
AIAM600 大气负氧离子自动监测仪

仪器概述
根据行业发展趋势及市场前景研判,北京圣通和科技有限公司历时3年自主研发了一款AIAM600型大气负氧离子自动监测仪。AIAM600基于软/硬件模块化设计理念,使用了飞安级微电流放大技术、流量精准控制技术、物联网技术、云计算技术和Multi-Agents技术。
监测意义
空气中的气体分子在射线、受热及强电场的作用下会失去电子,自由电子与其它中性分子相结合,形成空气负离子。自然界中的负离子主要来源有宇宙射线照射、放射性物质辐射、紫外线辐射、光电效应、勒纳尔效应、植物尖端放电、火花放电及雷电等。空气负离子组成包括H3O2-(H2O)n,OH-(H2O)n,CO3-(H2O)n,O2-(H2O)n等。
带负电荷的氧分子与水分子相结合,形成负氧离子【O2-(H2O)n】。负氧离子无色无味,在空气中的迁移率为不小于0.4cm2/(v·s)。环境空气中,负氧离子在小粒径负离子(在空气中的迁移率不小于0.1cm2/(v·s))中约占50%-60%,在空气负离子中约占10-20%。世界卫生组织规定清新空气中小粒径负离子浓度应不低于1000个/cm3,负氧离子浓度应不低于500个/cm3。
负氧离子在医学界享有“空气长寿素”、“蓝色维他命”等美称。负氧离子易于透过人体血脑屏障,与人类健康密切相关。高浓度的负氧离子能增强免疫系统能力,调节神经中枢兴奋状态,改善肺换气功能,改善血液循环,促进新陈代谢,对高血压、气喘、流感、失眠、关节炎等疾病有积极治疗作用,在“洞穴疗法”中扮演重要角色。
负氧离子浓度与全球大气电回路、大气正负离子平衡、天气变化、大气污染程度及下垫面特征等密切相关,是评价生态环境质量的重要指标。投建负氧离子监测点,建立负氧离子监测网络体系,开展不同时空尺度、不同下垫面、不同天气过程、不同季节负氧离子浓度监测、预报和研究,对生态环境治理具有重要指导作用。环保、气象、林业、园林、旅游等部门基于负氧离子浓度与大气环境、气象条件、植被、水文等关系,开展环境空气质量、气象和负氧离子浓度等多维监测要素的监测和预报,将大大拓展部门服务领域和服务内容,产生较大的社会效益和经济效益。
系统架构

仪器特点
- 精度高
空气中负氧离子浓度计算公式为:
通过以下技术提高仪器精度:
1、通过泵和经过计量认证的流量控制器实现流量(φ)的精准控制;
2、飞安级微电流放大技术保证采集电压(V)的精确测量;
3、采样高精密电阻,并通过软/硬件分级校准技术实现放大电路实时电阻值(R)的精确计算;
4、恒温机箱保证精密电路稳定工作。 - 易操作
AIAM600为智能仪器,人机交互友好,无需特殊的专业背景,经过简单培训或阅读说明书,即可熟练掌握仪器操作:
1、仪器来电自启,并按照系统配置自行进行负氧离子浓度监测;
2、仪器配有触摸屏,日常操作通过简单的鼠标点击和键盘输入即可完成;
3、系统提供本地、手机微信、云平台3种监测数据和仪器状况查看方式。 - 高相关
即使在低浓度情况下,出厂仪器相关性仍高于90%。 - 可质控
AIAM600提供多种质控措施,用户可根据自身监测需求,通过仪器触摸屏进行选择,并进行质控操作:
1、流量校准;
2、偏压校准;
3、微电流放大倍数校准;
4、时钟校准;
5、调零计算;
6、传感器湿度检查和反吹除湿;
7、异常值标识和排除:- 气候学界限值检查;
- 时间一致性检查;
- 内部一致性检查。
- 易维护
AIAM600为智能仪器,易维护:
1、全系统由多个具有自主性的agent组成,各模块按照agent间规则定义自主运行,无需人工干预;
2、仪器具有自动报警功能,并能基于报警信息自主进行一般故障排除;
3、仪器采用模块化设计,仪器智能定位故障模块,维修简单;
4、仪器配置双空气过滤罐,保证气路干净,降低气路维护工作量;
5、仪器具有反吹除湿功能,既能根据仪器状况自行进行传感器除湿,又能通过反吹实现传感器清洁和采样口异物清除。 - 可扩展
AIAM600顶层设计采用软/硬件模块化设计方法,具有较高的扩展性:
1、硬件可扩展:系统预留硬件扩展接口,可根据客户需求快速添加第三方监测仪器或传感器;
2、软件可扩展:系统按照面向对象方法设计,对外提供数据接口和方法接口,可为客户提供定制化的软件功能,可实现与客户现有数采系统的无缝连接,可按照负氧离子监测各行业标准和地方标准进行快速定制以满足客户监测需求;
3、规模可扩展:系统采用分布式Multi-Agents架构,服务器置于云端,云计算平台强大的计算能力为监测点位数量增长和监测要素添加提供强大的扩展能力。
技术规格
工作环境 | 温度:-35~70℃;湿度:0~100% RH |
标准监测要素 | 负氧离子浓度 |
可扩展监测要素 | 大气正/负离子浓度;环境空气6参数;气象5参数; 能见度、噪声/td> |
质控措施 | 流量校准;传感器偏压校准;放大电路校准;调零计算 |
离子浓度测量范围 | 测量范围:0~8*105个/cm3;误差:±5% |
离子浓度测量方法 | 电容式吸入法 |
离子浓度测量分辨率 | 1个/cm3 |
离子浓度采集频率 | 默认采集频率:20次/秒;采集频率可软件设置 |
观测频率 | 默认观测频率:实时观测、1分钟、5分钟、1小时; 观测频率可软件设置 |
离子迁移率 | 默认离子迁移率:≥0.1cm2/(v*s);误差:±5%; 离子迁移率可软件设置,范围:≥0.025cm2/(v*s)) |
离子采集传感器 | 可拆卸式高精度传感器;雷诺数Re≤2000 |
空气采样流量 | 默认采样流量:25 L/min ; 采样流量范围:0~30 L/min |
流量控制器 | 气体质量流量控制器;准确度:±1.0% F.S; 响应时间:≤8 s |
真空泵 | 流量:≤48L/min;真空度:660mmhg(-87KPA) |
主机配置 | Intel 2.4GHZ\2G\64G SSD\12VDC\WIN7 X64 |
显示屏 | 10.4寸嵌入式高清液晶显示器;分辨率:1366*768;电容触摸 |
温控方式 | 高档精密空调;恒温设定25℃;保温机箱 |
通信方式 | 4G全网通、RS232、RS485、RJ45、WIFI |
数据存储时间 | 60个月 |
自动报警 | 仪器端报警、云平台报警、手机端报警 |
数据采集平台 | 环境数据采集平台;数据采集服务器默认部署于云端; 可替换第三方数据采集平台 |
监测数据查看方式 | 支持仪器端、云端、手机端实时查看 |
保护功能 | 防雷保护、反吹除湿、空气过滤、防风保护、传感器保护 |
附件 | 使用手册、底座、底座预埋件、校准报告 |
机箱 | 恒温机箱;材质:航空铝;尺寸:450*335*680mm |
相关资质
- 中国计量科学研究院出具的流量校准证书
- 中国电子技术标准化研究院赛西实验室出具的电磁兼容检测报告
- 中国电子技术标准化研究院赛西实验室出具的仪器高温、低温、湿热工作检测报告
- 高新技术企业、ISO9001、仪器外观设计专利(专利号:ZL 2018 3 0268707.X)、软件著作权等

项目案例
