空气质量实时监测系统和监测方法
【专利说明】空气质量实时监测系统和监测方法
[0001 ] 本申请是分案申请，母案的申请号为201310115821.5，申请日为2013年4月3日，发明名称为“空气粒子浓度和荧光强度数据的实时监测系统和监测方法”。
技术领域
[0002]本发明属于粒子浓度和荧光强度数据检测技术领域，具体涉及一种空气质量实时监测系统和监测方法，特别是对空气粒子浓度和荧光强度数据进行实时测量和监控的系统和方法。
【背景技术】
[0003]在医药、电子、精密机械、彩管制造、微生物等等行业，对厂房内的空气洁净度有很高的要求，洁净厂房的洁净级别常以单位体积的空气中最大允许的颗粒数即粒子数浓度来衡量。
[0004]现有技术中采用尘埃粒子计数器来测量空气中各种粒径的尘埃粒子数，其中，由尘埃粒子计数器的后续处理电路输出被测空气中各种粒径的尘埃粒子数的数据，再利用LED显示屏显示尘埃粒子数数据中某一粒径通道的粒子数。尘埃粒子计数器再通过一个粒径切换键(粒径键)来切换多种尘埃粒径的多个通道。
[0005]现有技术的尘埃粒子数据给出了不同的尘埃粒径的粒子数，诸如0.3μm、0.5μm、
0.7μηι、1.Ομπι、2.0μηι、5.Ομπι、......，其中每个粒径范围也称为一个粒径通道。假设通道总数为Ν，Ν为自然数，η为某个通道的通道号，则通道号η为1?Ν的自然数。这样，例如，通过粒径键选择粒径通道号η= 1时，则在LED显示屏显示尘埃粒径为0.3μπι的粒子数;通过粒径键选择粒径通道η = 2时，在LED显示屏显示尘埃粒径为0.5μπι的粒子数；以此类推。即，现有技术中依据粒径通道号η的顺序在LED显示屏显示第η粒径通道的对应粒子数。
[0006]由此可以看出，现有的尘埃粒子计数器每按一次粒径键只能选择一个粒径通道，只能显示该一个粒径通道的粒子数，不能在同一时间对多种粒径通道的粒子数量变化进行监测。
[0007]此外，空气监测仪也被用于测量空气质量，例如在一种空气监测仪中，其将空气质量划分为0?250个不同档别，根据不同的档别范围显示红、黄、绿、蓝四种指示灯，当红灯和蓝灯亮的时候会报警。同时，它还例如将挥发性有机气体划分为0?99个不同档别;将有害气体划分为0?99个不同档别，并在不同的档别范围内显示为红黄绿三种指示灯，显示灯红色的时候会报警。
[0008]可见，现有的空气监测仪只能将空气中的成份进行分级和报警，对空气中的粒子数不能高精度监测，不能精确地观察空气中各通道的粒子数和荧光强度数据的变化。
[0009]荧光技术可以用来鉴别荧光物质，每一种荧光物质都有其特定的激发光谱和发射光谱。
[0010]固定发射波长，在不同波长下所记录到的样品发射荧光的相对强度，即得激发光谱，激发光谱确定荧光物质适宜的激发波长的依据，就是反映物质受到激发以后的情况，反映出该物质对于外来激发光的响应，反映其自身辐射波长随激发波长的变化关系。
[0011]固定激发波长，记录在不同波长所发射的荧光的相对强度，即得发射光谱，物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱，发射光谱确定荧光物质检测波长的依据。
[0012]荧光强度是荧光物质发射荧光的光量子数，荧光物质的荧光效率决定其荧光强度，它同时决定荧光物质检测的灵敏度。因而荧光强度可以用来检测荧光物质，在低浓度等条件下，样品浓度(也即空气粒子数)和荧光强度呈线性关系。
[0013]综上所述，现有技术不能对空气粒子浓度或荧光强度数据进行实时地监测和显示，特别是不能对二者同时进行实时地监测和显示，因此无法满足人们对于空气质量日益提尚的要求。
【发明内容】
[0014](一)要解决的技术问题
[0015]本发明所要解决的技术问题现有的空气监测装置不能多通道实时地显示空气粒子数和荧光强度数据，不能达到当前对于空气质量监测的要求。
[0016](二)技术方案
[0017]为解决上述技术问题，本发明提出一种空气粒子浓度和荧光强度数据的实时监测系统，包括监控端和检测装置，所述监控端和检测装置之间通过有线或无线方式连接，所述检测装置用于根据控制指令来检测和输出空气粒子浓度和荧光强度数据;所述监控端用于向检测装置发送控制指令，并接收由所述检测装置输出的空气粒子浓度和荧光强度数据，对该数据进行处理后进行实时显示。
[0018]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述监控端包括主控模块、输入输出模块、数据解析模块、粒子数最大值查找模块、荧光强度最大值查找模块、绘图模块和显示模块，其中，所述输入输出模块用于将来自主控模块的控制指令发送给检测装置，并接收由所述检测装置发送来的数据;所述数据解析模块用于对所述输入输出模块接收的检测数据进行解析，从中分别提取空气粒子数数据和荧光强度数据，并将所提取的空气粒子数数据分别输入到所述粒子数最大值查找模块和绘图模块，将所提取的荧光强度数据则分别输入到荧光强度最大值查找模块和绘图模块;所述粒子数最大值查找模块用于从所述空气粒子数数据包含的各通道的粒子数数据中查找其中的最大值，并输入到所述绘图模块;所述荧光强度最大值查找模块用于从所述荧光强度数据包含的各通道的荧光强度数据中查找其中的最大值，并输入到所述绘图模块;所述绘图模块用于根据从所述数据解析模块接收到的数据，以及从粒子数最大值查找模块和荧光强度最大值查找模块接收到的所述最大值，生成实时的绘图数据后输出到显示模块;所述显示模块用于根据由所述绘图模块发送的绘图数据显示实时的多通道粒子数分布图形和多通道荧光强度数据分布图形。
[0019]根据本发明的一种【具体实施方式】，系统还包括主控模块，所述主控模块用于通过所述输入输出模块向所述检测装置发送控制指令，并控制所述数据解析模块、绘图模块和显示模块的运行。
[0020]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述主控模块还连接有一个用户输入模块，该用户输入模块用于接收用户的输入，并根据用户输入的信息来生成用于发送给所述检测装置的控制指令。
[0021]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述绘图模块还用于生成一个用户操控界面数据，所述显示模块用于根据该用户操作界面数据显示用户操控界面，用户可通过该用户操控界面可以向所述主控模块输入数据。
[0022]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述输入模块是鼠标，所述主控模块还用于将该鼠标输入的鼠标位置数据转送到所述绘图模块中；所述绘图模块还用于根据该鼠标位置数据生成用户标注线数据;所述显示模块还用于根据该用户标注线数据在所述多通道粒子数分布图形和多通道荧光强度数据分布图形中显示用户标注线，所述用户标注线是指由用户实时标注且高亮显示的某一个粒径通道的粒子数图形标注线和荧光强度数据图形标注线。
[0023]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述绘图模块还用于根据数据解析模块解析得到的空气粒子数数据和荧光强度数据生成空气粒子总浓度数据和触发次数数据，触发次数是指各荧光强度通道对应的粒子数。
[0024]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述绘图模块还用于根据所述空气粒子总浓度数据和触发次数数据生成空气粒子总浓度图形指示数据和触发次数图形指示数据;所述显示模块根据该空气粒子总浓度图形指示数据和触发次数图形指示数据显示空气粒子总浓度和