大气负氧离子在线监测系统

时间：2017-10-11    来源：    阅读：(1823)

在自然生态环境中，如同万物生长离不开阳光、空气和水一样，人类健康同样离不开负氧离子。

理论上讲，存在于自然界的负离子与正离子是等量的。山林、树冠，叶端的尖端放电，及雷电，瀑布，海浪的冲击下，形成较高浓度的小空气负氧离子，使空气清新，使人心旷神怡。而人烟稠密的大都市、工业污染地区、密闭的空调间，所产生的污染物及污染物的液体、固体和各种生物体与空气形成的气溶胶，使大量的小空气离子结合成大离子而沉降、失去活性，及使小的空气负离子浓度降低，并出现正、负离子很不平衡状态，而令人感到不适，甚至头昏、头痛、恶心、呕吐、情绪不安、呼吸困难、工作效率下降，以至引起一些症状不明的病变

。

因此，以人造空气负离子提高环境中空气负离子浓度，以维持其适当的正负离子平衡，而改善空气环境质素，日益受到人们关注。

由于人类无视自然生态的平衡，唯有负离子能够与其相遇、聚合后坠落，使其失去活性。负离子是相对于正离子而言的一种宇宙能量。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生，既是不断产生，又不断消失，保持某一动态平衡状态。同时；因地面对于大气电离层形成的静电场，地面为负极，结果；空气负离子受地面排斥，空气正离子则受地面吸引，

所以，在一般情况下，地表面正离子多于负离子，正、负离子浓度比值常大于一，正、负离子浓度各为400-700个/立方厘米左右。

一般自然状态下，森林、瀑布、海洋及矿藏较丰富的地方产生的负离子浓度较高。

负氧离子不但能中和正离子、抑制正离子对人类健康的危害，而且对人类的健康还具有惊人的积极作用。负离子对人体健康的功效因人而异，很难有一个准确的量化标准，而且对于不同的个体所起的作用也有差异。负离子主要通过两个渠道进入人体：一是通过皮肤，二是通过呼吸道，能调节人体的生理机能、消除疲劳、改善睡眠，还能预防感冒和呼吸道疾病、改善心脑血管疾病症状等等，

世界卫生组织公布的标准是每立方厘米含有1000个以上的负离子才是对人体有益的，

负氧离子含量的高低和分布已经成为生态环境的重要指标之一，它对于开发生态旅游具有重要的指导意义。由于普通消费者没有专业的负离子测量仪器，不太容易判别负离子产品的真伪。另外，一些所谓的负离子产品所产生的负离子量根本达不到健康标准，所以在购买时应选择正规厂家的正规产品，并要了解该产品采用了什么原理，还要看是否有相关认证，以免被假冒伪劣产品所蒙骗。

现我国浙江、广东、重庆、福建等多个省市和地区的气象及林业部门均建立了大气负氧离子观测网和大气负氧离子气象监测预报机制。通过空气负离子自动测量系统监测不同类型区域的大气中负离子浓度的变化情况，开展不同时空尺度、不同下垫面、不同天气过程、不同季节负离子浓度分布特征研究，实现从大气负离子浓度数据采集、传输、处理、发布的全部自动化、智能化，为建设生态城市环境提供依据。

常见的负氧离子等级标准及与健康的关系表

3.产品介绍

JH-EXT03-FYWS大气负离子自动观测系统是测量环境空气中负氧离子、温度、湿度实时浓度及变化的系统设备，适应环境气象观测的业务需求，满足观测数据的高精度和高稳定性要求。它需具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。

JH-EXT03-FYWS大气负离子自动观测系统特点：

●采用最先进的双重同心圆筒技术（于日本机能性离子协会为同一标准）。

●能全天候、实时（最快5秒钟一个数据）的自动在线监测。

●能在环境温度零下20度至60度，相对湿度97%RH环境下稳定运行。

●测量环境空气中对人体有益的的小粒径负离子浓度。

●采用防风、风雨、防虫、防雷设计。

●采用模块化结构设计，便于扩展、更换部件及维护维修。

●具备功能参数要素、通信方式扩展的功能。

●具备设备运行状态监控及报警功能（手机、短信报警）。

●具备云服务平台数据管理和下载功能

●具有其他可扩展功能（根据用户需求定制）

2.1系统组成

JH-EXT03-FYWS环境负氧离子监测系统是由监测主机、JH-100G数据采集发射器、云计算服务平台组成，客户可方便的利用电脑、ipad、手机登网络终端直接登录服务平台观察数据、下载数据、下载曲线变化图；并可通过安装有GPRS接收器的大屏幕LED显示屏接收并实时显示数据。

以下是系统传输示意图：

 

 

JH-EXT03-FYWS大气负离子自动观测系统在国内外同类产品中具有以下领先优势：

3.1：测量标准与日本机能性离子协会为同一标准（目前世界最权威离子协会）；

3.2：测量主机由日本离子系统公司制造，精准、耐用；

3.3：自有云平台服务器、专业技术开发团队，售后保障；

3.4：产品通过计量认证，保障产品的质量、性能稳定；

3.5：独特气体流体设计，保障测量的准确和不受环境干扰；

5.检测原理

大气负氧离子自动监测系统采用“双重同心圆筒之电容式吸入法”原理进行负离子检测，

设计标准满足GB/T 18809-2002《空气离子测量仪通用规范》

满足日本“JISB”草案要求

“双重同心圆筒”原理示意如下：

ro =外筒的内径

ri=内筒的半径

L= L 圆筒的长

Φ = 单位时间内圆筒内的空气流量

V =外筒的外设电压

空气中包括的离子，根据圆筒间的电场流入内筒。 V能测量负的时候负离子正的时候正离子。

譬如，暂时作为空气中的离子有着全部相等的移动度， 从P点进入的离子在S点被内筒如果捕捉了的话，进入圆筒内的离子全部被内筒捕捉，根据运算得出时间负离子的浓度。

然而，实际的大气当中存在各种各样的移动度的离子。在圆筒的最后边部分，也就是说T点被捕捉的离子的移动度被称为临界移动度。临界移动度kc

测量仪根据临界移动度拥有大的移动度的离子全部被捕捉,不过，小的移动度的东西是不被全部捕捉向外边流过去(C)。到达T点的离子从R点如果进入了在通过(D)，PR间的离子逃跑离开，RQ间，总之只有通过斜线部的表面的离子被内筒捕捉。与通过这个斜线部的流量φ和通过入口的全面积的流量Φ的比，

6.产品技术指标参数：

7. 通讯方式

大气负氧离子自动监测仪是JH-EXT03-FYWS专为环境监测而开发的大气负氧离子自动监测站。主要安装于野外的负氧离子监测仪，数据传输主要以： GPRS数据传输网络、数据接收服务器、客户机（服务器和客户端可为同一台电脑）等组成。

客户机必须要有公网固定IP，

负氧离子监测仪将监测到的负氧离子浓度数据等，通过GPRS传输网络经过Internet发送到接收数据的服务器上，并且自动将数据保存并写入数据库，客户端可以通过浏览器查看数据等。客户可以通过接收软件和短信控制的方式监控负氧离子监测仪设备。以下是系统传输示意图：

 

9.1专业JH-EXT03-FYWS云平台显示软件介绍

JH-EXT03-FYWS负氧离子系统数据发布及查询软件是集于多名高级工程师历时多年 的成果，有着实用性强，易操作，数据实时性强等优点。具备多种对比方式查询，具有良好的数据对比效果。主要分两大块：资料查询和系统管理。

1.多站查询：此功能主要用于多台设备进行数据对比查询。

2.历史查询：历史查询主要用于查询设备某天或某小时的数据曲线查询。

3.曲线分析：曲线分析是用于分析一个时间段里的要素变化，可以在曲线上进行拖动。

4.站点管理：这个功能是用于添加或更改站点（选配）.

5.地图功能，可将多个站点以地图形式体现（选配）

功能及特色有：

1、多站管理查询：多台设备或多个地区监测点的数据查询、观测。

2、曲线分析

4.地图功能，可将多个站点以地图形式体现。

9.2数据接收软件

数据接收软件从JH-EXT03-FYWS接受监测仪发送的数据，并形成规定的采集数据文件；数据入库软件将数据接收软件接收到的负离子浓度等数据自动写入SQL数据库，以方便备份和查询；JH-EXT03-FYWS软件实现了数据的本地和远程查看、下载。

a. 从JHXRYE接受监测仪发送的数据，并形成规定的采集数据文件；

b. 实现对监测仪的参数设置、数据采集、各种报警的运行监控；

c.自动校对监测仪的时钟；

d．实现写入access数据库、SQL数据库、txt格式等

9.3数据入库软件

该软件会自动将无线数据通讯处理软件接收到的负离子浓度等数据自动写入SQL数据库，以方便备份和查询。该软件需配合无线数据通讯处理软件运行，即无线数据通讯处理软件和数据入库软件需要同时运行。

10.LED显示方案

无线 LED 显示屏信息发布系统由 LED 显示屏、 LED 显示控制器、无线数据传输单元和无线 LED 显示屏信息发布中心平台四个部分组成。控制中心通过LED 显示信息发布软件，以 GPRS 网络为数据传输载体，以无线数据传输单元和 LED 显示控制器为 LED 显示屏的接入终端，实现由控制中心远程向远程的无线 LED 显示设备发送图文信息。下图是移动无线通信技术无线LED显示屏管理控制系统。

无线LED显示屏特点：

1、实时显示

可全自动无人值守发布实时气象信息，采用GPRS实时在线方式传送信息，能实现大气负氧离子、实时气温，湿度等气象信息的24小时不断自动显示和播报，无需人工干预。

2、无距离限制

传统LED显示屏只能在短距离内使用，串口直连方式一般只有数十米，网线方式也存在铺线麻烦，无线LED系统不受距离限制，也没有铺线烦恼，在全国范围内，只要无线GPRS网络覆盖的地方都可以使用。　

3、安全性强

加密发送方式，信息从本地直接发出，保证了信息的合法来源和权威性，坚决杜绝违法信息。

4、先进可靠

新一代的无线LED系统，充分利用计算机互联网络、移动无线通信系统、LED显示控制等先进技术，整个系统能够可靠稳定运行，不但能够满足无线LED信息联网发布需要，而且能够支持相关各个行业内部具体业务需要。传统LED显示屏只能固定显示控制卡内存储的信息，如需发布新的信息只能通过电脑联机来更新信息。新一代的无线LED系统，可以随时随地发送信息，及时更新显示。　　

5、配置灵活

LED显示设备的大小灵活，室内室外均可，适用不同的用户及安装位置。

ONETEST品牌无线LED显示屏功能和特点：

1. 能够实时显示设备监测到的空气离子浓度数据和空气清新程度。

2. 能够实时显示空气温度和湿度等气象信息。

3. 能够采用远程无线方式接收数据并显示在LED显示屏上。

4. 能够插入显示通知公告广告等客户信息。

5. 防水设计：采用特殊的箱体结构，表面采用专业胶封装，背面设计有防水槽及防水胶圈，防水水平达到IP65的标准。

6. 防尘设计：突破性地将传统风扇散热升级为散热板散热，实现了箱体的全密闭设计，从而做到彻底防尘，大大延长屏幕寿命。具有防潮、防尘、防腐、防静电、防雷击等保护功能，同时具有过流、短路、过压、欠压保护功能。

7. 宽可视角度：为适应户外开阔的空间，户外LED采用宽视角设计，将视角提高到110度，大大提高了可视的范围。

8. 外形美观，显示屏大小可灵活配置。