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负氧离子在线监测系统解决方案

发布时间:2020-03-27   点击次数:727次

什么是负氧离子

物理学中我们都知道,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成,得到电子时显负电性,失去电子时显正电性,我们把正负电子运动现象称为:离子现象。自然状态下,空气分子的极性呈中性,即:不带电荷。但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下,空气分子会失去部分围绕原子核旋转的zui外层电子,使空气发生电离,逃逸原子核束缚的电子称为:自由电子,带负电荷。当自由电子与其它中性气体分子结合后,就形成带负电荷的空气负离子。

空气负离子又称负氧离子,是指获得 1 个或 1 个以上的电子带负电荷的氧气离子。当空气分子受到外界条件如电离的作用后,获得足够的能量,而使原子核外围的电子摆脱原子核的束缚而跃出轨道变成自由电子,使失去电子的中性分

子或原子变成带正电荷的离子;而跃出的自由电子很快地附着在某些气体分子或原子(特别容易附着在氧分子或水分子上),成为空气负离子(Aeroanion)。根据大地测量学和地理物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论,空气负离子是 O2-(H2O)n,或 OH-(H2O)n 为主的离子或者离子团。

负氧离子是怎么形成的

紫外线,宇宙射线,放射物质(大理石、花岗岩等),土壤(含镭、铀和钍等放射性元素)、空气放射线(从岩石和土壤中逸出)等会不断地释放出α射线、β射线和γ射线,这些放射线具有强的电离作用,能将空气电离,释放出的电子经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合,而形成负离子。

水的 Lenard 效应,又称喷筒电效应。比如瀑布冲击,细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下,高速流动,水分子裂解而产生负离子。

森林的树木,叶枝jian端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应,使空气电离而产生的负离子。

部分地壳岩石能够释放出一定的负离子。

自然界中空气正、负离子是在不断产生,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,地表面正离子稍多于负离子,而在高处,空间中的负离子会稍多于正离子。

 

1. 检测对象说明

根据上面空气负离子的区分及特征说明,我们建议只对中、小粒径负离子浓度进行监测!

2. 评级标准及空气清新度评价方法

空气负离子浓度高低可以表明环境空气质量水平,尤其与人类健康密切关联。目前,关于空气负离子浓度与空气清新度评价标准尚在完善中,我们提供两种标准参考:

  • 简易空气负离子评级标准

根据空气负离子浓度与人体健康的关系,对空气负离子浓度评级标准进行规定,见下表2

2 : 空气负离子浓度评级标准表

空气负离子浓度(个/cm3

空气质量指标/等级

空气清新程度

2000以上(含)

一级

非常清新

≥1500 ~ <2000

二级

清新

≥1000 ~ <1500

三级

较清新

≥500 ~ <1000

四级

一般清新

500以下

五级

不清新

  • 总体空气清新度评价方法

目前国内外对空气负离子的评价还没有统一的标准,我们建议常规采用单极系数和安倍空气质量评价系数这两个应用zui广的评价指标进行分析。

  • 单极系数(q)

在正常大气中,空气正、负离子浓度一般不相等,这种特征被称为大气的单极性。单极性用单级系数来表示,即空气中正离子与负离子的比值,q=n+/n-。

许多学者对不同地区的相关研究表明,通常陆地上q值为1.2左右;大多数学者认为q值等于或小于1时,才能给人以舒适感。单级系数越小,表示空气中负离子浓度比正离子浓度高得越多,对人体越有利。日本学者研究表明,当空气中负离子浓度值大于1000个/cm3,且q值小于1时,空气清洁舒适,对人体健康zui有益。

  • 安倍空气质量评价系数(CI)

日本学者安倍通过对城市居民生活区空气离子的研究,建立了安倍空气离子评价指数 。安培空气质量评价系数反映了空气中离子浓度接近自然界空气离子化水平的程度,见公式:

CI=( n-/1000)x(1/q)

公式中CI为空气质量评价指数;n-为空气负离子浓度(个/cm3);q为单极系数;1000为满足人体生物学效应zui低需求的空气负离子浓度(个/cm3)。

空气质量评价指数把空气负离子作为指标,同时又考虑了正、负离子的构成比,较为全面和客观,因此在国外的城市空气离子评价中已经得到了广泛的应用 ,其评价标准见下表1。

4.负氧离子与生态旅游

负氧离子含量高的地区主要集中在森林、海滨、高山、瀑布、公园以及绿化带等环境优雅的旅游景区。例如,福建省和江西省交界的龙虎山景区空气负氧离子平均每立方米 1.4 万个以上,是正常值的 15 倍,zui高值达每立方米 35 万个,居全国各著ming旅游景区前列,可谓“天然氧吧”。另外,经生态环境专家测试,黄山风景区负氧离子含量是城市的十几倍,山溪流泉所产生的空气负氧离子浓度长时间稳定在 20000 个/cm3 以上,温泉景区、松谷景区负氧离子浓度则在50000~70000 个/cm3,如“人字瀑”附近瞬时负氧离子可达 206800 个/cm3。景区的生态环境每天可吸收二氧化碳 1.54×l07 kg,二氧化硫 7.0×1O5kg,粉 5000t,可以减少空气中 80%的悬浮粒子。

什么是生态旅游?世界银行环境部和生态旅游学会给生态旅游下的定义是:“有目的地前往自然地区去了解环境的文化和自然历史,它不会破坏自然,而且它会使当地社区从保护自然资源中得到经济收益”。生态旅游作为一种新的旅游形态,已经成为国际上近年新兴的热点旅游项目。

空气清新度是评价生态旅游区优劣的重要因素。现代科学证明:大气自然环境中的负离子浓度达到 4000 个/cm3 时,有益人们健康长寿。空气中的负氧离子浓度是旅游度假区规划中衡量空气质量好坏的重要参数,用空气负氧离子浓度参数来衡量旅游度假区空气质量好坏,已成为“旅游生态环境”这门新兴的边缘科学的一项新技术。对于旅游区负氧离子含量是这样规定的;①当负氧离子浓度均值为 1000~1500 个/cm3,该旅游度假区达到清新空气的标准;②当负氧离子浓度均值为 4000 个/cm3,该旅游度假区空气质量达到良好标准;③当负氧离子浓度均值为 10000~15000 个/cm3 时,该旅游度假区达到国际旅游度假区一级标准,当空气负氧离子达到该标准时,有益人们健康长寿。

产品概述

碧野千里BYQL-FY负氧离子监测系统已经成功应用于全国各地生态公园,湿地公园,瀑布公园,森林公园,自然保护区,旅游景区。目前我司较为出名的案例有巴伐利亚庄园,宜兴蓄能电站, 贵州遵义中国西部茶海之心景区,江苏盐城黄尖牡丹园,海南五指山仙女潭国家自然保护区,河源市源城区南部大桂山自然保护区,广东天井山国家森林公园。该系统同时监测多种环境要素,并可根据用户需要进行扩展增减,24小时全天候对空气中负氧离子,温度湿度,PM2.5,噪声浓度数据进监测传输独特的模块化组合结构所有监测传感器替换,配备有专业安装支架立杆安装方式有立柱式安装,壁挂式安装两种,现场可视化数据监控,远程云平台监控,微信客户端查询,后期运营维护极方便。

 

该负氧离子监测设备与数据平台,微信客户端构成负氧离子监测系统。终端集成了负氧离子PM2.5、温湿度数据平台是一个互联网架构的网络化平台,终端所得数据均能通过有线或无线网络及时传递到数据平台便于管控,平台还具有对数据的报警处理、记录、查询、统计、报表输出等多种功能。

 

  • 集成度高,方案灵活:系统可集成扬尘(PM2.5/PM10、TSP),负氧离子,噪声,气象要素(温度湿度,风速风向,大气压,降雨量,太阳辐射等可选配),数据传输,发布 显示一体。通过集成高,灵活的方案,模块化,可以全方wei满足不同场合使用需求

 

  • 系统稳定,当前所有做过的案例中,数据稳定,系统具有自检与自我恢复功能。核心空气负离子检测仪采用日本原装进口产品,提供多种型号空气负离子监测仪选择,满足纯负离子指数监测或者安倍系数法空气清新度检测。支持远程实时控制负离子检测仪工作状态(模式切换、调零、待机)

 

  • 多媒体显示:可配单色,双色,三色,全彩,液晶屏,可对显示界面进行定制,附 加显示时间日期,xin闻滚筒播出广告内容

 

  • 网络功能:RS-485 通讯接口。GPRS无线传输、AC220V 或 DC24V 供电,设备功率:20-30W左右。

 

  • 可扩展的功能:提供其它气体传感器选择,提供不同规格的显示屏接口,预留了可 扩展气体监测显示的接口

 

6. LED 无线信息发布平台:操作专业简捷、管理方便,传输稳定,可靠性高;可以传输文字等节目信息,不受距离限制,应用广泛;终端掉线上线后可以实现续传,节 省流量

 

  • BYQL-FY负氧离子监测系统说明

 

 

1) 系统组成:

空气负离子监测仪主机

安装基座及立柱(含配电)

设备安装箱

GPRS数据通讯模块

LED信息发布屏

其它订制模块(PM2.5、紫外强度、温/湿度、风向/风速、照度、噪声)

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发送到安装有专门的接收软件的数据接收服务器,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:

安装布点方案:

监控点通常四周270°范围内建筑物的遮挡角度不超过5°,距离喷泉、瀑布和水流湍急的河(溪)流不少于100米,距高国道、省道、高速公路、铁路等交通干道不少于100米,监测场为4米x4米的相对平整地方场内不宜有树桩、灯杆、广告牌等;安装在景区内无大面积光斑或林窗,避免监测设备主机长时间暴露在大阳直射的位置。选取负氧离子浓度较高的位置进行布控,一般原始森林、天然瀑布、黄金海岸、绿色原野等区域往往负离子浓度高,总的原则是丰富的植被茂密,覆盖面积大,有瀑布或者水流之地是较好的监控点位置,。监测仪与LED显示屏幕可独立分开安装,显示屏应安装在基地入口处或显要位置,监测仪可跟单色屏、双色屏、全彩屏搭配使用,屏幕尺寸、色彩不限 。 结合实地实际情况完成选点,不受距离、障碍物遮挡、海拔等影响,只要安装现场提供全天侯连续稳定的交流220伏民用电源,具有手机信号即可(手机能正常上网)。

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