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负氧离子监测系统

2022-01-17 18:13:47765

负氧离子监测系统

1、系统概述

空气负(氧)离子(Negative air (oxygen) ion,NAI)是带负电荷的单个气体分子和氢离子团的总称。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负(氧)离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用,其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。空气负离子资源将成为森林生态旅游地吸引游客的重要手段,人们已经认识到,空气负离子是一种无形的、重要的生态旅游资源。尤其是结合现在的“物联网”+“互联网”形式的智慧景区建设,部署景区负氧离子监测系统,用数据来清晰的展示景区的空气质量状态,对合理开展生态旅游、指导空气负氧离子旅游资源开发具有重要的现实意义。DYNAI-D1型负氧离子监测系统主要针对国内各地生态公园,湿地公园,瀑布公园,森林公园,自然保护区,旅游景区的环境和区域空气质量集中监控和管理的一套可无人值可24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统,并将监测到的数据实时传输到云服务器、可在远程大数据平台查看、下载数据,同时将监测数据发布到LED大屏幕进行显示。

2、系统组成

整个系统由数据感知、数据采集、数据传输、数据处理、数据展示五个部分组成,如图所示:

(1)数据感知:包括负氧离子传感器、可增选温度、湿度、风速、风向、降雨量等多种传感器;

(2)数据采集系统:包括数据采集器、供电系统、避雷装置、结构件;

(3)数据传输系统:数据可通过4G模块、天通一号卫星模块、北斗短报文模块、Lora模块等多种传输方式;

(4)数据存储与计算:包括网关、防火墙、数据存储服务器和数据运算服务;

(5)数据展示:现场通过全彩LED大屏显示数据、图片与视频,远程大数据平台可以对数据进行实时展示、曲线显示、报表分析;

3、系统特点

(1)模块化设计,系统配置灵活:系统采用模块化设计可任意组合,根据需要增减传感器种类和传感器数量,兼容多种传输方式,供电系统根据需求配置,多个采集器可级联使用;

(2)多种通讯模式,数据无死角传输:可采用4G模块、卫星模块、loar、有限等多种数据传输方式,确保数据稳定可靠传输;

(3)低功耗设计,多种供电方式:观测站采市电、太阳能/蓄电池以及市电+太阳能三种供电方式,保证系统在无电地区常年稳定工作;

(4)四种展示形式,数据实时查询:可在现场通过采集器自带的触摸屏查看数据,LED大屏幕展示数据,互联网大数据平台浏览数据,手机APP随时随地下载数据;

(5)工业化设计,系统稳定可靠:采用了防雷、抗电磁干扰电路设计,安装避雷装置确保系统安全稳定运行;

4、硬件技术参数

(1)数据采集器

电源:7V-15V输入;

工作温度:工业级-40~80℃;

处理器:ARM7核心,32/16位处理器,频率12M~44MHz,16位ADC;

通道容量:3路RS232、2路RS485;

(2)传感器

见4配置与型号。

(3)数据传输

4G模块:12V供电,支持电信、移动、联通以及国外多个网络,数据间隔小于1s;

天通物联网卫星模块:12V供电,支持天通一号卫星网络,数据间隔1s;

北斗终端:12V供电,支持北斗卫星传输,数据间隔1min;

(4)供电系统

太阳能供电:确保连续阴雨天系统工作7天以上,太阳能板12V/50W,12V/80W,12/120等,电池(12V/40Ah,12V/65Ah,12V/120Ah等),充放电控制器(12V/6A,,12V/8A,12V/10A等);

市电:AC220V转12V/5A,AC220V转12V/10A等;

太阳能+市电:以上两种方式组合

(5)屏幕

全彩LED屏幕:可根据客户定制任意尺寸屏幕,UI界面可定定制化设计,可图形化展示文字、图片,视频;

单红LED屏幕:可定制任意尺寸屏幕,显示文字信息;

(6)结构件

立杆:Q325材质,静电喷塑工艺,直径75mm,厚度2mm,高度3m/6m(可定制);

横臂:铝合金材质,静电喷塑工艺,40mm方管,常规长度1200mm/700mm(可定制);

机箱:镀锌板材质,静电喷塑,宽350mm,长400mm,厚度150mm,箱体可定制;

抱箍:铝材CNC加工,静电喷塑,直径75mm;

5、监测站型号与配置

(1)监测站配置

名称 型号 传感器配置 备注
负氧离子监测站 DYNAI-D1 负氧离子  
多功能负氧离子监测站 DYNAI-D7 负氧离子+六参数  
多功能负氧离子监测站 DYNAI-D2 负氧离子+颗粒物

(2)传感器技术参数

传感器名称 技术参数
温湿度传感器 1、湿度范围:0~100%RH(非结露状态),分辨率:0.008%RH,精度:±3%RH;
2、温度范围:-50~150℃;精度:±0.1(@25℃);
3、供电电压:DC6~16V;
大气压力 1、压力范围:700~1200hPa,精度:±0.12hPa,分辨0.18Pa;
2、供电电压:DC6~16V;
风速传感器 1、测量范围:0.3 m/s~60m/s,分辨率:0.05m/s,启动风速:0.3m/s,最大误差:±0.5m/s(≤10m/s)  
±(0.03+0.5)  (>10m/s );
2、供电电压:DC 5~15;
风向传感器 1、测量范围:0°~360°,分辨率:3°,启动风速:0.5m/s,最大误差:±3°;
2、供电电压:DC 5~15;
雨量传感器 1、测量范围:0~4mm/min,分辨率:0.1mm,最大误差:±2%:
2、供电电压:无需供电;
负氧离子 测量范围:0~50000个/cm3;精度:±10%;
颗粒物 PM2.5:测量范围:0~500μg/m3;精度:±5%;
PM10:测量范围:0~2000μg/m3;精度:±5%;
TSP:测量范围:0~2000μg/m3;精度:±5%;

6、大数据平台

大数据平台操作简洁,容易上手。支持监测数据的查看,处理,分析,评价,管理等需求。为每个客户分配权限,安全可靠,用户可登陆系统查看下载数据,登录界面如图所示:

(1)地理信息系统

将监测站采集的气象、水质、水文、环保、路面状态等数据汇入系统。对数据的分类存储、显示、管理。实现地理信息、数据、基本信息和进行关联,地理信息界面见图:

(2)数据查询与分析

以不同的索引查看实时数据、历史数据及曲线,监测结果可浏览和下载,支持数据上传功能,数据实时显示、历史数据曲线显示、列表显示查询界面如图:

(3)远程视频查看与控制

可远程通过视频查看现场状态,调整摄像头角度,选装、镜头变焦。设备定制拍照观测样地照片,自动计算盖度、草高等信息,界面如图所示:

7、成功案例

内蒙古赤峰市旺业甸林场负氧离子监测

陕西安康康养基地负氧离子监测点 四川泸州负氧离子+颗粒物监测点

内蒙古赤峰市旺业甸林场负氧离子监测