[发明专利]远程气体监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体监测，特别涉及抗交叉干扰的远程气体监测系统及方法。

背景技术

在化工园区、污水处理厂、垃圾焚烧厂等企业的生产、加工过程中，会无组织的排放大量危险物质，其中H₂S、HCL、COCL₂(光气)、CL₂、NH₃、HF、SO₂、NO₂等是其中最常见、危害最大的气体。这些气体排放到大气中，不仅破坏了大气环境，而且严重威胁到了人身健康。在这些工厂企业周边建立危险物质自动监测网络，对危险物质的排放和扩散进行监测和预警，能有有效的保护环境和居民的健康。

在危险物质自动监测网络中，由于环境中气体成分复杂，因此能够长期工作在野外环境的远程危险气体监测设备是实现“快速定性、准确定量分析”的关键。目前，能够实现多气体定性定量分析的传统分析仪器包括“色质联用仪”、“傅里叶红外气体监测系统”、“DOAS”等，虽然这些仪器具有探测下限低、量程大等优点，但需要建立危险物质监测网络，也即在野外5～10Km范围内布置大量气体检测设备。上述仪器都需要复杂的气体采样、预处理系统，需要日常的校准和维护，且成本高昂，在野外无供电条件下也无法长期连续工作。因此，传统的分析仪器不能作为远程的危险气体检测设备使用。

除了采用分析仪器来检测多种危险气体的组分，也可以采用气体传感器原理的监测设备来检测危险气体，采用气体传感器原理的气体监测设备具有使用寿命长(＞1年)、成本适中等优点。然而气体传感器大都会受到其他气体的交叉干扰(即对一个气体传感器对多种气体有响应)，导致定性困难和测量结果不准确，此外这些器件的高功耗也使之不能用于野外的长期连续工作。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种抗交叉干扰、检测精度高、功耗低、维护性好、低成本的气体监测系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种远程气体监测系统，所述气体监测系统包括：

至少二个检测单元，每一检测单元包括传感器、存储器、处理器；所述处理器的输出信号通过第一网络传送到处理单元，所述存储器内的抗交叉干扰参数A_ji通过第二网络传送到所述处理单元，i＝1、2、3...N，N≥2，N为待测环境中的至少部分气体种类数；

处理单元，所述处理单元处理接收到的所述输出信号抗交叉干扰参数A_ji，从而获得待测气体的种类及含量K_j，并传送到发射单元；

发射单元，所述发射单元用于通过第三网络将接收到的待测气体的种类及含量传送到监管平台。

根据上述的气体监测系统，可选地，所述每一检测单元还包括：

过滤器，所述过滤器用于过滤进入传感器的气体。

根据上述的气体监测系统，可选地，所述气体监测系统进一步包括：

控制单元，所述控制单元用于唤醒和休眠所述检测单元、发射单元。

根据上述的气体监测系统，所述抗交叉干扰参数A_ji为任一传感器对所述环境内的每一种待测气体的检测灵敏度。

根据上述的气体监测系统，可选地，所述气体监测系统进一步包括：

温度传感器，所述温度传感器用于获得所述检测单元所处环境的温度并通过第一网络传送到所述处理单元；

所述处理单元利用所述环境的温度处理所述含量K_j，从而获知待测气体的真实含量值。

根据上述的气体监测系统，可选地，所述气体监测系统进一步包括：

储能单元，所述储能单元用于为所述检测单元、处理单元和发射单元供电。

本发明的目的还在于提供了一种抗交叉干扰、检测精度高的气体监测方法，该发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种远程气体监测方法，所述气体监测方法包括以下步骤：

(A1)至少两个传感器将检测到的信号通过第一网络传送到处理单元，i＝1、2、3...N，N≥2，N为待测环境中的至少部分气体种类数；

对应于每个传感器的存储器内的抗交叉干扰参数A_ji通过第二网络传送到所述处理单元；

(A2)处理单元处理接收到的所述信号抗交叉干扰参数A_ji，从而获得待测气体的种类及含量K_j，并传送到发射单元；