基于S3C2410的烟气采样控制系统的设计与实现

随着工业化生产的发展，人类向赖以生存的环境排放的气态污染物如硫氧化物、氮氧
化物等对人类健康和生态环境都带来了极大的危害。“保卫环境，保卫我们生存的地球”不在是一句危言耸听的口号，而是关系到后代子孙的刻不容缓的大事。本文设计的烟气采样系统就是利用发展迅速的32 位微处理器S3C2410，移植嵌入式Linux 操作系统，扩展蓝牙模块，采用霜冻除水法，监测水泥厂所排放的烟气是否符合国家颁布的水泥厂大气污染物排放标准。
关键字：S3C2410；嵌入式Linux；蓝牙；霜冻法
众所周知，人类要发展必须有适合人类生存的环境，目前，大气污染已经成为人类面临的首要问题，工厂排放的烟气成为大气污染的主要来源，对人类健康、生态环境威胁最大且绝对排放量较大的废气主要是：含NOX、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3 等污染物的有毒气体。水泥厂所排放的烟气中NOX、SO2 含量很高，针对水泥厂的具体问题国家颁布了水泥厂大气污染物排放标准，为了分析水泥厂所排放烟气是否符合国家颁布的水泥厂大气污染物排放
标准，需要对所排放的烟气进行采样并进行含量分析，可是直接采集到的烟气中水气含量较多，需要对其进行干燥化，以往采用露点除水方法，就是将气体温度降到露点，气体中的水气自动凝结成水，而后将其排除，这种方法比较简单，目前也有很多地方在使用该方法，但是，对于气体中含有易溶于水的气体如SO2，O2 时，露点除水就不太适应，原因是水气在凝结成水时，SO2 气体将同时溶于水而产生亚硫酸，气体的组成成份也发生了变化，水泥厂所排放的废气中主要是NOX、SO2，因此，该种方法不适合水泥厂的气体分析的除水处理。针对水泥厂的具体问题，本文采用气体霜冻法去除采样烟气中的水气。气体霜冻除水的主要工作原理主要是水的温度低于0℃，水就凝结成固态的霜或者冰；水的温度高于100℃，水就气化成为气体的气。当高温气态的水气碰到低温的管壁，高温快速热运动的水分子将与低温慢运动的管壁物质分子发生碰撞进行能量交换，当水分子的温度被迅速降到0℃以下，气体中的水分子在还没有凝结成水就被迅速霜冻，凝结成固态的霜吸附在管壁上，其它气体，如CO、CO2、SO2、NOX 等气体，
由于凝固点更低，仍为气态，而易溶于水的SO2、O2、气体并不溶于固态的霜或者冰，
因此实现了不改变气体组成而除去水气的目的。本文设计的烟气采样控制系统具有良好的人机交互界面，操作人员可以方便的在异地控制烟气采样设备，达到实时异地监测功能。