電子鼻惡臭污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-PEN-meteo
惡臭是指一切刺激嗅覺感官，引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的氣體物質(zhì)。近幾年，隨著人們生活水平的提高和環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，惡臭污染作為一種擾民和危害人體健康的污染已成為公眾身邊比較突出的環(huán)境問(wèn)題。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，人們對(duì)環(huán)境投訴中惡臭的投訴比例越來(lái)越高，在美國(guó)占全部空氣污染投訴的50％以上，日本2004年對(duì)惡臭污染的投訴達(dá)到19657件，澳大利亞投訴的比例高達(dá)91.3％。我國(guó)也不例外，2006年6月至2007年5月，天津市舉報(bào)投訴的惡臭污染問(wèn)題占各類環(huán)境投訴的18.6％，僅次于噪聲，位于第二位。
電子鼻惡臭污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-PEN-meteo
然而惡臭污染是個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,找到一個(gè)合適的惡臭污染控制技術(shù)也很不容易,但無(wú)論如何首先面對(duì)的都是惡臭污染評(píng)價(jià)的問(wèn)題。許多情況下,排放的有臭味氣體包含幾百種化合物,其中只有幾種是有臭味的,而主要的臭味物質(zhì)的濃度和嗅閾值極低,因此需要特別的、靈敏的分析檢測(cè)方法。但是直到現(xiàn)在,我國(guó)評(píng)價(jià)臭味對(duì)人們干擾的檢測(cè)方法仍是嗅覺測(cè)定法。我們現(xiàn)行的惡臭檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是于1993年頒布的GB《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》中規(guī)定的三點(diǎn)比較式臭袋法。這種方法的重現(xiàn)性可以達(dá)到公眾可接受的水平,但它的功能性極差,特別不適于低濃度和有毒物質(zhì)的檢測(cè);而且這種測(cè)定方法由于取樣后立即需要大量的測(cè)臭人員,所以其操作性很差且做一次試驗(yàn)的成本太高。
PEN-meteo惡臭自動(dòng)監(jiān)測(cè)站是由德國(guó)AIRSENSE開發(fā)的一種專門對(duì)惡臭污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，是能直接檢測(cè)出惡臭強(qiáng)度（OU/m3）的儀器。能夠全天24小時(shí)對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)惡臭污染超標(biāo)后，會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并將信息以短信的形式發(fā)到設(shè)定的手機(jī)上。
其中核心部件是PEN型電子鼻，通過(guò)氣體的指紋模板信息，利用軟件計(jì)算出惡臭氣體的惡臭強(qiáng)度（OU/m3），計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)是歐盟頒布的EN13725號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。
PEN-meteo是一個(gè)全自動(dòng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的保存、處理、計(jì)算都是自動(dòng)進(jìn)行的（預(yù)先設(shè)定好程序），同時(shí)PEN-meteo還具有風(fēng)速和風(fēng)向檢測(cè)裝置，通過(guò)風(fēng)向和風(fēng)速來(lái)判斷惡臭的來(lái)源和擴(kuò)算范圍及趨勢(shì)。PEN-meteo數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)限WI-FI技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
PEN-meteo惡臭污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的應(yīng)用方向：
- 與惡臭污染的嗅覺測(cè)試法建立相關(guān)性，以期開發(fā)惡臭污染的儀器檢測(cè)方法
- 對(duì)污水處理廠和垃圾填埋場(chǎng)的惡臭氣體進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)控
- 對(duì)突發(fā)性惡臭污染事故進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速分析，評(píng)估危害程度，劃定污染界限
- 對(duì)生物過(guò)濾法污水過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)價(jià)
- 天然氣泄露分析
- 大氣中有機(jī)氣體的分析
- 化工廠、化肥廠等工廠揮發(fā)性氣體的監(jiān)控與管理
PEN-meteo惡臭污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)站由三部分組成：
PEN電子鼻，德國(guó)AIRSENSE開發(fā)的氣味分析儀器，含有10個(gè)MOS金屬氧化物傳感器，是國(guó)際上較早的商業(yè)化電子鼻。由傳感器陣列、氣路控制系統(tǒng)和分析軟件三部分組成。通過(guò)傳感器陣列來(lái)得到氣味的指紋信號(hào)，利用PCA主成分析、PLS偏小二乘法、馬氏距離、歐氏距離等算法對(duì)氣味進(jìn)行分辨并檢測(cè)。本身可以單獨(dú)進(jìn)行各種分析，對(duì)一種氣味分析后，可以建立指紋特征圖庫(kù)，來(lái)分辨不同地點(diǎn)或廠家排放的惡臭氣味。
DCR計(jì)算機(jī)，用來(lái)記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，安裝操作軟件，與儀器進(jìn)行無(wú)線通訊，連接WI-FI，采用Mini-ITX主板，主板供電，HD40GB,512MbRAM,WinXP系統(tǒng)，WIFI模塊。具有擴(kuò)展GSM-GPR-GPRS功能，當(dāng)惡臭污染超標(biāo)后，可自動(dòng)向已設(shè)置好的手機(jī)發(fā)動(dòng)短信。
自動(dòng)氣象站，風(fēng)速和風(fēng)向檢測(cè)器和傳感器，信號(hào)能直接傳送到電腦。這些信息可以幫助分析人員判斷惡臭的來(lái)源和變化趨勢(shì)。
標(biāo)準(zhǔn)曲線建立過(guò)程
為了得到惡臭氣體的惡臭強(qiáng)度（OU/m3）,PEN-meteo必須建立相關(guān)性曲線（利用PLS乘法），已建立好的標(biāo)準(zhǔn)曲線是根據(jù)歐盟EN13725號(hào)標(biāo)準(zhǔn)作為參照的。如果客戶要根據(jù)自己的實(shí)際情況和標(biāo)準(zhǔn)建立相關(guān)性曲線，操作過(guò)程也很簡(jiǎn)單：
一，準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)的惡臭樣品氣體。
二，利用嗅覺測(cè)試法和PEN電子鼻同時(shí)做試驗(yàn)，得到兩組數(shù)據(jù)。電子鼻得到的數(shù)據(jù)是氣體指紋信號(hào)，嗅覺測(cè)試法得到的是一組惡臭強(qiáng)度（OU/m3）.
三，利用PLS算法對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，做成標(biāo)準(zhǔn)曲線。
