一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心平臺以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺連接的若干組監(jiān)測節(jié)點(diǎn)；所述的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括溫濕度傳感器、PM2.5傳感器、GPS定位儀以及微控制單元；所述的監(jiān)控中心平臺包括數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器以及監(jiān)控終端。本發(fā)明采用一種監(jiān)測節(jié)點(diǎn)加監(jiān)控中心平臺的工作模式，監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采用MSP430單片機(jī)作為控制核心，以溫濕度傳感器和PM2.5傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)控中心平臺采用一種在地圖上呈現(xiàn)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的顯示方式，可以直觀看出監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的分布情況，并且可選擇數(shù)據(jù)報表或趨勢曲線圖的形式查看各個監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測情況，為管理部門作出決策提供依據(jù)，同時解決了采集、傳輸、功耗、數(shù)據(jù)管理上的難題，具有較高的智能化程度。
【專利說明】
一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于系統(tǒng)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，具體是一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣質(zhì)量(airquality)的好壞反映了空氣污染程度，它是依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來判斷的?？諝馕廴臼且粋€復(fù)雜的現(xiàn)象，在特定時間和地點(diǎn)空氣污染物濃度受到許多因素影響。來自固定和流動污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質(zhì)量的最主要因素之一，其中包括車輛、船舶、飛機(jī)的尾氣、工業(yè)污染、居民生活和取暖、垃圾焚燒等。城市的發(fā)展密度、地形地貌和氣象等也是影響空氣質(zhì)量的重要因素。
[0003]現(xiàn)有的空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測區(qū)域范圍廣、監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸功耗大，數(shù)據(jù)傳輸方式限制多以及數(shù)據(jù)匯總、管理繁瑣等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于MSP430低功耗單片機(jī)的空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，解決了采集、傳輸、功耗、數(shù)據(jù)管理上的難題，具有較高的智能化程度。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心平臺以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺連接的若干組監(jiān)測節(jié)點(diǎn)；
[0007]所述的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括用于采集空氣中溫度和濕度數(shù)據(jù)的溫濕度傳感器，用于采集空氣中PM2.5數(shù)據(jù)的PM2.5傳感器，用于采集位置信息數(shù)據(jù)的GPS定位儀，用于將溫濕度傳感器、PM2.5傳感器以及GPS定位儀采集的數(shù)據(jù)打包傳輸?shù)奖O(jiān)控中心平臺的微控制單元；
[0008]所述的監(jiān)控中心平臺包括用于存儲監(jiān)測節(jié)點(diǎn)輸出的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器以及監(jiān)控終端；
[0009]所述的監(jiān)控終端包括
[0010]地圖數(shù)據(jù)接入模塊，用于從因特網(wǎng)接入地圖數(shù)據(jù)；
[0011]數(shù)據(jù)融合模塊，用于接收溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)融合，以地圖形式顯示監(jiān)測點(diǎn)空氣環(huán)境狀況；
[0012]圖表生成模塊，用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)報表和趨勢曲線圖；
[0013]數(shù)據(jù)查詢模塊，用于從數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器查詢各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采集的歷史數(shù)據(jù)；
[0014]顯示器，用于實時顯示數(shù)據(jù)融合模塊、圖表生成模塊以及數(shù)據(jù)查詢模塊輸出的信息。
[0015]進(jìn)一步地，所述的微控制單元采用MSP430單片機(jī)。
[0016]進(jìn)一步地，所述的微控制單元包括
[0017]電源模塊，用于給微控制單元供電；
[0018]數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收溫濕度傳感器、PM2.5傳感器和GPS定位儀采集的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)；
[0019]液晶顯示模塊，用于實時顯示數(shù)據(jù)接收模塊接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)；
[0020]GPRS通信模塊，用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)打包發(fā)送到監(jiān)控中心平臺；
[0021]鍵盤輸入模塊，用于輸入溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)的報警閥值，從而判斷系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)是否超出預(yù)期；
[0022]報警模塊，用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)與報警閥值進(jìn)行比較，若超出報警閥值，則發(fā)出報警信號到監(jiān)測中心平臺；
[0023]時鐘模塊，用來實現(xiàn)振蕩的電路，為單片機(jī)提供運(yùn)行時鐘。
[0024]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用一種監(jiān)測節(jié)點(diǎn)加監(jiān)控中心平臺的工作模式，通信和數(shù)據(jù)傳輸采用無線GPRS傳輸方式，采取分布式布置監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)上傳后統(tǒng)一管理的運(yùn)行方式，監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采用MSP430單片機(jī)作為控制核心，以溫濕度傳感器和PM2.5傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)控中心平臺采用一種在地圖上呈現(xiàn)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的顯示方式，可以直觀看出監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的分布情況，并且可選擇數(shù)據(jù)報表或趨勢曲線圖的形式查看各個監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測情況，為管理部門作出決策提供依據(jù)，同時解決了采集、傳輸、功耗、數(shù)據(jù)管理上的難題，具有較高的智能化程度。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心平臺以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺連接的三組監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。
[0029]監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括用于采集空氣中溫度和濕度數(shù)據(jù)的溫濕度傳感器，用于采集空氣中PM2.5數(shù)據(jù)的PM2.5傳感器，用于采集位置信息數(shù)據(jù)的GPS定位儀，用于將溫濕度傳感器、PM2.5傳感器以及GPS定位儀采集的數(shù)據(jù)打包傳輸?shù)奖O(jiān)控中心平臺的微控制單元。
[0030]微控制單元采用MSP430單片機(jī)，其包括電源模塊、液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、報警模塊、時鐘模塊以及GPRS通信模塊。
[0031 ]其中，電源模塊用于給微控制單元供電。
[0032]數(shù)據(jù)接收模塊用于接收溫濕度傳感器、PM2.5傳感器和GPS定位儀采集的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)。
[0033]液晶顯示模塊用于實時顯示數(shù)據(jù)接收模塊接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)。
[0034]GPRS通信模塊用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)打包發(fā)送到監(jiān)控中心平臺。
[0035]鍵盤輸入模塊用于輸入溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)的報警閥值，從而判斷系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)是否超出預(yù)期。
[0036]報警模塊用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)與報警閥值進(jìn)行比較，若超出報警閥值，則發(fā)出報警信號到監(jiān)測中心平臺。
[0037]時鐘模塊用來實現(xiàn)振蕩的電路，為單片機(jī)提供運(yùn)行時鐘，如果運(yùn)行時鐘為O的話，單片機(jī)就不工作，當(dāng)然超出單片機(jī)的工作頻率的時鐘也會導(dǎo)致單片機(jī)不工作，從而控制單片機(jī)功耗。
[0038]監(jiān)控中心平臺包括用于存儲監(jiān)測節(jié)點(diǎn)輸出的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器以及用于實時顯示溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)的監(jiān)控終端。
[0039]監(jiān)控終端包括地圖數(shù)據(jù)接入模塊、數(shù)據(jù)融合模塊、圖表生成模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊以及顯示器。
[0040]地圖數(shù)據(jù)接入模塊用于從因特網(wǎng)接入地圖數(shù)據(jù)；
[0041]數(shù)據(jù)融合模塊用于接收溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)融合，以地圖形式顯示監(jiān)測點(diǎn)空氣環(huán)境狀況，當(dāng)接到監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的報警信號時，地圖上對應(yīng)的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)閃爍。
[0042]圖表生成模塊用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)報表和趨勢曲線圖。
[0043]數(shù)據(jù)查詢模塊用于從數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器查詢各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采集的歷史數(shù)據(jù)。
[0044]顯示器用于實時顯示數(shù)據(jù)融合模塊、圖表生成模塊以及數(shù)據(jù)查詢模塊輸出的信息。
[0045]本發(fā)明采用一種監(jiān)測節(jié)點(diǎn)加監(jiān)控中心平臺的工作模式，通信和數(shù)據(jù)傳輸采用無線GPRS傳輸方式，采取分布式布置監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)上傳后統(tǒng)一管理的運(yùn)行方式，監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采用MSP430單片機(jī)作為控制核心，以溫濕度傳感器和PM2.5傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)控中心平臺采用一種在地圖上呈現(xiàn)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的顯示方式，可以直觀看出監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的分布情況，并且可選擇數(shù)據(jù)報表或趨勢曲線圖的形式查看各個監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測情況，為管理部門作出決策提供依據(jù)，同時解決了采集、傳輸、功耗、數(shù)據(jù)管理上的難題，具有較高的智能化程度。
[0046]為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元、模塊分別描述。當(dāng)然，在實施本申請時可以把各單元、模塊的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。
[0047]通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請各個實施方式或者實施方式的某些部分所述的方法。
[0048]以上所描述的裝置實施方式僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施方式方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。
[0049]本申請可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠嬎阆到y(tǒng)環(huán)境或配置中。例如:個人計算機(jī)、服務(wù)器計算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計算機(jī)、大型計算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計算環(huán)境等等。
[0050]本申請可以在由計算機(jī)執(zhí)行的計算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計算機(jī)存儲介質(zhì)中。
[0051 ]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0052]以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控中心平臺以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺連接的若干組監(jiān)測節(jié)點(diǎn)； 所述的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括用于采集空氣中溫度和濕度數(shù)據(jù)的溫濕度傳感器，用于采集空氣中PM2.5數(shù)據(jù)的PM2.5傳感器，用于采集位置信息數(shù)據(jù)的GPS定位儀，用于將溫濕度傳感器、PM2.5傳感器以及GPS定位儀采集的數(shù)據(jù)打包傳輸?shù)奖O(jiān)控中心平臺的微控制單元； 所述的監(jiān)控中心平臺包括用于存儲監(jiān)測節(jié)點(diǎn)輸出的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器以及監(jiān)控終端； 所述的監(jiān)控終端包括 地圖數(shù)據(jù)接入模塊，用于從因特網(wǎng)接入地圖數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)融合模塊，用于接收溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)融合，以地圖形式顯示監(jiān)測點(diǎn)空氣環(huán)境狀況； 圖表生成模塊，用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)報表和趨勢曲線圖； 數(shù)據(jù)查詢模塊，用于從數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器查詢各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采集的歷史數(shù)據(jù)； 顯示器，用于實時顯示數(shù)據(jù)融合模塊、圖表生成模塊以及數(shù)據(jù)查詢模塊輸出的信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的微控制單元采用MSP430單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的微控制單元包括 電源模塊，用于給微控制單元供電； 數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收溫濕度傳感器、PM2.5傳感器和GPS定位儀采集的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)； 液晶顯示模塊，用于實時顯示數(shù)據(jù)接收模塊接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)；GPRS通信模塊，用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)、PM2.5數(shù)據(jù)以及位置信息數(shù)據(jù)打包發(fā)送到監(jiān)控中心平臺； 鍵盤輸入模塊，用于輸入溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)的報警閥值，從而判斷系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)是否超出預(yù)期； 報警模塊，用于將接收到的溫度、濕度數(shù)據(jù)以及PM2.5數(shù)據(jù)與報警閥值進(jìn)行比較，若超出報警閥值，則發(fā)出報警信號到監(jiān)測中心平臺； 時鐘模塊，用來實現(xiàn)振蕩的電路，為單片機(jī)提供運(yùn)行時鐘。
【文檔編號】G05B19/048GK106018711SQ201610628574
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月3日
【發(fā)明人】李小偉
【申請人】合肥奇也信息科技有限公司