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专利名称：一种移动式生物气溶胶监测报警系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监测报警系统，尤其涉及一种移动式生物气溶胶监测报警系统。
背景技术：
自2001年美国受到炭疽攻击以来，各国越来越重视对生物恐怖袭击的防护，另夕卜，随着环境的恶化，各种新发传染病和外来传染病的出现频率越来越高，公共突发事件随时都有可能发生，而生物治病物质通过空气传播范围大、�：Υ螅�给社会安定和人民健康带来了极大威胁。对于生物安全的监测/检测势在必行。现有的生物气溶胶粒子监测/检测设备单个使用功能相对比较单一，不能同时具备监测预警和检验报警的功能。现有的生物气溶胶粒子监测设备只能定性地判定生物粒子超标或异常波动，而不能准确判定生物粒子的性质；只能被动依靠实验人员主动采集生物 气溶胶中样本粒子，使用多种试剂才能排除/确定其中粒子成分，有可能错过最佳的防御 时机，也会造成大量试剂的浪费，而且浪费大量人力，检测设备可准确对生物气溶胶样品进行定性检测，但不能实现实时、在线检测，只适合于在实验室中进行离线检测，对于环境气溶胶连续检测的应用受到极大的限制。此外，现有的由监测设备、检测设备以及采样设备等配套组成的生物气溶胶粒子监测/检测系统，可以实现对环境气溶胶实时、在线、连续监测/检测，可在第一时间得到检测结果，极大的提高了对人民安全的防护和对社会的稳定，但由于这种监测/检测系统体积大、重量大，只能进行定点监测/检测，移动使用时存在极大的困难，而随着中国经济的发展，国际影响力的提高，各种大型会议、展览和活动的举办越来越多，而这些活动一般都是短期的，这就需要进行移动使用，同时监测设备和检测设备需要分别配备气溶胶进样装置，这不但增加了体积、重量，而且也使得系统制造成本昂贵。

发明内容
本发明的主要目的在于提供一种移动式生物气溶胶监测报警系统，为空气中存在的有害微生物粒子监测及检验提供技术保障，为生物气溶胶监测领域提供一高效、实用的工具。为了达到上述目的，本发明提供了一种移动式生物气溶胶监测报警系统，包括粒子浓缩分离器、风机、通路切换器件、监测单元、气溶胶采集单元、检测单元和中央控制单元，其中，所述粒子浓缩分离器的大流量出口与所述风机连接；所述粒子浓缩分离器的小流量出口通过所述通路切换器件分别与所述监测单元、所述气溶胶采集单元连接；所述气溶胶采集单元和所述检测单元连接；所述中央控制单元分别与所述粒子浓缩分离器、所述风机、所述切换单元、所述监测单元、所述气溶胶采集单元、所述检测单元连接；所述粒子浓缩分离器，用于将从环境空气中采集得到气溶胶样品中的粒径范围在2微米-10微米的生物粒子分离出来；所述中央控制单元控制所述通路切换器件使得所述粒子浓缩分离器的小流量出口与所述监测单元连接而与所述气溶胶采集单元断开，并所述粒子浓缩分离器将分离出来的生物粒子输出至所述监测单元，所述监测单元连续监测该生物粒子的特征参量，并将该生物粒子的特征参量传送到所述中央控制单元，所述中央控制单元根据该生物粒子的特征参量判断是否达到预警条件；当所述中央控制单元判断达到预警条件后，控制所述通路切换器件使得所述粒子浓缩分离器的小流量出口与所述气溶胶采集单元连通而与所述监测单元断开，并所述中央控制单元控制启动所述气溶胶采集单元进行采样，所述气溶胶采集单元将采集到的样品送入所述检测单元，所述检测单元在检测完成后将检测数据传到中央控制单元；所述中央控制单元根据对该检测数据进行判定，并根据判定结果取消预警或进行报警。 实施时，所述通路切换器件为三通电磁阀。实施时，本发明所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，还包括与所述中央控制单元连接的显示单元，用于显示报警状态。实施时，本发明所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，还包括供电单元，所述供电单元分别与所述粒子浓缩分离器、所述风机、所述通路切换器件、所述监测单元、所述气溶胶采集单元、所述检测单元和所述中央控制单元连接；所述供电单元为交直流两用供电装置。实施时，所述中央控制单元包括通讯接口。与现有技术相比，本发明所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，为大气环境生物气溶胶监测提供完整的解决方案、提供了快速识别和检验有害生物气溶胶粒子的高效率工具，在监测中发现异常情况时快速预警、第一时间采集空气样本，及时检验识别出有害生物粒子种类，第一时间准确报警。


图I是本发明所述的移动式生物气溶胶监测报警系统的结构图；图2是本发明所述的移动式生物气溶胶监测报警系统的控制示意图。
具体实施例方式本发明提供了一种移动式生物气溶胶监测报警系统，包括粒子浓缩分离器、风机、通路切换器件、监测单元、气溶胶采集单元、检测单元和中央控制单元，其中，所述粒子浓缩分离器的大流量出口与所述风机连接；所述粒子浓缩分离器的小流量出口通过所述通路切换器件分别与所述监测单元、所述气溶胶采集单元连接；所述气溶胶采集单元和所述检测单元连接；所述中央控制单元分别与所述粒子浓缩分离器、所述风机、所述切换单元、所述监测单元、所述气溶胶采集单元、所述检测单元连接；所述粒子浓缩分离器，用于将从环境空气中采集得到气溶胶样品中的粒径范围在2微米-10微米的生物粒子分离出来；所述中央控制单元控制所述通路切换器件使得所述粒子浓缩分离器的小流量出口与所述监测单元连接而与所述气溶胶采集单元断开，并所述粒子浓缩分离器将分离出来的生物粒子输出至所述监测单元，所述监测单元连续监测该生物粒子的特征参量，并将该生物粒子的特征参量传送到所述中央控制单元，所述中央控制单元根据该生物粒子的特征参量判断是否达到预警条件；当所述中央控制单元判断达到预警条件后，控制所述通路切换器件使得所述粒子浓缩分离器的小流量出口与所述气溶胶采集单元连通而与所述监测单元断开，并所述中央控制单元控制启动所述气溶胶采集单元进行采样，所述气溶胶采集单元将采集到的样品送入所述检测单元，所述检测单元在检测完成后将检测数据传到中央控制单元；所述中央控制单元根据对该检测数据进行判定，并根据判定结果取消预警或进行 报警。根据一种具体实施方式
，所述通路切换器件为三通电磁阀。实施时，所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，还包括供电单元，所述供电单元分别与所述粒子浓缩分离器、所述风机、所述通路切换器件、所述监测单元、所述气溶胶采集单元、所述检测单元和所述中央控制单元连接；所述供电单元为交直流两用供电装置。实施时，所述中央控制单元包括通讯接口 ；例如该通讯接口可以采用RS485通讯接口，实现多台设备联网使用，实现网络化多点监测。参见图1，本发明的移动式生物气溶胶监测报警系统包括粒子浓缩分离器I、风机
2、三通电磁阀3、监测单元4、气溶胶采集单元5、检测单元6和中央控制单元(图中未示)，其中，所述粒子浓缩分离器I的大流量出口与所述风机2连接；所述粒子浓缩分离器I的小流量出口通过三通电磁阀3分别与所述监测单元4和所述气溶胶采集单元5连接；所述粒子浓缩分离器I、所述三通电磁阀3与所述风机2组成前级进样装置，所述前级进样装置与所述监测单元4的样品采集气路、所述气溶胶采集单元5的样品采集气路组成移动式生物气溶胶监测报警系统的气路；所述气溶胶采集单元5和所述检测单元6连接。所述风机2接入所述粒子浓缩分离器I的大流量出口，所述监测单元4或所述气溶胶采集单元5通过所述三通电磁阀3接入所述粒子浓缩分离器I的小流量出口，利用虚拟撞击技术从环境气溶胶中将粒径范围在2微米-10微米的粒子分离出来，进入所述监测单元4或气溶胶采集单元5。所述监测单元4与所述气溶胶采集单元5使用同一套前级进样装置，所述三通电磁阀3位于所述粒子浓缩分离器I、所述监测单元4和所述气溶胶采集单元5连接处；所述中央控制单元分别与所述粒子浓缩分离器I、所述风机2、所述三通电磁阀3、所述监测单元4、所述气溶胶采集单元5、所述检测单元6连接。参见图2，按本发明的移动式生物气溶胶监测报警系统采用分时分路进样的方式，所述中央控制单元7根据系统状态控制所述三通电磁阀3分时与所述监测单元4、所述气溶胶采集单元5连接。所述中央控制单元7实现对移动式生物气溶胶监测报警系统的整体集成控制，当仪器启动后首先由所述中央控制单元7控制所述三通电磁阀3与所述监测单元4连接，并从环境空气中采集气溶胶样品进入所述粒子浓缩分离器I再进入所述监测单元4，此时所述气溶胶采集单元5处于待命状态，所述监测单元4连续监测生物粒子特征参量，并将该生物粒子特征参量传送到所述中央控制单元7,所述中央控制单元7根据该生物粒子特征参量判断是否达到预警条件，当达到预警条件后，控制所述三通电磁阀3与所述气溶胶采集单元5连通,并启动所述气溶胶采集单元5进行采样,此时所述监测单元4处于待命状态；所述气溶胶采集单元5将样品送入所述检测单元6，所述检测单元6在检测完成后将检测数据传到中央控制单元7进行判定，根据判定结果取消预警或进行报警。所述监测单元4利用空气动力学粒径激光测量系统和荧光测量系统实现对生物粒子粒径、浓度和荧光强度等特征参量的测试。所述气溶胶采集单元5采用定量采集，通过设置预定采样时间进行样本采集，该 预定时间为一定值，从而实现定量采集。所述气溶胶采集单元5采样结束后，所述检测单元6开始对采集到的样品液进行检测，并通过CCD成像与信号处理系统获得检测结果，并传到中央控制单元7。并且如图2所示，本发明所述的移动式生物气溶胶监测报警系统还包括显示单元，该显示单元与所述中央控制单元7连接，用于显示报警状态。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种移动式生物气溶胶监测报警系统，其特征在于，包括粒子浓缩分离器、风机、通路切换器件、监测单元、气溶胶采集单元、检测单元和中央控制单元，其中， 所述粒子浓缩分离器的大流量出口与所述风机连接； 所述粒子浓缩分离器的小流量出口通过所述通路切换器件分别与所述监测单元、所述气溶胶采集单元连接； 所述气溶胶采集单元和所述检测单元连接； 所述中央控制单元分别与所述粒子浓缩分离器、所述风机、所述切换单元、所述监测单元、所述气溶胶采集单元、所述检测单元连接； 所述粒子浓缩分离器，用于将从环境空气中采集得到气溶胶样品中的粒径范围在2微米-10微米的生物粒子分离出来； 所述中央控制单元控制所述通路切换器件使得所述粒子浓缩分离器的小流量出口与所述监测单元连接而与所述气溶胶采集单元断开，并所述粒子浓缩分离器将分离出来的生物粒子输出至所述监测单元，所述监测单元连续监测该生物粒子的特征参量，并将该生物粒子的特征参量传送到所述中央控制单元，所述中央控制单元根据该生物粒子的特征参量判断是否达到预警条件； 当所述中央控制单元判断达到预警条件后，控制所述通路切换器件使得所述粒子浓缩分离器的小流量出口与所述气溶胶采集单元连通而与所述监测单元断开，并所述中央控制单元控制启动所述气溶胶采集单元进行采样，所述气溶胶采集单元将采集到的样品送入所述检测单元，所述检测单元在检测完成后将检测数据传到中央控制单元； 所述中央控制单元根据对该检测数据进行判定，并根据判定结果取消预警或进行报警。
2.如权利要求I所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，其特征在于，所述通路切换器件为三通电磁阀。
3.如权利要求I或2所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，其特征在于，还包括与所述中央控制单元连接的显示单元，用于显示报警状态。
4.如权利要求3所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，其特征在于，还包括供电单元， 所述供电单元分别与所述粒子浓缩分离器、所述风机、所述通路切换器件、所述监测单元、所述气溶胶采集单元、所述检测单元和所述中央控制单元连接； 所述供电单元为交直流两用供电装置。
5.如权利要求4所述的移动式生物气溶胶监测报警系统，其特征在于，所述中央控制单元包括通讯接口。
全文摘要
本发明提供了一种移动式生物气溶胶监测报警系统，包括粒子浓缩分离器、风机、通路切换器件、监测单元、气溶胶采集单元、检测单元和中央控制单元，其中，所述粒子浓缩分离器的大流量出口与所述风机连接；所述粒子浓缩分离器的小流量出口通过所述通路切换器件分别与所述监测单元、所述气溶胶采集单元连接；所述气溶胶采集单元和所述检测单元连接。所述中央控制单元分别与所述粒子浓缩分离器、所述风机、所述切换单元、所述监测单元、所述气溶胶采集单元、所述检测单元连接。本发明提供了快速识别和检验有害生物气溶胶粒子的高效率工具，在监测中发现异常情况时快速预警、第一时间采集空气样本，及时检验识别出有害生物粒子种类，第一时间准确报警。
文档编号G01N15/02GK102788741SQ201110129410
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者刘强, 刘毅, 刘航, 宁海波, 张晓清 申请人:北京汇丰隆经济技术开发有限公司