本發明涉及原料輸送領域，尤其是涉及一種基于物聯網的廢氣排放監控系統。

背景技術：

1、隨著工業化和城市化進程的加速，廢氣排放問題日益嚴重，對環境質量和人類健康構成了嚴重威脅。傳統的廢氣排放監控方式往往依賴于人工巡檢和定期檢測，這種方式不僅效率低下，而且難以實時、準確地掌握廢氣排放情況。傳統監控方式難以實時掌握廢氣排放情況，導致廢氣泄漏或超標排放難以及時發現和處理。傳統排風方式往往依賴于人工控制，排風效果難以保證。廢氣排放往往伴隨著異味和有害物質的釋放，對周圍環境和人類健康造成不良影響，因此，提出了一種基于物聯網的廢氣排放監控系統。

技術實現思路

1、本發明所要解決的是如何在監控到有廢氣排放時，對廢氣進行排風和除臭的技術問題，提供一種基于物聯網的廢氣排放監控系統。

2、本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于物聯網的廢氣排放監控系統，包括廢氣排放監控報警模塊、排風模塊、廢氣除臭模塊。廢氣排放監控報警模塊設置于廢氣排放口上，用于實時監控是否有廢氣排放。用于發出聲光報警。排風模塊設置于廢氣排放口上，用于對空氣進行排風。廢氣除臭模塊設置于廢氣排放口上，用于對廢氣進行除臭。

3、通過廢氣排放監控報警模塊的設置，能夠實時監測廢氣的排放情況。通過物聯網技術，該模塊能夠實時收集并處理廢氣排放數據，一旦發現廢氣排放異常，立即觸發報警機制，發出聲光報警，即時通知現場工作人員或管理人員，確保問題得到迅速響應和處理，有效防止環境污染事故的發生。排風模塊智能調節排風量，確保廢氣及時排出，避免在排放口附近積聚，減少對環境的影響。廢氣除臭模塊能夠有效去除廢氣中的異味和有害物質，提升排放氣體的質量，減少對周圍環境和居民生活的影響。實時監控和即時報警機制能夠及時發現并處理廢氣排放異常，有效預防環境污染事故的發生，保護生態環境。智能化排風控制和廢氣除臭處理有助于優化能源使用，減少不必要的能源消耗和排放，符合當前節能減排的環保理念。

4、優選的，廢氣排放監控報警模塊包括攝像頭、三坐標傳感器、風速計、第一計時器、高度測量儀、第一微處理器、聲光報警器。攝像頭設置于廢氣排放口上，用于實時監控是否有廢氣排放。用于在監控到有廢氣排放時，將其發送到三坐標傳感器、風速計、第一計時器、高度測量儀。三坐標傳感器設置于廢氣排放口上，與攝像頭通信連接，用于在廢氣排放時，獲取擴散點的經度坐標、緯度坐標和高度坐標，將其發送到第一微處理器。風速計設置于廢氣排放口上，與攝像頭通信連接，用于在廢氣排放時，檢測主風向的風速矢量值、橫風向的風速矢量、垂直風向的風速矢量值，將其發送到第一微處理器。第一計時器設置于廢氣排放口上，與攝像頭通信連接，用于在廢氣排放時，獲取廢氣在擴散點處擴散時間，將其發送到第一微處理器。高度測量儀設置于廢氣排放口上，與攝像頭通信連接，用于在廢氣排放時，測量待測點高度，將其發送到第一微處理器。第一微處理器設置于廢氣排放口上，與三坐標傳感器、風速計、第一計時器、高度測量儀通信連接，用于在接收到擴散點的經度坐標、擴散點的緯度坐標、擴散點的高度坐標、廢氣在擴散點處擴散時間、主風向的風速矢量值、橫風向的風速矢量值、垂直風向的風速矢量值、待測點高度后，通過預設污染釋放率、擴散點的經度坐標、擴散點的緯度坐標、擴散點的高度坐標、廢氣在擴散點處擴散時間、主風向的風速矢量值、橫風向的風速矢量值、垂直風向的風速矢量值、圓周率、主風向擴散系數、橫風向擴散系數、垂直風向擴散系數、自然對數的底數，待測點高度計算得到廢氣擴散后在擴散點處的濃度。用于在廢氣擴散后在擴散點處的濃度大于預設污染濃度閾值時，啟動報警器。聲光報警器設置于廢氣排放口上，與第一微處理器電性連接，用于發出聲光報警。

5、通過攝像頭實時監控廢氣排放情況，確保能夠及時發現和處理廢氣排放問題。三坐標傳感器、風速計、第一計時器和高度測量儀能夠精確獲取廢氣排放時的關鍵參數，如擴散點的坐標、風速矢量值、擴散時間和待測點高度等，能夠實時監控廢氣排放情況，并快速計算出廢氣濃度，提高了廢氣處理的效率和準確性，避免不必要的浪費和損失，大大地降低了人工干預的成本和風險，提高了廢氣處理的智能化水平。

6、優選的，廢氣擴散后在擴散點處的濃度的計算公式為：

7、

8、其中，c(x,y,z,t)為廢氣擴散后在擴散點處的濃度，單位為mg/m3，q為預設污染釋放率，單位為mg/s，x為擴散點的經度坐標,單位為m，y為擴散點的緯度坐標,單位為m，z為擴散點的高度坐標,單位為m，t為廢氣在擴散點處擴散時間，單位為s,u為主風向的風速矢量值,單位為m/s,v為橫風向的風速矢量值,單位為m/s,w為垂直風向的風速矢量值，單位為m/s,π為圓周率，fx為主風向擴散系數,取值為1.96，fy為橫風向擴散系數,取值為1.87，fz為垂直風向擴散系數,取值為1.74，e為自然對數的底數，h為待測點高度。

9、優選的，攝像頭為紅外攝像頭。

10、紅外攝像頭能夠在夜間或光照不足的情況下，通過捕捉物體發出的紅外輻射來形成圖像。這使得它能夠在夜間或光線較暗的環境中，依然能夠清晰地監控到廢氣排放的情況且紅外線具有一定的穿透性，能夠穿透一定程度的煙霧、塵埃等障礙物，從而更準確地捕捉到廢氣排放的細節。

11、優選的，排風模塊包括電化學傳感器、排風風量傳感器、第二微處理器、排風機。電化學傳感器設置于廢氣排放口上，用于檢測廢氣污染物釋放量，將其發送到第二微處理器。排風風量傳感器設置于廢氣排放口上，用于檢測當前排風量，將其發送到第二微處理器。第二微處理器設置于廢氣排放口上，與電化學傳感器、排風風量傳感器、廢氣排放監控報警模塊通信連接，用于在接收到廢氣污染物釋放量、廢氣擴散后在擴散點處的濃度、當前排風量后，通過空氣密度、廢氣污染物釋放量、廢氣擴散后在擴散點處的濃度、預設污染濃度閾值計算得到稀釋廢氣所需的總排風量。用于在稀釋廢氣所需的總排風量小于當前排風量且廢氣擴散后在擴散點處的濃度大于預設污染濃度閾值時，啟動排風機。排風機設置于廢氣排放口上，與第二微處理器電性連接，用于對空氣進行排風。

12、電化學傳感器能夠實時監測廢氣排放口上的污染物釋放量，確保數據的準確性和及時性。排風風量傳感器則用于檢測當前的排風量，為第二微處理器提供關鍵的風量參數，使得排風模塊能夠根據廢氣排放的實際情況進行智能調節。當稀釋廢氣所需的總排風量小于當前排風量且廢氣擴散后在擴散點處的濃度大于預設污染濃度閾值時，第二微處理器啟動排風機，保證了廢氣的有效稀釋和排放，以適應廢氣排放的變化，避免了不必要的能耗。

13、優選的，稀釋廢氣所需的總排風量的計算公式為：

14、g＝ρm/(c(x，y,z，t)-y)

15、其中，g為稀釋廢氣所需的總排風量，單位為mg，ρ為空氣密度，單位為mg/m3,m為廢氣污染物釋放量，單位為mg，y為預設污染濃度閾值，單位為mg/m3。

16、優選的，排風機為渦輪排風機。

17、渦輪排風機采用渦輪葉輪設計，能夠顯著提高排風效率，且渦輪排風機的渦輪葉輪設計采用了動靜平衡技術，降低了工作時的噪音。有助于減少噪音污染。

18、優選的，廢氣除臭模塊包括第三微處理器、第二計時器、氨氣濃度傳感器、臭氧發生器。氨氣濃度傳感器設置于廢氣排放口上，用于監測大氣中的氨氣濃度，將其發送到第三微處理器。第二計時器設置于廢氣排放口上，用于獲取氨氣擴散時間，將其發送到第三微處理器。第三微處理器設置于廢氣排放口上，與氨氣濃度傳感器、第二計時器、排風模塊通信連接，用于在接收到大氣中的氨氣濃度、預設氨氣濃度閾值、氨氣擴散時間、稀釋廢氣所需的總排風量后，通過大氣中的氨氣濃度、預設氨氣濃度閾值、氨氣擴散時間、稀釋廢氣所需的總排風量計算得到氨氣排放量。用于在氨氣排放量大于設定氨氣排放量閾值且稀釋廢氣所需的總排風量小于預設污染濃度閾值時，啟動臭氧發生器。臭氧發生器設置于廢氣排放口上，與第三微處理器電性連接，用于對廢氣進行除臭。

19、廢氣除臭模塊采用智能化控制，能夠自動監測、計算和響應廢氣中的氨氣濃度，減少了人工干預，臭氧發生器產生的臭氧具有強氧化性，能夠分解廢氣中的有害物質，同時，臭氧發生器在使用過程中不會產生二次污染，實現節能效果同時減少廢氣排放和異味污染。

20、優選的，氨氣排放量的計算公式為：

21、

22、其中，e為氨氣排放量，單位為mg,pi為大氣中的氨氣濃度，單位為mg/m3。pj為預設氨氣濃度閾值，單位為mg/m3，t為氨氣擴散時間。

23、優選的，氨氣濃度傳感器為紅外光譜傳感器。

24、紅外光譜傳感器采用非接觸式檢測方式，無需取樣，避免了可能產生的污染和誤差，能夠在不干擾被測氣體的情況下進行實時監測。紅外光譜傳感器的檢測速度快，能夠在短時間內完成檢測，適用于在線監測，有助于及時發現并處理潛在的氨氣泄漏問題，防止污染擴散和惡化。

25、本發明的有益效果：

26、1.本發明通過廢氣排放監控報警模塊的設置，能夠實時監測廢氣的排放情況。通過物聯網技術，該模塊能夠實時收集并處理廢氣排放數據，一旦發現廢氣排放異常，立即觸發報警機制，發出聲光報警，即時通知現場工作人員或管理人員，確保問題得到迅速響應和處理，有效防止環境污染事故的發生。排風模塊智能調節排風量，確保廢氣及時排出，避免在排放口附近積聚，減少對環境的影響。廢氣除臭模塊能夠有效去除廢氣中的異味和有害物質，提升排放氣體的質量，減少對周圍環境和居民生活的影響。實時監控和即時報警機制能夠及時發現并處理廢氣排放異常，有效預防環境污染事故的發生，保護生態環境。智能化排風控制和廢氣除臭處理有助于優化能源使用，減少不必要的能源消耗和排放，符合節能減排的環保理念。