電子鼻惡臭污染自動監(jiān)測系統(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)境問題。在一些發(fā)達(dá)國家，人們對環(huán)境投訴中惡臭的投訴比例越來越高，在美國占全部空氣污染投訴的50%以上，日本2004年對惡臭污染的投訴達(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監(jiān)測系統(tǒng)-PEN-meteo

然而惡臭污染是個(gè)非常復(fù)雜的問題,找到一個(gè)合適的惡臭污染控制技術(shù)也很不容易,但無論如何首先面對的都是惡臭污染評價(jià)的問題。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、靈敏的分析檢測方法。但是直到現(xiàn)在,我國評價(jià)臭味對人們干擾的檢測方法仍是嗅覺測定法。我們現(xiàn)行的惡臭檢測標(biāo)準(zhǔn)是于1993年頒布的GB14554293《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;而且這種測定方法由于取樣后立即需要大量的測臭人員,所以其操作性很差且做一次試驗(yàn)的成本太高。

PEN-meteo惡臭自動監(jiān)測站是由德國AIRSENSE開發(fā)的一種專門對惡臭污染進(jìn)行監(jiān)測的系統(tǒng)，是能直接檢測出惡臭強(qiáng)度(OU/m3)的儀器。能夠全天24小時(shí)對特定區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)惡臭污染超標(biāo)后，會自動報(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號標(biāo)準(zhǔn)。

PEN-meteo是一個(gè)全自動的監(jiān)測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的保存、處理、計(jì)算都是自動進(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)向檢測裝置，通過風(fēng)向和風(fēng)速來判斷惡臭的來源和擴(kuò)算范圍及趨勢。PEN-meteo數(shù)據(jù)傳輸采用無限WI-FI技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，也可通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

PEN-meteo惡臭污染自動監(jiān)測站的應(yīng)用方向：

與惡臭污染的嗅覺測試法建立相關(guān)性，以期開發(fā)惡臭污染的儀器檢測方法

對污水處理廠和垃圾填埋場的惡臭氣體進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)控

對突發(fā)性惡臭污染事故進(jìn)行現(xiàn)場快速分析，評估危害程度，劃定污染界限

對生物過濾法污水過程進(jìn)行監(jiān)控和評價(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惡臭污染自動監(jiān)測站由三部分組成

PEN電子鼻，德國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。通過傳感器陣列來得到氣味的指紋信號，利用PCA主成分析、PLS偏小二乘法、馬氏距離、歐氏距離等算法對氣味進(jìn)行分辨并檢測。本身可以單獨(dú)進(jìn)行各種分析，對一種氣味分析后，可以建立指紋特征圖庫，來分辨不同地點(diǎn)或廠家排放的惡臭氣味。

DCR計(jì)算機(jī)，用來記錄檢測數(shù)據(jù)，安裝操作軟件，與儀器進(jìn)行無線通訊，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，可自動向已設(shè)置好的手機(jī)發(fā)動短信。

自動氣象站，風(fēng)速和風(fēng)向檢測器和傳感器，信號能直接傳送到電腦。這些信息可以幫助分析人員判斷惡臭的來源和變化趨勢。

標(biāo)準(zhǔn)曲線建立過程

　　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，操作過程也很簡單：

　　一，準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)的惡臭樣品氣體。

　　二，利用嗅覺測試法和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，嗅覺測試法得到的是一組惡臭強(qiáng)度(OU/m3).

　　三，利用PLS算法對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，做成標(biāo)準(zhǔn)曲線。