CN105571908A - 一种全自动化气体采样装置及采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动化气体采样装置及采样方法，自动扫描样品标签；自动建立采样记录；设置或调用采样程序；启动采样程序；自动记录采样过程数据和环境参数；实时传输采样数据和状态；自动结束采样程序；保存采样记录数据；推送采样记录数据到网络数据库，全自动化气体采样装置包括主控单元、样品编码采集单元、人机界面、采样控制单元、无线通信单元和信息存储单元；本发明采集关键信息，避免人工操作过程中产生错误和遗漏，提高数据的完整性和可信度；本发明采集到的样品采样信息将由采样设备自动推送到预设的网络数据库中，推送过程无需也无法人工干预，从而进一步延伸对样品采集信息的保护和监管，实现全封闭式的信息管理。

Description

一种全自动化气体采样装置及采样方法

技术领域

本发明属于电子技术应用技术领域，尤其涉及一种支持远程采样控制及信息管理和配置的手持式智能数字化的全自动化气体采样装置及采样方法。

背景技术

目前，气体样品的精确分析如环境空气质量监测，污染排放监测以及职业卫生环境监测等领域一直遵循现场气体样品采集，样品运输，检测实验室分析的工作模式。其具体流程是由工作人员携带气体采集设备在被测现场采集规定体积的气体样品或将规定体积空气中的目标成分浓缩到装填了吸附材料的吸附管中。而后将气体样品或吸附管运送至检测实验室进行精确分析。目前，从实际运行的效果来看，这一过程存在三个方面的问题：

从样品安全角度来看，虽然在分析检测环节已经建立了较为完备的样品追踪体系。然而目前缺乏有效手段从采样现场开始就登记追踪采集样品，由此在传输过程中出现了一定的样品丢失和样品混淆的状况。这给分析检测结果的带来了一定不确定性。

从样品信息传递的角度来看，由于样品采集的地点，时间，采样的体积和采集时的环境参数均对后续的分析和监管有着至关重要的影响，而目前气体样品采集环节和样品分析环节的信息通常由人工传递，其信息传输缺乏有效封闭的渠道来保证信息的准确和客观。

从现场采集作业的效率来看，目前气体采集设备仅支持单机运行方式，而实际采样过程中，通常会根据现场实际情况确定多个测量点进行采样。这需要工作人员对多个气体采样装置逐一设置，这大大延长了现场准备时间，极大的限制了现场作业的效率。

综上所述，需要一种兼具采集样品追溯和提供封闭式信息管理功能，并同时支持远程互联的气体样品采集系统可有效的改善当前气体样品采集过程中的问题。

发明内容

本发明为解决目前气体样品采集设备由于缺乏样品标记手段，从而导致的气体样品在运输分析过程中造成的混淆，甚至丢失；由于缺乏封闭的样品信息传递途径，从而导致样品源头追溯信息，以及采样过程中重要的环境参数不正确,不完整甚至缺失，最终导致分析得到的环境监测数据不准确；而且单点采样已经不能满足环境监测的需求，而多点实时采样则需要更为高效的采集系统来提高现场采样的效率，但传统的气体采集设备只能支持单机操作的问题而提供一种支持远程采样控制及信息管理和配置的手持式智能数字化的气体采集装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种全自动化气体采样方法，该全自动化气体采样方法包括以下步骤：

步骤一、自动扫描样品标签；

步骤二、自动建立采样记录；

步骤三、设置或调用采样程序；

步骤四、启动采样程序；

步骤五、自动记录采样过程数据和环境参数；

步骤六、实时传输采样数据和状态(可选)；

步骤七、自动结束采样程序；

步骤八、保存采样记录数据；

步骤九、推送采样记录数据到网络数据库。

进一步，所述步骤四启动采样程序采用本地或远程控制。

本发明另一目的在于提供一种全自动化气体采样装置，该全自动化气体采样装置包括主控单元、样品编码采集单元、人机界面、采样控制单元、无线通信单元和信息存储单元；所述主控单元通过数据总线与样品编码采集单元、人机界面、采样控制单元、无线通信单元和信息存储单元连接；

所述样品编码采集单元包括气体采样管、条码扫描器、第一一维或二维条形码、第二一维或二维条形码；所述气体采样管包括吸附管管体以及吸附管的密封盖，所述第一一维或二维条形码安装在吸附管管体上，第二一维或二维条形码安装在吸附管的密封盖一侧；所述条码扫描器集成在气体采集装置上并与第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码信号连接；

所述采样控制单元包括流量压力测量单元、流量控制单元、环境参数测量单元和电源管理单元；流量压力测量单元、流量控制单元、环境参数测量单元和电源管理单元均与主控单元电连接；

所述无线通信单元包括远程控制单元和数据推送单元，远程控制单元和数据推送单元均与主控单元连接，数据推送单元与外部服务器无线连接；

所述信息存储单元包括用户身份信息模块、采样数据记录模块、操作日志模块和预设采样程序模块；所述用户身份信息模块、采样数据记录模块、操作日志模块和预设采样程序模块均与主控单元电连接。

进一步，所述流量压力测量单元包括流量传感器和压力传感器，

进一步，所述流量控制单元为电动隔膜气体泵或流量控制电子比例阀。

进一步，所述条码扫描器或为射频数字标签读取器，所述射频数字标签读取器集成在气体采集装置上同时在吸附管的密封盖顶部安装与射频数字标签读取器信号连接的第一射频数字标签。

进一步，所述气体采样管管体上或安装笔夹式的夹子，所述夹子安装第三一维或二维条形码或在夹子上安装固定第二射频数字标签，所述第三一维或二维条形码与集成在气体采集装置上的条码扫描器信号连接，第二射频数字标签与集成在气体采集装置上的射频数字标签读取器信号连接。

进一步，所述第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在气体采样管上，所述第三一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在夹子上。

本发明另一目的在于提供一种互联系统构建方法，该互联系统构建方法为：

互联系统基于气体采样装置中的无线通信单元采用多种组网方式进行组建；

当采样现场需要多个气体采样装置进行多点采集时，通过多种方式将多个采样装置组成分布式采样网络，并由一个终端对整个采样网络上的每个节点进行统一配置和控制；

一种组网方式为多台气体采样装置之间采用自组网通信方式进行信息共享，安装应用软件的电脑终端或移动终端与网络中任一台气体采样装置相连进入到多台气体采样装置构建的网络，并对网络中的每一个节点进行信息交换或控制；

另一种组网方式为网络中每台气体采样装置通过无线接入点接入已经组建好的公共或专用无线网络，按照无线网络通信方式实现远程通信；安装应用软件的电脑终端或移动终端同样接入同一无线网络对网络中的每一个节点进行信息交换或控制；

该组网方式另一种为在网络内配置一台网络数据服务器，通过将该服务器的地址设为气体采样装置的数据推送地址，连接到该网络中的所有气体采样装置将采用数据推送方式将所有本地保存的采样记录自动推送到网络数据服务器中。

该全自动化气体采样装置可以自动采集所有样品采集过程中的关键信息，包括实施样品采集用户身份信息，样品编码，采样程序参数，环境参数，采样实时数据，并实时保存到采样记录中。传统的采样方式是由采样人员在采样现场对每一台采样装置手工设置采样参数，并手工记录样品编号，操作人员，采样程序参数以及环境参数。采样装置完成采样后，采样记录数据也是由操作人员手工记录。待返回实验室后，再由操作人员将所有手工记录输入到电脑终端中。事实证明，这一过程除了耗费大量的人力在信息采集、记录和登记上以外，还导致了样品混淆，遗失。采样信息缺失，采样过程无法监管等严重问题。从信息追溯的角度看，采用本发明所述的采样装置的采样方法，从用户登录设备使用开始，用户身份信息，样品编号，采样程序参数，采样过程实时过程数据和环境参数均被装置自动采集生成，并由系统自动推送到网络服务器上。这一方法除了避免人工操作过程中会产生的错误和遗漏外，更为重要的是，这些信息的采集均有设备后台自动采集，操作人员无需也无法修改或删除采样数据。提高了数据的完整性和可信度。本发明所有采样过程中采集到的样品采样信息将由采样设备自动推送到预设的网络数据库中，推送过程无需也无法人工干预，从而进一步延伸对样品采集信息的保护和监管，实现全封闭式的信息管理。

从采样效率上来看，本发明所述的采样方法不仅节约了人工采集信息所需的时间，而且针对传统采样装置需要在现场逐一设置的问题，本发明所述的采样方法，在现场进行采样准备过程中，允许操作人员利用一台网络终端远程控制功能对所有连接到网内的采样设备进行统一配置和管理，从而大大提升了现场作业的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的全自动化气体采样装置的采样方法流程图；

图2是本发明实施例提供的全自动化气体采样装置示意图；

图3是本发明实施例提供的条码扫描器对准气体采样管上的第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码示意图；

图4是本发明实施例提供的射频数字标签(RFID)读取器对准气体采样管上的RFID标签示意图；

图5是本发明实施例提供的在气体采样管体上安装的笔夹式的夹子和在夹子上安装固定的第二RFID标签示意图；

图6是本发明实施例提供的在气体采样管体上安装的笔夹式的夹子和在夹子第三一维或二维条形码示意图；

图7是本发明实施例提供的采用互联系统构建方法构建的互联系统示意图；

图8是本发明实施例提供的流量压力测量单元的结构示意图；

图中：1、全自动化气体采样装置；2、主控单元；3、样品编码采集单元；4、人机界面；5、采样控制单元；51、流量压力测量单元；52、流量控制单元；53、环境参数测量单元；54、流量波动滤波器；6、无线通信单元；61、数据推送单元；62、远程控制单元；7、信息存储单元；71、用户身份信息模块；72、采样数据记录模块；73、操作日志模块；74、预设采样程序模块；8、电脑终端；9、移动终端；10、网络数据服务器；11、远程控制通信方式；12、数据推送通信方式；13、采样装置间无线通信方式；14、无线接入点；15、条码扫描器；16、吸附管管体；161、第一一维或二维条形码；17、吸附管的密封盖；171、第二一维或二维条形码；172、第一射频数字标签；18、射频数字标签读取器；19、夹子；191、第三一维或二维条形码；192、第二射频数字标签。

具体实施方式

为能进一步了解本发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1所示：一种全自动化气体采样装置1的采样方法，该全自动化气体采样装置1的采样方法包括以下步骤：

S101:自动扫描样品标签；

S102:自动建立采样记录；

S103:设置或调用采样程序；

S104:启动采样程序；

S105:自动记录采样过程数据和环境参数；

S106:实时传输采样数据和状态(可选)；

S107:自动结束采样程序；

S108:保存采样记录数据；

S109:推送采样记录数据到网络数据库。

所述S104启动采样程序采用本地或远程控制。

如图2至图8所示：该全自动化气体采样装置1包括主控单元2、样品编码采集单元3、人机界面4、采样控制单元5、无线通信单元6和信息存储单元7；所述主控单元2通过数据总线与样品编码采集单元3、人机界面4、采样控制单元5、无线通信单元6和信息存储单元7连接；

所述样品编码采集单元3包括气体采样管、条码扫描器15、第一一维或二维条形码161、第二一维或二维条形码171；所述气体采样管包括吸附管管体16以及吸附管的密封盖17，所述第一一维或二维条形码161安装在吸附管管体16上，第二一维或二维条形码171安装在吸附管的密封盖17一侧；所述条码扫描器15集成在气体采集装置1上并与第一一维或二维条形码161和第二一维或二维条形码171信号连接；

所述采样控制单元5包括流量压力测量单元51、流量控制单元52、环境参数测量单元53和流量波动滤波器54；流量压力测量单元51、流量控制单元52、环境参数测量单元53和电源管理单元均与主控单元2电连接；流量压力测量单元51、流量波动滤波器54和流量控制单元52通过气体管道55进行气路连接

所述无线通信单元6包括远程控制单元62和数据推送单元61，远程控制单元62和数据推送单元61均与主控单元2连接，数据推送单元61与外部服务器无线连接。远程控制单元62与外部电脑终端8或移动终端9无线连接；

所述信息存储单元7包括用户身份信息模块71、采样数据记录模块72、操作日志模块73和预设采样程序模块74；所述用户身份信息模块71、采样数据记录模块72、操作日志模块73和预设采样程序模块74均与主控单元2电连接。

所述流量压力测量单元51包括流量传感器521和压力传感器522。流量传感器和压力传感器与主控单元2电连接。其气路通过气体管道55与流量波动滤波器54和流量控制单元52连接。

所述流量控制单元52为采样泵或电子比例控制阀。

所述条码扫描器15或为射频数字标签(RFID)读取器18，所述射频数字标签(RFID)读取器18集成在气体采集装置1上，同时在吸附管的密封盖17顶部安装与射频数字标签(RFID)读取器18信号连接的第一射频数字标签172RFID。

所述气体采样管管体16上或安装笔夹式的夹子19，所述夹子19安装第三一维或二维条形码191或在夹子19上安装固定第二射频数字标签192，所述第三一维或二维条形码191与集成在气体采集装置上的条码扫描器15信号连接，第二射频数字标签192与集成在气体采集装置上的射频数字标签读取器18信号连接。

所述第一一维或二维条形码161和第二一维或二维条形码171通过印刷或粘贴或刻蚀设置在气体采样管上，所述第三一维或二维条形码191通过印刷或粘贴或刻蚀设置在夹子19上。

该全自动化气体采样装置1不仅包含了用于实现采样流量和采样体积精确控制的气体流量自动闭环控制系统，还集成了封闭的采样信息追溯管理系统以及支持远程监控的远程控制系统。

其中，气体流量自动闭环控制系统包括了用于测量通过气体管道的气体流量传感器和气体压力传感器，用于减小流量波动提高流量测量精度的气体流量波动过滤器，由采样泵或电子比例控制阀构成的流量控制单元52，测量影响采样流量和体积精度的环境参数的温湿度传感器和大气压传感器以及用于实时采集、分析、处理各传感器信号并输出相应控制的控制信号给流量控制单元52的主控单元2。本发明通常的一种应用实例是将采样装置与样品吸附管连接，气流由吸附管进入，被流量波动滤波器54平滑后，经过流量测量单元，进入到流量控制单元52。在被测气体是大气压力的情况下由主控单元2根据采集到的流量信号或压力信号以脉宽调制的方式驱动采样泵(在被测气体的压力高于大气压力时，可采用电子比例控制阀作为流量控制元件)从而产生用户期望的恒定流量的气流。同时，考虑到采样环境对采样流量和体积的影响，主控单元2会根据环境参数测量单元53测得的环境参数，实时补偿采样流量和采样体积，来提高采样的准确性和一致性。

所述的采样信息追溯管理系统由用户身份识别(软件)，样品编码采集模块(可能的实现方式包括一维或二维条码读取模块或射频标签读写模块)和采样信息自动生成(软件)，采样程序管理(软件)，采样信息存储模块和自动远程推送模块构成。首先只有授权的用户可以使用该装置。用户开机后需要通过人机界面4输入用户身份信息，主控单元2在判断该信息是合法用户后允许用户进行进一步操作。其次，用户可以通过人机界面4创建采样程序文件或调用存储在预设采样程序单元中预设采样程序。第三，用户在开始采样前必须使用所述采样装置上的样品编码采集单元3采集样品编号，并以此编号作为采样记录的唯一标识，自动创建采样记录。第四，整个采样过程中的流量/压力数据以及环境参数数据以及相应的采样时间时间将会加入到采样记录中，并自动保存在采样数据单元。最后，采样信息可以通过预设的地址，由无线通信模块将数据推送到相应的服务器上。整个采样过程的数据记录，可以包括采样人员信息，采样时间、地点信息，样品编号和采样过程数据，均由采样装置自己生成和加密保存，非高级授权用户无法更改和删除。从而实现了采样记录的全封闭式监管。

所述的远程控制模块由远程控制接口(软件)和无线通信模块构成。用户可以使用电脑终端8或移动终端9通过无线通信模块向远程控制接口发送指令控制所述采样装置完成用户登入，采样程序创建或调用，启动或停止采样，采样过程数据查看等远程功能。用户还可以通过使用电脑终端8或移动终端9通过无线通信模块同时对多个所述的采样装置进行远程采样程序设置，采样实时状态监控，以及控制多个采样装置的运行或停止。从而减少了采样现场的准备时间，提高现场采样效率。

如图7是本发明实施例提供的采用互联系统构建方法构建的互联系统示意图。

本发明提供一种互联系统构建方法，该互联系统构建方法为：

互联系统基于气体采样装置1中的无线通信单元6采用多种组网方式进行组建；

当采样现场需要多个气体采样装置进行多点采集时，通过多种方式将多个采样装置组成分布式采样网络，并由一个终端对整个采样网络上的每个节点进行统一配置和控制；

一种组网方式为多台气体采样装置1之间采用自组网通信方式13进行信息共享，安装应用软件的电脑终端8或移动终端9与网络中任一台气体采样装置1相连进入到多台气体采样装置1构建的网络，并对网络中的每一个节点进行信息交换或控制；

另一种组网方式为网络中每台气体采样装置1通过无线接入点14接入已经组建好的公共或专用无线网络，按照无线网络通信方式11实现远程通信；安装应用软件的电脑终端8或移动终端9同样接入同一无线网络对网络中的每一个节点进行信息交换或控制；

该组网方式另一种为在网络内配置一台网络数据服务器10，通过将该服务器的地址设为气体采样装置1的数据推送地址，连接到该网络中的所有气体采样装置1将采用数据推送方式12将所有本地保存的采样记录自动推送到网络数据服务器10中。

下面结合工作原理对本发明进一步说明；

本发明包括在手持采样设备中集成，如射频识别标签RFID或条形码标签读取模块。

本发明包括，在气体样品储存载体上安装数字化标签，如射频识别标签RFID或条形码标签，为采集到的样品建立唯一识别编码；

在本发明手持采样设备中集成采样信息实时采集和管理功能，包括用户身份信息，样品编号，采样记录以及采样时的关键环境参数的采集，存储和管理。其中采样记录中还将包括采样地点，采样时间或采样体积以及采样流量等对后续分析定量极为重要的关键参数。

本发明还可以包括，在手持采样设备中集成了无线通信模块，实现远程控制和数据推送功能。远程控制功能允许用户采用任意的互联网终端如电脑终端8或手持通信设备就可以对连接到统一网络内的所有采样设备进行参数设置，运行控制以及状态数据监测。而数据推送功能允许采样设备自动的将采集到的样品信息传输到预设的网络数据库中。

本发明还可以包括，运行在具备网络通信功能的电脑终端8或移动终端9上的终端控制软件，允许用户利用该终端软件对接入到互联网的所有采样终端进行点对点或点对多点的远程配置，控制以及监控。

本发明还可以包括，运行在具备运行在具备网络通信功能的服务器上的数据库，可以接收并存储从连接到互联网内的所有采样终端推送的采样记录数据。

利用本发明，首先可以读取安装在被采集气体样品载体如吸附管，气体采样袋\罐等上的电子射频标签或条形码所记录的唯一识别编码。该编码将作为该样品的唯一身份编号。凭借这一编号，可持续追溯从样品采集、运输、分析等环节，直到最终分析报告的完成。这样，不同环节间造成的样品混淆和丢失现象将被有效的抑制。

本发明的智能采样设备可以采集所有样品采集过程中的关键信息。除了避免人工操作过程中会产生的错误和遗漏外，更为重要的是，这些信息的采集均有设备后台自动采集，操作人员无需也无法修改或删除采样数据。提高了数据的完整性和可信度。

本发明在现场进行采样准备过程中，智能采样设备的远程控制功能允许操作人员利用一台网络终端对所有连接到网内的采样设备进行统一配置和管理，从而大大提升了现场作业的效率。

本发明所有采样过程中采集到的样品采样信息将由采样设备自动推送到预设的网络数据库中，推送过程无需也无法人工干预，从而进一步延伸对样品采集信息的保护和监管，实现全封闭式的信息管理。

本发明的装置由主控单元2，样品编码采集单元3，人机界面4，采样控制单元5，无线通信单元6和信息存储单元7组成。一种可能的采样工作流程为，在启动装置后，用户需要输入身份认证信息并与信息存储单元7中用户身份管理71中的一致才能进入操作界面。在开始采样前，用户可以编辑输入采样程序并保存为预设采样程序保存在信息存储单元7中的预设采样模块74中。在采样时，用户首先可以使用样品编码采集单元3来采集已经安装了气体样品载体上的电子标签中的样品唯一识别编码，并将此编码作为此次样品采样信息记录的查询编码。其次通过人机界面4或者远程控制单元62设置采样程序或者从信息存储单元7调用预设采样程序模块74的程序。此后用户通过人机界面4或者远程控制单元62启动气体采样程序。主控单元2实时根据采样控制单元5中流量/压力测量单元51的测量结果反馈控制流量控制单元52以保证恒定的采样流量。同时主控单元2会将流量/压力测量单元51，环境参数测量单元53产生的实时采样信息整理保存到信息存储单元7.此时，远程控制单元62也允许用户从远程查看实时采样信息。在采样程序完成后，主控单元2会将完整的采样记录保存到信息存储单元7。过程中所有的用户操作行为将会保存到操作日志模块73中。每次采样完成后生成的采样信息，包括操作人员信息，样品编号，采样过程数据会被汇总保存为一条采样记录。当该气体采样装置1，通过无线通信单元6连接到网络服务器时，保存在信息存储单元7中的采样记录可以手动或自动的推送到服务器，从而实现采样数据监管。

图3至图6展示了关于气体样品载体安装数字标签的多种实现方式。图3和图4示出了一种可能的气体样品载体气体采样管，它由吸附管管体16以及吸附管的密封盖17组成。图3、4、5、6中列出了多种在气体采样管上安装身份标签的方法。如在采样管管体上采用印刷，粘贴或刻蚀等方式实现一维或二维条形码161，或者在采样管密封盖上采用印刷，粘贴或刻蚀等方式实现一维或二维条形码171。另一种可能的方式是将RFID电子标签172安装在采样管密封盖上。或者如图3所示，在采样管体16上安装一个笔夹式的夹子19，然后在夹子19采用印刷，粘贴或刻蚀等方式实现一维或二维条形码191，或者在夹子19上安装固定RFID电子标签192。

图3和图4、5、6还给出了本发明中涉及的气体采样装置的样品编码采集单元3的可能的两种实现方式。一种可能的实现方式是在将条形码扫描器15集成在气体采样装置1内。用户在安装采样管时，可以将条码扫描器15对准采样管上的条码161、171或者191，气体采样装置1会自动读取并记录采样管的识别编码。另一种可能的实现方式是将射频数字标签(RFID)读取器18集成在气体采样装置1内。用户在安装采样管时，可以将射频数字标签(RFID)读取器对准采样管上的RFID标签172或192，气体采样装置1会自动读取并记录采样管的识别编码。

图7给出了一种基于如上所述的智能气体采样装置的远程采样控制及信息管理系统的一种可能的实现方式。如图所示，当采样现场需要多个气体采样装置进行多点采集时，可以通过多种方式将多个采样装置组成分布式采样网络，并由一个终端对整个采样网络上的每个节点进行统一配置和控制。网络的组建主要是基于气体采样装置1中的无线通信单元6采用多种组网方式进行。

一种可能的组网方式是多台气体采样装置1之间采用自组网通信方式13进行信息共享。安装了专用应用软件的电脑终端8或移动终端9与网络中任一台气体采样装置1相连就可以进入到多台气体采样装置1构建的网络，并对网络中的每一个节点进行信息交换或控制。

另一种可能的组网方式是网络中每台气体采样装置1通过无线接入点14接入已经组建好的公共或专用无线网络，按照无线网络通信方式11实现远程通信。而只要安装了专用应用软件的电脑终端8或移动终端9同样接入同一无线网络就可实现对网络中的每一个节点进行信息交换或控制。该组网方式下一种可能的应用为在网络内配置一台网络数据服务器10，通过将该服务器的地址设为气体采样装置1的数据推送地址，则连接到该网络中的所有气体采样装置1将采用数据推送方式12将所有本地保存的采样记录自动推送到网络数据服务器10中。

从采样流量精确控制角度：采样时，气体通过流量/压力测量单元和流量控制设备，流量/压力测量单元可以包括气体流量传感器和压力传感，用于测量通过气体管道的流量和管道内的压力，流量控制单元52可以是气体泵，如电动隔膜泵或是电子比例控制阀；运行时，主控单元2分别采集流量/压力测量单元和环境参数测量单元53的测量结果用于反馈控制流量控制单元52，从而实现采样流量/压力的闭环控制。

从采样信息监管的角度，首先，只有授权的用户可以使用该装置，用户开机后需要通过人机界面4输入用户身份信息，主控单元2在判断该信息是否与存储在用户身份管理模块中的信息一致，然后允许客户进行进一步操作，反之将阻止非授权用户使用；其次，用户可以通过人机界面4创建采样程序文件或调用存储在预设采样程序模块74中预设采样程序；第三，用户在开始采样前可以手工输入样品编号或者利用所述采样装置上的样品编码采集单元3采集样品编号，并以此编号作为采样记录的唯一标识；第四，整个采样过程中的流量/压力数据以及环境参数数据以及相应的采样时间时间将会自动保存在采样数据记录模块72；最后，采样信息可以通过预设的地址，由无线通信装置将数据推送到相应的服务器上。整个采样过程的数据记录，可以包括采样人员信息，采样时间、地点信息，样品编号和采样过程数据，均由采样装置自己生成和加密保存，非高级授权用户无法更改和删除。从而实现了采样记录的全封闭式监管。

从样品信息追溯角度，图3至图6所示给出了本发明中涉及的全自动气体采样装置的样品编码采集单元3的可能的两种实现方式；一种可能的实现方式是在将条形码扫描器15集成在气体采样装置1内，用户在安装采样管时，可以将条码扫描器15对准采样管上的第一一维或二维条形码161和第二一维或二维条形码171，气体采样装置1会自动读取并记录采样管的识别编码；另一种可能的实现方式是将射频数字标签(RFID)读取器18集成在气体采样装置1内，用户在安装采样管时，可以将射频数字标签(RFID)读取器对准采样管上的第一射频数字标签RFID172，气体采样装置1会自动读取并记录采样管的识别编码。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种全自动化气体采样方法，其特征在于，该全自动智能气体采样方法包括以下步骤：

步骤一、自动扫描样品标签；

步骤二、自动建立采样记录；

步骤三、设置或调用采样程序；

步骤四、启动采样程序；

步骤五、自动记录采样过程数据和环境参数；

步骤六、实时传输采样数据和状态；

步骤七、自动结束采样程序；

步骤八、保存采样记录数据；

步骤九、推送采样记录数据到网络数据库。

2.如权利要求1所述的全自动化气体采样方法，其特征在于，所述步骤四启动采样程序采用本地或远程控制。

3.一种利用权利要求1所述的全自动化气体采样方法的全自动化气体采样装置，其特征在于，该全自动化气体采样装置包括：主控单元、样品编码采集单元、人机界面、采样控制单元、无线通信单元和信息存储单元；

所述主控单元通过数据总线与样品编码采集单元、人机界面、采样控制单元、无线通信单元和信息存储单元连接；

所述样品编码采集单元包括气体采样管、条码扫描器、第一一维或二维条形码、第二一维或二维条形码；所述气体采样管包括吸附管管体以及吸附管的密封盖，所述第一一维或二维条形码安装在吸附管管体上，第二一维或二维条形码安装在吸附管的密封盖一侧；所述条码扫描器集成在气体采集装置上并与第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码信号连接；

所述采样控制单元包括流量压力测量单元、流量波动滤波器、流量控制单元和环境参数测量单元；流量压力测量单元、流量控制单元、环境参数测量单元均与主控单元电连接；机械上流量压力测量单元、流量波动滤波器、流量控制单元由气路管道依次连接。环境参数测量单元安装在所述采样装置外壳内侧，用以感知环境参数的变化。

所述无线通信单元包括远程控制单元和数据推送单元，远程控制单元和数据推送单元均与主控单元连接，并与外部服务器无线连接；

所述信息存储单元包括用户身份信息模块、采样数据记录模块、操作日志模块和预设采样程序模块；所述用户身份信息模块、采样数据记录模块、操作日志模块和预设采样程序模块均与主控单元电连接。

4.如权利要求3所述的全自动化气体采样装置，其特征在于，所述流量压力测量单元包括流量传感器和压力传感器，见图2新加图。

5.如权利要求3所述的全自动化气体采样装置，其特征在于，所述流量控制单元为采样泵或电子比例控制阀。

6.如权利要求3所述的全自动化气体采样装置，其特征在于，所述条码扫描器或为射频数字标签读取器，所述射频数字标签读取器集成在气体采集装置上同时在吸附管的密封盖顶部安装与射频数字标签读取器信号连接的第一射频数字标签。

7.如权利要求3所述的全自动化气体采样装置，其特征在于，所述气体采样管管体上或安装笔夹式的夹子，所述夹子安装第三一维或二维条形码或在夹子上安装固定第二射频数字标签，所述第三一维或二维条形码与集成在气体采集装置上的条码扫描器信号连接，第二射频数字标签与集成在气体采集装置上的射频数字标签读取器信号连接。

8.如权利要求3所述的全自动化气体采样装置，其特征在于，所述第一一维或二维条形码和第二一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在气体采样管上，所述第三一维或二维条形码通过印刷或粘贴或刻蚀设置在夹子上。

9.一种利用权利要求3所述的全自动化气体采样装置的互联系统构建方法，其特征在于，该互联系统构建方法为：

互联系统基于气体采样装置中的无线通信单元采用多种组网方式进行组建；

当采样现场需要多个气体采样装置进行多点采集时，通过多种方式将多个采样装置组成分布式采样网络，并由一个终端对整个采样网络上的每个节点进行统一配置和控制；

第一种组网方式为多台气体采样装置之间采用自组网通信方式进行信息共享，安装应用软件的电脑终端或移动终端与网络中任一台气体采样装置相连进入到多台气体采样装置构建的网络，并对网络中的每一个节点进行信息交换或控制；

第二种组网方式为网络中每台气体采样装置通过无线接入点接入已经组建好的公共或专用无线网络，按照无线网络通信方式实现远程通信；安装应用软件的电脑终端或移动终端同样接入同一无线网络对网络中的每一个节点进行信息交换或控制；

该第三种组网方式为在网络内配置一台网络数据服务器，通过将该服务器的地址设为气体采样装置的数据推送地址，连接到该网络中的所有气体采样装置将采用数据推送方式将所有本地保存的采样记录自动推送到网络数据服务器中。