一种TVOC气体监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种TVOC气体监测系统及方法，涉及气体监测领域，该系统中TVOC气体监测仪包括：监测机箱；监测机箱包括：监测单元与信号处理器；采样装置用于采集待监测区域的空气样品，并将空气样品传输至监测机箱中的监测单元；同时启动红外线光源，由监测单元的输入端照射至监测单元的监测腔室中，并将未被空气样品吸收的红外线光源转换为电信号；信号处理器用于根据电信号确定红外光谱信号对应的特征；并根据红外光谱信号对应的特征，采用校准曲线得到监测结果；所述校准曲线基于机器学习的反演算法或支持向量机算法进行训练和生成。本发明专利技术能够实时地、准确地、便捷地对TVOC气体进行在线监测。在线监测。在线监测。

【技术实现步骤摘要】
一种TVOC气体监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及气体监测领域，特别是涉及一种TVOC气体监测系统及方法。

技术介绍

[0002]TVOC是“Total Volatile Organic Compounds”的英文缩写，意思是总挥发性有机化合物。世界卫生组织(WHO，1989)对总挥发性有机化合物的定义为：室温下饱和蒸气压超过了133.32Pa且熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性，会影响皮肤和黏膜，对人体产生急性损害，TVOC气体种类繁多，来源广泛，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的伤害，其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。随着社会各界对挥发性有机化合物防治监测认识的不断加深，近些年也制订和出台了部分挥发性有机物的排放标准以及与之相对应配套的分析方法。
[0003]从现有相关资料中可知，TVOC超标不仅会引起机体免疫水平失衡，还会影响人们的消化系统，严重时可损伤肝脏和造血系统，而现有的TVOC气体监测方法多种多样，其中，气相色谱
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质谱法包括了采样、预浓缩、分离和监测四个步骤。就气相色谱
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质谱法来看，大多是利用现场采样或者现场气体浓缩技术把样品带到实验室中进行浓缩、分离与监测，不适合实时性要求较高的监测和现场在线监测，且监测过程复杂、耗费大量人力物力、耗时较长且不易实现在线监测。
[0004]因此，为解决上述问题，亟需提供一种监测过程简单且能够实现在线监测的TVOC气体监测系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种TVOC气体监测系统及方法，能够实时地、准确地、便捷地对TVOC气体进行在线监测。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种TVOC气体监测系统，包括：采样装置、TVOC气体监测仪以及红外线光源；
[0008]所述TVOC气体监测仪包括：监测机箱和电源模块；所述监测机箱包括：监测单元与信号处理器；
[0009]所述采样装置用于采集待监测区域的空气样品，并将空气样品传输至监测机箱中的监测单元；同时启动红外线光源，由监测单元的输入端照射至监测单元的监测腔室中，并将未被空气样品吸收的红外线光源转换为电信号；
[0010]所述信号处理器用于根据电信号确定红外光谱信号对应的特征；并根据红外光谱信号对应的特征，采用校准曲线得到监测结果；所述校准曲线基于机器学习的反演算法或支持向量机算法进行训练和生成。
[0011]可选地，所述采样装置包括：吸附件和用于吸入空气的采集泵。
[0012]可选地，所述监测单元包括：多个监测腔室。
[0013]一种TVOC气体监测方法，应用于所述的TVOC气体监测系统，所述TVOC气体监测方法，具体包括：
[0014]利用采样装置采集待监测区域的空气样品，并将空气样品传输至监测机箱中的监测单元；
[0015]启动红外线光源，由监测单元的输入端照射至监测单元的监测腔室中，并将未被空气样品吸收的红外线光源转换为电信号；
[0016]根据电信号确定红外光谱信号对应的特征；并根据红外光谱信号对应的特征，采用校准曲线得到监测结果；所述校准曲线基于机器学习的反演算法或支持向量机算法进行训练和生成。
[0017]可选地，所述利用采样装置采集待监测区域的空气样品，并将空气样品传输至监测机箱中的监测单元，具体包括：
[0018]利用吸附件将空气样品中的干扰物质进行吸附；
[0019]对监测单元中的监测腔室进行清洗和加热；
[0020]之后，利用采集泵将吸附后的空气样品吸入监测腔室。
[0021]可选地，所述根据电信号确定红外光谱信号对应的特征，之前还包括：
[0022]对电信号进行预处理；所述预处理包括：滤波、放大、去噪和数据分析。
[0023]可选地，利用小波分析算法和小波包分析算法进行预处理。
[0024]可选地，所述根据红外光谱信号对应的特征，采用校准曲线得到监测结果，之后还包括：
[0025]当监测结果超过预设阈值时，进行报警。
[0026]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0027]本专利技术所提供的一种TVOC气体监测系统及方法，将空气样品传输至监测机箱中的监测单元；同时启动红外线光源，由监测单元的输入端照射至监测单元的监测腔室中，并将未被空气样品吸收的红外线光源转换为电信号；根据电信号确定红外光谱信号对应的特征；并根据红外光谱信号对应的特征，采用校准曲线得到监测结果；本专利技术解决了现有技术不适合实时性要求较高的监测和现场在线监测，且监测过程复杂、耗费大量人力物力和耗时较长的问题。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术所提供的一种TVOC气体监测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]本专利技术的目的是提供一种TVOC气体监测系统及方法，能够实时地、准确地、便捷地对TVOC气体进行在线监测。
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0033]如图1所示，本专利技术所提供的一种TVOC气体监测系统，包括：采样装置、TVOC气体监测仪以及红外线光源。所述TVOC气体监测仪包括：监测机箱和电源模块；所述监测机箱包括：监测单元与信号处理器。所述电源模块向所述监测单元与所述信号处理器供电。
[0034]所述采样装置用于采集待监测区域的空气样品，并将空气样品传输至监测机箱中的监测单元；同时启动红外线光源，由监测单元的输入端照射至监测单元的监测腔室中，并将未被空气样品吸收的红外线光源转换为电信号。
[0035]其中，所述空气样品为一种或多种从以下组中选择的气体：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、丙苯、氯仿、三氯乙烯、四氯乙烯、氨气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氧气、氮气、氦气等。
[0036]所述信号处理器用于根据电信号确定红外光谱信号对应的特征；并根据红外光谱信号对应的特征，采用校准曲线得到监测结果；所述校准曲线基于机器学习的反演算法或支持向量机算法进行训练和生成。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TVOC气体监测系统，其特征在于，包括：采样装置、TVOC气体监测仪以及红外线光源；所述TVOC气体监测仪包括：监测机箱和电源模块；所述监测机箱包括：监测单元与信号处理器；所述采样装置用于采集待监测区域的空气样品，并将空气样品传输至监测机箱中的监测单元；同时启动红外线光源，由监测单元的输入端照射至监测单元的监测腔室中，并将未被空气样品吸收的红外线光源转换为电信号；所述信号处理器用于根据电信号确定红外光谱信号对应的特征；并根据红外光谱信号对应的特征，采用校准曲线得到监测结果；所述校准曲线基于机器学习的反演算法或支持向量机算法进行训练和生成。2.根据权利要求1所述的一种TVOC气体监测系统，其特征在于，所述采样装置包括：吸附件和用于吸入空气的采集泵。3.根据权利要求1所述的一种TVOC气体监测系统，其特征在于，所述监测单元包括：多个监测腔室。4.一种TVOC气体监测方法，应用于权利要求1
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3中任意一项所述的TVOC气体监测系统，其特征在于，所述TVOC气体监测方法，具体包括：利用采样装置采集待监测区域的空气样品，并将空气样品传输至监测机箱中的监测单元；启动红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：至芯半导体杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：