一种利用电子鼻测试恶臭气体浓度技术

信息来源：

单位简介

天津润泽环保科技有限公司成立于2018年，坐落在天津自贸试验区，拥有生产制造中心、仪器运维中心、仓储中心以及培训中心，基于北京盈盛恒泰科技有限责任公司环境仪器部近10年的环境仪器领域的耕耘和积累，及持续不断的创新动力，在行业内破浪而出，为环境监测领域提供专业的综合解决方案。先后获得“国家高新技术企业”、“天津市雏鹰企业”、“天津市创新型中小企业”、“国家科技型中小企业”等荣誉称号，并全面通过ISO9000“环境管理体系认证”、“质量管理体系认证”、“职业健康安全管理体系认证”，同时依托雄厚的研发团队和研发实力，陆续取得多项发明专利、实用新型和软件著作权等。

案例概述

1，珠海金湾区环保局：该区广泛分布多家生产型企业，为检测各个企业排放臭气情况，环保局分别在几个厂区安装在线恶臭监测，用于监测和管理企业排放恶臭气体情况，通过该设备反应出企业排放臭气规律，从而环保部门更好的监督和管理企业，达到控制污染，提高居民生活质量的目的。
2，天津大港环境监测站：天津大港园区内有多家企业单位，包括大型石油化工企业，制药企业等，环境监测站为监督企业恶臭气体情况，安装在线恶臭监测仪115套，从而实现网格化，全天候持续监测，同时配备6名工作人员，在服务器端看到数据超过正常范围及时上门查看，对企业起到了非常大的监督作用，保护周边居民合法权益。
3，石家庄炼化厂：石家庄炼化厂为大型炼化企业，内部生产工艺等会产生一部分恶臭气体，同时周边其他厂区产生气味也会进行飘散，因此石家庄炼化在厂界周边安装16台恶臭在线监测设备，同时监测恶臭ou，氨气，硫化氢，voc等污染气体，配合风速风向等指标，判断气味来源，。

技术原理

1，依托独特的金属氧化物传感器阵列技术和聚类分析算法，将人鼻感知的大气异味浓度与传感器阵列对异味气体的响应信号相拟合，建立与人鼻嗅觉感知高度相关的臭气浓度的定量分析模型，通过此分析模型对大气异味尤其是臭味浓度OU值进行实时定量化分析。
2，基于电化学传感器技术开发信号解析模块，并进行特定电化学传感器的筛选，可以实时高精度、高稳定的监测大气中特定臭味气体的浓度值，如硫化氢、氨气、VOC、二硫化碳、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚等气体的ppb或ppm浓度值。
3，基于信息化管理平台技术，开发出在线仪器数据化管理平台，可以通过无线或有线将分布于不同地点的监测设备连接起来，统一进行监测数据管理和在线仪器运维。
4，依托臭气浓度值的报警线，自动控制在线气体采样留样器的开关，实现监测与采样留样联动，对于污染超标样品气进行及时采样留存，可实现多频次、多路采样留样，并进行恒温保存。

适用范围

1，厂界周边流动的恶臭气体或其他特殊有毒有害气体在线自动监测。
2，有组织排放源的污染气体在线自动监测。
3，便携或流动监测车移动式连续恶臭气体监测。
4，实验室内对特殊污染挥发源的深度分析。
5，特殊应用条件下的污染源的溯源分析。

工艺流程及说明

仪器可以设计成在线安装，也可以是便携式或者车载式。仪器内部主控板控制仪器的进样、分析、内部管路清洗、采样留样等全过程，同时含有存储器和芯片，可以存储分析模型并进行调用分析。显示器显示仪器状态、实验进程、监测数据结果、历史数据及外设控制状态等。仪器内置采样气泵和电子流量计，通过主板控制进行稳定气体流量进样。每支传感器含有独立不锈钢仓体并相互串联，仓体内部表面光滑结构设计合理方便气体充分同传感器表面接触并有利于传感器快速恢复。被测气体通过仪器内置气泵负压吸入通过传感器仓体，传感器阵列对恶臭污染气体有响应信号，传感器解析板将模拟信号转换成数字信号并由主控板芯片依据内置的分析模型进行分析，在显示屏上输出臭气浓度OU值和相关气体ppb浓度值,同时通过无线传输模块或有线传输模块将数据结果信息发送到信息化管理平台软件。在平台软件上可以展示多台设备的实时数据结果、历史数据曲线、预测信息、仪器状态、报警状态等信息。

主要技术参数

1，一台主机含4个mos传感器，1个pid传感器，2个电化学传感器；也可扩展至8个电化学传感器，并可进行多台主机并联增加监测气体种类；
2，传感器响应下限达到ppb级；
3，定量分析模型算法：偏最小二乘法；
4，单个传感器仓：1.5ml；
5，可在线连续监测使用，也可以便携或车载使用；
6，仪器内置显示屏及数据传输模块。

经济指标

设备单价依据配置在10万到30万元人民币之间，目前已累计销售超过300台，累计给企业创造的销售额超过5000万元。

工程示范及应用情况

1，石家庄炼化厂：石家庄炼化厂2019年安装16套电子鼻在线监测设备，立杆使用。用于监测厂界和敏感地点恶臭气体浓度和气体有毒有害气体浓度。
2，青岛黄岛环保局在2018年安装5套在线电子鼻恶臭监测设备，立杆使用。用于监测街道，学校门口，厂区门口，小区外等地恶臭气体情况。
3，上海正大蛋业2022年安装3套在线电子鼻恶臭监测设备，立杆使用。用于监测有组织排放恶臭气体浓度是否超标。

推广前景

生产生活中，广泛存在着恶臭气体污染情况。目前国标方法为人工嗅辩法，此方法有明显一些缺陷。例如实时性，客观性，连续性等。因而非常有必要用仪器法代替人工嗅辩。该设备可监测工业园区，居民生活区，垃圾填埋场，污水处理厂等地，既能让企业了解自己的气体排污情况并进行良好的自我管控，也便于环境管理机构进行监督执法，同时也有利于居民正确评估自己周边的恶臭污染情况，减少企业、环境保护管理部门、居民之间由于信息不对称而产生的信任矛盾，促进和谐社会发展。

获奖情况

实用新型：一种在线烟囱污染气体监测仪的采样装置（专利号：ZL 2021 2 0297033.2）、一种室外用环境污染在线监测仪（专利号：ZL 2022 2 1275510.6）、一种在线气体采样器（专利号：ZL201520494648.9）、一种便携式异味检测仪（申请号：202322609496.X）、一种环境异味监测警报灯（申请号：202322682440.7）、一种卫生间异味监测排风探测器（申请号：202323049779.X）、一种雪茄烟叶异味监测设备；
软著：工业园区大气污染应急处理指挥系统V1.0（登记号：2023SR0571142）、基于自动监测与控制过程中的模糊逻辑算法管理系统V1.0（登记号：2020SR1774332）、垃圾填埋场异味环境在线监测系统V1.0（登记号：2023SR0587240）、给排水管道污水异味OU值监测系统V1.0（登记号：2023SR0587241）、高浓度污染气体异味排放远程监测预警系统V1.0（2023SR0708387）、气体扩散3D模型展示运营软件（登记号：2020SR1786037）、气体传感器间交叉干扰信号抵消控制软件（登记号：2020SR1786060）、气体浓度参数推演气体扩散智能控制系统（登记号：2020SR1786059）、PID传感器影响的温度湿度补偿算法管理系统（登记号：2020SR1786062）。