一、產(chǎn)品背景
實驗室作為對氣體類設備檢測的部門,在整個計量單位占有舉足輕重的地位,對實驗室環(huán)境進行監(jiān)測,可為現(xiàn)場實驗人員提供長期可靠的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)。由于環(huán)境監(jiān)測點通常分布的地理位置分散且沒有電源供給的地方,傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測執(zhí)行效率低,人力成本高,而且國內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)存在參差不齊,不同廠家、不同原理其檢測性能和精度存在差異,給檢測數(shù)據(jù)的準確性確認帶來困難,且不少設備隨著使用時間的延長和環(huán)境因素的影響,檢測精準度和靈敏度也會大大降低,因此需要定期對設備進行檢驗。目前環(huán)境監(jiān)測的設備存在功能單一、檢測數(shù)據(jù)單一、檢測數(shù)據(jù)不準、體積龐大等諸多問題。
本項目旨在增加檢測氣體數(shù)據(jù)的多樣化,氣體的凈化功能以及通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)實時監(jiān)測該套系統(tǒng)的運行狀態(tài)和檢測數(shù)據(jù)實時上傳,通過大數(shù)據(jù)來分析該系統(tǒng)的運行狀態(tài),而且還建立傳感器壽命的預估系統(tǒng),對傳感器壽命進行預評估,當系統(tǒng)有什么問題時,會提醒使用者對儀器進行維護,從而確保檢測到數(shù)據(jù)的準確性。
二、產(chǎn)品改進說明
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足,設計了一種基于GPRS技術、改進后的433M無線數(shù)傳技術和智能傳感器技術相結合的多功能環(huán)境遠程監(jiān)測凈化系統(tǒng),它不僅能同時對多個監(jiān)測點進行多種環(huán)境氣體數(shù)據(jù)采集、環(huán)境溫濕度進行監(jiān)測、就地風機控制、空氣環(huán)境凈化等功能,而且能夠基于改進后433M無線通信協(xié)議將各個從機采集的數(shù)據(jù)匯聚到主機,主機則通過GPRS網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程服務器,用戶可通過電腦或者手機上網(wǎng)實時查看環(huán)境空氣數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場查看監(jiān)測系統(tǒng)工作狀態(tài)。
433M無線通訊改進說明:
1、 通信數(shù)據(jù)采用AES數(shù)據(jù)加密,保證數(shù)據(jù)通信安全性。
2、 我們每個終端設備內部都做有中繼跳轉算法,實現(xiàn)設備與設備之間間隔通信。
3、 內部增加數(shù)據(jù)重發(fā)機制,當某個終端設備通信五次不成功,通信主設備認為此終端設備處于離線狀態(tài)。
4、 我們把433通信數(shù)據(jù)分為了三層,物理層、數(shù)據(jù)鏈路層,應用層。
a) 物理層規(guī)范有傳輸介質的特性標準。
b) 數(shù)據(jù)鏈路層定義了如何傳輸數(shù)據(jù)。
c) 應用層是定義了數(shù)據(jù)如何解析與應用。
5、 我們數(shù)據(jù)都采用了強化版CRC校驗,提高數(shù)據(jù)通信的抗干擾能力。
其結構主要由以下部分組成:
多功能環(huán)境遠程監(jiān)測凈化系統(tǒng)包括一個主機、多個從機采集系統(tǒng)、風機控制系統(tǒng)以及凈化系統(tǒng)這四部分組成。
1. 主機系統(tǒng)
機殼采用壁掛式結構,該裝置主要用于現(xiàn)場工作人員的操作及查看。內置操作顯示屏,使用改進后的433M無線通信可對從機、風控裝置、凈化裝置進行參數(shù)設置以及各個裝置的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集顯示;內置人體紅外感應裝置,在設備無人操作狀態(tài)使設備處于屏保狀態(tài),起到節(jié)能省電作用,感應人體時設備屏幕自動啟動;內置語音系統(tǒng),從機采集到環(huán)境氣體超標時,語音播報告警以及當工作人員進入現(xiàn)場時播報當前工作環(huán)境狀態(tài)。
主機系統(tǒng)結構圖
主機系統(tǒng)組成部件:1、改進后433M無線通訊模塊;2、操作屏;3、人體紅外感應裝置;4、語音播報裝置。
2. 叢機系統(tǒng)
機殼采用鋁合金材質,該裝置主要用于現(xiàn)場環(huán)境氣體的采集檢測。內置多組份氣體檢測智能傳感器,采用紅外光譜原理技術,精度高、功耗低、重復性穩(wěn)定等優(yōu)點;內置氣體采樣裝置,采用自吸式采集方式,把環(huán)境氣體以主動吸入的方式進行檢測;內置鋰電池供電方式,可移動式檢測環(huán)境氣體,在無工作電源的場景也可保持常時間的工作狀態(tài)。該裝置采用改進后433M無線通信技術,使就地實時采集的環(huán)境氣體數(shù)據(jù)上傳主機。
叢機系統(tǒng)結構圖
從機系統(tǒng)組成部件:1、改進后433M無線通訊模塊;2、氣體采集泵;
3、鋰電池模塊;4、多組分傳感器模塊;5、電源接口;6、進樣口;7、信號采集處理模塊;8、電源模塊
3. 風機控制系統(tǒng)
機殼采用鋁合金材質,內置電源模塊、微型繼電器,采用改進后的443M無線通訊技術接收以及反饋主機的工作指令,從而達到對現(xiàn)場風機啟停的控制。
風機控制系統(tǒng)結構圖
風機控制系統(tǒng)組成部件:1、改進后433M無線通訊模塊;2、交流電源插口;3、電源模塊;4、微型繼電器控制模塊
4. 凈化系統(tǒng)
機體采用萬向輪移動結構,該裝置主要用于凈化環(huán)境空氣中有毒有害氣體,采用水稀釋和吸附劑(Y-X1型吸附劑、5A分子篩、日立吸附劑、KDHF-03)兩種方式達到對有毒有害氣體的過濾凈化,通過改進后的443M無線通訊技術接收以及反饋主機的工作指令。
凈化系統(tǒng)結構圖
凈化系統(tǒng)組成部件:1、改進后433M無線通訊模塊;2、把手、3、電源插口;4、空氣泵;5、電源模塊;6、吸附劑氣室;7、萬向輪;8、排水口;9、氣泡石;10、316不銹鋼內膽;11、排氣口;12、注水口
三、產(chǎn)品示意圖