VOC监测微站的制作方法

本实用新型涉及一种VOC监测微站，属于空气质量监测装置技术领域。

背景技术：

由于VOC的组成成分复杂，每种成分在大气中的含量很低，通常为(0～4000)ppb，属于超低气体浓度探测。目前国内对大气VOC的监测主要是使用气相色谱法，该方法需要人工采样，封样，操作仪器，而每一步操作都对样品有严格的控制要求，增加了测定难度，而且不能对监测点的VOC浓度状态进行实时监测，不利于环保人员对相关企业的排放数据进行实时掌控。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种VOC监测微站，能够实现VOC的实时监测，减少监测的人力物力，解决了现有技术中出现的问题。

本实用新型所述的VOC监测微站，包括机箱，机箱包括机箱上壳和机箱下壳，机箱上壳的上方设有风速风向传感器，风速风向传感器包括安装为一体的风速传感器和风向传感器，机箱下壳和机箱上壳的外部设有机箱开孔，机箱下壳的内部设有控制器、GPS定位模块、无线数据传输模块和传感器组件，控制器连接风速传感器、风向传感器、GPS定位模块和无线数据传输模块，传感器组件包括PID传感器，PID传感器连接控制器，控制器通过无线传输模块与服务器实现数据通讯，机箱下壳的内部还设有电源模块，电源模块连接控制器、风速风向传感器、GPS定位模块、无线数据传输模块和传感器组件进行供电。

环境空气经过机箱上壳和机箱下壳的机箱开孔处扩散和对流进入机箱内部，传感器组件对进入的环境空气进行采集，传感器将采集到到的VOC浓度数据传送到控制器，控制器对传送来的数据处理，得出浓度数据，然后再将浓度数据经由控制器集成的无线传输模块发送到服务器，GPS定位模块用于获取定位信息，由控制器进行采集。

所述的机箱上壳的上方设有传感器支架，风速传感器和风向传感器安装在传感器支架的外部，风速传感器和风向传感器同轴安装且上下分布。

风速风向传感器通过传感器支架安装到机箱上壳上，然后通过机箱上壳的机箱开孔把连接线接入到控制器的数据接口。

所述的机箱上壳的上方还设有温湿度传感器，机箱上壳的上方联接有温湿度传感器支架，温湿度传感器安装在温湿度传感器支架上，温湿度传感器通过机箱上壳处的机箱开孔把连接线接入到控制器的数据接口处。

所述的无线传输模块为GPRS模块，机箱上壳的上方还设有GPS天线和GPRS天线，GPS 天线和GPRS天线通过导线连接到控制器的天线接口处。

所述的机箱下壳的内部设有安装背板，控制器、电源模块和传感器组件安装固定在安装背板上；所述安装背板可以让控制器、电源模块、传感器组件等快速安装固定，方便将各个接口进行统一，理线方便，避免在机箱上进行处理，节省人力与物料成本。

所述的传感器组件还包括传感器变送板，PID传感器可插拔式的安装在传感器变送板上。

所述的电源模块包括电源控制器、空气断路器和蓄电池，市电通过机箱开孔接到空气断路器上边的接口，空气断路器连接到电源控制器的市电接口，机箱上壳的上方设有太阳能电池板，太阳能电池板通过机箱开孔接入连接到电源控制器的太阳能接口，蓄电池接到电源控制器的电池接口，电源控制器的负载端接线到控制器的电源入口处。

电源模块可以方便接入市电或者太阳能电池或者二者同时接入，在为整个微站供电的同时可以将多余的电量存进蓄电池，在外部供电断开的时候使用蓄电池供电，以达到24小时监控的目的。

所述的机箱开孔处安装有金属网。

机箱上壳和机箱下壳包含机箱开孔开孔，可以保证环境空气能够顺畅的扩散进入机箱内部，保证机箱内空气中VOC浓度与环境空气中VOC浓度保持一致，从而保证传感器监测浓度即为环境空气中VOC浓度。金属网防止蚊虫和杂物进入，通过细孔的金属网隔离，保证透气性的同时防止蚊虫和杂物进入。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型所述的VOC监测微站，能够实现VOC的实时监测，使得监测设备更加轻便，体积更小、重量更轻、成本更低、部署更加灵活方便；机箱上下壳均涉及有相关开孔，使得空气能够由扩散加对流两种方式进入机箱内部，使得机箱内部空气状况与机箱外部环境空气状况实时保持高度一致，从而使传感器系统能够更加准确的检测到环境中VOC的浓度，使得相关人员能够更加准确的掌握VOC的实时状态。

本实用新型针对VOC低浓度现状，提供VOC监测微站，该微站采用光离子化(PID)传感器，对低浓度的VOC进行监测，并将监测数据和采集地GPS信息试试传送至服务器，对污染浓度、污染发生地、污染时间等进行实时监测，为相关人员对污染情况的掌握提供有力的数据支撑，本装置具有体积小、重量轻、部署方便、长时间免维护等特点，极大的减少部署的人力物力、减少监测的人力物力。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实用新型实施例的电路连接框图；

图3为本实用新型实用新型实施例的电源的电路连接框图；

图中：1、风速风向传感器；2、传感器支架；3、GPS天线；4、机箱上壳；5、机箱开孔；6、电源控制器；7、机箱下壳；8、空气断路器；9、安装背板；10、蓄电池；11、控制器；12、传感器组件；13、GPRS天线；14、温湿度传感器支架；15、温湿度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

实施例1：

如图1-3所示，本实用新型所述的VOC监测微站，包括机箱，机箱包括机箱上壳4和机箱下壳7，机箱上壳4的上方设有风速风向传感器1，风速风向传感器1包括安装为一体的风速传感器和风向传感器，机箱下壳7和机箱上壳4的外部设有机箱开孔5，机箱下壳7的内部设有控制器11、GPS定位模块、无线数据传输模块和传感器组件12，控制器11的外部连接风速传感器、风向传感器、GPS定位模块和无线数据传输模块，传感器组件12包括PID传感器，PID传感器连接控制器11，控制器11通过无线传输模块与服务器实现数据通讯，机箱下壳7的内部还设有电源模块，电源模块连接上述各个电气元件进行供电。

为了进一步说明上述实施例，机箱上壳4的上方设有传感器支架2，风速传感器和风向传感器安装在传感器支架2的外部，风速传感器和风向传感器同轴安装且上下分布。

为了进一步说明上述实施例，机箱上壳4的上方还设有温湿度传感器15，机箱上壳4的上方联接有温湿度传感器支架14，温湿度传感器15安装在温湿度传感器支架14上，温湿度传感器15通过机箱上壳4处的机箱开孔5把连接线接入到控制器11的数据接口处。

为了进一步说明上述实施例，无线传输模块为GPRS模块，机箱上壳4的上方还设有GPS 天线3和GPRS天线13，GPS天线3和GPRS天线13通过导线连接到控制器11的天线接口处。

为了进一步说明上述实施例，机箱下壳7的内部设有安装背板9，控制器11、电源模块和传感器组件12安装固定在安装背板9上。

为了进一步说明上述实施例，传感器组件12还包括传感器变送板，PID传感器可插拔式的安装在传感器变送板上。

为了进一步说明上述实施例，电源模块包括电源控制器6、空气断路器8和蓄电池10，市电通过机箱开孔5接到空气断路器8上边的接口，空气断路器8连接到电源控制器6的市电接口，机箱上壳4的上方设有太阳能电池板，太阳能电池板通过机箱开孔5接入连接到电源控制器6的太阳能接口，蓄电池10接到电源控制器6的电池接口，电源控制器6的负载端接线到控制器11的电源入口处。

为了进一步说明上述实施例，机箱开孔5处安装有金属网。

本实施例的工作原理为：环境空气通过机箱上壳4和机箱下壳7的机箱开孔5通过扩散和对流等方式进入机箱内部，被安装在机箱内部的传感器组件12监测到，传感器组件12将监测到的数据通过数据线上传到控制器11，控制器11得出VOC浓度值，同时，GPS模块通过 GPS天线3接收GPS信息，得出该监测微站的位置数据，并将浓度数据、位置信息、时间信息和其他必要数据通过GPRS模块经过GPRS天线13上传至服务器。

VOC监测微站的电源系统如下：VOC监测微站可以同时接入市电和太阳能电池或者二者二选一。市电通过机箱开孔5接到空气断路器8上边的接口，然后用电源线将空气断路器8 连接到电源控制器6的市电接口，同时如果有太阳能，将太阳能的接线通过机箱开孔5接入连接到电源控制器6的太阳能接口。将蓄电池10接到电源控制器6的电池接口，最后从电源控制器6的负载端接线到控制器11的电源入口处。

控制器11采用STM32f103vct6型单片机，PID传感器采用PID-AH2型传感器。

天线系统包含GPS天线3和GPRS天线13，通过机箱上壳4的开孔连接到控制器11的天线接口。

风速风向传感器1通过传感器支架2安装到机箱上壳4上，温湿度传感器15通过温湿度传感器支架14安装到机箱上壳4上，然后通过机箱上壳4的开孔把连接线接入到控制器11 的数据接口。

完成所有的安装之后VOC监测微站就可以自动进行数据采集监测，并将监测到的VOC浓度实时上传至服务器。

采用以上结合附图描述的本实用新型的实施例的VOC监测微站，能够实现VOC的实时监测，减少监测的人力物力，解决了现有技术中出现的问题。但本实用新型不局限于所描述的实施方式，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。