環(huán)保在線
技術(shù)文章
負(fù)氧離子在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案
閱讀：3897 發(fā)布時(shí)間：2020-3-27什么是負(fù)氧離子
物理學(xué)中我們都知道，物質(zhì)是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子是由原子核及圍繞其旋轉(zhuǎn)的電子組成，得到電子時(shí)顯負(fù)電性，失去電子時(shí)顯正電性，我們把正負(fù)電子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象稱為：離子現(xiàn)象。自然狀態(tài)下，空氣分子的極性呈中性，即：不帶電荷。但在宇宙射線、紫外線、微量元素輻射、雷擊閃電等作用下，空氣分子會(huì)失去部分圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的zui外層電子，使空氣發(fā)生電離，逃逸原子核束縛的電子稱為：自由電子，帶負(fù)電荷。當(dāng)自由電子與其它中性氣體分子結(jié)合后，就形成帶負(fù)電荷的空氣負(fù)離子。
空氣負(fù)離子又稱負(fù)氧離子，是指獲得 1 個(gè)或 1 個(gè)以上的電子帶負(fù)電荷的氧氣離子。當(dāng)空氣分子受到外界條件如電離的作用后，獲得足夠的能量，而使原子核外圍的電子擺脫原子核的束縛而躍出軌道變成自由電子，使失去電子的中性分
子或原子變成帶正電荷的離子；而躍出的自由電子很快地附著在某些氣體分子或原子（特別容易附著在氧分子或水分子上），成為空氣負(fù)離子（Aeroanion）。根據(jù)大地測(cè)量學(xué)和地理物理學(xué)聯(lián)盟大氣聯(lián)合委員會(huì)采用的理論，空氣負(fù)離子是 O2-(H2O)n，或 OH-(H2O)n 為主的離子或者離子團(tuán)。
負(fù)氧離子是怎么形成的
紫外線，宇宙射線，放射物質(zhì)（大理石、花崗巖等），土壤（含鐳、鈾和釷等放射性元素）、空氣放射線（從巖石和土壤中逸出）等會(huì)不斷地釋放出α射線、β射線和γ射線，這些放射線具有強(qiáng)的電離作用，能將空氣電離，釋放出的電子經(jīng)過地球吸收后再釋放出來很快又和空氣中的中性分子結(jié)合，而形成負(fù)離子。
水的 Lenard 效應(yīng),又稱噴筒電效應(yīng)。比如瀑布沖擊，細(xì)浪推卷暴雨跌失等自然過程中水在重力作用下，高速流動(dòng)，水分子裂解而產(chǎn)生負(fù)離子。
森林的樹木，葉枝jian端放電及綠色植物光合作用形成的光電效應(yīng)，使空氣電離而產(chǎn)生的負(fù)離子。
部分地殼巖石能夠釋放出一定的負(fù)離子。
自然界中空氣正、負(fù)離子是在不斷產(chǎn)生，又不斷消失，保持某一動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。同時(shí)；因地面對(duì)于大氣電離層形成的靜電場(chǎng)，地面為負(fù)極，結(jié)果空氣負(fù)離子受地面排斥，空氣正離子則受地面吸引，所以，在一般情況下，地表面正離子稍多于負(fù)離子，而在高處，空間中的負(fù)離子會(huì)稍多于正離子。
1. 檢測(cè)對(duì)象說明
根據(jù)上面空氣負(fù)離子的區(qū)分及特征說明，我們建議只對(duì)中、小粒徑負(fù)離子濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)！
2. 評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及空氣清新度評(píng)價(jià)方法
空氣負(fù)離子濃度高低可以表明環(huán)境空氣質(zhì)量水平，尤其與人類健康密切關(guān)聯(lián)。目前，關(guān)于空氣負(fù)離子濃度與空氣清新度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尚在完善中，我們提供兩種標(biāo)準(zhǔn)參考：
- 簡易空氣負(fù)離子評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)空氣負(fù)離子濃度與人體健康的關(guān)系，對(duì)空氣負(fù)離子濃度評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，見下表2。
表2 : 空氣負(fù)離子濃度評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表
空氣負(fù)離子濃度（個(gè)/cm3） | 空氣質(zhì)量指標(biāo)/等級(jí) | 空氣清新程度 |
2000以上（含） | 一級(jí) | 非常清新 |
≥1500 ~ <2000 | 二級(jí) | 清新 |
≥1000 ~ <1500 | 三級(jí) | 較清新 |
≥500 ~ <1000 | 四級(jí) | 一般清新 |
500以下 | 五級(jí) | 不清新 |
- 總體空氣清新度評(píng)價(jià)方法
目前國內(nèi)外對(duì)空氣負(fù)離子的評(píng)價(jià)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，我們建議常規(guī)采用單極系數(shù)和安倍空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)這兩個(gè)應(yīng)用zui廣的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析。
- 單極系數(shù)(q)
在正常大氣中，空氣正、負(fù)離子濃度一般不相等，這種特征被稱為大氣的單極性。單極性用單級(jí)系數(shù)來表示，即空氣中正離子與負(fù)離子的比值，q=n+/n-。
許多學(xué)者對(duì)不同地區(qū)的相關(guān)研究表明，通常陸地上q值為1．2左右；大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為q值等于或小于1時(shí)，才能給人以舒適感。單級(jí)系數(shù)越小，表示空氣中負(fù)離子濃度比正離子濃度高得越多，對(duì)人體越有利。日本學(xué)者研究表明，當(dāng)空氣中負(fù)離子濃度值大于1000個(gè)/cm3，且q值小于1時(shí)，空氣清潔舒適，對(duì)人體健康z(mì)ui有益。
- 安倍空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)(CI)
日本學(xué)者安倍通過對(duì)城市居民生活區(qū)空氣離子的研究，建立了安倍空氣離子評(píng)價(jià)指數(shù) 。安培空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)反映了空氣中離子濃度接近自然界空氣離子化水平的程度，見公式：
CI=( n-/1000)x(1/q)
公式中CI為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)；n-為空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm3)；q為單極系數(shù)；1000為滿足人體生物學(xué)效應(yīng)zui低需求的空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm3)。
空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)把空氣負(fù)離子作為指標(biāo)，同時(shí)又考慮了正、負(fù)離子的構(gòu)成比，較為全面和客觀，因此在國外的城市空氣離子評(píng)價(jià)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用 ，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見下表1。
4.負(fù)氧離子與生態(tài)旅游
負(fù)氧離子含量高的地區(qū)主要集中在森林、海濱、高山、瀑布、公園以及綠化帶等環(huán)境優(yōu)雅的旅游景區(qū)。例如，福建省和江西省交界的龍虎山景區(qū)空氣負(fù)氧離子平均每立方米 1.4 萬個(gè)以上，是正常值的 15 倍，zui高值達(dá)每立方米 35 萬個(gè)，居全國各著ming旅游景區(qū)前列，可謂“天然氧吧”。另外，經(jīng)生態(tài)環(huán)境專家測(cè)試，黃山風(fēng)景區(qū)負(fù)氧離子含量是城市的十幾倍，山溪流泉所產(chǎn)生的空氣負(fù)氧離子濃度長時(shí)間穩(wěn)定在 20000 個(gè)/cm3 以上，溫泉景區(qū)、松谷景區(qū)負(fù)氧離子濃度則在50000～70000 個(gè)/cm3，如“人字瀑”附近瞬時(shí)負(fù)氧離子可達(dá) 206800 個(gè)/cm3。景區(qū)的生態(tài)環(huán)境每天可吸收二氧化碳 1.54×l07 kg，二氧化硫 7.0×1O5kg，粉塵 5000t，可以減少空氣中 80%的懸浮粒子。
什么是生態(tài)旅游?世界銀行環(huán)境部和生態(tài)旅游學(xué)會(huì)給生態(tài)旅游下的定義是：“有目的地前往自然地區(qū)去了解環(huán)境的文化和自然歷史，它不會(huì)破壞自然，而且它會(huì)使當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)從保護(hù)自然資源中得到經(jīng)濟(jì)收益”。生態(tài)旅游作為一種新的旅游形態(tài)，已經(jīng)成為上近年新興的熱點(diǎn)旅游項(xiàng)目。
空氣清新度是評(píng)價(jià)生態(tài)旅游區(qū)優(yōu)劣的重要因素?，F(xiàn)代科學(xué)證明：大氣自然環(huán)境中的負(fù)離子濃度達(dá)到 4000 個(gè)/cm3 時(shí)，有益人們健康長壽?？諝庵械呢?fù)氧離子濃度是旅游度假區(qū)規(guī)劃中衡量空氣質(zhì)量好壞的重要參數(shù)，用空氣負(fù)氧離子濃度參數(shù)來衡量旅游度假區(qū)空氣質(zhì)量好壞，已成為“旅游生態(tài)環(huán)境”這門新興的邊緣科學(xué)的一項(xiàng)新技術(shù)。對(duì)于旅游區(qū)負(fù)氧離子含量是這樣規(guī)定的;①當(dāng)負(fù)氧離子濃度均值為 1000～1500 個(gè)/cm3，該旅游度假區(qū)達(dá)到清新空氣的標(biāo)準(zhǔn);②當(dāng)負(fù)氧離子濃度均值為 4000 個(gè)/cm3，該旅游度假區(qū)空氣質(zhì)量達(dá)到良好標(biāo)準(zhǔn);③當(dāng)負(fù)氧離子濃度均值為 10000～15000 個(gè)/cm3 時(shí)，該旅游度假區(qū)達(dá)到旅游度假區(qū)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)空氣負(fù)氧離子達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，有益人們健康長壽。
產(chǎn)品概述
碧野千里BYQL-FY負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于全國各地生態(tài)公園，濕地公園，瀑布公園，森林公園，自然保護(hù)區(qū)，旅游景區(qū)。目前我司較為出名的案例有巴伐利亞莊園，宜興蓄能電站, 貴州遵義中國西部茶海之心景區(qū)，江蘇鹽城黃尖牡丹園，海南五指山仙女潭國家自然保護(hù)區(qū)，河源市源城區(qū)南部大桂山自然保護(hù)區(qū)，廣東天井山國家森林公園。該系統(tǒng)可同時(shí)監(jiān)測(cè)多種環(huán)境要素，并可根據(jù)用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展增減，可24小時(shí)全天候?qū)諝庵?/span>負(fù)氧離子，溫度濕度，PM2.5，噪聲濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)傳輸。*的模塊化組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所有監(jiān)測(cè)傳感器可替換,配備有專業(yè)安裝支架立桿，安裝方式有立柱式安裝，壁掛式安裝兩種,現(xiàn)場(chǎng)可視化數(shù)據(jù)監(jiān)控，遠(yuǎn)程云平臺(tái)監(jiān)控，微信客戶端查詢，后期運(yùn)營維護(hù)極其方便。
該負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)設(shè)備與數(shù)據(jù)云平臺(tái)，微信客戶端構(gòu)成負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。終端集成了負(fù)氧離子、PM2.5、溫濕度；數(shù)據(jù)云平臺(tái)是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，終端所得數(shù)據(jù)均能通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳遞到數(shù)據(jù)云平臺(tái)便于管控，云平臺(tái)還具有對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警處理、記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表輸出等多種功能。
- 集成度高，方案靈活：系統(tǒng)可集成揚(yáng)塵（PM2.5/PM10、TSP），負(fù)氧離子，噪聲，氣象要素（溫度濕度，風(fēng)速風(fēng)向，大氣壓，降雨量，太陽輻射等可選配），數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)布 顯示一體。通過集成高，靈活的方案，模塊化，可以全方wei滿足不同場(chǎng)合使用需求
- 系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)前所有做過的案例中，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，系統(tǒng)具有自檢與自我恢復(fù)功能。核心空氣負(fù)離子檢測(cè)儀采用日本*產(chǎn)品，提供多種型號(hào)空氣負(fù)離子監(jiān)測(cè)儀選擇，滿足純負(fù)離子指數(shù)監(jiān)測(cè)或者安倍系數(shù)法空氣清新度檢測(cè)。支持遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制負(fù)離子檢測(cè)儀工作狀態(tài)（模式切換、調(diào)零、待機(jī)）
- 多媒體顯示：可配單色，雙色，三色，全彩，液晶屏，可對(duì)顯示界面進(jìn)行定制，附 加顯示時(shí)間日期，xin聞滾筒播出廣告內(nèi)容
- 網(wǎng)絡(luò)功能：RS-485 通訊接口。GPRS無線傳輸、AC220V 或 DC24V 供電，設(shè)備功率：20-30W左右。
- 可擴(kuò)展的功能：提供其它氣體傳感器選擇，提供不同規(guī)格的顯示屏接口，預(yù)留了可 擴(kuò)展氣體監(jiān)測(cè)顯示的接口
6. LED 無線信息發(fā)布平臺(tái)：操作專業(yè)簡捷、管理方便，傳輸穩(wěn)定，可靠性高；可以傳輸文字等節(jié)目信息，不受距離限制，應(yīng)用廣泛；終端掉線上線后可以實(shí)現(xiàn)續(xù)傳，節(jié) 省流量
- BYQL-FY負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)說明
1) 系統(tǒng)組成：
l 空氣負(fù)離子監(jiān)測(cè)儀主機(jī)
l 安裝基座及立柱（含配電）
l 設(shè)備安裝箱
l GPRS數(shù)據(jù)通訊模塊
l LED信息發(fā)布屏
l 其它訂制模塊（PM2.5、紫外強(qiáng)度、溫/濕度、風(fēng)向/風(fēng)速、照度、噪聲）
負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)儀將監(jiān)測(cè)到的負(fù)氧離子濃度數(shù)據(jù)等，通過GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過Internet發(fā)送到安裝有專門的接收軟件的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，將數(shù)據(jù)保存并寫入數(shù)據(jù)庫，客戶端可以通過瀏覽器查看數(shù)據(jù)等。客戶可以通過接收軟件和短信控制的方式監(jiān)控負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)儀設(shè)備。以下是系統(tǒng)傳輸示意圖：
安裝布點(diǎn)方案：
監(jiān)控點(diǎn)通常四周270°范圍內(nèi)建筑物的遮擋角度不超過5°，距離噴泉、瀑布和水流湍急的河（溪）流不少于100米，距高國道、省道、高速公路、鐵路等交通干道不少于100米，監(jiān)測(cè)場(chǎng)為4米x4米的相對(duì)平整地方場(chǎng)內(nèi)不宜有樹樁、燈桿、廣告牌等；安裝在景區(qū)內(nèi)無大面積光斑或林窗，避免監(jiān)測(cè)設(shè)備主機(jī)長時(shí)間暴露在大陽直射的位置。選取負(fù)氧離子濃度較高的位置進(jìn)行布控，一般原始森林、天然瀑布、黃金海岸、綠色原野等區(qū)域往往負(fù)離子濃度高，總的原則是豐富的植被茂密，覆蓋面積大，有瀑布或者水流之地是較好的監(jiān)控點(diǎn)位置，。監(jiān)測(cè)儀與LED顯示屏幕可獨(dú)立分開安裝，顯示屏應(yīng)安裝在基地入口處或顯要位置，監(jiān)測(cè)儀可跟單色屏、雙色屏、全彩屏搭配使用，屏幕尺寸、色彩不限 。 結(jié)合實(shí)地實(shí)際情況完成選點(diǎn)，不受距離、障礙物遮擋、海拔等影響，只要安裝現(xiàn)場(chǎng)提供全天侯連續(xù)穩(wěn)定的交流220伏民用電源，具有手機(jī)信號(hào)即可（手機(jī)能正常上網(wǎng)）。