HM—HJ03型太阳能扬尘监测仪
1   概述
1.1   用途
HM—HJ03扬尘在线监测仪（以下简称“监测仪”），是第三代扬尘监测产品。其具有安装便捷（采用太阳能供电，不需要AC220V市电）、屏机一体、功能齐全、待机超长等特点。第三代产品有效解决了施工现场拉电不便的难题；其次，由于加大了太阳能基板功率和电池容量，可以添加更丰富的配置，尤其增加LED显示屏，为现场了解污染情况，提供了便利；再次，优化了产品能耗分配，优先保证主机传感器工作及数据上传，做到长时间没日照也能正常传输数据。
监测仪集成颗粒物传感器、气象参数传感器、噪声传感器、主控板、LED显示屏及通信单元等功能单元。主要应用于建筑扬尘、道路施工、沙石场、堆煤场、秸秆焚烧等烟尘污染源监测，及居民区、商业区、道路交通、施工区域等的环境空气质量的在线实时监控。
监测仪与扬尘监测数据平台可构成扬尘监测系统。扬尘数据平台是一个互联网架构的网络化平台，终端监测数据通过无线网络及时传递到数据平台，便于对污染源实施管控。扬尘监测系统还具有对数据记录、处理、查询、统计、报表输出、报警数据处置等多种功能。
监测仪具有颗粒物浓度、气象参数和环境噪声连续监测、定时采样以及超标报警等多种功能。
1.2 配置参数
名称
功能
设备
屏体机箱
防雨、防尘、散热保温；
LED显示：96X48点阵，三行显示屏；
环境采样：PM2.5、PM10、环境噪声，TSP可选；
信号处理：主控制板完成，具有8路端口通信；
GPRS通信：实现数据无线通信；
颗粒物
传感器
检测原理：光散射原理；
粒径通道：PM2.5、PM10；
检测范围：0～1999ug/m3；
分辨率：1ug/m3；
环境噪声
传感器
测量范围：35-130dB；A计权；分辨率：0.1dB；
准确度：1.5dB；
环境温度、
湿度、大气
压强传感器
量程:-40～125℃；分辨率:0.1℃；准确度:±0.4℃；
量程:0～100RH；分辨率:1%RH；准确度:±3%RH；
范围:30kPa—110kPa；准确度:≤±1mbar:分辨率：1mbar
风速、风向传感器
范围:0～32.4米/秒；精度:±1m/s；分辨率:0.1m/s
范围：16 方位（360o）；精度：≤±3%
电源
太阳能基板：功率100W，输出12V；
免维护铅酸蓄电池：55Ah，12V；
扬尘系统平台
服务器软件系统
数据监测基本功能（实时监测、查询、变化曲线等）
2  设备构架
2.1 颗粒物传感器
本传感器采用激光散射原理。即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射，同时在某一特定角度收集散射光，得到散射光强随时间变化的曲线。进而微处理器利用基于米氏（MIE）理论的算法，得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。
系统巧妙设计光敏感区作为粒子散射发生的场所，当粒子经过聚焦激光所形成的光敏感区后，粒子散射的光被探测窗口上的微光电探测器收集，微光电探测器把接收的光强度信号快速、准确的转化为等量电压信号，信号的密集度对应于粒子的单位浓度值，颗粒物浓度值进行系数转换后通过数据接口实时输出。可同时测量 PM10和PM2.5两个参数，测量范围分别达到0-1999.9ug/m3和0-999.9 ug/m3。
颗粒物传感器
执行标准：ISO14644—1（FS209E）AQ/T4268—2015
技术原理：光散射式
粒径通道：PM2.5/PM10
相对误差：±15%和±10μg/m3 的较大值
较小分辨率：0.3μm
有效量程：0～500ug/m3
检测周期：默认60s（1—999s可调，较小采样周期1s）
模块体积：48mm*37mm*12mm
通讯方式：TTL串口
使用环境：-10℃～50℃；﹤85%RH；86～106kpa
监测系统扩展性：臭氧、氮氧化物、二氧化硫、VOC等
2.2  气象监测单元
我司整套设备具备风速、风向、温度、湿度、大气压等环境参数的监测，为扬尘和噪声监测数据的后期分析提供气象参数保障；特别是通过多点监控对工地扬尘和大气环境扬尘做科学评判和报警；在不同的气象条件下，对扬尘、噪声监测数据做科学的修正。
气象
参数
温度：测量范围：-40～125℃；精度：±0.4℃；
湿度：测量范围：0～100%；精度：±3%；
大气压：测量范围：300～1200mbar（即 30～120Kpa）；精度：20位；
2.3  噪声监测单元
噪声监测仪是一种能把工业噪声、生活噪声和交通噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压 级（dB）或响度级（phon）。
本噪声监测仪由传声器、放大器、衰减器、计权网络、AD采集、变送输出、报警控制电路和电源等组成。
噪声
全天候户外传声器符合《环境噪声自动监测系统技术要求(暂行)》、GB/T20441.4测量传感器 第四部分：工作校准传声器规范；
测量范围：35-130dB；
频率范围：20-12.5kHz；
较大误差：0.5dB；
自身噪声：小于35dB；
线性工作范围：不小于 100dB；
频率计权：A（计权）；
时间计权：快（F）；
采样率：10Hz；
防护等级：IP67；
外壳材质：铜外壳镀镍,防风、防雨、防昆虫；
校准：具备自动校准功能；
工作温度：-20℃~60℃；

2.4 太阳能电源系统
本设备配备太阳能供电系统，其包括太阳能基板、充电控制器、蓄电池等几部分组成。
太阳能电源系统
基板功率：100W；
电池类型：免维护铅酸蓄电池；电池容量：55Ah；
使用温度范围：-20oC～50oC
本配置能保证主机（除LED屏）15日待机消耗。
2.5 设备主机及立杆
2.5.1主机
设备及立杆采用高碳钢制作，设备一体化设计，便于搬运和安装。
由于设备户外安装，需采取避雷措施；设备安装高度 2-3 米，设备安装周围要有防护措施，防止人为破坏。
设备重量：60kg
2.5.2 LED显示屏
设备配备有LED显示屏，便于现场实时掌握环境质量状况，可以选择红色、白色、绿色、蓝色等，参数性能如下：
显示屏：1100mm×625mm；
像素：96×48
点阵：P10
因LED显示屏耗电较多，LED显示屏在电池电量充足或有阳光照射时才会显示；为保证主机可靠工作，没有阳光或电池电量低时，优先满足主机工作，将关闭LED显示屏的显示。
3.设备操作说明
3.1 SIM卡说明
设备附赠SIM卡1张，包含一年的网络使用费用，SIM卡安装在SIM卡槽中。
3.2 设备启动
1)   打开机箱
2)   将太阳能基板的电源连接头插入机箱门的电源孔中
3)   打开设备主控箱的电源开关（合闸）
4)   查看各指示灯是否正常
3.3 指示灯说明
主指示灯：在屏体上方，开机绿色常亮1分钟，指示设备上电。1分钟后指示灯开始闪烁，表示颗粒物采样正常工作状态，绿色（指示PM2.5浓度0～100ug/m3），黄灯（指示PM2.5浓度200～300 ug/m3），红灯（指示PM2.5浓度300 ug/m3以上）。
主板： RUN（板上代号D21）绿色指示灯闪烁，指示主板正常工作；NET STATUS(板上代号D5)绿色指示灯，慢闪指示联网状态，快速闪烁指示上位机通信。
注：以上情况为设备正常运行
4   设备维护
主机被设计为可以长期连续运行，太阳能基板需要定期清理污垢，防止效率降低，颗粒物传感器存在缓慢污染情况，需要定期清洁处理或更换。
注意：
所有内部的传感器件出厂前经专用工具调整安装，用户不得自行拆卸、调整。
5  故障处理
下表列出了可能出现的故障现象、原因及处理方法：
现象
可能原因及处理办法
1
主控板RUN指示灯不闪烁
主控板未正常工作，需要返修
2
主控板NET STATUS指示灯不亮
GPRS上行通信故障
3
服务器接收不到监测仪数据
SIM没费或通信模块故障
4
主指示灯不亮
设备没上电或电池电量耗尽
5
颗粒物采样误差大
进气道清理或更换传感器

*特别说明：设备需安装在容易被太阳照射地点，附近没有明显遮挡物；另外，如果安装在旷野中，需要加防雷措施。