一种PM2.5浓度统计分析及扩散预测系统的制作方法

一种pm2.5浓度统计分析及扩散预测系统
技术领域
1.本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种pm2.5浓度统计分析及扩散预测系统。


背景技术：

2.当大气污染物中的细颗粒物达到一定程度时，就会形成雾霾天气，雾霾天气致使能见度降低，城市空气质量恶化，严重影响人们的日常生产和生活，有必要进一步加强对克拉玛依市雾霾天气下大气污染物pm2.5浓度的变化特征研究，统计分析雾霾天气出现时pm2.5浓度24小时的浓度变化规律，且现有的pm2.5测试仪被安装在室外的固定监测点，但是监测点存在较多粉尘，pm2.5测试仪的电控箱中含有发热原件，保持电控箱内的散热通常是为电控箱开设散热孔，但粉尘进入到电控箱内部容易导致电子组件的短路、损坏等。因此，为了解决此类问题，我们提出了一种pm2.5浓度统计分析及扩散预测系统。


技术实现要素：

3.本实用新型提出的一种pm2.5浓度统计分析及扩散预测系统，解决了目前没有统计雾霾天气时pm2.5浓度变化规律导致无法对大气污染物浓度进行预测分析和pm2.5测试仪防尘效果差的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种pm2.5浓度统计分析及扩散预测系统，包括支撑柱和控制箱，所述支撑柱侧壁下段固定安装控制箱，所述支撑柱侧壁中段固定安装有呈对称分布的第一支撑板，两个所述第一支撑板顶端分别固定安装有测试仪和温度湿度传感器，所述支撑柱侧壁上段固定安装有呈对称分布的第二支撑板，两个第二支撑板顶端分别固定安装有风向传感器和风速传感器，所述支撑柱顶端固定安装有光伏板，所述光伏板顶端固定安装有光照传感器，所述控制箱内设有防尘散热装置。
6.优选的，所述防尘散热装置包括伺服电机、散热孔、阻挡板、滑槽、滑块、支撑杆、驱动杆、驱动齿轮、从动齿轮、往复丝杆、移动块和移动杆，所述控制箱内壁开设有呈对称分布的散热孔，所述散热孔内部顶端转动安装有阻挡板，所述控制箱内部侧壁固定安装有伺服电机，所述控制箱内部顶端固定安装有呈对称分布的支撑杆，两个所述支撑杆之间转动安装有驱动杆，所述驱动杆贯穿两个所述支撑杆，所述驱动杆的两端固定套设有呈旋转对称分布的驱动齿轮，所述支撑杆一端与伺服电机的输出轴的固定连接，两个驱动杆相互远离的侧壁转动安装有往复丝杆，所述往复丝杆固定套设有从动齿轮，所述从动齿轮位于驱动齿轮下方，且与驱动齿轮啮合，所述往复丝杆螺纹套设有移动块，所述移动块底端固定安装有移动杆，两个所述阻挡板相互靠近的侧壁开设有滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑块，所述移动杆远离移动块的一端与同侧的所述滑块转动连接。
7.优选的，所述驱动齿轮呈半圆形结构。
8.优选的，所述往复丝杆远离支撑杆的一端与控制箱的内部侧壁转动连接，且连接
处安装有阻尼垫。
9.优选的，所述控制箱内安装有控制器、信号发射器,控制器的型号是data
‑
7311，所述伺服电机、控制器、信号发射器均与控制器的输出端电性连接，所述测试仪、温度湿度传感器、风向传感器、风速传感器、光照传感器均与控制器的输入端电性连接。
10.优选的，所述温度湿度传感器的型号是dht11，所述风向传感器的型号是fxcmv
‑
1，所述风速传感器的型号是fc
‑
2b，所述光照传感器的型号是bh1750。
11.本实用新型的有益效果为：
12.1、通过设置光照传感器感应光照强度，可以判断是否为雾霾天气，通过设置pm2.5测试仪可以检测监测点的pm2.5的浓度，通过设置温度湿度传感器可以检测监测点的温度与湿度，通过风向传感器、风速传感器可以检测监测点风向与风速，通过光伏板可以为整个设备提供电能。
13.2、通过设置防尘三人装置，可以通过一个电机实现在监测点风向不同时，电控箱迎风的一侧散热孔关闭，可以有效防止灰尘进入电控箱，同时保证电控箱的散热效果。
14.综上所述，通过该系统，可以增加电控箱的防尘效果，延长该设备的使用时间，增加统计的数据量，并且加强对克拉玛依市雾霾天气下大气污染物浓度的变化特征研究，统计分析雾霾天气出现时pm2.5 浓度的变化规律和气象要素对大气污染物浓度变化特征的影响，同时对雾霾天气下的大气污染物pm2.5浓度进行扩散模拟。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型的剖视图；
17.图3为本实用新型的图2中a的放大图；
18.图4为本实用新型的系统框图。
19.图中标号：1、支撑柱；2、控制箱；3、第一支撑板；4、测试仪； 5、温度湿度传感器；6、第二支撑板；7、风向传感器；8、风速传感器；9、光伏板；10、光照传感器；11、伺服电机；12、散热孔；13、阻挡板；14、滑槽；15、滑块；16、支撑杆；17、驱动杆；18、驱动齿轮；19、从动齿轮；20、往复丝杆；21、移动块；22、移动杆；23、阻尼垫。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.参照图1
‑
2，一种pm2.5浓度统计分析及扩散预测系统，包括支撑柱1和控制箱2，支撑柱1侧壁下段固定安装控制箱2，支撑柱1 侧壁中段固定安装有呈对称分布的第一支撑板3，两个第一支撑板3 顶端分别固定安装有测试仪4和温度湿度传感器5，支撑柱1侧壁上段固定安装有呈对称分布的第二支撑板6，两个第二支撑板6顶端分别固定安装有风向传感器7和风速传感器8，支撑柱1顶端固定安装有光伏板9，光伏板9顶端固定安装有光照传感器10。
22.控制箱2内安装有控制器、信号发射器,控制器的型号是 data
‑
7311，伺服电机11、
控制器、信号发射器均与控制器的输出端电性连接，测试仪4、温度湿度传感器5、风向传感器7、风速传感器8、光照传感器10均与控制器的输入端电性连接，温度湿度传感器5的型号是dht11，风向传感器7的型号是fxcmv
‑
1，风速传感器 8的型号是fc
‑
2b，光照传感器10的型号是bh1750。
23.支撑柱1固定安装在监测点，由光照传感器10感应光照强度，判断是否为雾霾天气，pm2.5测试仪4检测监测点的pm2.5的浓度，温度湿度传感器5检测监测点的温度与湿度，风向传感器7、风速传感器8检测监测点风向与风速，光伏板9为整个设备提供电能。
24.参照图3，控制箱2内设有防尘散热装置，防尘散热装置包括伺服电机11、散热孔12、阻挡板13、滑槽14、滑块15、支撑杆16、驱动杆17、驱动齿轮18、从动齿轮19、往复丝杆20、移动块21和移动杆22，控制箱2内壁开设有呈对称分布的散热孔12，散热孔12 内部顶端转动安装有阻挡板13，控制箱2内部侧壁固定安装有伺服电机11，控制箱2内部顶端固定安装有呈对称分布的支撑杆16，两个支撑杆16之间转动安装有驱动杆17，驱动杆17贯穿两个支撑杆 16，驱动杆17的两端固定套设有呈旋转对称分布的驱动齿轮18，驱动齿轮18呈半圆形结构。
25.支撑杆16一端与伺服电机11的输出轴的固定连接，两个驱动杆 17相互远离的侧壁转动安装有往复丝杆20，往复丝杆20固定套设有从动齿轮19，从动齿轮19位于驱动齿轮18下方，且与驱动齿轮18 啮合，往复丝杆20螺纹套设有移动块21，移动块21底端固定安装有移动杆22，两个阻挡板13相互靠近的侧壁开设有滑槽14，滑槽14内滑动安装有滑块15，移动杆22远离移动块21的一端与同侧的滑块15转动连接，往复丝杆20远离支撑杆16的一端与控制箱2的内部侧壁转动连接，且连接处安装有阻尼垫23。
26.设置该装置可以通过一个电机实现在监测点风向不同时，电控箱 2迎风的一侧散热孔12关闭，可以有效防止灰尘进入电控箱2，同时保证电控箱2的散热效果，防尘散热装置工作时，风向传感器7和风速传感器8将风速，风向的数据传输到电控箱2的控制器，控制器根据风向打开两侧阻挡板13，当风向为从右往左时，电控箱2启动伺服电机11，带动驱动杆17转动，此时左侧的驱动齿轮18与从动齿轮19啮合，带动往复丝杆20旋转，使左侧移动块21远离支撑杆16 移动，带动移动杆22推动左侧滑块15在滑槽14内移动，同时带动左侧的阻挡板13转动，打开左侧的散热孔12，使电控箱2内的热量通过左侧的散热孔12排出。
27.当风向为电控箱2的正面或背面时，电控箱2继续启动伺服电机 11，此时右侧的驱动齿轮18与从动齿轮19啮合，左侧的阻尼垫23 保持左侧散热孔12打开状态，右侧的从动齿轮19带动往复丝杆20 旋转，使右侧移动块21远离支撑杆16移动，带动移动杆22推动右侧滑块15在滑槽14内移动，同时带动右侧的阻挡板13转动，打开右侧的散热孔12，电控箱2内的热量通过两侧的散热孔12排出。
28.当风向为从左往右时，电控箱2继续启动伺服电机3，左侧的驱动齿轮18与从动齿轮19啮合，带动往复丝杆20旋转，使左侧移动块21靠近支撑杆16移动，带动移动杆22拉动左侧滑块15在滑槽14内移动，同时带动左侧的阻挡板13转动，关闭左侧的散热孔12，使电控箱2内的热量通过右侧的散热孔12排出。
29.参照图4，测试仪4、温度湿度传感器5、风向传感器7、风速传感器8、光照传感器10组成的信息采集模块统计雾霾天气出现时 pm2.5浓度24小时的浓度数据，将数据信息传输给控制模块，控制模块通过信号发射器将数据上传至服务器的数据库，结合深度学习及人
工智能技术，启用机器学习利用已有数据构建训练模型，分析气象要素：气温、能见度、相对湿度等对大气污染物浓度变化特征的影响，并通过预测模块对雾霾天气下的大气污染物pm2.5浓度进行扩散模拟，进一步阐释大气污染物浓度变化的机理，填补克拉玛依目前该研究领域的空白。
30.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。