多点位环境空气同步采样方法及系统与流程

1.本发明属于环境监测技术领域，特别是一种多点位环境空气同步采样方法及系统。


背景技术：

2.为有效控制环境污染，及时发现环境污染源，越来越多的地方，如工业园区，特别是化工园区，需要对区域内不同点位的环境空气成份，如甲烷、非甲烷总烃、总烃、二氧化硫等特征因子，进行实时采集分析，以便及时发现污染情况，并准确定位污染源。
3.中国发明专利申请“多点气体监测装置”(申请号：201711204959.7，公开日：2018.3.9)公开了一种多点气体监测装置，其包括选择采样筒、多条采样连接管、旋转连接管、驱动部、第一气体检测单元、第一动力单元、第二动力单元，多条采样连接管的一端安装在选择采样筒的进气面，且组成一个圆形，旋转连接管的一端与选择采样筒的进气面接触，另一端与第一气体检测单元连通，驱动部与旋转连接管驱动连接，用于驱动旋转连接管的进气端绕多条采样连接管在进气面上组成的圆形做圆周转动，依次接通旋转连接管和各采样连接管，第一动力单元与选择采样桶连接，第二动力单元连接在与旋转连接管连通的气路中。
4.该装置能够对不同位置的气体的成分，如水和氧的含量、有害气体、洁净度等进行不间断抽样检测。但是，由于被监测区域各监测点位与监测装置的距离各不相同，导致采样管长度千差万别，同一采样装置难以采集到同一时间点不同被测点位的环境空气。而要准确回溯、定位污染源，必须得到不同监测点位相同时刻的气体参数。
5.因此，现有技术存在的问题是：对多个监测点位，难以取得同一时间点的气体样本以供检测分析，从而不能及时、准确地回溯、定位污染源。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种多点位环境空气同步采样方法，能准确获取多个监测点位同一时间点的环境空气样本以供检测分析，以便及时、准确地回溯、定位污染源。
7.本发明的另目的在于提供一种多点位环境空气同步采样系统，以准确获取多个监测点位同一时间点的环境空气样本。
8.实现本发明目的的技术解决方案为：
9.一种多点位环境空气同步采样方法，用于采集多个监测点位同一时刻的环境空气样本，每个监测点位通过至少一根采样管与检测点相通，其包括如下步骤：
10.(10)采样通路内容积获取：获取每根采样管的长度和内径，据此计算每一采样通路内容积；
11.(20)监控抽气：同时从各采样管远离监测点位一端开始抽气，并监控每一采样通路抽气量；
12.(30)空气采样：当采样通路抽气量等于该采样通路内容积时，停止该采样通路抽
气，该采样管远离监测点位一端内的空气则为该监测点位开始抽气时刻的环境空气样本。
13.实现本发明另一目的的技术解决方案为：
14.一种多点位环境空气同步采样系统，用于采集多个监测点位同一时刻的环境空气样本，每一个监测点位对应至少一采样通路，每一采样通路包括由采样管道依次连通的采样探头、二通电磁阀、采样储气室、流量控制器；每一采样通路还包括三通电磁阀和抽气泵；所述三通电磁阀的进口端与流量控制器的出口端相通，三通电磁阀的第一出口与抽气泵的入口相通，其第二出口用于输出环境空气样本。
15.本发明与现有技术相比，其显著优点为：
16.1、能获取多个监测点位同一时间点的气体样本：本发明采用同时抽空采样管路中原有气体的方法，保证到达检测仪器的不同监测点位的气体样本均为同一时刻的样本，从而能获取多个监测点位同一时间点的气体样本，以保证及时、准确地回溯、定位污染源；
17.2、采样精度高：本发明根据相对固定的采样管长度和内径，得到采样通路内容积，并根据采样通路抽气量控制抽气时间，从而保证采样所得环境空气样本的时间准确且同步，采样精度高；特别是在采样管远离监测点位一端增设采样储气室后，使采样结果更加稳定、可靠。
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
19.图1是本发明多点位环境空气同步采样方法的主流程图。
20.图2是本发明多点位环境空气同步采样系统的结构示意图。
21.图中，采样探头1，二通电磁阀2，采样储气室3，流量控制器4，采样管道5，三通电磁阀6，抽气泵7，检测储气室8，检测泵9，检测仪10。
具体实施方式
22.如图1所示，本发明多点位环境空气同步采样方法，用于采集多个监测点位同一时刻的环境空气样本，每个监测点位通过至少一根采样管与检测点相通；其包括如下步骤：
23.(10)采样通路内容积获取：获取每根采样管的长度和内径，据此计算每一采样通路内容积；
24.(20)监控抽气：同时从各采样管远离监测点位一端开始抽气，并监控每一采样通路抽气量；
25.(30)空气采样：当采样通路抽气量等于该采样通路内容积时，停止该采样通路抽气，该采样管远离监测点位一端内的空气则为该监测点位开始抽气时刻的环境空气样本。
26.所得采样空气即可根据需要送往检测仪器检测，例如根据停止该采样管抽气的先后顺序送检。通常只需送往同一检测仪器检测，实现一台检测仪器对位于不同地理位置的多个监测点位的巡检，却能得到同一时刻的检测结果，既节省了硬件投入，也保证了结果准确性。
27.当所有监测点位的采样空气均检测完成后，即可得到开始抽气时刻所有监测点位的监测结果。通过实施连续监测，当某一监测点位监测结果出现异常时，则很容易根据其与其它点位的差异，以及随时间变化的记录，被及时、准确地得以回溯，从而准确定位污染源。
28.作为改进，采样管远离监测点位一端与采样储气室进口相连。
29.相应地，计算每一采样通路内容积时，应包括采样管内容积和采样储气室容积。
30.由于气体成份的时间波动性较大，以内径较大的储气室替代采样管末端，可以使采样结果更加稳定、可靠。
31.对采样通路抽气量的监控可以采用任何现有技术的流量监控措施。优选地，可采用具有累积流量的流量控制器。
32.采用流量控制器一方面可以监控采样通路抽气量，还可以根据需要调节该路流量，从而按需控制环境空气样本的到达时机。
33.每根采样管的长度由监测点位与检测仪器的相对位置确定。
34.各采样管的内径可以相同，以降低施工造价和维护难度。
35.各采样管的内径也可以不相同，例如，长度长的采样管采用较小的管径，从而使得同时开始抽气后，停止抽气的时间大致相同，以缩小对所有监测点位的巡检周期，同时还能使抽气装置工作寿命大致相等，降低该类设备的维护成本。
36.作为实现本发明上述方法的一种具体实施方式，本发明多点位环境空气同步采样系统，用于采集多个监测点位同一时间点的气体样本，以供检测分析。
37.如图2所示，本发明多点位环境空气同步采样系统，每一个监测点位对应至少一路采样通路。每一采样通路包括由采样管道5依次连通的采样探头1、、二通电磁阀2、采样储气室3、流量控制器4。
38.每一采样通路还包括三通电磁阀6和抽气泵7。所述三通电磁阀6的进口端与流量控制器4的出口端相通，三通电磁阀6的第一出口与抽气泵7的入口相通，其第二出口用于输出环境空气样本。
39.作为一种优选方式，各采样通路的三通电磁阀6的第二出口均与一检测储气室8相通，所述检测储气室8的出口通过检测泵9与检测仪10相通。
40.本发明多点位环境空气同步采样系统的工作过程如下：
41.a、获取每一采样通路从采样探头1至采样储气室3的采样管5的长度、内径，计算采样管内容积，并加上采样储气室3的容积，得到每一采样通路内容积；
42.采样通路内容积包括采样管内容积和采样储气室容积；
43.采样管内容积根据该根采样管道5的长度和内径计算而得。
44.计算采样管内容积时依据的采样管道5的长度，只计算采样探头1至采样储气室3入口的长度，不计算采样储气室3出口之后的管道长度，以提高准确性。
45.b、开启二通电磁阀2，将三通电磁阀6的第一出口与进口开通；
46.c、同时启动各采样通路的抽气泵7，开始各采样通路抽气，流量控制器4监控、累积每一采样通路抽气量；
47.d、当某一采样通路抽气量等于该采样通路内容积时，停止该路的抽气泵7，关闭该路的二通电磁阀2和流量控制器4，停止该采样通路抽气；该采样通路中采样储气室内的空气则为该监测点位开始抽气时刻的环境空气样本；
48.从上述步骤可以看出，各采样通路停止抽气的时间点由于采样通路内容积不尽相同而有所差异，但开始抽气的时间点是一致的，从而保证储存在各采样储气室3中的环境空气样本采自同一时刻。
49.e、需要对开始抽气时刻某监测点位的采样空气进行检测时，将该采样通路的三通电磁阀6的第二出口与进口开通，开启二通电磁阀2和流量控制器4，启动检测泵9，将该采样通路采样储气室3内的采样空气通过检测储气室8送入检测仪10检测；
50.f、完成对所有监测点位的采样空气的检测后，即可得到上述开始抽气时刻所有监测点位的监测结果。并可进行下一轮采样、检测。
51.通过实施连续监测，当某一监测点位监测结果出现异常时，则很容易根据其与其它点位的差异，以及随时间变化的记录，被及时、准确地得以回溯，从而准确定位污染源。
52.本发明系统可以用多台检测仪对各监测点位的环境空气样本进行检测。优选地，可只用一台检测仪，即能实现对多个监测点位、同一时间点位的连续监测，由于检测仪的造价在检测系统中占比最大，从而节省了硬件投入。通过同时采样、巡回检测，实现了污染源的及时发现、准确回溯。