本实用新型涉及环保领域，特别涉及一种垃圾填埋气体的在线监测装置。
背景技术：
由于历史原因，在我国城市区域形成了数量巨大的非正规垃圾填埋场，非正规填埋场一般防渗工程措施不达标，且无渗滤液和填埋气收集系统，渗滤液和填埋气无规排放，填埋场及周边的大气、地表水、土壤和地下水等生态环境污染严重，造成了土地资源的严重浪费。
另外，在我国城市化进程中，城区的工业企业在厂址搬迁后遗留了大量污染场地，其中有许多类似于垃圾填埋场的挥发性半挥发性有机物污染场地，有机污染物对土壤、地下水及大气环境造成了严重污染，时刻威胁着周边居民人身健康，亟需对污染场地进行修复治理。
目前，众多的非正规垃圾填埋场及类似污染场地已经成为制约地区社会经济发展的重要障碍，为解决城市用地紧张，实施该类型场地的治理修复，恢复土地开发高效利用，在国内各大城市中已经逐步实施。在非正规垃圾填埋场及类似污染场地的治理修复中，修复的状态可以通过监测垃圾或土壤的温度、湿度、污染物浓度等参数来了解，进而反馈调整修复运行计划。然而，实际工程中温度、湿度、污染物浓度的实时监测难度较大，国内还没有可靠稳定的监测系统装置。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种垃圾填埋气体的在线监测装置，解决了现有技术难以准确、稳定、在线监测垃圾场的垃圾填埋气体浓度的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种垃圾填埋气体的在线监测装置，包括依次连接的气体采样组件、气体预处理组件、气体浓度分析组件和信号处理组件，所述信号处理组件的输出端通过有线线缆或者无线传输单元连接数据处理单元。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过气体采样组件对填埋场的垃圾填埋气体采样，再通过气体预处理组件对采样到的垃圾填埋气体进行过滤,并将过滤后的气体输出到气体浓度分析组件，经气体浓度分析组件分析得到气体浓度数据，气体浓度数据经过信号处理组件处理后通过有线线缆或无线通信传输到数据处理单元，可以实现对垃圾填埋场填埋气体数据的在线采集、传输、处理等功能，从而对垃圾填埋场填埋气体进行准确、可靠地在线监测，便于垃圾填埋场及同类污染场的场地污染调查、污染修复状态评估，提高垃圾填埋场的管理效率和水平，改善对填埋场周边土地和居民身体健康的保护水平；同时本实用新型采用模块化设计，安装方便，布置灵活，可根据垃圾填埋场实际情况优化布置，因此应用范围广泛。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，还包括外壳，所述气体预处理组件、所述气体浓度分析组件和所述信号处理组件均置于所述外壳内，所述外壳为防爆材料。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案在所述气体预处理组件、所述气体浓度分析组件和所述信号处理组件外部设置防爆材料制备的外壳,可以保护气体预处理组件、气体浓度分析组件和信号处理组件免受水、尘和爆炸等因素影响。
进一步，所述气体采样组件包括至少一个气体采样管，气体采样管设置在监测井中，且每个监测井至少设置一个气体采样管，气体采样管为PVC、TPU或PTFE材质的透明软管。
进一步，当监测井中设有多个气体采样管时，所述气体采样管在监测井中等距离设置，相邻两个气体采样管间距为3-5米,且每个气体采样管在监测井的安装深度均不相同。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，首先通过钻探或者挖掘方式建设监测井，然后将气体采样管设置在监测井中，从而采集监测井中的垃圾填埋气体。每个监测井中设置了至少一个气体采样管，气体采样管为PVC、TPU或PTFE材质的透明软管，每个气体采样管都有固定的排空时间和正常检测时间，从而随时切换测量管道或单独对一测量管道进行连续测量。当有多个气体采样管时，气体采样管在监测井中等距设置，相邻两个气体采样管的间距为3～5米，且每个气体采样管在监测井的安装深度均不同，尽可能采集监测井中不同深度的垃圾填埋气体，使监测的垃圾填埋气体数据更加完整、准确。
进一步，所述气体预处理组件包括至少一个过滤单元，每个过滤单元均包括腐蚀性气体过滤芯和/或水分过滤芯。
进一步，还包括沼气泵，所述沼气泵的进气端通过所述过滤单元至少连接一个气体采样管。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，通过腐蚀性气体过滤芯和水分过滤芯对采集到的垃圾填埋气体中的腐蚀性气体和水分进行过滤，防止气体浓度分析组件被腐蚀性气体腐蚀，提高了气体浓度数据的准确性。通过设置沼气泵，可以在负压环境下，方便地将垃圾填埋气体从地表下或堆体中抽出，也可以随时切换采样管道或单独对一采样管道进行连续采样，便于进行气体过滤和浓度分析。
进一步，所述气体分析组件包括至少一个用于采集气体浓度信号的气体浓度分析单元，每个所述气体浓度分析单元包括CH4传感器、CO2传感器、O2传感器、H2S传感器、CO传感器、NH3传感器、TPH传感器和VOC传感器中的至少一个。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案通过设置多种气体传感器，可以根据实际需要方便地对采样气体的各种气体浓度进行监测，从而获取准确、可靠、完整的气体浓度数据。
进一步，所述信号处理组件包括至少一个信号处理单元，每个信号处理单元均包括依次设置的信号放大电路、滤波电路和模数转换器，所述信号放大电路用于对所述气体浓度分析单元采集的气体浓度信号进行放大；所述滤波电路用于对放大的气体浓度信号进行滤波；所述模数转换器用于对滤波后的气体浓度信号进行模数或者数模转换，并将模数或者数模转换后的气体浓度信号发送给数据处理单元。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案信号处理组件包括至少一个信号处理单元，每个信号处理单元均包括依次设置的信号放大电路、滤波电路和模数转换器，对气体浓度电信号进行放大、滤波和模数转换，提高气体浓度数据的可靠性、准确性，也便于存储、运算等处理。
进一步，所述数据处理单元包括信号接收单元和与所述信号接收单元相连接的显示单元、报警单元和存储单元，所述显示单元用于显示信号接收单元接收到的气体浓度信号；所述存储单元用于存储信号接收单元接收到的气体浓度信号；所述报警单元用于当信号接收单元接收到的气体浓度信号超过预设阈值时进行报警。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案的信号接收单元接收气体浓度数据后通过显示单元显示当前气体浓度和历史气体浓度变化，存储单元存储气体浓度数据，便于调查污染情况和评估污染修复状况，如果情况特别重要和紧急，就用报警模块报警，方便管理。
进一步，所述无线传输单元为WiFi单元、ZigBee单元或Z-wave单元；所述有线线缆采用RS-232传输协议、RS-422传输协议、RS-485传输协议或FSK传输协议。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，可以根据实际需要采用多种数据传输方式，数据通信兼容性较好，利于数据后期处理。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例提供的垃圾填埋气体在线监测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
图1为本实用新型一个实施例提供的垃圾填埋气体在线监测装置的结构示意图，如图1所示，包括依次连接的气体采样组件、气体预处理组件、气体浓度分析组件和信号处理组件，信号处理组件的输出端通过有线线缆或者无线传输单元连接数据处理单元。本实施例通过气体采样组件对填埋场的垃圾填埋气体采样，再通过气体预处理组件对采样到的垃圾填埋气体进行过滤,并将过滤后的气体输出到气体浓度分析组件，经气体浓度分析组件分析得到气体浓度数据，气体浓度数据经过信号处理组件处理后通过有线线缆或无线通信传输到数据处理单元，可以实现对垃圾填埋场填埋气体数据的在线采集、传输、处理等功能，从而对垃圾填埋场填埋气体进行准确、可靠地在线监测，便于垃圾填埋场及同类污染场的场地污染调查、污染修复状态评估，提高垃圾填埋场的管理效率和水平，改善对填埋场周边土地和居民身体健康的保护水平。
优选的，在本实用新型的一个实施例中，还包括外壳，所述气体预处理组件、所述气体浓度分析组件和所述信号处理组件均置于所述外壳内，所述外壳为防爆材料，从而保护气体预处理组件、气体浓度分析组件和信号处理组件免受水、尘和爆炸等因素影响。
优选的，在本实用新型的一个实施例中，所述气体采样组件包括至少一个气体采样管，气体采样管设置在监测井中，且每个监测井至少设置一个气体采样管，气体采样管为PVC、TPU或PTFE材质的透明软管。PVC管为聚氯乙烯管，具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃和施工简便等特点；TPU管为热塑性聚氨酯弹性体橡胶管，具有低温回弹性好(防震)，耐摩擦(防划伤)和机械性能好等特点；PTFE管为聚四氟乙烯管，具有抗酸抗碱、抗有机溶剂、耐高温、摩擦系数低等特点，因此PVC管、TPU管和PTFE管都非常适用于对垃圾填埋气体的采集。在一个具体的实施例中，当监测井中设有多个气体采样管时，所述气体采样管在监测井中等距离设置，相邻两个气体采样管间距为3-5米,且每个气体采样管在监测井的安装深度均不相同。每个气体采样管都有固定的排空时间和正常检测时间，从而随时切换测量管道或单独对一测量管道进行连续测量。当有多个气体采样管时，气体采样管在监测井中等距设置，相邻两个气体采样管的间距为3～5米，且每个气体采样管在监测井的安装深度均不同。比如一个占地6.4万m2的非正规垃圾填埋场，堆体体积约83万m3，填埋深度11m～15m，在填埋场内均匀设置气体监测井18口，每个监测井设置3m、8m、13m三个深度的气体采样管，从而采集三个深度的填埋气体浓度，使监测的垃圾填埋气体数据更加完整、准确。
优选的，在本实用新型的另一个实施例中，所述气体预处理组件包括至少一个过滤单元，每个过滤单元均包括腐蚀性气体过滤芯和/或水分过滤芯。在其他实施例中，还可以包括与过滤单元连接的沼气泵，所述沼气泵的进气端通过所述过滤单元至少连接一个气体采样管。该实施例中，通过腐蚀性气体过滤芯和水分过滤芯对采集到的垃圾填埋气体中的腐蚀性气体和水分进行过滤，防止气体浓度分析组件被腐蚀性气体腐蚀，提高了气体浓度数据的准确性。通过设置沼气泵，可以在负压环境下，方便地将垃圾填埋气体从地表下或堆体中抽出，也可以随时切换采样管道或单独对一采样管道进行连续采样，便于进行气体过滤和浓度分析。
优选的，在本实用新型的一个实施例中，所述气体分析组件包括至少一个用于采集气体浓度信号的气体浓度分析单元，每个所述气体浓度分析单元包括CH4传感器、CO2传感器、O2传感器、H2S传感器、CO传感器、NH3传感器、TPH传感器和VOC传感器中的至少一个，从而根据实际需要方便地对采样气体的各种气体浓度进行监测，从而获取准确、可靠、完整的气体浓度数据。
优选的，在本实用新型的一个实施例中，所述信号处理组件包括至少一个信号处理单元，每个信号处理单元均包括依次设置的信号放大电路、滤波电路和模数转换器，所述信号放大电路用于对所述气体浓度分析单元采集的气体浓度信号进行放大；所述滤波电路用于对放大的气体浓度信号进行滤波；所述模数转换器用于对滤波后的气体浓度信号进行模数或者数模转换，并将模数或者数模转换后的气体浓度信号发送给数据处理单元，通过对气体浓度电信号进行放大、滤波和模数转换，提高气体浓度数据的可靠性、准确性，也便于存储、运算等处理。
优选的，在本实用新型的一个实施例中，所述数据处理单元包括信号接收单元和与所述信号接收单元相连接的显示单元、报警单元和存储单元，所述显示单元用于显示信号接收单元接收到的气体浓度信号；所述存储单元用于存储信号接收单元接收到的气体浓度信号；所述报警单元用于当信号接收单元接收到的气体浓度信号超过预设阈值时进行报警。该实施例中，信号接收单元接收气体浓度数据后通过显示单元显示当前气体浓度和历史气体浓度变化，存储单元存储气体浓度数据，便于调查污染情况和评估污染修复状况，如果情况特别重要和紧急，就用报警模块报警，方便管理。
优选的，在本实用新型的一个实施例中，所述无线传输单元为WiFi单元、ZigBee单元或Z-wave单元；所述有线线缆采用RS-232传输协议、RS-422传输协议、RS-485传输协议或FSK传输协议，从而可以根据实际需要采用多种数据传输方式，数据通信兼容性较好，利于数据后期处理。
本实用新型提供了一种垃圾填埋气体的在线监测装置，可以实现对垃圾填埋场填埋气体的准确、稳定地在线监测，便于垃圾填埋场及同类污染场的场地污染调查、污染修复状态评估，提高垃圾填埋场的管理效率和水平，改善对填埋场周边土地和居民身体健康的保护水平。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。