生物气溶胶传感网络监测方法与流程

本发明涉及一种生物气溶胶传感网络监测方法。

背景技术：

基于激发光诱导本征荧光检测技术为检测原理的生物气溶胶监测仪因具有实时性好、灵敏度高等诸多优点，在口岸检验检疫、生物武器预警、重大场所安保等场合的生物气溶胶监测具有重要的预警和初检作用。

单点生物气溶胶监测仪或传感器只能监测其附近范围内的气溶胶状况，无法满足较大面积场地或整栋楼宇的生物气溶胶监测需求。为此，一般采用两种方案解决上述问题。

方案一为采用便携式生物气溶胶监测仪，由工作人员携带仪器在不同的目标监测区域逐个进行探测，该方案所需仪器数量少，成本低，但无法实现目标区域的连续实时监测，容易漏检，且需要人工参与，无法实现自动监测。

方案二为采用多台生物气溶胶监测仪组成传感器网络，确保大型区域都能连续实时监测，但该方案所需传感器数量多，大型场所的传感器网络构建成本尤其高，难以得到广泛的推广应用。

技术实现要素：

针对上述现有技术方案的缺陷，本发明提供一种生物气溶胶传感网络监测方法。本发明以少数生物气溶胶监测传感器和多个光学尘埃粒子计数传感器组成传感监测网络的感监测方法，可以实现成本低、覆盖范围大、误报率低的生物气溶胶传感监测。

本发明的技术解决方案如下：

一种生物气溶胶传感网络监测方法，其特点在于该方法包括如下步骤：

1)根据监测范围需求和重要等级设置监测点的点数量和位置并绘制传感监测网络的监测点示意图：

2)在所述的传感监测网络的监测点示意图的以多个较重要监测点为中心划分成多个“米”字型子监测区域，在每个“米”字型子监测区域的中心称为中心监测点(1)在“米”字型子监测区域的周围的八个点简称为外围监测点，还有既不在中心监测点又不在周围监测点的监测点称为孤点，将所述的孤点划归就近的“米”字型子监测区域，对所有监测点的位置给予编号：例如：第n“米”字型子监测区域的中心监测点为n01，外围监测点按顺时针方向依次为n02、n03、n04、n05、n06、n07、n08，对孤点依次为n09、n010、…，其中n的取值为1、2、3、…、n，n为“米”字型子监测区域的总数；

3、在每个“米”字型子监测区域的中心为中心监测点设置生物气溶胶监测传感器和尘埃粒子计数传感器，在所述的外围监测点和所属孤点设置尘埃粒子计数传感器构建子监测网络；

4)在总监测范围外设置总控系统，所述的总控系统与所有的监测点都有通信联系，在所述的总控系统的显示屏上矩阵地显示所有的监测点的位置：

5)所述的总控系统与所述的监测点启动工作；

6)所有监测点的生物气溶胶监测传感器和尘埃粒子计数传感器对粒子浓度进行监测，所有监测点定时地将粒子浓度值的信息和位置信息输入所述的总控系统，总控系统按下列规则进行处理；

①当第n“米”字型子监测区域的中心监测点、外围监测点和孤点的粒子浓度均无显著增加时，系统不发出预警信息；

②当第n中心监测点的总尘埃粒子浓度和荧光粒子浓度的增加值均超过预设警戒值时，所述的总控系统直接发出预警信息；

③当第n“米”字型子监测区域的外围监测点或孤点的粒子浓度增加值超过预设值时，总控系统给第n中心监测点发出巡检指令；

④第n中心监测点收到巡检指令后，该中心监测点的生物气溶胶传感器即刻沿巡检轨道快速到达超过预设值的外围监测点或孤点处，如生物气溶胶传感器的总粒子浓度的增加值和荧光粒子的增加量都超过预设警戒值，则发出报警信息，如生物气溶胶监测传感器的总粒子浓度在正常波动范围内，则不予报警，同时将故障信息反馈给总控系统，然后返回到原中心监测点位置，返回步骤5)。

所述的尘埃粒子计数传感器的检测数据出现异常时，生物气溶胶传感器会巡检确认，如二者的粒子浓度检测结果相差大时，总控系统会发出故障信息，及时排除故障传感点或派人赴故障点排除故障。

所述的尘埃粒子计数传感器采用弹性光散射测量原理可测量不同粒径档的尘埃粒子数浓度，可有效感知空气中粒子浓度的变化；所述的生物气溶胶监测传感器基于弹性光散射测量技术和紫外光诱导本征荧光检测技术，不仅可以测量空气中尘埃粒子的变化，还能根据荧光粒子的浓度探知空气中生物气溶胶粒子浓度的变化。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、生物气溶胶传感监测布点成本低。

生物气溶胶监测传感器成本较高，一般成本在尘埃粒子计数传感器的10倍以上，本发明采用多个尘埃粒子计数传感器初检、少量生物气溶胶监测传感器巡检的方法，在不漏检的基础上大大降低了布点成本。

2、监测误报率低。

本发明采用初检加巡检的方案，大部分监测点都会经过两次检测确认，因此能显著降低误报率。

3、自带自诊断功能。

尘埃粒子计数传感器的检测数据出现异常时，生物气溶胶传感器会巡检确认，如二者的粒子浓度检测结果相差大，总控系统会发出故障信息，及时排除故障传感点或派人排除故障，因此，在不增加额外诊断手段和成本的情况下，具有较强的自诊断能力。

附图说明

图1为本发明生物气溶胶传感监测方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

图1为本发明生物气溶胶传感监测方法示意图，由图可见，本发明生物气溶胶传感网络监测方法，该方法包括如下步骤：

1)根据监测范围需求和重要等级设置监测点的点数量和位置并绘制传感监测网络的监测点示意图：

2)在所述的传感监测网络的监测点示意图的以多个较重要监测点为中心划分成多个“米”字型子监测区域，在每个“米”字型子监测区域的中心称为中心监测点1，在“米”字型子监测区域的周围的八个点简称为外围监测点3，还有既不在中心监测点1又不在周围监测点3的监测点称为孤点4，将所述的孤点4划归就近的“米”字型子监测区域，对所有监测点的位置给予编号：例如：第n“米”字型子监测区域的中心监测点为n01，外围监测点3按顺时针方向依次为n02、n03、n04、n05、n06、n07、n08，对孤点4依次为n09、n010、…，其中n的取值为1、2、3、…、n，n为“米”字型子监测区域的总数；

3、在每个“米”字型子监测区域的中心为中心监测点1设置生物气溶胶监测传感器和尘埃粒子计数传感器，在所述的外围监测点3和所属孤点4设置尘埃粒子计数传感器构建子监测网络；

4)在总监测范围外设置总控系统，所述的总控系统与所有的监测点都有通信联系，在所述的总控系统的显示屏上矩阵地显示所有的监测点的位置：

5)所述的总控系统与所述的监测点启动工作；

6)所有监测点的生物气溶胶监测传感器和尘埃粒子计数传感器对粒子浓度进行监测，所有监测点定时地将粒子浓度值的信息和位置信息输入所述的总控系统，总控系统按下列规则进行处理；

①当第n“米”字型子监测区域的中心监测点1、外围监测点3和孤点4的粒子浓度均无显著增加时，系统不发出预警信息；

②当第n中心监测点1的总尘埃粒子浓度和荧光粒子浓度的增加值均超过预设警戒值时，所述的总控系统直接发出预警信息；

③当第n“米”字型子监测区域的外围监测点3或孤点4的粒子浓度增加值超过预设值时，总控系统给第n中心监测点1发出巡检指令；

④第n中心监测点1收到巡检指令后，该中心监测点1的生物气溶胶传感器即刻沿巡检轨道2快速到达超过预设值的外围监测点3或孤点4处，如生物气溶胶传感器的总粒子浓度的增加值和荧光粒子的增加量都超过预设警戒值，则发出报警信息，如生物气溶胶监测传感器的总粒子浓度在正常波动范围内，则不予报警，同时将故障信息反馈给总控系统，然后返回到原中心监测点1位置，返回步骤5)。

所述的尘埃粒子计数传感器的检测数据出现异常时，生物气溶胶传感器会巡检确认，如二者的粒子浓度检测结果相差大时，总控系统会发出故障信息，及时排除故障传感点或派人赴故障点排除故障。

实验表明，本发明以少数生物气溶胶监测传感器和多个光学尘埃粒子计数传感器组成传感监测网络，可以实现成本低、覆盖范围大、误报率低的生物气溶胶传感网络监测。