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PM2.5传感器助力户外空气环境网格化精准监测

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发表于 2019-7-3 14:37:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
近几十年,大气污染随着工业化进程而加重,特别是近年来汽车尾气大量排放,空气污染物在大中城市呈现上升趋势,已成为人类共同面对的严重危害人体健康的环境问题。在大气污染物中,颗粒物污染对人体健康的危害最大,PM按其直径的大小不同可分为粗颗粒物(2.5µm,10PM)、细颗粒(.01-2.5µm,PM2.5)及超细颗粒(<0.1µm),大气颗粒物的直接大小决定了最终进入呼吸道的部位:2.5µm的颗粒物在肺部沉积两量可达83%而8.2µm和11.5µm的颗粒物仅有49%和31%的沉积下来,颗粒物的大小与其在肺部的沉积总量呈反比,直径大于10µm的颗粒物很容易被呼吸道粘液及纤毛系统排出,而直径小于10µm的颗粒物可以直接进入呼吸道,特别是PM2.5容易沉积于细支支气管和肺泡,并可以进入血液循环。因此,除了对肺部环境影响外,PM2.5对全身各系统均会造成一定的影响,本文主要针对空气质量监测提出PM2.5传感技术相对应的解决方案。
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据媒体报道,自去年以来,上海出租车携PM2.5传感器监测全市空气质量这是上海在全国首创性地在出租车上安装车载空气质量监测器。利用流动性强的出租车进行PM2.5数据监测,因与行人呼吸范围相近,尤其对于特定区域,如工地、居民区等,可获得更高密度的数据来反映局部空气质量情况,与固定监测站形成有效的点面结合,实现有效互补,据悉这套设备由两个取样口、PM2.5传感器、PM10传感器、GPS模块等组成,主要针对PM2.5和PM10两种空气固体悬浮物进行实时监测,每秒钟都有数据传输到后台。这种车载空气质量监测器藏身在出租车顶灯的灯箱里。相应的数据也已经与环保部门进行对接,由专业机构进行研究。
对于PM2.5传感器技术在空气质量监测中的应用最典型的案例非北京区域莫属,至2015年以来北京市借助物联网手段和传感器技术创新性地组建了新一代高密度空气质量监测网络这套监测网络通过在北京大规模布设1300多个低成本、小型化、高密度的PM2.5传感器监测点位。运维人员只需要在监测中心机房,点开软件运维管理界面,便能够看到全市所有传感器监测点位的运行状态。基于大数据分析机房通过计算传感器回传的数据,可识别哪些具体时段、哪些热点网格污染相对严重,同时能核查、判断是否有传感器工作异常,并根据系统指令,执法人员和属地可根据网格监测数据开展精准执法和治理,执法数据准确率可达80%有针对性地及时检查、维修。再结合手机APP,轻松完成对每一个传感器及点位的有效管理。
但是虽然市面上已经出现了众多检测PM2.5浓度的传感器设备,但仅能满足公众日常自测的需求,缺乏统一标准,产品质量一致性差,与监测工作要求相差甚远。对此,监测中心的工程师们首先从研发价格实惠、性能达标的PM2.5传感器入手。
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工采网提供的一款日本figaro 激光颗粒物传感器 PM2.5传感器 - TF-LP01是日本figaro开发的民用级激光型PM2.5传感器,是利用光散射原理对空气中粉尘颗粒进行检测的小型模组,能精准检测到具体PM1.0、PM2.5、PM10的数值,USART(3.3V TTL电平)和PWM(需定制)输出,具备体积小、检测精度高、重复性好、一致性好、实时响应可连续采集、抗干扰能力强、采用超静音风扇,传感器出厂100%检测和标定等优点,适用于各种需要进行PM值检测的场合。
四大主流激光PM2.5粉尘传感器品牌综合评测
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