一种户外voc气体监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及挥发性有机气体的户外在线监测技术。
【背景技术】
[0002]在我国颁布的国家环保法中，明确规定了严重污染环境的工艺、设备和产品实行淘汰制度，推广使用水性涂料，鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂，要求企业采用先进的生产工艺和治理技术，确保VOC污染得到控制和治理。
[0003]目前市面上销售的VOC在线监测大多都是在污染源定点监测或者是手持式检测，并且其应用范围有限，大多都是室内范围，可以确保监测装置可以得到直接电源线供电，同时由于不用直接暴露在室外，为了免于对仪器进行密封，室内已经进行了防潮处理，因此监测的气体也不需要提前处理。而这种仪器用在室外时，会受到天气和空气湿度的影响，从而导致监测结果不准确。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决上述现有技术的问题，提出一种户外VOC气体监测系统，包括多个设于户外的VOC监测终端，与VOC进行通讯的数据接收站，所述VOC检测终端包括:VOC气室、设于VOC气室内的VOC传感器和气栗、与VOC传感器电连接的VOC电路板、电源模块，所述VOC气室的进气口与前处理管相连接，所述前处理管内设有分子筛，所述分子筛的含量与VOC气室所处的户外环境的湿度成正比。
[0005]本技术方案中，电源模块包括太阳能电池、蓄电池与电源电路，所述电源电路包括充电保护电路、放电保护电路和定时断电复位电路。
[0006]VOC监测终端与数据接收站采用无线通讯。
[0007]VOC电路板包括设置在其上的用于接收VOC传感器信号的信号处理电路，与信号处理电路连接的单片机。
[0008]本发明经由太阳能电池连接气栗进行气体取样，同时VOC传感器将VOC气体浓度信号转化后进行数据传输，利用无线GPRS功能模块将数据信息传送至数据接收站，无需耗费时间及成本额外架设实体线路，大幅提高数据传输的效率，实现VOC监测终端的“即插即用”，兼具简易安装使用及数据实时远程传输的功效。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的电路框图；
图2是本发明前处理管的爆炸图；
图3是本发明VOC气室的外观示意图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图和实施例，说明本发明的结构原理。
[0011]本发明设计的户外VOC气体监测系统，包括数据接收站，以及设置在户外的多个VOC监测终端，这些VOC监测终端与数据接收站之间采用无线通讯，例如利用GPRS进行无线通讯等。
[0012]如图1至图3所示，VOC监测终端主要包括VOC气室1、VOC传感器、气栗、VOC电路板、电源模块无线通讯模块和前处理管。由于VOC监测终端设置在户外，而户外的空气中的水蒸气不能被VOC传感器的PID灯离子化，但它可以在VOC传感器的离子化腔中反射、散射和吸收紫外光线。非离子化的蒸气(IP值大于灯能量的物质)，比如甲烷，也可能像水蒸气那样散射紫外光，从而降低检测器的灵敏度。随着采样的空气一同进入到VOC气室中的灰尘和细微颗粒同样会降低VOC传感器的灵敏度，沉积在VOC传感器窗口上的颗粒也可能减少PID灯对采样的空气的辐射，水蒸气或其它较热的气体和蒸气在窗口上的冷凝也有同样的影响。所以本实施例采用铝制的VOC气室密闭地罩住VOC传感器，VOC气室I的进气口与前处理管2相连接，前处理管2内设有分子筛，采用除水的分子筛作为干燥剂，分子筛的含量与VOC气室所处的户外环境的湿度成正比。前处理管2包括管体21和盖子22，管体一端开口，另一端设有与VOC气室相连接的出气口，盖子与开口密封连接，盖子上设有与出气口口径相同的进气口，其中管体的内径为19_，进/出气口的内径为3.2mm。
[0013]本实施例采用型号为Baseline-MOCON的piD-TECH eVx光离子传感器作为VOC传感器。piD-TECH eVx传感器是一款原装进口的紫外灯光VOC气体传感器，具有极高的灵敏度和稳定性，能够侦测5ppb以上的气体。除此之外，它还有体积小巧、价格便宜、响应速度快等优点。
[0014]VOC传感器输出模拟电压信号，并且模拟电压信号与其检测到的VOC含量成线性关系的。VOC电路板包括设置在其上的用于接收VOC传感器信号的信号处理电路，与信号处理电路连接的单片机。PiD-TECH eVx光离子传感器在加上工作电压+5.5V之后，VOC传感器就会自动检测VOC含量，并且该模块有数字信号输出和模拟信号输出两种方式，采用模拟信号输出方式将数据传送给信号处理电路进行处理后，再传送给单片机，单片机进行初始化，然后将信号送入A/D转换器进行模数转换，然后进行数据采集，并将检测到的结果进行显示，判断是否超标，若是超标，则进行报警或者是通知远程的数据接收站。A/D转换器PCF8591的第4路模拟输入通道AIN3，采集的VOC含量数据正是通过该通道汇总到单片机的存储器中。
[0015]本实施例的无线通讯模块为GPRS通信模块，GPRS通信模块选用西门子的相关产品，GPRS通信模块与数采仪主机使用UART串口接口，数据通信协议符合国标212协议，支持双频GSM/GPRS，符合ETSI GSM Phase 2+标准，使VOC监测终端永远在线，支持A5/1&A5/5加密算法、透明数据传输与协议转换，支持虚拟数据专用网、短消息数据备用通道(选项)，支持动态数据中心域名和IP地址，支持RS-232/422/485或以太网接口，可通过Xmodem协议进行软件升级，并具备自诊断、告警输出和抗干扰性能，适于电磁环境恶劣环境中应用的需求。
[0016]本实施例的电源模块包括太阳能电池、蓄电池与电源电路，所述电源电路包括充电保护电路、放电保护电路和定时断电复位电路。由于VOC监测终端实在野外工作，很难取电，因此电源模块采用先进电源技术，供电电源适应范围宽，稳定性较好，选配防潮外壳，适合室外使用。二极管用于阴雨天和夜晚无太阳光时，+12V蓄电池对太阳能电池放电。
[0017]利用本发明可以测量VOC有机挥发物的气体浓度(异丁烯参考单位)。若知道目标环境是某种单一 VOC气体，可以准确测量出这种气体的真实浓度值。比如知道是苯，可以输入苯的CF值后，得到正确的苯值。若目标气体是多种VOC气体，且知道某种气体占据大比例，可以准确测量出该种气体的浓度值。若大概知道目标气体有哪些种类，可以作为进入危险场所的报警器。比如消防、事故应急救援、下水道勘察等等。通常方法是:根据常理大概知道的种类，选择报警阀值最小的那个VOC气体的报警阀值作为报警阀值，提醒人们规避危险环境。
[0018]应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种户外VOC气体监测系统，包括多个设于户外的VOC监测终端，与VOC进行通讯的数据接收站，所述VOC检测终端包括:V0C气室、设于VOC气室内的VOC传感器和气栗、与VOC传感器电连接的VOC电路板、电源模块，其特征在于，所述VOC气室的进气口与前处理管相连接，所述前处理管内设有分子筛，所述分子筛的含量与VOC气室所处的户外环境的湿度成正比。2.如权利要求1所述的户外VOC气体监测系统，其特征在于，所述电源模块包括太阳能电池、蓄电池与电源电路，所述电源电路包括充电保护电路、放电保护电路和定时断电复位电路。3.如权利要求1所述的户外VOC气体监测系统，其特征在于，所述VOC监测终端与数据接收站采用无线通讯。4.如权利要求1所述的户外VOC气体监测系统，其特征在于，所述VOC电路板包括设置在其上的用于接收VOC传感器信号的信号处理电路，与信号处理电路连接的单片机。5.如权利要求1所述的户外VOC气体监测系统，其特征在于，所述前处理管的直径为19mm06.如权利要求1所述的户外VOC气体监测系统，其特征在于，所述VOC传感器采用型号为 Baseline-MOCON 的 piD-TECH eVx 光离子传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种户外VOC气体监测系统，包括多个设于户外的VOC监测终端，与VOC进行通讯的数据接收站，所述VOC检测终端包括：VOC气室、设于VOC气室内的VOC传感器和气泵、与VOC传感器电连接的VOC电路板、电源模块，所述VOC气室的进气口与前处理管相连接，所述前处理管内设有分子筛，所述分子筛的含量与VOC气室所处的户外环境的湿度成正比。本发明可以实现24小时监测，并且成本低廉，使用方便。
【IPC分类】G01N21/33, G08C17/02
【公开号】CN105181618
【申请号】CN201510682503
【发明人】区铭成, 刘超, 吴迪骏
【申请人】深圳市境成伟业环保投资有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月21日