一种具有大气VOCs在线监测功能的城市路灯的制作方法

一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯
技术领域
1.本实用新型涉及大气vocs在线监测和智能路灯的技术领域，特别是一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯。


背景技术：

2.目前已有大量研究表明挥发性有机物(volatile organic compounds，vocs) 是臭氧和有机气溶胶的重要前提物之一，近年来我国vocs排放量呈不断增长趋势，其对大气环境的影响日益突出。准确、可靠的vocs监测是vocs污染管控和大气vocs研究的前提保障，vocs监测技术持续发展和不断完善，包括色谱技术、光学分析技术和质谱分析技术。
3.差分吸收光谱技术，简称doas(differential optical absorption spectroscopy) 技术，是一种光谱监测技术。可对大气中vocs的成分及含量实现快速连续准确监测。
4.路灯基本遍布了城市的各个角落，能较好地对全城区大气vocs在线监测实现全覆盖。目前市场上尚无具备大气vocs在线监测功能的路灯。于是，本实用新型自主设计了一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯。


技术实现要素：

5.基于此，本实用新型的目的在于提供一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，具有大气vocs监测、数据传输、日常照明、vocs浓度提示功能。为政策和战略的制定、环境空气质量控制目标的设立、监督检查vocs排放和环境标准的实施情况等提供了必要的科学依据。
6.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
7.一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，包括固定灯杆(1)，所述固定灯杆其特征在于：所述固定灯杆(1)上端安装有太阳能电池组件(2)、基于差分吸收光谱法(doas)的vocs在线监测模块(3)、数据传输装置(4)；所述太阳能电池组件包括光伏板(5)、三元锂离子电池(6)，其能为路灯载荷供能；
8.所述vocs在线监测模块(3)基于差分吸收光谱技术doas(differentialoptical absorption spectroscopy)，以朗伯-比尔定律为理论基础，通过分析所采集的气体样本特征吸收光谱，不仅可以定性确定vocs的成分，还可以精确定量分析该组分在大气中的含量，具有高分辨率、高精度和非接触测量的特点。
9.所述数据传输装置(4)能将大气vocs的监测结果以一定时间间隔持续传输给气象部门和环境监管部门。
10.在其中一个实施例中，所述灯头上端设置有光敏传感器(10)，能够根据外界环境亮度适时开启led光源并自适应调节光源强度进行照明。
11.在其中一个实施例中，所述固定灯杆(1)中下部装配有vocs浓度提示灯 (11)，可实时显示此处vocs浓度范围，当vocs浓度处于正常水平，提示灯为绿色；而一旦vocs浓度超
标，则为红色。
12.上述具有vocs在线监测功能的城市路灯，由于采用上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
13.1、光学分析技术往往采用直接测量分析，而色谱技术和质谱法要求对样品进行采样预处理。因此本实用新型用采用的doas技术可以实现对大气vocs 成分和含量的直接测量，具有高分辨率、高精度和非接触测量的优点。
14.2、本实用新型通过将大气vocs在线监测模块集成于城市路灯，实现了全城区覆盖，使气象部门和环境监管部门能准确把握vocs浓度空间分布，有助于及时管控和治理。
15.3、本实用新型通过设置vocs浓度提示灯，使城市居民密切关注所在区域 vocs浓度，从而规范自身行为，实现社会对大气环境质量共同监管的良好局面。
附图说明
16.图1为本实用新型的一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯的示意图；
17.附图标记：1、固定灯杆；2、太阳能组件；3、大气vocs在线监测模块；4、数据传输装置；5、光伏板；6、三元锂离子电池；7、灯臂；8、灯头；9、 led光源；10、光敏传感器；11、vocs浓度提示灯。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型的附图和具体实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1所示，一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，具有大气vocs监测、数据传输、日常照明、vocs浓度提示功能，包括固定灯杆(1)，固定灯杆上端安装有太阳能电池组件(2)、基于差分吸收光谱法(doas)的 vocs在线监测模块(3)、数据传输装置(4)；
20.太阳能电池组件包括光伏板(5)、三元锂离子电池(6)，其能为路灯载荷供能；
21.vocs在线监测模块(3)基于差分吸收光谱技术doas(differential opticalabsorption spectroscopy)，以朗伯-比尔定律为理论基础，通过分析所采集的气体样本特征吸收光谱，不仅可以定性确定vocs的成分，还可以精确定量分析该组分在大气中的含量，具有高分辨率、高精度和非接触测量的特点。
22.数据传输装置(4)能将大气vocs的监测结果以一定时间间隔持续传输给气象部门和环境监管部门。
23.固定灯杆(1)上端连接灯臂(7)，灯臂前端装有灯头(8)、led光源(9)；
24.灯头(8)上端设置光敏传感器(10)，能够根据外界环境亮度适时开启led 光源并自适应调节光源强度进行照明。
25.固定灯杆(1)中下部装配有vocs浓度提示灯(11)，可实时显示此处vocs 浓度范围。当vocs浓度处于正常水平，提示灯为绿色；而一旦vocs浓度超标，则为红色。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，其特征在于：包括固定灯杆(1)，所述固定灯杆(1)上端安装有太阳能电池组件(2)、基于差分吸收光谱法(doas)的vocs在线监测模块(3)、数据传输装置(4)；所述太阳能电池组件包括光伏板(5)、三元锂离子电池(6)，其能为路灯载荷供能；所述vocs在线监测模块(3)能够基于差分吸收光谱技术分析所采集的气体样本特征吸收光谱，以定性确定vocs的成分及精确定量分析在大气中的含量；所述数据传输装置(4)能将大气vocs的监测结果以固定时间间隔持续传输给气象部门和环境监管部门。2.根据权利要求1所述的具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，其特征在于，所述固定灯杆(1)上端连接灯臂(7)。3.根据权利要求2所述的具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，其特征在于，所述灯臂前端有灯头(8)、led光源(9)。4.根据权利要求3所述的具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，其特征在于：所述灯头上端设置有光敏传感器(10)。5.根据权利要求1所述的具有大气vocs在线监测功能的城市路灯，其特征在于：所述固定灯杆(1)中下部装配有vocs浓度提示灯(11)。

技术总结
实用新型公开了一种具有大气VOCs在线监测功能的城市路灯，涉及大气VOCs在线监测和智能路灯的技术领域，包括固定灯杆，固定灯杆上端安装有太阳能电池组件、基于差分吸收光谱法(DOAS)的VOCs在线监测模块、数据传输装置；太阳能电池组件包括光伏板、三元锂离子电池，其能为路灯载荷供能；VOCs在线监测模块基于痕量VOCs气体成分对光辐射(紫外-可见)的“指纹”特征吸收，实现VOCs定性和定量测量；数据传输装置能将大气VOCs的监测结果以一定时间间隔持续传输给气象部门和环境监管部门。续传输给气象部门和环境监管部门。续传输给气象部门和环境监管部门。


技术研发人员：阳小鹏 王昊 刘鹏程 何江南
受保护的技术使用者：王昊
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2022/6/16