負氧離子監測系統

2022-01-17 18:13:475121

負氧離子監測系統

1、系統概述

空氣負(氧)離子(Negative air (oxygen) ion，NAI)是帶負電荷的單個氣體分子和氫離子團的總稱。在自然生態系統中，森林和濕地是產生空氣負(氧)離子的重要場所。在空氣凈化、城市小氣候等方面有調節作用，其濃度水平是城市空氣質量評價的指標之一。空氣負離子資源將成為森林生態旅游地吸引游客的重要手段，人們已經認識到，空氣負離子是一種無形的、重要的生態旅游資源。尤其是結合現在的“物聯網”+“互聯網”形式的智慧景區建設，部署景區負氧離子監測系統，用數據來清晰的展示景區的空氣質量狀態，對合理開展生態旅游、指導空氣負氧離子旅游資源開發具有重要的現實意義。DYNAI-D1型負氧離子監測系統主要針對國內各地生態公園，濕地公園，瀑布公園，森林公園，自然保護區，旅游景區的環境和區域空氣質量集中監控和管理的一套可無人值可24小時不間斷實時監控記錄的自動化監測系統，并將監測到的數據實時傳輸到云服務器、可在遠程大數據平臺查看、下載數據，同時將監測數據發布到LED大屏幕進行顯示。

2、系統組成

整個系統由數據感知、數據采集、數據傳輸、數據處理、數據展示五個部分組成，如圖所示：

(1)數據感知：包括負氧離子傳感器、可增選溫度、濕度、風速、風向、降雨量等多種傳感器;

(2)數據采集系統：包括數據采集器、供電系統、避雷裝置、結構件;

(3)數據傳輸系統：數據可通過4G模塊、天通一號衛星模塊、北斗短報文模塊、Lora模塊等多種傳輸方式;

(4)數據存儲與計算：包括網關、防火墻、數據存儲服務器和數據運算服務;

(5)數據展示：現場通過全彩LED大屏顯示數據、圖片與視頻，遠程大數據平臺可以對數據進行實時展示、曲線顯示、報表分析;

3、系統特點

(1)模塊化設計，系統配置靈活：系統采用模塊化設計可任意組合，根據需要增減傳感器種類和傳感器數量，兼容多種傳輸方式，供電系統根據需求配置，多個采集器可級聯使用;

(2)多種通訊模式，數據無死角傳輸：可采用4G模塊、衛星模塊、loar、有限等多種數據傳輸方式，確保數據穩定可靠傳輸;

(3)低功耗設計，多種供電方式：觀測站采市電、太陽能/蓄電池以及市電+太陽能三種供電方式，保證系統在無電地區常年穩定工作;

(4)四種展示形式，數據實時查詢：可在現場通過采集器自帶的觸摸屏查看數據，LED大屏幕展示數據，互聯網大數據平臺瀏覽數據，手機APP隨時隨地下載數據;

(5)工業化設計，系統穩定可靠：采用了防雷、抗電磁干擾電路設計，安裝避雷裝置確保系統安全穩定運行;

4、硬件技術參數

(1)數據采集器

電源：7V-15V輸入;

工作溫度：工業級-40~80℃;

處理器：ARM7核心，32/16位處理器，頻率12M~44MHz，16位ADC;

通道容量：3路RS232、2路RS485;

(2)傳感器

見4配置與型號。

(3)數據傳輸

4G模塊：12V供電，支持電信、移動、聯通以及國外多個網絡，數據間隔小于1s;

天通物聯網衛星模塊：12V供電，支持天通一號衛星網絡，數據間隔1s;

北斗終端：12V供電，支持北斗衛星傳輸，數據間隔1min;

(4)供電系統

太陽能供電：確保連續陰雨天系統工作7天以上，太陽能板12V/50W,12V/80W,12/120等，電池(12V/40Ah，12V/65Ah，12V/120Ah等)，充放電控制器(12V/6A,,12V/8A，12V/10A等);

市電：AC220V轉12V/5A,AC220V轉12V/10A等;

太陽能+市電：以上兩種方式組合

(5)屏幕

全彩LED屏幕：可根據客戶定制任意尺寸屏幕，UI界面可定定制化設計，可圖形化展示文字、圖片，視頻;

單紅LED屏幕：可定制任意尺寸屏幕，顯示文字信息;

(6)結構件

立桿：Q325材質，靜電噴塑工藝，直徑75mm，厚度2mm，高度3m/6m(可定制);

橫臂：鋁合金材質，靜電噴塑工藝，40mm方管，常規長度1200mm/700mm(可定制);

機箱：鍍鋅板材質，靜電噴塑，寬350mm，長400mm，厚度150mm，箱體可定制;

抱箍：鋁材CNC加工，靜電噴塑，直徑75mm;

5、監測站型號與配置

(1)監測站配置

名稱	型號	傳感器配置	備注
負氧離子監測站	DYNAI-D1	負氧離子
多功能負氧離子監測站	DYNAI-D7	負氧離子+六參數
多功能負氧離子監測站	DYNAI-D2	負氧離子+顆粒物

(2)傳感器技術參數

傳感器名稱	技術參數
溫濕度傳感器	1、濕度范圍：0～100%RH（非結露狀態），分辨率：0.008%RH，精度：±3%RH； 2、溫度范圍：-50～150℃；精度：±0.1（@25℃）； 3、供電電壓：DC6~16V；
大氣壓力	1、壓力范圍：700~1200hPa，精度：±0.12hPa，分辨0.18Pa； 2、供電電壓：DC6~16V;
風速傳感器	1、測量范圍：0.3 m/s～60m/s，分辨率：0.05m/s，啟動風速：0.3m/s，最大誤差：±0.5m/s（≤10m/s） ±(0.03+0.5) (>10m/s )； 2、供電電壓：DC 5～15；
風向傳感器	1、測量范圍：0°～360°，分辨率：3°，啟動風速：0.5m/s，最大誤差：±3°； 2、供電電壓：DC 5～15；
雨量傳感器	1、測量范圍：0~4mm/min，分辨率：0.1mm，最大誤差：±2%： 2、供電電壓：無需供電；
負氧離子	測量范圍：0～50000個/cm3；精度：±10%；
顆粒物	PM2.5：測量范圍：0～500μg/m3；精度：±5%； PM10：測量范圍：0～2000μg/m3；精度：±5%； TSP：測量范圍：0～2000μg/m3；精度：±5%；