可靠性。是一款具有4mA?20mA电流输出和OV?5V、0V?1V电压输出的环境测量智能变送器。本发明集成的噪声仪，采用先进的数字检波技术，具有动态范围大、操作方便、用途广等特点，并且重量轻，安装方便。
[0021]本发明集成的壁温传感器采用贴片式原理，主要用于测量墙体表面的温度，贴片式温度传感器通过螺钉、磁铁或其它固定方式将传感器贴在墙体或物体表面，实现较理想的测温效果，具备测温准确性高、反应速度快，体积方便固定安装。
[0022]本发明集成的热流传感器，采用热电堆测量温度梯度，该热电堆由两种不同的金属材料组成。热电堆探测器接收热辐射，热辐射能使两个不同材料结点之间产生温差电势，以电压的形式输出，电压正比于热通量，其输出电压为毫伏信号。热流传感器的输出辐射量为W/m2，通常用G表示:G = mvX灵敏度系数，每个热流传感器分别给出标定过的灵敏度系数，量程达到±200W/m2。
[0023]本发明集成的黑球温度传感器，采用自主研发的直径150mm黑球和高精度钼电阻式温度记。表面黑体辐射涂层采用特殊材料，确保平均辐射系数达到0.95，可以真实反映在辐射热环境中人或物体受辐射热和对流热综合作用下的实际感觉温度。
[0024]本发明的控制单元中，信号处理器可采用带存储器、内嵌数据处理软件的单片机，可存储4G历史数据。采集通道包括9个数字接口、3个计数接口、3个模拟接口。发射驱动电路、信号采集电路采用常规电路，分别驱动两个发光二极管工作，采集两个接收二极管输出的电信号，进行转换后送入单片机。
[0025]上面的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.地铁内部环境质量在线检测系统，其特征在于:包括环境质量测量单元和控制单元，所述环境质量测量单元包括分别与所述控制单元的数据信号输入端连接的多种智能传感器，所述智能传感器包括智能微气象传感器、颗粒物检测仪、二氧化碳传感器、噪声传感器、热流传感器、壁温传感器和黑球温度传感器。
2.根据权利要求1所述的地铁内部环境质量在线检测系统，其特征在于:所述控制单元包括发射驱动电路、信号采集电路、信号处理器和通信接口，所述信号处理器的控制信号输出端与所述发射驱动电路的控制信号输入端连接，所述信号处理器的数据端口分别与所述信号采集电路和所述通信接口连接。
3.根据权利要求2所述的地铁内部环境质量在线检测系统，其特征在于:所述信号采集电路的数据输入端分别与所述智能微气象传感器的数据输出端、所述颗粒物检测仪的数据输出端、所述二氧化碳传感器的数据输出端、所述噪声传感器的数据输出端、所述热流传感器的数据输出端、所述壁温传感器的数据输出端和所述黑球温度传感器的数据输出端连接。
4.根据权利要求2所述的地铁内部环境质量在线检测系统，其特征在于:所述控制单元还包括预留检测设备接口，所述信号处理器的信号端口与所述预留检测设备接口连接。
【文档编号】G01D21/02GK104132688SQ201410306172
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】胡玉峰 申请人:北京华创维想科技开发有限责任公司