一种环境监测现场监控CEMS系统的制作方法

一种环境监测现场监控cems系统
技术领域
1.本实用新型涉及cems系统技术领域，具体涉及一种环境监测现场监控cems系统。


背景技术：

2.cems是英文continuous emission monitoring system的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为"烟气自动监控系统",亦称"烟气排放连续监测系统"或"烟气在线监测系统"。
3.烟气cems按测量方式分可分为三类:抽取式监测系统、现场监测系统和遥测系统；其中直接抽取式烟气cems为将排放出的烟气进行采样并传输给烟气分析仪分析其中的成分的方式。
4.在现有技术中，采用直接抽取式时，由于刚排放的烟气可能温度较高或者湿度较大，未经处理的烟气直接传输给烟气分析仪，一方面对分析结果产生干扰，另一方面对设备的损害较大，降低设备的使用寿命。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环境监测现场监控cems系统，能够将刚从工厂排放的烟气进行降温以及干燥处理，提高烟气分析仪分析结果的精准性，同时避免高温和水分对烟气分析仪的损坏，提高烟气分析仪的使用寿命。
6.通过以下技术方案来实现的：
7.一种环境监测现场监控cems系统，其特征在于，包括有数据采集装置、控制系统、驱动装置；
8.所述数据采集装置包括光电式烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、无线通讯数据发送装置；
9.所述光电式烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器分别与无线通讯数据发送装置连接；
10.所述控制系统包括无线通讯数据接收装置、中央控制器，无线通讯数据接收装置与中央控制器连接；
11.所述无线通讯数据发送装置与无线通讯数据接收装置通讯连接；
12.所述驱动装置包括气体采样泵驱动器、烟气除水器驱动器、换热器驱动器、气体采样泵驱动器、烟气除水器、换热器；
13.所述气体采样泵驱动器与中央控制器连接，气体采样泵与气体采样泵驱动器连接；烟气除水器驱动器与中央控制器连接，烟气除水器与烟气除水器驱动器连接；换热器驱动器与中央控制器连接，换热器与换热器驱动器连接；
14.烟气经气体采样泵吸入到采样管道中，采样管道中设置有换热器以及烟气除水器，采样管道与烟气分析仪连接。
15.进一步的，所述中央控制器还连接有cems烟气在线分析仪、gps定位装置、计时器，cems烟气在线分析仪设置有多个，在每一个工厂烟气排放处均有设置，每一个cems烟气在线分析仪处均设置有一个gps定位装置。
16.进一步的，所述中央控制器还连接有wifi无线通讯装置，wifi无线通讯装置用于连接中央控制器与云端数据库。
17.进一步的，所述中央控制器还连接有显示屏，用于显示烟气的温度以及湿度。
18.进一步的，所述中央控制器还连接有数据存储装置，用于存储未达排放标准的烟气的分析数据以及时间和位置信息。
19.进一步的，所述中央控制器还连接有供电切换模块，太阳能电池板以及锂电池组分别与供电切换模块连接，太阳能电池板还与蓄电池连接，所述蓄电池以及锂电池组用于为中央控制器、气体采样泵、烟气除水器、换热器、光电式烟雾传感器、温度传感器以及湿度传感器供电。
20.进一步的，所述cems烟气在线分析仪采用tr
‑
9300cems烟气分析仪。
21.进一步的，所述中央控制器采用stm32f407处理芯片。
22.本实用新型的有益效果是：
23.(1)本实用新型通过烟气除水器、换热器的设计，能够将传输给烟气分析仪的烟气进行降温以及干燥处理，提高烟气分析仪分析的精准性以及设备的使用寿命。
24.(2)本实用新型通过gps定位装置、计时器、数据存储装置的设计，当检测到排放的烟气不符合排放标准时，将检测到异常工厂的时间以及地点进行保存。
25.(3)本实用新型通过wifi无线通讯装置连接中央控制器与云端数据库的设计，可以将未达到排放标准的烟气数据以及时间地点上传到云端数据库，供环保局进行查看。
26.(4)本实用新型通过太阳能电池板以及锂电池组的设计，保证设备的持续供电。
附图说明
27.图1为本使用新型的烟气降温干燥系统的系统图。
28.图2为本实用新型的异常数据保存共享系统的系统图。
29.图3为本实用新型的供电切换系统图。
30.图4为本实用新型的供电系统图。
具体实施方式
31.下面结合本实用新型的附图1～4，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.一种环境监测现场监控cems系统，其特征在于，包括有数据采集装置、控制系统、驱动装置；
34.所述数据采集装置包括光电式烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、无线通讯数据发送装置；
35.所述光电式烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器分别与无线通讯数据发送装置连接；
36.所述控制系统包括无线通讯数据接收装置、中央控制器，无线通讯数据接收装置与中央控制器连接；
37.所述无线通讯数据发送装置与无线通讯数据接收装置通讯连接；
38.所述驱动装置包括气体采样泵驱动器、烟气除水器驱动器、换热器驱动器、气体采样泵驱动器、烟气除水器、换热器；
39.所述气体采样泵驱动器与中央控制器连接，气体采样泵与气体采样泵驱动器连接；烟气除水器驱动器与中央控制器连接，烟气除水器与烟气除水器驱动器连接；换热器驱动器与中央控制器连接，换热器与换热器驱动器连接；
40.烟气经气体采样泵吸入到采样管道中，采样管道中设置有换热器以及烟气除水器，采样管道与烟气分析仪连接。
41.本方案的工作原理简述：
42.在本实用新型中，烟气经气体采样泵吸入到采样管道中，采样管道中设置有换热器以及烟气除水器，采样管道与烟气分析仪连接；光电传感器、温度传感器以及湿度传感器均设置于工厂烟气排放管道的排放口，光电传感器检测是否有烟气排放，当有烟气排放时，温度传感器以及湿度传感器检测烟气的实时温度以及湿度，并将数据发送给中央控制器，中央控制器根据预设的温度阈值以及湿度阈值进行处理分析，同时中央控制器控制气体采样泵采集一部分烟气到分析管道中，当烟气的实时温度超过预设的温度阈值时，中央控制器打开换热器驱动器，将采集到的烟气进行降温处理，如果实时湿度超过预设的阈值时，中央控制器控制烟气除水器驱动器启动烟气除水器，除去烟气中的水分，如果烟气的温度和湿度都超过阈值时，中央控制器将同时控制烟气除水器驱动器以及换热器驱动器启动换热器；经过降温以及干燥后的烟气进入到烟气分析仪中，烟气分析仪对进入的烟气的含量进行分析，对其中的so2、nox、颗粒物、含氧量等进行分析，并将分析结果发送给中央控制器，中央控制器根据预设的国家排放标准数据进行处理分析，当烟气未达到排放标准时，中央控制器根据该处gps定位装置发送的位置信息以及计时器的实时时间信息存储在数据存储装置中，并通过wifi无线通讯装置将数据上传到云端数据库中，方便环保局人员对数据进行查看；中央控制器还连接有供电切换模块，正常情况下，通过太阳能电池板为蓄电池充电，通过蓄电池为设备供电，当出现阴雨天，太阳能不满足设备的供电需求时，蓄电池中的电量检测装置将检测到的蓄电池剩余电量发送给中央控制器，中央控制器根据预设的最低电量阈值进行处理分析，当蓄电池电量低于预设的最低电量阈值时，中央控制器将控制供电切换模块将太阳能供电切换到锂电池组供电，通过锂电池为设备继续供电，保证设备的持续运行。本实用新型通过无线通讯装置连接数据采集装置与控制系统，相对于有限接线方式来说，避免了复杂的接线过程，同时中央控制器的位置不受限定，可以放置于更加安全可靠的位置。
43.进一步的，所述中央控制器还连接有cems烟气在线分析仪、gps定位装置、计时器，cems烟气在线分析仪设置有多个，在每一个工厂烟气排放处均有设置，每一个cems烟气在线分析仪处均设置有一个gps定位装置，将位置信息以及时间信息进行保存，方便了解到是哪一出工厂什么时间排放出未达标的烟气。
44.进一步的，所述中央控制器还连接有wifi无线通讯装置，wifi无线通讯装置用于连接中央控制器与云端数据库，将异常数据上传到云端数据库，方便环保局人员对数据进行查看，整治该处工厂。
45.进一步的，所述中央控制器还连接有显示屏，用于显示烟气的温度以及湿度，方便工作人员实时查看烟气的温度以及湿度。
46.进一步的，所述中央控制器还连接有数据存储装置，用于存储未达排放标准的烟气的分析数据以及时间和位置信息，将数据进行保存，避免数据的丢失。
47.进一步的，所述中央控制器还连接有供电切换模块，太阳能电池板以及锂电池组分别与供电切换模块连接，太阳能电池板还与蓄电池连接，所述蓄电池以及锂电池组用于为中央控制器、气体采样泵、烟气除水器、换热器、光电式烟雾传感器、温度传感器以及湿度传感器供电；这样的设计可以保证设备的持续运行，同时高效利用自然资源，环保无污染。
48.进一步的，所述cems烟气在线分析仪采用tr
‑
9300cems烟气分析仪，该分析仪具有样气保护反吹系统、自动标定系统，使得分析结果更加精准。
49.进一步的，所述中央控制器采用stm32f407处理芯片，该系列微控制器缩短了采用8位和16位微控制器的设备与采用32位微控制器的设备之间的性能差距，能够在经济型用户终端产品上实现先进且复杂的功能。
50.值得注意的是：本方案中的光电式烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、无线通讯装置、中央控制器、计时器、gps定位装置、气体采样泵、换热器、烟雾除水器、数据存储装置、显示屏、云端数据库、供电切换模块、太阳能电池板、锂电池组、蓄电池等均为现有技术中的常用电路或实物，本方案的创新不在于单个的电路上，而是数个模块以及电路的配合使用达到将排放的烟气先进过降温干燥处理再进行成分分析的目的，提高分析的精准度同时提高烟气分析仪的使用寿命。