生物气溶胶监测助力春晚+冬奥会

赵可非

各位专家老师同仁好，

2020年跟各位老师交流的生物气溶胶监测系统

已经交付jun队、jie放jun CDC、301医院、国家疾控中心职业健康与中毒控制所、上海疾控中心等。

目前正在为冬奥生物安全保障贡献力量，也在刚刚结束的2022年中央电视台春晚现场保障了生物安全。

感谢各位专家老师的指导和交流，谢谢

赵可非18911825696

具体视频和图片请关注公众号：华泰诺安

lj149114

、、、、、、、、、、、疫情防控的力量是非常大的、期待更多的感控人加入学习

斌子

老师能够详细点介绍一下吗？

赵可非

斌子 发表于 2022-2-8 14:47
老师能够详细点介绍一下吗？

BM3001生物气溶胶报警器是自主研发的一款基于激光激发生物体本征荧光技术的便携式生物气溶胶监测预警设备，可单兵携带对周边环境持续动态的进行生物气溶胶威胁的实时监测和预警，使有关人员能及时对大气气溶胶进行采样，并采取相应防护措施避免受到伤害。
本设计方案研制依据标准组成：
军用装备实验室环境实验方法（GJB 150A.16 – 2009）
军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求（GJB151A-1997）
化学侦查器材抗草木烟干扰平均方法（GJB6114-2007）
尘埃粒子计数器校准规范（JJF1190-2008）
军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量 （GJB 151B-2013）
装备维修工作通用要求（GJB 368B-2009）
便携式生物气溶胶监测仪（企业标准Q/B HBD-2016）
生物模块对生物气溶胶实现实时的检测监测。
报警灵敏度：1ACPLA(每升空气所含生物粒子数)
探测气溶胶粒径范围： 0.5 ~ 10μm
流量：3.4L/min
通讯模式：有线和无线通讯,具备远程通讯功能，可以进行远程报警。
报警形式：内置声、光报警，无需外接辅助声、光报警；报警音量91分贝
撞击式粒径切割器，采用空气动力学直冲撞击技术，利用粒子的质量惯性与改变气流流动方向的方法，撞击吸附大于10μm的花粉、真菌、沙尘等非生物粒子，降低非生物的干扰，可极大提高气溶胶监测的灵敏度。对气溶胶粒子的飞行轨迹、撞击距离和气流量、挡板间距、切割粒度、分流系数等参数进行计算和模拟验证。
在同样的线速度下，粒子的粒度越大，其动量越大，因而所具有的惯性也就越大。载有气溶胶粒子的空气气流射出喷嘴孔口后，气流受到撞击板的阻挡将发生急剧的偏转做曲线运动。通过喷嘴的气流发生转弯时，气流中所有大小的粒子因惯性作用，都有在线速度方向上保持其原直线运动的趋势。截止距离大到一定程度的粒子，有可能一直冲到撞击板上，从而被切割分离。粒度较小的粒子则被气流气流带出。如此可以把我们所需粒度的气溶胶粒子分离出来，排除了其他粒度粒子的干扰。
产品检测识别的技术方案使用米散射实现对颗粒尺寸的测量、数量的测量；使用荧光光谱的方法来识别生物颗粒。米散射和荧光光谱的测量原理如下图所示，紫外/紫色激光入射到颗粒物质上时，会发生波长与入射光相同的米散射，同时，如果该颗粒为生物颗粒时，还会受激激发发射波长长于激光的荧光。通过加带通滤光片的光电探测器分别测量米散射光及荧光信号，可分类粒子是生物颗粒还是非生物颗粒；探测器所记录的光脉冲的数量与颗粒数量对应，从而可以测量粒子的浓度；探测器所记录的光脉冲的强度反映了米散射的强度，而米散射的强度可估计出颗粒的尺寸。
采用双通道探测结构，可同时探测气溶胶粒子的激光散射光和激发荧光；双路多道脉冲幅度数据采集及分析技术分析气溶胶粒子粒径和每个气溶胶粒子的荧光特性，能够消除散射光对荧光分析的干扰，可信度高，通过粒径分析及荧光分析，消除了烟雾、烟雾、水雾等多种气溶胶产生的误报警。
生物报警器的探测结构是将激光发生器、消光器、散射光探测器、荧光探测器置于气溶胶采样器的内部，探测器在激光束的两侧并与激光束垂直。激光束束穿过测量区后被后面设置的光陷阱吸收，当气溶胶颗粒进入，遇到激光束时产生米散射，如果为生物气溶胶颗粒，则还会产生荧光。为提高散射光、荧光的测量效率，测量区设置上下对称的半椭球面镜，如下图所示为测量区的横截面图，上半椭球面用于米散射光的收集，下半椭球面用于荧光的收集，荧光探测与米散射探测的探测器分别置于对向椭球面的中心，与测量区中心点关于半椭球面共轭，图示了颗粒发射的荧光经过下椭球面收集汇聚至上侧光电探测器的过程，米散射的收集过程与之对称。为了避免荧光通道和米散射通道的相互干扰，在光电探测器前分别加相应波长的带通滤光片。
设备满足国军标GJB150A-2009中振动、冲击、跌落的要求，能适应一般铁路、水运、公路、空运等运输方式:整机采用金属壳体，满足电磁辐射抗扰度的要求；外接电源线和信号线基于整机系统做了滤波处理，内部电路强化了抗干扰能力，以充分满足抗传导干扰的要求。
生物报警器的软件设计主要包括:真空泵控制模块、激光器控制模块、数据采集控制模块、数据通讯模块、粒径谱分析模块、荧光特性分析模块、流量信息采集处理模块、生物报警算法。
嵌入式设计方案：采用RTOS实时操作系统的多任务机制，运行于以ARM为核心的CPU平台。软件功能划分为驱动层和任务处理层，驱动层由气泵驱动、激光器驱动、AD驱动、流量传感器驱动、RTC驱动、环境传感器驱动、串口通信驱动、按键驱动、LED驱动、报警IO驱动等组成，完成各硬件接口的功能API；任务处理层划分为数据采集模块、粒径分析模块、荧光分析模块、生物报警算法处理模块等，综合应用操作系统的内存分配、任务调度、信号量、队列等资源完成对各功能模块的整合，最终实现对各传感器数据的采集和处理，完成设备的设计功能。
散射光通道计数，计算环境气溶胶浓度，激发荧光通道计数记录环境气溶胶有多少含有荧光特征是通过气溶胶粒径和荧光特征判断生物气溶胶的存在。
为便于用户对设备参数的配置、历史数据的分析及联机布网检测，设计开发了专业的生物气溶胶上位机监测软件系统，具备有用户简易模式和专家模式，在专家模式下可完成报警灵敏度调节、报警音量设定等配置参数的设定，还可完成历史数据读取、多台设备组网等功能，可监管生物报警网络内的多台设备。对于设备报警状态，分别用绿色、黄色、红色提示正常、警告、报警状态。
赵可非18911825696
仅供交流学习使用，以上技术均有专利知识产权保护，谢谢

赵可非

lj149114 发表于 2022-2-8 14:31
、、、、、、、、、、、疫情防控的力量是非常大的、期待更多的感控人加入学习

谢谢关注，期待进一步的交流

cpgswtyy

确实不知道还有这样的保障，涨见识了。向老师学习。

小白天使

赵可非 发表于 2022-2-8 15:08
BM3001生物气溶胶报警器是自主研发的一款基于激光激发生物体本征荧光技术的便携式生物气溶胶监测预警设备 ...

太厉害了！！！真牛！！！

梨涡浅笑

太厉害了！必须点个赞

月之魅987

没有做不到，只有想不到，厉害，爆赞！

聆听心语

长见识了，谢谢分享

赵可非

cpgswtyy 发表于 2022-2-8 15:38
确实不知道还有这样的保障，涨见识了。向老师学习。

您过谦了哈，谢谢您的关注

赵可非

小白天使 发表于 2022-2-8 15:41
太厉害了！！！真牛！！！

谢谢小白天使的关注和点赞

赵可非

梨涡浅笑 发表于 2022-2-8 16:30
太厉害了！必须点个赞

感谢您的关注和点赞

赵可非

月之魅987 发表于 2022-2-8 16:58
没有做不到，只有想不到，厉害，爆赞！

谢谢您的关注和爆赞，我们一直在研发的路上努力

赵可非

聆听心语 发表于 2022-2-8 17:03
长见识了，谢谢分享

生化领域紧贴医学学科，疫情给人类带来灾难的同时，也给科技进步带来了契机，谢谢您的关注

久久的幸福

路过学习了，谢谢分享点个赞

jerkran

了解了                                                 ，谢谢分享信息

zhanglianqing

伟大祖国就是强大，必须点赞，

赵可非

久久的幸福 发表于 2022-2-8 20:51
路过学习了，谢谢分享点个赞

谢谢您的关注，欢迎进一步交流

赵可非

jerkran 发表于 2022-2-8 20:59
了解了                                                 ，谢谢分享信息

谢谢老师的关注，期待进一步交流