一、负氧离子背景介绍

1.   什么是负氧离子

物理学中我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为：离子现象。自然状态下，空气分子的极性呈中性，即：不带电荷。但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下，空气分子会失去部分围绕原子核旋转的最外层电子，使空气发生电离，逃逸原子核束缚的电子称为：自由电子，带负电荷。当自由电子与其它中性气体分子结合后，就形成带负电荷的空气负离子。

空气负离子又称负氧离子，是指获得1个或1个以上的电子带负电荷的氧气离子。当空气分子受到外界条件如电离的作用后，获得足够的能量，而使原子核外围的电子摆脱原子核的束缚而跃出轨道变成自由电子，使失去电子的中性分子或原子变成带正电荷的离子；而跃出的自由电子很快地附着在某些气体分子或原子（特别容易附着在氧分子或水分子上），成为空气负离子（Aeroanion）。根据大地测量学和地理物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子是O2-(H2O)n，或OH-(H2O)n为主的离子或者离子团。

 

2. 负氧离子是怎么形成的

紫外线，宇宙射线，放射物质（大理石、花岗岩等），土壤（含镭、铀和钍等放射性元素）、空气放射线（从岩石和土壤中逸出）等会不断地释放出α射线、β射线和γ射线，这些放射线具有强的电离作用，能将空气电离，释放出的电子经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合，而形成负离子。

水的Lenard 效应,又称喷筒电效应。比如瀑布冲击，细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。

森林的树木，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。

部分地壳岩石能够释放出一定的负离子。

自然界中空气正、负离子是在不断产生，又不断消失，保持某一动态平衡状态。同时；因地面对于大气电离层形成的静电场，地面为负极，结果空气负离子受地面排斥，空气正离子则受地面吸引，所以，在一般情况下，地表面正离子稍多于负离子，而在高处，空间中的负离子会稍多于正离子。

 

3. 负氧离子存在的好处

（一）对人体健康的好处

空气负离子已被证明对人体健康具有良好的促进作用，同时它在净化空气、医疗保健等方面亦具有良好的表现。人体皮肤和呼吸系统都可以将其吸入血液系统和淋巴系统。长期吸入大量负离子，可以活化细胞，促进体内外钠、钾离子的交换，净化血液，促进体内有毒物质排放；维持体液呈弱碱性，快速消除疲劳，恢复体能；平衡植物神经系统，稳定精神情绪，增强抗病能力。因此，负离子被誉为“健康长寿因子”、“空气维生素”。

医学研究表明，当空气负离子浓度达到700个/cm3以上时，对人体具有保健作用；当达到10000个/cm3以上时，具有治疗效果。应用自然的或人工产生的空气负离子治疗和预防疾病的方法，称为空气负离子疗法。目前在疗养医学界，空气负离子不仅作为一种治疗方法，而且作为一种保健手段正在广泛应用。

 

（二）负氧离子与生态旅游

负氧离子含量高的地区主要集中在森林、海滨、高山、瀑布、公园以及绿化带等环境优雅的旅游景区。例如，福建省和江西省交界的龙虎山景区空气负氧离子平均每立方米1.4万个以上，是正常值的15倍，最高值达每立方米35万个，居全国各著名旅游景区前列，可谓“天然氧吧”。另外，经生态环境专家测试，黄山风景区负氧离子含量是城市的十几倍，山溪流泉所产生的空气负氧离子浓度长时间稳定在20000个/cm3以上，温泉景区、松谷景区负氧离子浓度则在50000～70000个/cm3，如“人字瀑”附近瞬时负氧离子可达206800个/cm3。景区的生态环境每天可吸收二氧化碳1.54×l07 kg，二氧化硫7.0×1O5kg，粉尘5000t，可以减少空气中80%的悬浮粒子。

 

什么是生态旅游?世界银行环境部和生态旅游学会给生态旅游下的定义是：“有目的地前往自然地区去了解环境的文化和自然历史，它不会破坏自然，而且它会使当地社区从保护自然资源中得到经济收益”。生态旅游作为一种新的旅游形态，已经成为国际上近年新兴的热点旅游项目。

空气清新度是评价生态旅游区优劣的重要因素。现代科学证明：大气自然环境中的负离子浓度达到4000个/cm3时，有益人们健康长寿。空气中的负氧离子浓度是旅游度假区规划中衡量空气质量好坏的重要参数，用空气负氧离子浓度参数来衡量旅游度假区空气质量好坏，已成为“旅游生态环境”这门新兴的边缘科学的一项新技术。对于旅游区负氧离子含量是这样规定的;①当负氧离子浓度均值为1000～1500个/cm3，该旅游度假区达到清新空气的标准;②当负氧离子浓度均值为4000个/cm3，该旅游度假区空气质量达到良好标准;③当负氧离子浓度均值为10000～15000个/cm3时，该旅游度假区达到国际旅游度假区一级标准，当空气负氧离子达到该标准时，有益人们健康长寿。

 

根据空气负离子浓度与人体健康的关系，对空气负离子浓度评级标准进行规定，见下表一。

表一: 空气负离子浓度评级标准表

空气负离子浓度（个/cm3）	空气质量指标/等级	空气清新程度
2000以上（含）	一级	非常清新
≥1500 ~ <2000	二级	清新
≥1000 ~ <1500	三级	较清新
≥500 ~ <1000	四级	一般清新
500以下	五级	不清新

二、产品介绍

1. 系统特点

奥斯恩OSEN-FY负氧离子监测系统已经成功应用于全国各地生态公园，湿地公园，瀑布公园，森林公园，自然保护区，旅游景区。目前我司较为出名的案例有巴伐利亚庄园，宜兴蓄能电站, 贵州遵义中国西部茶海之心景区，江苏盐城黄尖牡丹园，海南五指山仙女潭国家自然保护区，河源市源城区南部大桂山自然保护区，广东天井山国家森林公园。该系统可同时监测多种环境要素，并可根据用户需要进行扩展增减，可24小时全天候对空气中负氧离子，温度湿度，PM2.5，噪声浓度数据进行监测传输。独特的模块化组合结构设计，所有监测传感器可替换,配备有专业安装支架立杆，安装方式有立柱式安装，壁挂式安装两种,现场可视化数据监控，远程云平台监控，微信端查询，后期运营维护极其方便。

窗体顶端

海南五指山仙女潭国家级自然保护区窗体顶端

窗体底端

窗体顶端

●集成度高，方案灵活：系统可集成扬尘（PM2.5/PM10、TSP），负氧离子，噪声，气象要素（温度湿度，风速风向，大气压，降雨量，太阳辐射等可选配），数据传输，发布 显示一体。通过集成高，灵活的方案，模块化，可以全方位满足不同场合使用需求

●系统稳定，当前所有做过的案例中，数据稳定，系统具有自检与自我恢复功能。

●多媒体显示：可配单色，双色，三色，全彩，液晶屏，可对显示界面进行定制，附加显示时间日期，新闻滚筒播出广告内容

●网络功能：RS-485通讯接口。GPRS无线传输、AC220V或DC24V供电

●可扩展的功能：提供其它气体传感器选择，提供不同规格的显示屏接口，预留了可扩展气体监测显示的接口

●LED 无线信息发布平台：操作专业简捷、管理方便，传输稳定，可靠性高；可以传输文字等节目信息，不受距离限制，应用广泛；终端掉线上线后可以实现续传，节省流量

负氧离子监测仪将监测到的负氧离子浓度数据等，通过GPRS传输网络经过Internet发送到安装有专门的接收软件的数据接收服务器，将数据保存并写入数据库，客户端可以通过浏览器查看数据等。客户可以通过接收软件和短信控制的方式监控负氧离子监测仪设备。以下是系统传输示意图：

 

 

2.技术参数

粉尘传感器	检测原理激	光散射法；
	PM2.5、PM10量程	0.001~2mg/m?；
	最低检测浓度	0.001mg/m3；
	数据采样周期	1分钟/次；
	传感器切割头	采用电子切割
	修正	具备温度、湿度修正功能；
	校准	具备数据校准功能；
	故障诊断	设备异常自动重启；
	认证	第三方机构出具的监测或校准证书；
	工作温度	温度-20℃~70℃；
负氧离子监测仪	COM-3200PRO II	正/负离子 测量范围： 10~2,000,000 个/cm3 分辨率：10个/cm3 迁移率：0.6
	COM-3600F	正/负离子 测量范围： 10~5,000,000 个/cm3 分辨率：10个/cm3 迁移率：0.8
	COM-3800(双探测器）	正/负离子 测量范围： 10~5,000,000 个/cm3 分辨率：10个/cm3 迁移率：0.8
	OSEN-FLZ	正/负离子 测量范围： 10~500,000 个/cm3
温湿度传感器	温度	测量范围：-40～70℃；精度：±0.2℃；
	湿度	测量范围：0～100%；精度：±3%；
主机数据采集系统	数据采集系统 1、数据存储：可存储一年的原始监测数据； 2、数据传输：支持实时和定时上传数据，远程可设定； 3、接口：具备RS485/RS232/RJ45网口、SD卡接口； 4、数据通信：支持以太网、光纤、GPRS等多种通信； 5、数据下载：自动下载数据到远程电脑上，支持手动下载数据，并可通过USB下载数据、传输数据时对测量不影响； 6、具备对自身的常规故障自动诊断、自动报警，并显示、保存相应记录功能； 数据自动采集与控件软件支持各类环境指标参数采集功能，提供实时数据到LED显示功能；

3.拓扑结构

 

OSEN-FY负氧离子监测系统专为环境监测而开发的大气负氧离子自动监测站。主要包括：安 装于野外的负氧离子监测仪，噪声，pm2.5，负氧离子，温度湿度、数据采集器，GPRS 数据传输模块、数据接收服务器、客户机软件（服务器和客户端可为同一台电脑），LED 大屏幕

OSEN-FY负氧离子监测系统通过前端传感器将实时监测浓度数据，一路通过 GPRS 传输网络经过 Internet 发送服务器监控中心（云平台），业主可登陆我司自主开发的WEB网页版云平台，查询数据，看数据曲线分析图，下载历史数据报表，查看数据运行电子地图运行状况；另一路可通过RS485有线传输方式，数据传输到高清LED 屏幕上，实现实时同步更新；业主单位也可以通过信息发布平台自主发布相关广告文字内容实时更新，同步显示。

OSEN-FY 负氧离子监测系统传输原理：数据是通过 GPRS 无线传输， 原理是通过无线传输模块上的手机卡里面的流量传输数据。

异地显示信息发布单元：数据是通过 internet 网络转 GPRS 网络，使用 GPRS 网络，把数据发送到无线传输模块上，最终由无线模块转交给 LED 屏幕。