扬尘在线监测仪的制作方法

本实用新型涉及环境监测设备，具体涉及一种扬尘在线监测仪。

背景技术：

我国的大气雾霾、粉尘颗粒、扬尘，已经到了非常严重的状况，也是造成空气质量污染的主要元凶，随着对大气扬尘的在线检测要求，我公司根据：行业标准《空气中粉尘浓度的光散射测定法》、卫生部标准《公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法-光散射法》。设计了一种在线监测仪，为在线检测和安装提供了一款高性能的检测方法。

扬尘监测仪分两种监测方式，分别是：在线式和便携式，适用于区域环境、公共场所环境、施工工地、交通干道及其周边环境的大气细颗粒物质量浓度长期在线监测及现场监测。

传统的一些针对扬尘污染物在线监测仪存在三大问题：

1、通信方式单一，缺乏灵活性；

2、设备配置管理，固件升级等需专业人员进行现场操作，不具高效性；

3、只能实现监测，无法形成治理；本实用新型就是在这一背景下设计实现扬尘污染物在线监测。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种扬尘在线监测仪，对环境进行全天候监测，并将采集到扬尘污染物浓度及气象等数据实时准确的通过GPRS,3G/4G或有线网络传输到数据中心，并展示到现场点位设置的LED屏幕上，同时，监测装置能够根据设定好的报警规则，在污染物超标情况下，进行报警提醒。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种扬尘在线监测仪，包括监测仪主机箱和污染物采样箱，所述监测仪主机箱和污染物采样箱分离设置，所述监测仪主机箱内置数据采集主控电路板和路由器，所述污染物采样箱内置颗粒物传感器、TSP传感器、温湿度传感器；

还包括噪声传感器、风向传感器和风速传感器；

所述颗粒物传感器、温湿度传感器和TSP传感器分别通过数据采集接口电路与数据采集主控电路板连接，所述噪声传感器、风向传感器和风速传感器分别通过RS485接口与数据采集主控电路板连接，所述数据采集主控电路板通过RS232接口与Raspberry通信，所述路由器用于数据上传及设备维护提供网络和接口；

还包括无线控制器，所述数据采集主控电路板通过无线控制器连接现场降尘设备。

进一步的，还包括报警器和LED屏幕，所述报警器与数据采集主控电路板连接，所述LED屏幕显示监测数据。

进一步的，所述报警器与数据采集主控电路板之间连接有继电器。

进一步的，所述污染物采样箱内安装有数据采集接口电路板，所述数据采集接口电路集成在数据采集接口电路板上，所述电路板下方安装有用于吸入待检气体的风扇。

进一步的，所述的污染物采样箱表面设置有用于吸入待检气体的透气孔，所述透气孔的位置与风扇相对应。

进一步的，所述的监测仪主机箱配置有切断电源的空气开关以及散热风扇，所述散热风扇的控制端与所述数据采集主控电路板的输出端连接。

进一步的，所述的无线控制器是以433M无线发射器为核心，通过无线方式实现与现场降尘设备形成联动。

进一步的，所述的路由器与Raspberry之间通过RJ45接口通信。

本实用新型的有益效果是： 污染物采样箱独立于主机箱，可以保证待测气体不被二次污染，保监测准确性，同时提高整机防水，防尘能力，同时可以自动连续监测PM2.5，PM10，TSP污染物浓度，并实现更全方位的，包括：噪声，温度，湿度，风速，风向的监测；同时实现数据的实时上报，动态展示，根据设定规则进行超标报警。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型污染物采样箱的结构示意图；

图3是本实用新型数据采集主控电路板与Raspberry之间的接口电路图；

图4是本实用新型数据采集主控电路板RS485接口电路图；

图5是本实用新型数据采集接口电路板各传感器接口电路图；

图6是本实用新型以太网RJ45接口电路图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示：

一种扬尘在线监测仪，包括污染物采样箱、监测仪主机箱、监测仪立杆、LED屏幕、报警器、无线控制器以及现场降尘设备。

污染物采样箱由PM2.5/PM10一体传感器，TSP传感器、温湿度一体传感器、箱体、数据采集接口电路板、风扇组成；风扇安装于接口电路板下部；风扇用于吸入待检气体；

监测仪主机箱内部包含路由器、电源、空气开关、散热风扇、无线控制器、数据采集主控电路板组成；路由器用于数据上传及设备维护提供网络和接口；电源为设备接入市电将交流转换为直流；空气开关起接入和切断电源的作用；当温度超过设定值是，散热风扇开始工作；控制器实际上是一个基于433M无线发射器，通过无线方式实现与现场降尘设备形成联动；数据处理模块负责数据采集，分析，存储，上传，同时为接入风速、风向、噪声传感器，报警器，散热风扇，LED屏幕提供接口。

其中，噪声传感器安装在监测仪主机箱底部，风速、风向传感器安装在T型立杆的横杆两侧。

本实施例中的数据采集主控电路板是基于STM32F407核心数据采集主控电路板。

其中污染物采样箱表面设置有用于吸入待检气体的透气孔，所述透气孔的位置与风扇相对应，其结构如图2所示。

从逻辑层设计划分为三层：感知层、数据处理层及传输层；

感知层主要包括前端PM2.5/PM10一体传感器、噪声传感器、TSP传感器，温湿度传感器、喷淋控制器（即无线控制器）、报警器，感知层主要负责数据采集，现场监测设备的控制；

数据处理层负责原始数据的实时备份存储、上传，传感器实时数据的读取、统计和计算等，传输层负责为整个监测仪提供网络，包括3G/4G，有线网络等方式。

如图3-6所示：

扬尘在线监测仪内部Raspberry与数据采集主控电路板之间采用RS232通信；Raspberry与路由器之间通过RJ45接口进行连接；数据采集板主控电路板通过继电器控制报警器；风速、风向、噪声传感器与数据采集主控电路板采用RS485通信；PM2.5，PM10一体传感器、TSP传感器与数据采集接口电路板采用RS485通信；温度，湿度，大一体传感器与数据采集接口电路板采用I2C通信。

值得强调的是本实用新型中的现场降尘设备不局限于喷淋设备，一切具备降尘功能的设备都可以用于本实用新型中进行联动控制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。