一种气体自动留样系统的制作方法

本实用新型涉及气体监测领域，特别涉及一种气体自动留样系统。

背景技术：

工业作业空间或生产排放气体区域可能存在污染气体净化设备失效，或是监督、管理不到位等问题。当获悉气体排放超标信息后，传统的方法是指派相关人员前往现场采集气体污染源，随后带回实验室进行更精密地分析；或者携带便携式的分析设备前往现场分析。但无论哪种方法，都存在一定的滞后性，无法做到实时性。

固定式气体监测设备，是一种长期固定安装于可能具有指定污染气体种类现场的实时监测仪器。其通常具有RS485、4-20mA、CAN、Zigbee或无线传输等一种或多种信号传输方式。当该气体采集装置探测到指定气体种类且超标时，通过上述传输方式记录信息、通知运维人员、触发警报或触发其他联动的保护措施。这类设备篇小型化，主要还是用于超浓度、报警等讯息的监测，数据无法作为监管执法依据。因此，需要现场采样后到实验室进行更详细的分析。

采气袋是现场提取被监测气体样品的暂时性存储工具，便于后续将气体样品送往专业监测设备进一步分析。

在许多工业现场和指定气体排放区域，通常会安装针对专门类别的气体实时监测的固定式气体监测设备，当被监测空间里监测到超标的相关气体排放，则需要指派运行、维护、监督、管理相关人员前往现场采集气体样本待会分析。但此类传统方式的弊端在于污染气体超标排放的时间往往转瞬即逝，在相关人员尚未到达现场实施采样就已经恢复到合法水平，并且组织相关人员频繁往返现场的成本较高。

技术实现要素：

为了解决上述背景中的技术问题，本实用新型中披露了一种气体自动留样系统，可以实现污染现场的污染气体源自动留样功能。

本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种气体自动留样系统，包括：至少一自动样品保留系统，用于采集预设地点处的气体，其中，所述自动样品保留系统包括带锁整机外壳、主控制器、至少一气体采集装置、报警器、掉电检测电路；所述掉电检测电路与所述主控制器相连，用于意外断电事件的检测和记录，并向主控制器发送掉电检测信号；所述主控制器与所述气体采集装置相连，用于控制所述气体采集装置的取样动作。

优选地，所述主控制器包含定时采样模块及随时采样模块；所述定时采样模块用于根据预先设定好的间隔时间，控制气体采集装置的取样动作；所述随时采样模块用于根据随机指定的间隔时间，控制气体采集装置的取样动作。

优选地，还包括固定式气体监测设备、所述固定式气体监测设备通过RS485 总线通讯方式同时连接多个所述自动样品保留系统进行组网。

优选地，所述主控制器包含定时采样模块、随时采样模块及触发采样模块；所述定时采样模块用于根据预先设定好的间隔时间，控制气体采集装置的取样动作；所述随时采样模块用于根据随机指定的间隔时间，控制气体采集装置的取样动作；所述触发采样模块用于根据接收到的气体浓度报警信号，控制气体采集装置的取样动作。

优选地，所述自动样品保留系统还包括报警器，所述报警器与所述主控制器相连，用于接收主控制器发送的报警信号并发送报警信号。

优选地，所述气体采集装置包括多个采气袋、气密室、抽气泵、多个电磁阀；所述多个采气袋置于所述气密室中，所述气密室的侧壁设置有采气袋开口和气密室开口，所述多个采气袋通过所述采气袋开口连接至气密室外部的多个电磁阀，所述多个电磁阀连接所述气密室的进气口；所述气密室开口通过所述抽气泵与外部连通；所述抽气泵及所述多个电磁阀与所述主控制器相连，用于控制所述气体采集装置开始或停止采集气体。

优选地，所述气密室为一个至少能够承受正负0.1MPa的气体密闭容器。

优选地，所述自动样品保留系统还包括气体压力传感器7，的所述气密室设置有一开口通过气密管路连接至气体压力传感器7；所述气体压力传感器7与所述主控制器相连，用于实现气密系统的泄气检测功能。

优选地，所述掉电检测电路包括至少两个RTC、至少一个自锁电路和至少一个按钮，其中至少一个RTC配备电池，至少一个RTC未配备电池。

优选地，所述自动样品保留系统还包括GPRS通讯装置，所述GPRS通讯装置与所述控制器及SIM卡相连，用于紧急事件时，通知用户终端。

实施本实用新型的有益效果主要有：

1)通讯手段能够远程获悉所述自动样品保留系统的运行情况；

2)多随时采样模式和掉电检测电路，通过不可预知的采样时间和检测设备意外通断电时间，可极大地防止现场人员故意作弊行为；

3)在与多种固定式气体监测设备联动的触发模式下，实现超标立即采样，解决取证困难和人员往返成本高的难点；

4)极大程度减少往返现场的人力成本，更重要的是通过将固定式气体监测设备与本实用新型联动，可实现监测到超标气体排放的同时瞬间采样取证。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中，一种气体自动留样系统的系统架构图；

图2为一个实施例中，一种气密室及其周边设备的连接结构图；

其中，1-固定式气体监测设备、2-RS485通讯装置、3-声光报警器、4-GPRS 通讯装置、5-主控制器、6-掉电检测电路、7-气体压力传感器、8-电磁阀、81-第一电磁阀、82-第二电磁阀、83-第三电磁阀、84-第N电磁阀、9-抽气泵、10-气密室、11-采气袋、111-第一采气袋、112-第二采气袋、113-第三采气袋、114-第N 采气袋、12-带锁整机外壳、13-进气口、141-第一开口、142-第二开口、143-第三开口、144-第N开口、145-第N+1开口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种气体自动留样系统，包括：至少一自动样品保留系统，用于采集预设地点处的气体，其中，所述自动样品保留系统包括带锁整机外壳12、主控制器5、气体采集装置、报警器、掉电检测电路6；所述掉电检测电路6与所述主控制器5相连，用于意外断电事件的检测和记录，并向主控制器发送掉电检测信号；所述主控制器与所述气体采集装置相连，用于控制所述气体采集装置的取样动作。所述自动样品保留系统内的所有电器元件都由主控制器负责采集和控制。

其中，如图2所示，气袋置于所述气密室10中，所述气密室10的侧壁设置有采气袋开口和气密室开口，所述多个采气袋11通过所述采气袋开口连接至气密室10外部的多个电磁阀8，所述多个电磁阀8连接所述气密室10的进气口13；所述气密室开口通过所述抽气泵9与外部连通；所述抽气泵9及所述多个电磁阀 8与所述主控制器相连，用于控制所述气体采集装置开始或停止采集气体。优选地，所述采气袋开口为N个，连接进气口13，用于气袋内样品气体的采集。其中，所述N为大于等于1的自然数。所述气密室开口为1个，连接排气口，用于控制气袋内样品气体的吸入和排空。其中，所述气袋可采用采样袋。

具体的，所述气密室10是一个至少能够承受正负0.1MPa的气体密闭容器，该气体密闭容器的侧壁开孔N+1个，其中N表示内部放置的所述采气袋11数量每个采气袋11由一根气管连接至气密室10外部的所述电磁阀8，所述电磁阀8 共计N个。第一采气袋111连接所述第一开口141，所述第一开口141连接所述第一电磁阀81，所述第一电磁阀81连接所述进气口13；第二采气袋112连接所述第二开口141，所述第二开口142连接所述第二电磁阀82，所述第二电磁阀82 连接所述进气口13；第三采气袋113连接所述第三开口143，所述第三开口143 连接所述第三电磁阀83，所述第三电磁阀83连接所述进气口13；第N采气袋 114连接所述第N开口144，所述第N开口144连接所述第N电磁阀84，所述第N电磁阀84连接所述进气口13。抽气泵9通过气管连接到气密室10的第N+1 开口145，当所述抽气泵9开始工作排出气体时使气密室10内形成负压，此时指定所述的一个或多个电磁阀8选通其中的一路或多路气管，即可控制从进气口13 吸入的气体污染源流入到某一个或多个采气袋。

其中，所述自动样品保留系统还包括报警器，所述报警器与所述主控制器相连，用于接收主控制器发送的报警信号并发送报警信号。其中，所述报警器为声光报警器3。

其中，所述掉电检测电路6包括至少两个RTC(Real-Time Clock,实时时钟)、至少一个自锁电路和至少一个按钮，其中至少一个RTC配备电池，至少一个RTC 未配备电池。具体的，所述的掉电检测电路6由2个RTC、1个自锁电路和1个按钮组成。所述RTC的作用是记录日期和时间。所述自锁电路具有上电默认保持低电平的特性，通过按下所述按钮使所述自锁电路切换为始终保持高电平状态。所述的其中1个RTC配备电池，另1个RTC未配备电池。当所述的自动保留样品系统现场通电时按下所述按钮，自锁电路输出高电平并通知主控制器，由此得知当次属于正常上电。当所述的自动保留样品系统意外断电时，自锁电路输出低电平并通知主控制器，由此得知当次属于非正常上电，未配备电池的RTC 由于停止工作可记录下断电时间，配备电池的RTC始终工作可记录下再次上电时间。

其中，所述自动样品保留系统还包括GPRS通讯装置4，所述GPRS通讯装置4与所述控制器及SIM卡相连，用于紧急事件时，通知用户。具体的，所述的自动样品保留系统发生紧急事件时通过GPRS通讯装置4以短信形式通知到指定的手机号码。所述GPRS通讯装置4连接一张出厂预置的SIM卡，由主控制器控制何时发送短信。

其中，所述主控制器包含定时采样模块及随时采样模块；所述定时采样模块用于根据预先设定好的间隔时间，控制气体采集装置的取样动作；所述随时采样模块用于根据随机指定的间隔时间，控制气体采集装置的取样动作。具体的，所述自动样品保留系统包含定时采样及随时采样两种工作模式。所述定时采样工作模式是指每间隔一段时间采样一次，该定时间隔时间可设置。所述随时采样工作模式是指由主控制器随机指定每两次采样的间隔时间，该随机间隔时间不可设置不可查看，此模式下具有防止人为断电和人为切断进气口13等作弊行为的功效。

其中，所述自动样品保留系统还包括气体压力传感器7，的所述气密室10 设置有一开口通过气密管路连接至气体压力传感器7；所述气体压力传感器7与所述主控制器相连，用于实现气密系统的泄气检测功能。

本实施例的实现装置包括带锁整机外壳12、主控制器、电磁阀8、抽气泵9、气密室10、采气袋、声光报警器、气体压力传感器7、掉电检测电路6、GPRS 通讯及RS485通讯等。该装置内的所有电器元件都由主控制器负责采集和控制。

作为一优选实施例，所述气体自动留样系统还包括固定式气体监测设备1和 RS485通讯装置2、所述固定式气体监测设备1通过RS485通讯装置2总线通讯方式同时连接多个所述自动样品保留系统进行组网。所述的自动样品保留系统的 RS485通讯由主控制器发送与接收，可与外部的多种固定式气体监测设备1连接，采用Modbus协议实现兼容性。RS485协议的特征在于可以在同一条总线上同时挂载多个所述的自动样品保留系统，以每个设备不同的地址来识别身份。

其中，所述主控制器除了包含上述的定时采样模块及随时采样模块，还包括触发采样模块。具体的，所述触发采样工作模式必须与固定式气体监测设备1连接组网时才能使用，该模式下固定式气体监测设备1实时监控被测环境的气体浓度，当实时浓度超出设定预警值时，通知所述的自动样品保留系统立即执行采集气体样本取证动作。

在符合本领域技术人员的知识和能力水平范围内，本文实施例提及的各种实施例或者技术特征在不冲突的情况下，可以相互组合而作为另外一些可选实施例，这些并未被一一罗列出来的、由有限数量的技术特征组合形成的有限数量的可选实施例，仍属于本实用新型揭露的技术范围内，亦是本领域技术人员结合附图和上文所能理解或推断而得出的。

最后需要指出的是，上文所列举的实施例，为本实用新型较为典型的、较佳实施例，仅用于详细说明、解释本实用新型的技术方案，以便于读者理解，并不用以限制本实用新型的保护范围或者应用。因此，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、改进等而获得的技术方案，都应被涵盖在本实用新型的保护范围之内。