景区负氧离子监测系统开发概述

景区负氧离子监测系统开发概述
一、负氧离子描述
空气负离子具有杀菌、降尘、清洁空气的功效，被誉为“空气维生素和生长素”。

空气负离子对人体健康十分有益，可以强身健体、治病，其浓度高低已成为评价一个地方空气清洁程度的指标。

一般情况下，空气负离子含量在700个/cm3以上有利于人体健康。

人们已经认识到，空气负离子是一种无形的、重要的生态旅游资源。

了解空气负离子分布状况，对合理开展生态旅游、指导空气负离子旅游资源开发具有重要的现实意义。

1.空气负离子定义
空气中气体分子因电离而释放出的电子与其它中性原子或分子相结合而形成负离子，如以O2-(H2O)n、H3O2- (H2O)n、OH-(H2O)n等存在的离子。

2.空气负离子浓度
单位体积空气中的负离子个数，单位为个/cm3。

3.空气负离子及其产生条件
环境中的空气负离子主要是由于宇宙射线、雷电、植物的光合作用、土壤中的气体交换以及植物芬多精的作用所形成，在溪流、瀑布跌水、海岸则主要是由于水冲击产生Lenard效应形成空气负离子。

森林中空气清新、清洁的主要原因就是因为森林环境中空气负离子浓度较高，且空气负离子具有杀菌、降尘、强身的功效。

在森林旅游资源评价中，空气负离子已作为评价森林旅游资源的重要指标。

在人类崇尚健康、生态的21世纪，空气负离子资源将成为森林生态旅游地吸引游客的重要手段。

4.空气负离子功能
空气负离子被喻为“空气维生素”或“生长素”，是森林保健旅游资源的重要组成部分，它对人体健康和环境改善具有重要的积极作用。

空气负离子能清洁空气，促进人的新陈代谢，对人体有保健作用，主要体现在：改善呼吸功能，增强免疫系统功能，降低血压，增强心肌功能，促进血液循环，调节神经系统，使人精神振奋等。

另外，负离子对一些疾病有辅助治疗作用。

空气负离子能吸附、聚集和沉降空气中的污染物和悬浮颗粒，使空气得到净化。

5.空气负离子区分
负离子很少以单个方式存在于环境中，多是以几个或者多个成团方式存在于环境中。

虽然空气负离子对环境及人体健康大有益处，但其中起作用的主要是体积小、活性高的小
粒径负离子团，这是因为，小粒径的负离子团的体积小、重量轻、移动快，具有良好的生
物活性。

参照清华大学博导、中科院专家林金明教授所著的《环境健康与负氧离子》一书中如下定义：离子迁移率大于0.4cm2/(V`s)为小离子，小于0.04cm2/(V`s)为大离子，介于两者之间则为中离子。

接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小的空气离子。

定义中指的离子迁移率是指：负离子在单位强度(V/m)电场作用下的移动速度，离子迁移率是分辨被测离子直径大小的一个重要参数。

空气离子直径越小，其迁移速度就越快，同时其移动的距离跟范围也就更大、存在时间也越久，离子迁移率是表达被测离子大小的重要参数。

负离子运动速度与负离子离子直径成反比，而离子迁移率与离子运动速度成正比，故离子迁移率与离子直径成反比。

对于我们的居住环境来说，我们的地球外层有一个固定的静电大气电离层（我们的通讯只所以能够远距离传播，实际上要感谢这层电离室对信号层对通讯信号的反射），这个电离层呈正极，与此相反，我们的大地呈负极性，才者保持一个动态平衡状态。

因此在这个天然电场环境中，正离子和负离子会呈自由运动状态（布朗运动），而小粒径的负离子由于在这个静电场中具备更佳的迁移率，所以其有更好的活性，更远的迁移距离，因此负离子在形成至最终消失的生命周期中（负离子是氧分子获得自由电子形成的，因此在环境其它因素作用下，获得的自由电子又会随时失去重新变成氧分子，也就是说负离子是有存活时间的）首先能够更远距离的自由移动，其次由于有更久的存活时间，小粒径负离子能更有效的形成一个健康、优质的整体环境空间。

6.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！7.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：
1)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。

表2 : 空气负离子浓度评级标准表
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最广的评价指标进行分析。

1)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，对人体健康最有益。

2)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最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。

二、ZHHB-FY负氧离子监测系统特点
中环环保ZHHB-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。

该系统可同时监测多种环境要素，并可根据用户需要进行扩展增减，可24小时全天候对空气中负氧离子，温度湿度，PM2.5，噪声浓度数据进行监测传输。

独特的模块化组合结构设计，所有监测传感器可替换,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，手机APP查询，后期运营维护极其方便。

1.集成度高，方案灵活：系统可集成扬尘（PM
2.5/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，可以全方位满足不同场合使用需求
2.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。

3.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，新闻滚筒播出广告内容
4.网络功能：RS-485 通讯接口。

GPRS无线传输、AC220V 或 DC24V 供电
5.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
三、ZHHB-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）
系统组成示意图
负离子监测仪安装示意图
2)系统特点：
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）集成度高，方案灵活：系统可集成扬尘（PM2.5/PM10、TSP），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）其它气象指数，可以全方位满足不同场合使用需求。

良好的抗外界环境因素影响性能（防乱流、结露保护、自动除湿等），可满足复杂环境中长期工作要求。

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。

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，新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。

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。

标配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。

标配LED信息发布平台
3）负离子监测仪选型说明
我们提供三种型号的空气负离子检测仪选择：
日本COM-3200PRO II空气负离子检测仪，检测迁移率设定为0.6，测量范围：
10~200万个负离子/cm3,内置温度、湿度传感器
日本COM-3600F空气负离子检测仪，检测迁移率设定为0.8，测量范围：1~500万
个负离子/cm3,内置温度、湿度传感器
日本COM-3800空气负离子检测仪(双探测器），检测迁移率设定为0.8，测量范
围：1~500万个负离子/cm3,内置温度、湿度传感器
我们提供的负离子检测仪均采用冷凝管式结构（或电容式）的负离子检测仪，这是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法，技术上已非常成熟，可以有效解决其它结构固有的电解边缘效应，冷凝管圆筒本身的结构在保持气流通过的平顺性的时间，可以非常有效的收集负离子，具备非常好的稳定性及精确性，对中、小粒径负离子（特别是环境中的自然负离子）具备很好的检测效果，非常适合环境中的自然负离子浓度监测。

COM-3200PRO II型号是最简单的一款空气负离子检测仪，整体小巧，功能齐全，适合于小数量采集的普通用户，满足纯负离子指数评价要求。

COM-3600F型号是COM-3200PRO II的功能升级款，具备更大规格的传感器以及强化的主机内部结构，具备完整的远程控制功能，具备手动模式及自动模式功能，满足纯负离子指数评价和安倍指数评价要求，可适合于复杂环境中使用，满足专业用户大数量量采集需求。

COM-3800型号是COM-3600的双探头版本，内置两个大规格传感器，可同时对空气正离子浓度和负离子浓度进行监测，完美满足纯负离子指数评价和安倍指数评价，具备完整的远程控制功能，适合于复杂环境中使用，满足专业用户大数量量采集需求。

四、监测系统拓扑结构路径
ZHHB-FY负氧离子监测系统专为环境监测而开发的大气负氧离子自动监测站。

主要包括：安装于野外的负氧离子监测仪，噪声，pm2.5，负氧离子，温度湿度、数据采集器，GPRS 数据传输模块、数据接收服务器、客户机软件（服务器和客户端可为同一台电脑），LED 大屏幕
ZHHB-FY负氧离子监测系统通过前端传感器将实时监测浓度数据，一路通过GPRS 传输网络经过Internet 发送服务器监控中心（云平台），业主可登陆我司自主开发的WEB网页版云平台，查询数据，看数据曲线分析图，下载历史数据报表，查看数据运行电子地图运行状况；另一路可通过RS485有线传输方式，数据传输到高清LED 屏幕上，实现实时同步更新；业主单位也可以通过信息发布平台自主发布相关广告文字内容实时更新，同步显示。

ZHHB-FY 负氧离子监测系统传输原理：数据是通过G PRS 无线传输，原理是通过无线传输模块上的手机卡里面的流量传输数据。

异地显示信息发布单元：数据是通过i nternet 网络转G PRS 网络，使用G PRS 网络，
把数据发送到无线传输模块上，最终由无线模块转交给L ED 屏幕。

五、LED 无线信息发布平台终端管理
业主单位自备一台连网的电脑，用于安装相关软件，登陆信息发布系统，自行编辑要更新的广告内容，然后直接无线传输到L ED 大屏幕上同步显示，效果图如下：
六、核心指标技术参数
七、项目安装现场
八、施工准备
监控立杆预埋件基础施工
1.基础的钢筋笼应临时固定，同时确保钢筋宠的基础顶板平面水平，即用水平尺在
基础顶板垂直两个方向测量，观察其气泡必须居中；监控立杆预埋件基础混凝土浇捣必须密实，禁止混凝土有空鼓；
2.施工时要在预埋管口预先用塑料纸或其它材料封口，以防止混凝土浇捣时混凝土漏入预埋管中，造成预埋管堵塞；基础浇捣后，基础面必须要高于地平面5MM～10MM；混凝土必须要养护一段时间，以确保混凝土能达到一定的安装强度。

3.每一根金属立杆都必须接地，其接地电阻小于４欧；各立杆基础具体数据视现场施工需要为准。

路口窨井施
4.道路监控立杆一般只要求使用小规格窨井，为了设备安装方便窨井宜设置在监控杆附近；当地下水位不高时，窨井井底只铺砾石（沙子）垫层，以便雨天在窨井中积水渗入地下，但井壁下则须有混凝土基础垫层，井壁粉水泥沙浆；当地下水位很高时，窨井井底加一层 10CM 的混凝土垫层，井壁和井底要粉刷防水沙浆；
5.净尺寸500×500×600（长¡Á宽¡Á高），采用 Mu10 砖 M5 水泥沙浆 240 厚砌筑，盖板用Φ 8@150 双向配置 C20 砼预制板厚为 60 厚，标高同人行道面或绿化带，板面须光滑，设提孔，按国标制作盖板。

各窨井土建具体数据视现场施工需
基础预埋件施工图。