一种基于太阳能的空气流环境监测装置制造方法

文档序号:6062347阅读:266来源:国知局
一种基于太阳能的空气流环境监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于太阳能的空气流环境监测装置,该装置包括太阳能发电模组、控制开关、直流电动机、监测模块;其中,太能发电模组包括太阳能光伏组件、光伏控制器、蓄电池;监测模块包括叶轮、传感器组、微控制器、显示屏、存储器、通讯模块,所述传感器组包括温度传感器a、湿度传感器b、气压传感器c、颗粒物浓度传感器d;本装置利用太能发电,将太阳能转化蓄电池电能,并为系统的叶轮驱动及其它监测装置供电,具有绿色环保、无污染特点。本装置采用动态的空气流进行温度、湿度、气压、颗粒物浓度监测,其监测结果相较普通的静态监测更加可靠、真实。本装置结构简单、安装方便,可安装在屋顶或室外墙
【专利说明】—种基于太阳能的空气流环境监测装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种空气流监测装置,属于环境监测【技术领域】,尤其涉及一种基于太阳能的空气流环境监测装置。

【背景技术】
[0002]环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测,跟踪环境质量的变化,确定环境质量水平,为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。了解环境水平,进行环境监测,是开展一切环境工作的前提。环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。总的来说,就是计划-采样-分析-综合的获得信息的过程。
[0003]近年来,随着我国经济的持续快速发展,各地的化工园区蓬勃兴起,随之产生的环境问题也越来越受到人们重视。随着生活水平的提高,人们也越来越关注环境质量,并随之做出相应的防护措施,保护自身的健康。太阳能是一种干净的可再生的新能源,越来越受到人们的青睐,在人们生活、工作中有广泛的作用,其中之一就是将太阳能转换为电能,太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光,把水烧至沸腾变为水蒸气,然后用来发电。太阳能发电有两大类型:一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电),另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。
[0004]太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式,在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。
[0005]太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P_V转换的固体装置,在广大的无电力网地区,该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电,一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度,在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是“光伏一建筑(照明)一体化”技术,而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。
[0006]太阳能发电系统主要包括:太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端。太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元,因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。


【发明内容】

[0007]本实用新型的目的在于提供了一种基于太阳能的空气流环境监测装置,该装置采用太阳能发电并驱动叶轮转动,采样流动的空气进行环境质量监测,可实现实时动态监测,其监测结果可通过显示屏直接显示,便于查看结果且监测结果更可靠。
[0008]为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为一种基于太阳能的空气流环境监测装置,该装置包括太阳能发电模组、控制开关、直流电动机、监测模块;其中,太能发电模组包括太阳能光伏组件、光伏控制器、蓄电池;监测模块包括叶轮、传感器组、微控制器、显示屏、存储器、通讯模块,所述传感器组包括温度传感器a、湿度传感器b、气压传感器C、颗粒物浓度传感器d ;具体而言,所述太阳能发电模组为太阳能发电装置,太阳能光伏组件与光伏控制器连接,光伏控制器与蓄电池相连,太阳光照射在太阳能光伏组件表面,通过光伏控制器2控制太阳能光伏组件与蓄电池之间的电压值,同时将太阳能储能到蓄电池内。
[0009]所述监测模块为空气流采集监测装置,叶轮由直流电动机驱动将监测模块外部的空气吸入到监测模块内部;传感器组通过各传感器对吸入的空气流进行监测,传感器组监测的结果输入到微控制器内,微控制器将监测的结果通过显示屏显示,同时可将监测结果存储至存储器内;另外,微控制器可通过通讯模块与外界联系,如通过蓝牙无线传输将监测结果发送到其它监测设备;所述传感器组、显示屏、存储器、通讯模块与微控制器通过串口相连接。
[0010]所述蓄电池一方面为监测模块供电,以保证监测结果的实时显示、存储,另一方面蓄电池通过控制开关与对驱动叶轮的直流电动机供电。
[0011]所述传感器组包括的温度传感器a、湿度传感器b、气压传感器C、颗粒物浓度传感器d为相互独立布置,可分别对叶轮吸入的空气流进行温度、湿度、气压、颗粒物浓度监测。
[0012]所述颗粒物浓度传感器d可以为PM2.5或者PMlO浓度监测传感器。
[0013]与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果。
[0014]1、本装置利用太能发电,将太阳能转化蓄电池电能,并为系统的叶轮驱动及其它监测装置供电,具有绿色环保、无污染特点。
[0015]2、本装置采用动态的空气流进行温度、湿度、气压、颗粒物浓度监测,其监测结果相较普通的静态监测更加可靠、真实。
[0016]3、本装置结构简单、安装方便,可安装在屋顶或室外墙体。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1为太阳能的空气流环境监测装置结构简图。
[0018]图中:1、太阳能光伏组件,2、光伏控制器,3、蓄电池,4、控制开关,5、监测模块5,5.1、叶轮,5.2、传感器组,5.3、微控制器,5.4、显示屏,5.5、存储器,5.6、通讯模块,a、温度传感器,b、湿度传感器,C、气压传感器,d、颗粒物浓度传感器。

【具体实施方式】
[0019]以下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1所示,一种基于太阳能的空气流环境监测装置,该装置包括太阳能发电模组、控制开关4、直流电动机、监测模块5 ;其中,太能发电模组包括太阳能光伏组件1、光伏控制器2、蓄电池3 ;监测模块5包括叶轮5.1、传感器组5.2、微控制器5.3、显示屏5.4、存储器5.5、通讯模块5.6,所述传感器组5.2包括温度传感器a、湿度传感器b、气压传感器C、颗粒物浓度传感器d ;具体而言,所述太阳能发电模组为太阳能发电装置,太阳能光伏组件I与光伏控制器2连接,光伏控制器2与蓄电池3相连,太阳光照射在太阳能光伏组件I表面,通过光伏控制器2控制太阳能光伏组件I与蓄电池3之间的电压值,同时将太阳能储能到蓄电池3内。
[0021]所述监测模块5为空气流采集监测装置,叶轮5.1由直流电动机驱动将监测模块5外部的空气吸入到监测模块5内部;传感器组5.2通过各传感器对吸入的空气流进行监测,传感器组5.2监测的结果输入到微控制器5.3内,微控制器5.3将监测的结果通过显示屏
5.4显示,同时可将监测结果存储至存储器5.5内;另外,微控制器5.3可通过通讯模块5.6与外界联系,如通过蓝牙无线传输将监测结果发送到其它监测设备;所述传感器组5.2、显示屏5.4、存储器5.5、通讯模块5.6与微控制器5.3通过串口相连接。
[0022]所述蓄电池3 —方面为监测模块5供电,以保证监测结果的实时显示、存储,另一方面蓄电池3通过控制开关4与对驱动叶轮5.1的直流电动机供电。
[0023]所述传感器组5.2包括的温度传感器a、湿度传感器b、气压传感器C、颗粒物浓度传感器d为相互独立布置,可分别对叶轮5.1吸入的空气流进行温度、湿度、气压、颗粒物浓度监测。
[0024]所述颗粒物浓度传感器d可以为PM2.5或者PMlO浓度监测传感器。
[0025]该装置的工作过程如下,当需要监测时,打开控制开关4,蓄电池3对直流电机供电并驱动驱动叶轮5.1转动,监测模块5外部的空气通过叶轮5.1被吸入监测模块5内部,空气流通过传感器组5.2监测空气流温度、湿度、气压、颗粒物浓度,监测的结果输入到微控制器5.3内,微控制器5.3将监测的结果输出到显示屏5.4上,同时监测的结果被储存在存储器5.5内,方便多个采样时间点的结果对比。所述的太阳光照射在太阳能光伏组件I的表面,通过光伏控制器2控制太阳能光伏组件I与蓄电池3的电压,实现将太阳能转化为蓄电池3的电能。
【权利要求】
1.一种基于太阳能的空气流环境监测装置,其特征在于:该装置包括太阳能发电模组、控制开关(4)、直流电动机、监测模块(5);其中,太能发电模组包括太阳能光伏组件(I)、光伏控制器(2)、蓄电池(3);监测模块(5)包括叶轮(5.1)、传感器组(5.2)、微控制器(5.3)、显示屏(5.4)、存储器(5.5)、通讯模块(5.6),所述传感器组(5.2)包括温度传感器(a)、湿度传感器(b)、气压传感器(C)、颗粒物浓度传感器(d);具体而言,所述太阳能发电模组为太阳能发电装置,太阳能光伏组件(I)与光伏控制器(2)连接,光伏控制器(2)与蓄电池(3)相连,太阳光照射在太阳能光伏组件(I)表面,通过光伏控制器(2)控制太阳能光伏组件⑴与蓄电池⑶之间的电压值,同时将太阳能储能到蓄电池⑶内; 所述监测模块(5)为空气流采集监测装置,叶轮(5.1)由直流电动机驱动将监测模块(5)外部的空气吸入到监测模块(5)内部;传感器组(5.2)通过各传感器对吸入的空气流进行监测,传感器组(5.2)监测的结果输入到微控制器(5.3)内,微控制器(5.3)将监测的结果通过显示屏(5.4)显示,同时可将监测结果存储至存储器(5.5)内;另外,微控制器(5.3)可通过通讯模块(5.6)与外界联系,如通过蓝牙无线传输将监测结果发送到其它监测设备;所述传感器组(5.2)、显示屏(5.4)、存储器(5.5)、通讯模块(5.6)与微控制器(5.3)通过串口相连接; 所述蓄电池(3) —方面为监测模块(5)供电,以保证监测结果的实时显示、存储,另一方面蓄电池(3)通过控制开关(4)与对驱动叶轮(5.1)的直流电动机供电; 所述传感器组(5.2)包括的温度传感器(a)、湿度传感器(b)、气压传感器(C)、颗粒物浓度传感器(d)为相互独立布置,可分别对叶轮(5.1)吸入的空气流进行温度、湿度、气压、颗粒物浓度监测; 所述颗粒物浓度传感器(d)可以为PM2.5或者PMlO浓度监测传感器。
【文档编号】G01D21/02GK204027597SQ201420375049
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】方遒 申请人:北京联合大学
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