[发明专利]一种高空空气质量监测装置

说明书

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，涉及一种高空空气质量监测装置。

背景技术

空气质量越来越受到人们的关注，而且全球的空气质量正在逐步降低。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1％的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，2013年的北京，仅有5天不是雾霾天。与此同时，世界上空气污染最严重的10个城市有7个在中国。

在中国东部、印度北部和欧洲，工业革命带来的城市化导致空气中的细颗粒物大大增加，并对人们的健康造成了很大的影响。在这些人口稠密、空气污染严重的地区，人为造成的空气污染导致每年每平方公里超过1000人过早死亡。PM2.5、空气质量指数正在渐渐被人们熟悉和重视，治理空气环境刻不容缓，人们也发明了各种空气环境监测装置和提出了多种空气环境治理方案。

如申请号为201410375605.9的中国发明专利申请，提供了一种基于无人机的空气质量监测装置及监测方法。该发明包括空中飞行模块和与空中飞行模块进行通信的地面控制模块，其特征是：所述的空中飞行模块上设置有空气检测传感器模块和GPS定位模块，所述的空气检测传感器模块和GPS定位模块通过模数转换模块连接数据存储装置。本发明能够对环境质量进行全面的数据采集和监控，提供更加科学合理的评价依据，并且成本低，使用方便。控制无人机进行巡回取样监测，无人机在空中飞行的过程中空气检测传感器模块根据飞行路线按照栅格点取样的方式采集空气中的各种挥发气体的含量，并将检测的数据发送到存储器中进行存储，同时GPS定位模块定位取样点的地理位置，并在控制器中将取样点的位置和检测到的数据对应起来，为环境监测提供依据。

但是这种监测装置采用无人机为载体，无人机在空中是一直处于飞行状态，不能长期定点监测，而且无人机消耗动力大，飞行高度低，飞行时间短，只能短暂地检测；而且无人机受自然环境影响大，刮风雨雪天气就不能飞行。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高空空气质量监测装置，可长期定点监测高空中某个固定位置的环境状况，耗能少，工作时间长，准确性高。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高空空气质量监测装置，其特征在于，它包括呈球体的气囊、呈长方体的箱体和位于地面上的遥控器，所述箱体的一侧壁为可开闭结构，所述箱体和气囊通过四至八根拉绳相连，所述气囊具有进风口，所述箱体的外顶面上固定有朝向进风口的喷火器，所述箱体内部通过隔板被分隔成上中下三层，所述箱体的外底部设有四只支撑脚；在箱体上层固定有燃料罐，所述燃料罐与箱体外顶面上的喷火器通过供气管道相连；所述箱体中层设有蓄电池，所述箱体中层的四个侧壁上开有通风口且在通风口处设有风扇，所述蓄电池与风扇通过电缆相联；所述箱体下层固定有可监测箱体高度的高度传感器、可监测外部大气温度的温度传感器、可监测外部大气湿度的湿度传感器、可监测外部大气单位体积内细颗粒物含量的PM2.5检测仪以及控制电路板，所述控制电路板上设有能控制喷火器和四个风扇动作的驱动电路以及信号收发器一；所述遥控器包括信号收发器二、水平移动按钮、升降按钮和显示屏，所述高度传感器、温度传感器、湿度传感器以及PM2.5检测仪将所采集的数据适时输送至信号收发器一，信号收发器一将所采集的信息以无线方式传递给遥控器上的信号收发器二，信号收发器二将所测得的数据在显示屏上进行显示，信号收发器二将所采集的动作信息以无线方式传递给箱体上的信号收发器一，信号收发器一将驱动信号反馈给驱动电路，驱动电路控制喷火器或者风扇动作。

喷火器朝气囊的进气口喷火，加热气囊内部气体，与热气球同一个原理，通过气囊上升带动箱体升空。燃料罐对喷火器提供可燃性气体，使喷火器可长时间喷火。箱体的四只支撑脚在降落或升空时，方便箱体平稳立在地面上。箱体中层四侧设有朝外送风的风扇，启动其中一个风扇，对箱体产生水平推力，使箱体在空中可以调整水平位置，遥控器上的四个方向的水平移动按钮分别一一对应地控制四个风扇。风扇通过蓄电池供电，控制电路板也由蓄电池供电。地面上的遥控器通过信号收发器二发出指令，信号收发器二与信号收发器一无线传递信号，控制电路板根据收发器一接收到的信号，控制风扇及喷火器的动作。高度传感器、湿度传感器、温度传感器和PM2.5检测仪将高空中实时采集到的数据反馈到控制电路板，再由信号收发器一将信号无线传递到遥控器上的信号收发器二，直接将数据显示在遥控器的显示屏上。通过风扇可以调整本装置所处的经纬度，通过喷火器可以调整本装置所处的高度，湿度、温度、高度及PM2.5数值可实时显示在遥控器的显示器上。