[发明专利]一种大气中花粉的在线监测系统

说明书

本发明公布一种大气中花粉的在线监测系统，包括撞击式采样器、光学显微镜、采样膜带、传送转轴、气动控制阀、CCD相机、采样泵和工控机；撞击式采样器连接大气环境；采样泵通过连接管连接撞击式采样器，由撞击式采样器的采样外管处抽气，用于采集大气中花粉颗粒物于采样膜带上；采样膜带通过系统控制传送至光学显微镜的下方，用于观察分析；CCD相机用于采集花粉样品图像信息并传输至计算机进行图像分析。本发明结构简单，易于操作，采用自动在线采集分析花粉样品，能减少样品损耗，大量减少了人力和时间的损耗，可用于大气花粉的常规监测。

技术领域

本发明涉及大气中花粉的监测技术，尤其涉及一种大气中花粉的在线监测系统。

背景技术

花粉污染是大气污染的一个重要方面。花粉污染可引起花粉过敏性反应，它是一切过敏性反应中最常见和最重要的一种，可诱发季节性过敏性鼻炎、哮喘和皮炎等。花粉过敏患者的症状严重程度与花粉类别、浓度具有相关性。因此，开展花粉污染的研究工作，分析大气中花粉的种类、浓度、季节变化和空间分布，对于临床诊治过敏性反应疾病具有重要意义。进行花粉监测并向公众提供花粉报告可以加深公众对过敏性反应疾病的了解，提醒患者采取预防措施。

目前花粉种类的鉴别大多采取形态学鉴别方法。一般使用离线方式采集花粉，制备花粉样品供显微镜分析。通过鉴别花粉的形态特征确定其类别，一般可鉴定到属分类单位，仅少数情形下能鉴定到种。花粉的浓度调查方法主要有自然沉降法和空气容量采样法。自然沉降法是靠花粉本身的重量从空气中飘落到涂有黏附剂平放的载玻片上，测得的是单位面积的花粉浓度。空气容量采样法是采用压缩、抽气、撞击或过滤等方式采集花粉样品，得到的是单位时间单位体积的花粉种类和浓度。两种不同采样方法计数的大气中花粉总浓度和各种属花粉数浓度间存在显著差异。一般地，空气容量采样法采集花粉数浓度远大于沉降法。沉降法花粉采样受气象因素影响较大。通常空气容量采样法能较真实地反映空气中气传花粉的种类和浓度，并且国际上通用的花粉浓度是单位时间单位体积的花粉量，因此采用空气容量采样法有利于同国际同类监测进行比对。

国际上应用较多的空气容量采样器主要有Rotorod采样器、Hirst采样器、Burkard采样器等。Rotorod采样器是使用透明的有机玻璃黏附棒机械旋转采集花粉样品，将玻璃棒直接染色后置于显微镜下观察。Hirst采样器是从裂缝中将空气吸入，在裂缝的迎风面设置一张载玻片，并以一定的速度移动采集花粉样品。Burkard采样器是在等长转轴两端固定2个采样基条，以恒定的旋转速度使采样基条相对空气运动，利用固体惯性撞击的原理，采样基条迎风面将空气中的花粉粘在其表面采集花粉。这些方法采集后的花粉样品可置于显微镜下进行观察检测，是一种离线监测方式。由于显微镜检测需要耗费大量人力及时间，目前国外一些地区已开始使用图像采集系统进行花粉的鉴别和计数。将采集制样好的花粉样品置于显微镜下，使用图像捕集系统采集花粉图像并利用图像分析软件鉴别花粉种属，进行分类统计。这种方法可以提高花粉鉴别的效率，但仍是一种离线方法。

综上所述，现有的花粉监测分析系统存在着一些问题，如采样分析系统在采样、制样过程可能造成样品损失；浪费人力和时间，效率低；无法实现在线采集和实时分析花粉样品，不能实时反映大气中花粉浓度分布特征等。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种大气中花粉的在线监视系统，该花粉在线监视系统能在线采集花粉样品，并实时采集花粉样品图像，利用图像分析软件分析样品图像信息，并根据花粉图库信息识别花粉的类别，统计各类别花粉数量。

本发明提供的技术方案是：