Praxis OPCube 空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
一、 簡(jiǎn)介
Praxis OPCube空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是專為空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供的一款小型的開箱即用的監(jiān)測(cè)解決方案。它體積小巧靈活。既解決了在變化的環(huán)境條件下獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的問題，也解決了空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中對(duì)顆粒物監(jiān)測(cè)的需求。適用于路邊監(jiān)測(cè)、環(huán)境健康和地方空氣質(zhì)量調(diào)查等應(yīng)用。
二、 特色及優(yōu)勢(shì)
- 傳感器超低噪音，氣體檢測(cè)限ppb級(jí)，顆粒物μg/m3
- 支持多種分析方式——各種采樣頻率和實(shí)時(shí)訪問
- 組建空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，成本低，基線獨(dú)li
- 高度開源設(shè)計(jì)，可定制傳感器類型、數(shù)據(jù)傳輸及分析方式
- 堅(jiān)固耐用設(shè)計(jì)，適應(yīng)惡劣環(huán)境條件
- 超低噪聲電路設(shè)計(jì)，提高電化學(xué)傳感器的重復(fù)性
- 高精度粒子計(jì)數(shù)器，可測(cè)高達(dá)40μm顆粒
- 采用遠(yuǎn)程傳輸，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、軟件更新和數(shù)據(jù)校正升級(jí)
三、系統(tǒng)組成
OPC（測(cè)量PM1、2.5和10），1個(gè)痕量氣體傳感器（選擇氣體類型），溫濕度傳感器、定位模塊、電池（1小時(shí)）、12V電源適配器、安裝支架。
四、 技術(shù)參數(shù)
1、痕量氣體傳感器：在CO、H2S、NO、NO2、O3、SO2、VOCs和CO2氣體中選擇一個(gè)監(jiān)測(cè)。
1）電化學(xué)技術(shù)
| 參數(shù) | 靈敏度 | 響應(yīng)時(shí)間 | 噪聲 | 測(cè)量范圍 | 理論測(cè)量范圍 | 線性誤差 | 零點(diǎn)漂移 /年 | 靈敏度漂移/年 |
| CO | 220~410nA/ppm（@2ppm） | <30S（0~10ppm） | ±2標(biāo)準(zhǔn)差（20ppb） | 500ppm | 2000ppm | <±1ppm（滿量程，0~15ppm線性） | <±100ppb | <10% |
| H2S | 1400~2200nA/ppm（@2ppm） | <60S（0~2ppm） | ±2標(biāo)準(zhǔn)差（5ppb） | 50ppm | 100ppm | <±0.5ppm（滿量程，0~10ppm線性） | <±100ppb | <20% |
| NO2 | -175~-500nA/ppm（@2ppm） | <80S（0~2ppm） | ±2標(biāo)準(zhǔn)差（15ppb） | 20ppm | 50ppm | <±0.5ppm（滿量程，0~20ppm線性） | 0~20ppb | <-20%~-40% |
| NO | 350~550nA/ppm（@2ppm） | <25S（0~2ppm） | ±2標(biāo)準(zhǔn)差（80ppb） | 20ppm | 50ppm | <±1ppm（滿量程，0~5ppm線性） | 0~50ppb | 0~-20% |
| O3 | -200~650nA/ppm（@1ppm） | <80S（0~1ppm） | ±2標(biāo)準(zhǔn)差（15ppb） | 20ppm | 50 | <±0.5ppm（滿量程，0~20ppm線性） | 0~20ppb | -20%~-40% |
| SO2 | 320~500nA/ppm（@2ppm） | <20S（0~2ppm） | ±2標(biāo)準(zhǔn)差（15ppb） | 50ppm | 100 | 0~-5ppb（@20ppm，0~2ppm線性） | <20ppb/年 | <15% |
2）NDRI 技術(shù)
| 參數(shù) | 測(cè)量范圍 | 精度 | 響應(yīng)時(shí)間 | 零點(diǎn)分辨率 | 滿量程分辨率 | 零點(diǎn)重復(fù)性 | 滿量程重復(fù)性 | 校準(zhǔn)系數(shù) |
| CO2 | 0~5000ppm | 1%FS | <40S@20℃ | 10ppm | 50ppm | ±20ppm | ±50ppm | 0.0003 |
3）PID技術(shù)
| 參數(shù) | 檢測(cè)限 | 線性范圍 | 靈敏度 | 穩(wěn)定時(shí)間 | 加熱時(shí)間 | 響應(yīng)時(shí)間 |
| VOCs | 1ppb | 40ppm（3%偏差） | >25mV/ppm | 5min（@20ppb） | 5S | <3S |
2、PM顆粒物傳感器
采用Alphasense OPC-N3光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器，進(jìn)行測(cè)量，包括PM1、PM2.5和PM10。
| 參數(shù) | 粒徑范圍 | 粒徑分類 | 采樣間隔 | 總流速 | 采樣流速 | 粒子計(jì)數(shù)率 | 偶合概率 |
| PM | 0.35~40μm | 24個(gè)（軟件箱區(qū)分） | 1~30S | 5.5L/min | 280mL/min | 10000/s | 0.84%（@106個(gè)/L濃度），0.24%（@500個(gè)/L濃度） |
3、溫濕度傳感器：溫度精度±0.2℃, 濕度精度±2%RH
4、傳輸通訊：4G無線傳輸
5、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：通過AWS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，或者采用客戶自有設(shè)施；當(dāng)?shù)?/span>microSD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
6、操作系統(tǒng)：Debian Linux
7、儀器處理器：SAMA5D27 CPU
8、時(shí)鐘：通過備用電池時(shí)時(shí)同步，或通過定位、網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘等進(jìn)行同步
9、供電：7~24VDC，內(nèi)置電池，可供大于1個(gè)小時(shí)運(yùn)行
10、標(biāo)準(zhǔn)配置下環(huán)境操作溫度：-40℃~50℃
11、測(cè)量范圍尺寸：154*154*130mm
12、重量：2kg
五、數(shù)據(jù)校準(zhǔn)（模型算法）
出廠前已經(jīng)把校準(zhǔn)曲線內(nèi)置于Praxis的傳感器數(shù)據(jù)庫中，并在中性環(huán)境（實(shí)驗(yàn)室中）運(yùn)行檢測(cè)，避免溫濕度對(duì)傳感器的影響。如果長期運(yùn)行后需要校準(zhǔn)，我們建議在當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣體夜間低濃度時(shí)進(jìn)行，例如±5ppb的NO2氣體濃度。
Praxis進(jìn)行模型開發(fā)用來發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素的影響系數(shù)。隨后進(jìn)行模型自動(dòng)化學(xué)習(xí)（ML機(jī)器學(xué)習(xí)工具）。ML回歸工具在本質(zhì)上與手動(dòng)調(diào)查具有相同的功能，但縮放到更多的環(huán)境因素和系數(shù)發(fā)現(xiàn)迭代上。
如下圖，搭載了PM1、PM2.5和PM10數(shù)據(jù)解析軟件系統(tǒng)，為PM傳感器原始數(shù)據(jù)和模型算法后的對(duì)比圖表：
| VS |
產(chǎn)地：英國
