四气两尘传感器
第1章 系统介绍
1.1 产品概述
响应国家对环境监测和治理改善的政策,各地对“四气两尘”传感器都有很多的需要。因此我公司推出了一款可以测量“四气两尘”的传感器,即实时测量测量大气中PM2.5,PM10,二氧化硫,氮氧化物,臭氧,一氧化碳。
针对传统四气两尘传感器存在的问题,系统采用创新性的设计方式与大数据数据自动校准系统,克服了传统电化学传感器的不足,使本四气两尘传感器的性能能达到国控站80%的性能,并缩减95%的成本。
系统使用的设备体积小、具有一体化集成的特点,运输、携带和安装方便,可随时动态调整位置方便,设备外观、工作条件、安全要求、功能要求都可满足环境监测要求。适用于机场环境、大气环境空气质量等领域在线实时监控。
针对集成化需求,本产品推出室内版(钣金外壳)、室内流通池版(钣金外壳)、PCB版、PCB+流通池版四种种不同的类型,方便进行各类型的集成。
1.2 产品功能特点
l 气体探头采用久经验证的高灵敏度电化学探头响应快,信号稳定,精度高。
l 颗粒物模组采用激光散射原理检测大气环境中粒子数浓度,使用国外进口处理的芯片以及感光元件,实时准确检测大气环境中不同粒径的质量浓度
l 产品具有GPS信号定位装置,同时集成了7模4G通信模块,可以支持中国移动、中国联通、中国电信的全部信号。
l 自动网络上报,支持上报到各省市区环保局,支持HJ212协议
1.3 传统微观站存在的问题
为了节省成本,微观站一般使用电化学传感器作为检测核心,电化学传感器容易受环境干扰,产生数据的飘逸,往往很难提供长时间有效的数据。
同时电化学传感器多半在1PPM以下精度变差,而正常大气环境中的四气的浓度均维持在50ppb左右,在这个量程电化学传感器准度收到影响并且不准。
同时受限于成本,一套大气微观站往往需要将成本限制在一万元以内,但是甲方会要求万元以内的微观站需要达到几十万元的国控站的准度,针对这种要求,微观站需要更加与众不同的细致设计。
1.4 本产品三级保障
我司通过多年对大数据的研究,按照国家监控站对环境监测的要求,以及产品在多种环境测试,研发设计新型采集电路与标定算法,设置了三级产品保障,克服传统采集电路因天气环境、地域环境的变化以及长时间的监测。
第一重保证采用专利的硬件电路,相较于传统的电路,在高量程与低量程时可以灵活切换分辨率,最高可以将分辨率提升32倍,极大的提高了电化学传感器在低浓度时的精度。
第二重保证为基于“精讯云”大数据分析的校准算法,针对每日温度、风速、气压等对传感器的影响,每日针对性的校准温度、风速、气压产生的偏移。
第三重保证为基于“精讯云”数年大气大数据分析的结论,行之有效的设计了24小时,72小时,7天三个不同的循环校准算法,有效的排除了个体差异与时间累积误差对微观站造成的影响。
1.5 应用环境
我司研发的环境监测系统可完全室外工作,防雨雪,防干扰,用于多种环境领域的监测,包括校园、景区公园、公路森林、机场环境、大气环境等领域。如图所示:
1.6 性能指标
指标 | 数据 |
监测指标 | PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3、温度、湿度 |
测定时间间隔 | 30秒~60分钟可选 |
供电电压 | 9-24VDC |
工作环境温度 | -20~80℃ |
工作环境湿度 | 0~99% 无凝结 |
工作大气压 | 86kPa~106kPa |
功率 | ≤0.8W |
防护等级 | ≥IP54 |
产品接口 | TTL/485/无线网络传输 |
1.7 技术指标
指标 | 测量范围 | 分辨率 | 测量精度 | 稳定性 |
PM2.5 | (0~1000)μg/ m3 | 1μg/ m3 | ≤100μg/ m3,测量误差≤20μg/m3 >100μg/ m3,测量误差≤20% | 相关系数≥0.9 |
PM10 | (0~1000)μg/ m3 | 1μg/ m3 | ≤100μg/ m3,测量误差≤20μg/ m3 >100μg/ m3,测量误差≤20% | 相关系数≥0.9 |
SO2 | (0-1)ppm | 1ppb | ≤100ppb,测量误差≤20ppb >100ppb,测量误差≤3%F.S | 重复性≤3% |
NO2 | (0-500)ppb | 1ppb | ≤100ppb,测量误差≤20ppb >100ppb,测量误差≤3%F.S | 重复性≤3% |
CO | (0-10)ppm | 10ppb | 测量误差≤2ppm | 重复性≤1% |
O3 | (0-500)ppb | 1ppb | ≤100ppb,测量误差≤20ppb >100ppb,测量误差≤3%F.S | 重复性≤3% |
温度 | -40~80°C | 0.1°C | ±0.5°C | 重复性≤2% |
相对湿度 | 0-99%RH | 1%RH | ±3%RH | 重复性≤2% |
第2章 产品硬件
2.1 设备清单
名称 | 数量 |
高精度传感器 | 1台 |
电源适配器 | 1个(选配) |
USB转485模块 | 1个(选配) |
合格证/保修卡 | 1份 |
2.2 室内钣金外壳版-产品尺寸与接口
2.3 PCB版-产品尺寸与接口
2.4 室内钣金流通池版-产品尺寸与接口
2.5 PCB流通池版-产品尺寸与接口
第3章 硬件连接与产品安装
3.1 产品主机的安装
传感器的分为流通池版和非流通池两个版本,因此安装检测方式有所不同。
(1) 流通池版
首先从包装箱中取出传感器设备,检查传感器外观有无损伤以及配件是否齐全;其次选择需要检测的排放点,在其附近选择进行打孔壁挂式,再通过管路将所需测量气体引到传感器中;最后使用12VDC给传感器供电供电即可。
(2) 非流通池版
首先从包装箱中取出传感器设备,检查传感器外观有无损伤以及配件是否齐全;其次选择需要检测的排放点,在其附近选择进行打孔壁挂式;最后使用12VDC给传感器供电供电即可。
3.2 产品安装注意事项
l 监测点周围建设情况稳定;
l 监测点能长期使用,且不会改变位置;
l 监测点地处相对安全和防火措施有保障的地方;
l 监测点附近没有强电磁干扰;
l 监测点附近具备稳定可靠地电源供给;
l 监测点的通讯线路方便安装和维修;
第4章 TTL/485通信协议
4.1 通信协议
4.1.1通讯基本参数
参数 | 内容 |
编码 | 8位二进制 |
数据位 | 8位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600bps可设,出厂默认为9600bps |
4.2 Modbus寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0004H | 40005 | PM2.5(单位1ug/m3) | 只读 |
0005H | 40006 | 二氧化硫(单位1ppb) | 只读 |
0006H | 40007 | 二氧化氮(单位1ppb) | 只读 |
0007H | 40008 | 一氧化碳(单位10ppb) | 只读 |
0008H | 40009 | 臭氧(单位1ppb) | 只读 |
0009H | 40010 | PM10 (单位1ug/m3) | 只读 |
0100H | 40101 | 设备地址(0-252) | 读写 |
0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 读写 |
4.3 使用过程
产品上电要经过校准的,并重点叙述下灯的功能,产品要有两个灯
第5章 四气两尘传感器连接精讯云
5.1 精讯云介绍
精讯云,精讯畅通研发的一款通用性物联网云平台,以行业解决方案为基础,解决传统云平台重链接轻体验的问题,在链接基础上升级前段显示效果与风格,集成十余行业界面模板,是一套集合解决方案、数据采集、预警发布、远程控制、数据分析等为一体的物联网系统。精讯云提供数据记录、查询、导出、比较等功能,主要是在应用层为客户提供一站式的加入服务。
5.2 精讯云优势
(1)稳定性:高稳定性,系统总体可用率大于99.7%,数据库应用可用率大于99.8%,并且会定期维护。
(2)易操作性:提供友好的用户管理和使用界
(3)可靠性:,在系统设计时,通过选择优秀的产品和采用必要的技术手段确保系统的可靠性
(4)兼容性:其他公司产品按照我司服务器协议,数据也可在我司平台产看
(5)“千人千面”:具有私有化部署,同时提供正常入口和中性入口两个入口,从中性入口进入后,客户看到的界面信息为客户自行设定的信息
(6)微信小程序:可以手机微信简单、方便查看设备状态、数据、设备绑定地点等。
5.3 传感器数据查询
当您购买的传感器带有上报功能,您可以通过精讯云服务器远程查看数据,方便快捷。
传感器设备通过4G/NB-IOT网络模块和精讯云服务器建立连接,按照默认的频率(频率可调)将数据上报到云端服务器。
您只需使用已注册的精讯云账号登录服务器后,通过使用每台主机专有的“身份ID”即可查询设备的数据。
同时平台还具有报警功能,您只需通过平台设置报警数值,监测数据超过报警数值,平台会通过短信或者QQ邮箱通知您,让您更加方便、快捷的监测数据。
注:您可联系我司售后工作人员,了解平台的具体功能