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技術(shù)文章

負(fù)氧離子在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

閱讀:3828          發(fā)布時(shí)間:2020-3-27

什么是負(fù)氧離子

物理學(xué)中我們都知道,物質(zhì)是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子是由原子核及圍繞其旋轉(zhuǎn)的電子組成,得到電子時(shí)顯負(fù)電性,失去電子時(shí)顯正電性,我們把正負(fù)電子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象稱為:離子現(xiàn)象。自然狀態(tài)下,空氣分子的極性呈中性,即:不帶電荷。但在宇宙射線、紫外線、微量元素輻射、雷擊閃電等作用下,空氣分子會(huì)失去部分圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的zui外層電子,使空氣發(fā)生電離,逃逸原子核束縛的電子稱為:自由電子,帶負(fù)電荷。當(dāng)自由電子與其它中性氣體分子結(jié)合后,就形成帶負(fù)電荷的空氣負(fù)離子。

空氣負(fù)離子又稱負(fù)氧離子,是指獲得 1 個(gè)或 1 個(gè)以上的電子帶負(fù)電荷的氧氣離子。當(dāng)空氣分子受到外界條件如電離的作用后,獲得足夠的能量,而使原子核外圍的電子擺脫原子核的束縛而躍出軌道變成自由電子,使失去電子的中性分

子或原子變成帶正電荷的離子;而躍出的自由電子很快地附著在某些氣體分子或原子(特別容易附著在氧分子或水分子上),成為空氣負(fù)離子(Aeroanion)。根據(jù)大地測(cè)量學(xué)和地理物理學(xué)聯(lián)盟大氣聯(lián)合委員會(huì)采用的理論,空氣負(fù)離子是 O2-(H2O)n,或 OH-(H2O)n 為主的離子或者離子團(tuán)。

負(fù)氧離子是怎么形成的

紫外線,宇宙射線,放射物質(zhì)(大理石、花崗巖等),土壤(含鐳、鈾和釷等放射性元素)、空氣放射線(從巖石和土壤中逸出)等會(huì)不斷地釋放出α射線、β射線和γ射線,這些放射線具有強(qiáng)的電離作用,能將空氣電離,釋放出的電子經(jīng)過地球吸收后再釋放出來很快又和空氣中的中性分子結(jié)合,而形成負(fù)離子。

水的 Lenard 效應(yīng),又稱噴筒電效應(yīng)。比如瀑布沖擊,細(xì)浪推卷暴雨跌失等自然過程中水在重力作用下,高速流動(dòng),水分子裂解而產(chǎn)生負(fù)離子。

森林的樹木,葉枝jian端放電及綠色植物光合作用形成的光電效應(yīng),使空氣電離而產(chǎn)生的負(fù)離子。

部分地殼巖石能夠釋放出一定的負(fù)離子。

自然界中空氣正、負(fù)離子是在不斷產(chǎn)生,又不斷消失,保持某一動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。同時(shí);因地面對(duì)于大氣電離層形成的靜電場(chǎng),地面為負(fù)極,結(jié)果空氣負(fù)離子受地面排斥,空氣正離子則受地面吸引,所以,在一般情況下,地表面正離子稍多于負(fù)離子,而在高處,空間中的負(fù)離子會(huì)稍多于正離子。

 

1. 檢測(cè)對(duì)象說明

根據(jù)上面空氣負(fù)離子的區(qū)分及特征說明,我們建議只對(duì)中、小粒徑負(fù)離子濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)!

2. 評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及空氣清新度評(píng)價(jià)方法

空氣負(fù)離子濃度高低可以表明環(huán)境空氣質(zhì)量水平,尤其與人類健康密切關(guān)聯(lián)。目前,關(guān)于空氣負(fù)離子濃度與空氣清新度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尚在完善中,我們提供兩種標(biāo)準(zhǔn)參考:

  • 簡易空氣負(fù)離子評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)空氣負(fù)離子濃度與人體健康的關(guān)系,對(duì)空氣負(fù)離子濃度評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定,見下表2。

2 : 空氣負(fù)離子濃度評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表

空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm3

空氣質(zhì)量指標(biāo)/等級(jí)

空氣清新程度

2000以上(含)

一級(jí)

非常清新

≥1500 ~ <2000

二級(jí)

清新

≥1000 ~ <1500

三級(jí)

較清新

≥500 ~ <1000

四級(jí)

一般清新

500以下

五級(jí)

不清新

  • 總體空氣清新度評(píng)價(jià)方法

目前國內(nèi)外對(duì)空氣負(fù)離子的評(píng)價(jià)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),我們建議常規(guī)采用單極系數(shù)和安倍空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)這兩個(gè)應(yīng)用zui廣的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析。

  • 單極系數(shù)(q)

在正常大氣中,空氣正、負(fù)離子濃度一般不相等,這種特征被稱為大氣的單極性。單極性用單級(jí)系數(shù)來表示,即空氣中正離子與負(fù)離子的比值,q=n+/n-。

許多學(xué)者對(duì)不同地區(qū)的相關(guān)研究表明,通常陸地上q值為1.2左右;大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為q值等于或小于1時(shí),才能給人以舒適感。單級(jí)系數(shù)越小,表示空氣中負(fù)離子濃度比正離子濃度高得越多,對(duì)人體越有利。日本學(xué)者研究表明,當(dāng)空氣中負(fù)離子濃度值大于1000個(gè)/cm3,且q值小于1時(shí),空氣清潔舒適,對(duì)人體健康z(mì)ui有益。

  • 安倍空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)(CI)

日本學(xué)者安倍通過對(duì)城市居民生活區(qū)空氣離子的研究,建立了安倍空氣離子評(píng)價(jià)指數(shù) 。安培空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)反映了空氣中離子濃度接近自然界空氣離子化水平的程度,見公式:

CI=( n-/1000)x(1/q)

公式中CI為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù);n-為空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm3);q為單極系數(shù);1000為滿足人體生物學(xué)效應(yīng)zui低需求的空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm3)。

空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)把空氣負(fù)離子作為指標(biāo),同時(shí)又考慮了正、負(fù)離子的構(gòu)成比,較為全面和客觀,因此在國外的城市空氣離子評(píng)價(jià)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用 ,其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見下表1。

4.負(fù)氧離子與生態(tài)旅游

負(fù)氧離子含量高的地區(qū)主要集中在森林、海濱、高山、瀑布、公園以及綠化帶等環(huán)境優(yōu)雅的旅游景區(qū)。例如,福建省和江西省交界的龍虎山景區(qū)空氣負(fù)氧離子平均每立方米 1.4 萬個(gè)以上,是正常值的 15 倍,zui高值達(dá)每立方米 35 萬個(gè),居全國各著ming旅游景區(qū)前列,可謂“天然氧吧”。另外,經(jīng)生態(tài)環(huán)境專家測(cè)試,黃山風(fēng)景區(qū)負(fù)氧離子含量是城市的十幾倍,山溪流泉所產(chǎn)生的空氣負(fù)氧離子濃度長時(shí)間穩(wěn)定在 20000 個(gè)/cm3 以上,溫泉景區(qū)、松谷景區(qū)負(fù)氧離子濃度則在50000~70000 個(gè)/cm3,如“人字瀑”附近瞬時(shí)負(fù)氧離子可達(dá) 206800 個(gè)/cm3。景區(qū)的生態(tài)環(huán)境每天可吸收二氧化碳 1.54×l07 kg,二氧化硫 7.0×1O5kg,粉 5000t,可以減少空氣中 80%的懸浮粒子。

什么是生態(tài)旅游?世界銀行環(huán)境部和生態(tài)旅游學(xué)會(huì)給生態(tài)旅游下的定義是:“有目的地前往自然地區(qū)去了解環(huán)境的文化和自然歷史,它不會(huì)破壞自然,而且它會(huì)使當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)從保護(hù)自然資源中得到經(jīng)濟(jì)收益”。生態(tài)旅游作為一種新的旅游形態(tài),已經(jīng)成為上近年新興的熱點(diǎn)旅游項(xiàng)目。

空氣清新度是評(píng)價(jià)生態(tài)旅游區(qū)優(yōu)劣的重要因素?,F(xiàn)代科學(xué)證明:大氣自然環(huán)境中的負(fù)離子濃度達(dá)到 4000 個(gè)/cm3 時(shí),有益人們健康長壽??諝庵械呢?fù)氧離子濃度是旅游度假區(qū)規(guī)劃中衡量空氣質(zhì)量好壞的重要參數(shù),用空氣負(fù)氧離子濃度參數(shù)來衡量旅游度假區(qū)空氣質(zhì)量好壞,已成為“旅游生態(tài)環(huán)境”這門新興的邊緣科學(xué)的一項(xiàng)新技術(shù)。對(duì)于旅游區(qū)負(fù)氧離子含量是這樣規(guī)定的;①當(dāng)負(fù)氧離子濃度均值為 1000~1500 個(gè)/cm3,該旅游度假區(qū)達(dá)到清新空氣的標(biāo)準(zhǔn);②當(dāng)負(fù)氧離子濃度均值為 4000 個(gè)/cm3,該旅游度假區(qū)空氣質(zhì)量達(dá)到良好標(biāo)準(zhǔn);③當(dāng)負(fù)氧離子濃度均值為 10000~15000 個(gè)/cm3 時(shí),該旅游度假區(qū)達(dá)到旅游度假區(qū)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)空氣負(fù)氧離子達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)時(shí),有益人們健康長壽。

產(chǎn)品概述

碧野千里BYQL-FY負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于全國各地生態(tài)公園,濕地公園,瀑布公園,森林公園,自然保護(hù)區(qū),旅游景區(qū)。目前我司較為出名的案例有巴伐利亞莊園,宜興蓄能電站, 貴州遵義中國西部茶海之心景區(qū),江蘇鹽城黃尖牡丹園,海南五指山仙女潭國家自然保護(hù)區(qū),河源市源城區(qū)南部大桂山自然保護(hù)區(qū),廣東天井山國家森林公園。該系統(tǒng)同時(shí)監(jiān)測(cè)多種環(huán)境要素,并可根據(jù)用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展增減,24小時(shí)全天候?qū)諝庵?/span>負(fù)氧離子,溫度濕度,PM2.5,噪聲濃度數(shù)據(jù)進(jìn)監(jiān)測(cè)傳輸。*的模塊化組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),所有監(jiān)測(cè)傳感器替換,配備有專業(yè)安裝支架立桿安裝方式有立柱式安裝,壁掛式安裝兩種,現(xiàn)場(chǎng)可視化數(shù)據(jù)監(jiān)控,遠(yuǎn)程云平臺(tái)監(jiān)控,微信客戶端查詢,后期運(yùn)營維護(hù)極方便。

 

該負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)設(shè)備與數(shù)據(jù)平臺(tái),微信客戶端構(gòu)成負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。終端集成了負(fù)氧離子、PM2.5、溫濕度;數(shù)據(jù)平臺(tái)是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái),終端所得數(shù)據(jù)均能通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳遞到數(shù)據(jù)平臺(tái)便于管控,平臺(tái)還具有對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警處理、記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表輸出等多種功能。

 

  • 集成度高,方案靈活:系統(tǒng)可集成揚(yáng)塵(PM2.5/PM10、TSP),負(fù)氧離子,噪聲,氣象要素(溫度濕度,風(fēng)速風(fēng)向,大氣壓,降雨量,太陽輻射等可選配),數(shù)據(jù)傳輸,發(fā)布 顯示一體。通過集成高,靈活的方案,模塊化,可以全方wei滿足不同場(chǎng)合使用需求

 

  • 系統(tǒng)穩(wěn)定,當(dāng)前所有做過的案例中,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,系統(tǒng)具有自檢與自我恢復(fù)功能。核心空氣負(fù)離子檢測(cè)儀采用日本*產(chǎn)品,提供多種型號(hào)空氣負(fù)離子監(jiān)測(cè)儀選擇,滿足純負(fù)離子指數(shù)監(jiān)測(cè)或者安倍系數(shù)法空氣清新度檢測(cè)。支持遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制負(fù)離子檢測(cè)儀工作狀態(tài)(模式切換、調(diào)零、待機(jī))

 

  • 多媒體顯示:可配單色,雙色,三色,全彩,液晶屏,可對(duì)顯示界面進(jìn)行定制,附 加顯示時(shí)間日期,xin聞滾筒播出廣告內(nèi)容

 

  • 網(wǎng)絡(luò)功能:RS-485 通訊接口。GPRS無線傳輸、AC220V 或 DC24V 供電,設(shè)備功率:20-30W左右。

 

  • 可擴(kuò)展的功能:提供其它氣體傳感器選擇,提供不同規(guī)格的顯示屏接口,預(yù)留了可 擴(kuò)展氣體監(jiān)測(cè)顯示的接口

 

6. LED 無線信息發(fā)布平臺(tái):操作專業(yè)簡捷、管理方便,傳輸穩(wěn)定,可靠性高;可以傳輸文字等節(jié)目信息,不受距離限制,應(yīng)用廣泛;終端掉線上線后可以實(shí)現(xiàn)續(xù)傳,節(jié) 省流量

 

  • BYQL-FY負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)說明

 

 

1) 系統(tǒng)組成:

空氣負(fù)離子監(jiān)測(cè)儀主機(jī)

安裝基座及立柱(含配電)

設(shè)備安裝箱

GPRS數(shù)據(jù)通訊模塊

LED信息發(fā)布屏

其它訂制模塊(PM2.5、紫外強(qiáng)度、溫/濕度、風(fēng)向/風(fēng)速、照度、噪聲)

負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)儀將監(jiān)測(cè)到的負(fù)氧離子濃度數(shù)據(jù)等,通過GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過Internet發(fā)送到安裝有專門的接收軟件的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器,將數(shù)據(jù)保存并寫入數(shù)據(jù)庫,客戶端可以通過瀏覽器查看數(shù)據(jù)等。客戶可以通過接收軟件和短信控制的方式監(jiān)控負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)儀設(shè)備。以下是系統(tǒng)傳輸示意圖:

安裝布點(diǎn)方案:

監(jiān)控點(diǎn)通常四周270°范圍內(nèi)建筑物的遮擋角度不超過5°,距離噴泉、瀑布和水流湍急的河(溪)流不少于100米,距高國道、省道、高速公路、鐵路等交通干道不少于100米,監(jiān)測(cè)場(chǎng)為4米x4米的相對(duì)平整地方場(chǎng)內(nèi)不宜有樹樁、燈桿、廣告牌等;安裝在景區(qū)內(nèi)無大面積光斑或林窗,避免監(jiān)測(cè)設(shè)備主機(jī)長時(shí)間暴露在大陽直射的位置。選取負(fù)氧離子濃度較高的位置進(jìn)行布控,一般原始森林、天然瀑布、黃金海岸、綠色原野等區(qū)域往往負(fù)離子濃度高,總的原則是豐富的植被茂密,覆蓋面積大,有瀑布或者水流之地是較好的監(jiān)控點(diǎn)位置,。監(jiān)測(cè)儀與LED顯示屏幕可獨(dú)立分開安裝,顯示屏應(yīng)安裝在基地入口處或顯要位置,監(jiān)測(cè)儀可跟單色屏、雙色屏、全彩屏搭配使用,屏幕尺寸、色彩不限 。 結(jié)合實(shí)地實(shí)際情況完成選點(diǎn),不受距離、障礙物遮擋、海拔等影響,只要安裝現(xiàn)場(chǎng)提供全天侯連續(xù)穩(wěn)定的交流220伏民用電源,具有手機(jī)信號(hào)即可(手機(jī)能正常上網(wǎng))。

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