本實用新型涉及環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測及處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與應(yīng)急指揮系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國汽車市場的繁榮，我國在路汽車保有量年年攀升。汽車總量的增加不僅使道路變得擁堵，更嚴(yán)重污染了道邊空氣、汽車尾氣直接進(jìn)入道邊環(huán)境，嚴(yán)重污染了空氣，給外出行人和居民的身體健康帶來了很大的危害。同時環(huán)境中的空氣溫濕度、空氣中的顆粒、聲音的響度等都會對人的健康產(chǎn)生影響。以往的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，環(huán)境采集往往是通過人工作業(yè)和設(shè)備采集共同完成，采集設(shè)備簡單，技術(shù)落后?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測不能實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化，實時性較差，監(jiān)測效果不理想。

環(huán)境領(lǐng)域的事故呈逐年上升趨勢，重特大環(huán)境污染事故也時有發(fā)生，不僅造成人員傷亡、重大經(jīng)濟(jì)損失，破壞了生態(tài)環(huán)境，甚至可能導(dǎo)致國際間的污染糾紛，需要有效防控環(huán)境污染突發(fā)事故的形勢十分嚴(yán)峻，因此加強(qiáng)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測水平、提高應(yīng)急處置能力、正確進(jìn)行應(yīng)急處理、減輕事故危害是十分迫切的。

因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計出一款結(jié)構(gòu)簡單，能夠準(zhǔn)確、實時的采集和傳輸環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境采集多樣化的優(yōu)點，同時系統(tǒng)還具備應(yīng)急指揮功能，能提高環(huán)境應(yīng)急處理能力，減少事故的發(fā)生，可靠性高的一種環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與應(yīng)急指揮系統(tǒng)，正是發(fā)明人所要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，能夠準(zhǔn)確、實時的采集和傳輸環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境采集多樣化的優(yōu)點，同時系統(tǒng)還具備應(yīng)急指揮功能，能提高環(huán)境應(yīng)急處理能力，減少事故的發(fā)生，可靠性高。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其包括有監(jiān)測終端、數(shù)據(jù)集中模塊、應(yīng)急指揮系統(tǒng)，所述監(jiān)測終端包括有微處理器、聲光傳感器、顆粒物檢測儀、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、電源、外部存儲SD卡、ZigBee模塊、實時時鐘、調(diào)試電路，所述微處理器分別連接有聲光傳感器、顆粒物檢測儀、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、電源、外部存儲SD卡、ZigBee模塊、實時時鐘、調(diào)試電路，所述ZigBee模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器連接，所述ZigBee協(xié)調(diào)器通過RS-485接口與數(shù)據(jù)集中模塊連接，所述數(shù)據(jù)集中模塊通過以太網(wǎng)與應(yīng)急指揮中心連接；

所述應(yīng)急指揮系統(tǒng)包括有移動應(yīng)急終端、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、應(yīng)急指揮中心，所述應(yīng)急指揮中心為現(xiàn)場指揮中心和遠(yuǎn)程指揮中心，所述遠(yuǎn)程指揮中心包括有監(jiān)控主機(jī)、客戶端、指揮中心大屏幕、中心管理服務(wù)器，所述監(jiān)控主機(jī)、客戶端、中心管理服務(wù)器、指揮中心大屏幕分別通過以太網(wǎng)相互連接，所述移動應(yīng)急終端包括有手機(jī)終端、車載移動終端，所述車載移動終端包括有SD卡、耳麥、車載云臺攝像機(jī)、3G車載視頻服務(wù)器、報警設(shè)備，所述3G車載視頻服務(wù)器與車載云臺攝像機(jī)連接，所述移動應(yīng)急終端通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與應(yīng)急指揮中心連接。

進(jìn)一步，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括有LTE基站、無線寬帶模塊、3G/4G網(wǎng)絡(luò)模塊。

進(jìn)一步，所述3G車載視頻服務(wù)器包括有GPS定位模塊。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)主要由前端視頻采集、傳輸網(wǎng)絡(luò)、指揮中心、監(jiān)控客戶端等四部分組成，可以將事故現(xiàn)場的視頻監(jiān)控信號快速發(fā)送至各級指揮中心，提高應(yīng)急處置效率，不僅能遠(yuǎn)程指揮，還能夠進(jìn)行現(xiàn)場指揮，利用多種網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，信息傳輸多樣化，能夠保證事發(fā)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集實時性和準(zhǔn)確性。

2、本實用新型采用ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)了空氣質(zhì)量監(jiān)測的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和采集環(huán)境參數(shù)多樣化，系統(tǒng)操作簡單，組網(wǎng)方便，監(jiān)測數(shù)據(jù)實時性高，能夠滿足分布式環(huán)境中空氣質(zhì)量監(jiān)測的需求，無需人工采集信息。

附圖說明

圖1是本實用新型監(jiān)測終端結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型應(yīng)急指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型SHT11溫濕度傳感器和SCP1000-D11數(shù)字氣壓傳感器接線圖。

圖4是本實用新型實時時鐘電路圖。

圖5是本實用新型調(diào)試電路連接圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

參見圖1是本實用新型監(jiān)測終端結(jié)構(gòu)示意圖，該結(jié)構(gòu)一種環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與應(yīng)急指揮系統(tǒng)，包括有監(jiān)測終端、數(shù)據(jù)集中模塊、應(yīng)急指揮系統(tǒng)，監(jiān)測終端包括有微處理器、聲光傳感器、顆粒物檢測儀、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、電源、外部存儲SD卡、ZigBee模塊、實時時鐘、調(diào)試電路，微處理器分別連接有聲光傳感器、顆粒物檢測儀、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、溫濕度傳感器、電源、外部存儲SD卡、ZigBee模塊、實時時鐘、調(diào)試電路，ZigBee模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器連接，ZigBee協(xié)調(diào)器通過RS-485接口與數(shù)據(jù)集中模塊連接，數(shù)據(jù)集中模塊通過以太網(wǎng)與應(yīng)急指揮中心連接。

參見圖2是本實用新型應(yīng)急指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，應(yīng)急指揮系統(tǒng)包括有移動應(yīng)急終端、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、應(yīng)急指揮中心，應(yīng)急指揮中心為現(xiàn)場指揮中心和遠(yuǎn)程指揮中心，遠(yuǎn)程指揮中心包括有監(jiān)控主機(jī)、客戶端、指揮中心大屏幕、中心管理服務(wù)器，監(jiān)控主機(jī)、客戶端、中心管理服務(wù)器、指揮中心大屏幕分別通過以太網(wǎng)相互連接，移動應(yīng)急終端包括有手機(jī)終端、車載移動終端，車載移動終端包括有SD卡、耳麥、車載云臺攝像機(jī)、3G車載視頻服務(wù)器、報警設(shè)備，3G車載視頻服務(wù)器與車載云臺攝像機(jī)連接，3G車載視頻服務(wù)器包括有GPS定位模塊，移動應(yīng)急終端通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與應(yīng)急指揮中心連接，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括有LTE基站、無線寬帶模塊、3G/4G網(wǎng)絡(luò)模塊。

參見圖3是本實用新型SHT11溫濕度傳感器和SCP1000-D11數(shù)字氣壓傳感器接線圖，微處理器采用ADUC848芯片，系統(tǒng)采用SHT11溫濕度傳感器和SCP1000-D11數(shù)字氣壓傳感器都采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的I²C總線輸出數(shù)字信號，因此可以直接與ADUC848自帶的I²C總線引腳相連接，將傳感器的數(shù)據(jù)引腳和時鐘引腳分別連接到單片機(jī)的SMTA引腳和SCLOCK引腳，同時將SDATA引腳和SCLOCK引腳分別外接一個4.7K的上拉電阻。SHT11芯片的供電電壓為3.3V，這樣可以使芯片達(dá)到最高的轉(zhuǎn)換精度。SCP1000芯片的引腳中含有數(shù)字電壓引腳和模擬電壓引腳，采用不同的電壓供電可以提高芯片的性能并減少噪聲干擾，故SCP1000的供電電壓有3.3V模擬電壓和3.3V數(shù)字電壓。

參見圖4是本實用新型實時時鐘電路圖，系統(tǒng)的時鐘電路采用SD2300A芯片，該芯片以二進(jìn)制碼的形式輸出時間信息，它精度很高，年誤差在2.5分鐘，每一個芯片在出廠時都被校準(zhǔn)過，因此芯片在使用時無需校準(zhǔn)。芯片內(nèi)置晶振，不需要外接晶振電路。SD2300A采用I²C串行接口，因此可直接與ADUC848單片機(jī)的PC接口相連，芯片采用5V電壓供電。

參見圖5是本實用新型調(diào)試電路連接圖，ADUC848可以通過串口實現(xiàn)在線調(diào)試和在線編程的功能。當(dāng)單片機(jī)的PSEN引腳被外接的1K電阻拉至低電平時，ADUC848在復(fù)位和上電后即進(jìn)入串行下載模式。由于單片機(jī)在調(diào)試和使用GPRS模塊傳輸數(shù)據(jù)時均要使用到串口,而ADUC848只含有一路串口,因此需要對串口進(jìn)行分時復(fù)用,可通過雙列四路開關(guān)實現(xiàn)。將單片機(jī)的串口與PC機(jī)的RS232接口連接即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，但由于二者之間電平不匹配，因此需要設(shè)計電平匹配轉(zhuǎn)換電路，本文采用MX232電平轉(zhuǎn)換芯片實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換的功能。

當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時，應(yīng)急指揮車將迅速到達(dá)現(xiàn)場，攜帶各種手持設(shè)備的人員立即進(jìn)入各自崗位。應(yīng)急指揮車中的指揮人員可以在指揮車的屏幕上看到現(xiàn)場每個應(yīng)急人員的位置和狀態(tài)，并將有關(guān)指令發(fā)送給現(xiàn)場每一個人，且事故指揮部門也能更加準(zhǔn)確地了解現(xiàn)場情況，做出正確的決定。

在應(yīng)急指揮車車頂安裝帶有云臺的高質(zhì)量攝像機(jī)，攝像機(jī)將采集到的視頻信號以及其他音頻、報警信號等通過同軸電纜傳輸?shù)杰囕d視頻服務(wù)器，車載視頻服務(wù)器負(fù)責(zé)將攝像機(jī)采集的各監(jiān)控點視頻圖像壓縮編碼并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊上傳到現(xiàn)場指揮中心和遠(yuǎn)程指揮中心，實現(xiàn)視頻的在線觀看，同時在3G車載視頻服務(wù)器內(nèi)置的SD卡上保存一定的清晰度錄像，3G車載視頻服務(wù)器帶有GPS定位模塊，在對視頻信號進(jìn)行編碼的同時可以將當(dāng)時車輛所在位置的經(jīng)緯度疊加在圖像上，從而使指揮中心得知現(xiàn)場的準(zhǔn)確位置。只要有網(wǎng)絡(luò)，就可以迅速地與應(yīng)急指揮系統(tǒng)連接，隨時隨地將現(xiàn)場的圖像和聲音實時傳輸?shù)竭h(yuǎn)程指揮中心，同時也能夠接收遠(yuǎn)程指揮中心的指揮視頻圖像，做到雙向傳輸，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。

應(yīng)急指揮中心可分為現(xiàn)場和遠(yuǎn)程指揮中心，現(xiàn)場指揮中心一般通過位于應(yīng)急指揮車上的筆記本電腦隨時查看現(xiàn)場情況。與現(xiàn)場各應(yīng)急人員的無線通信以及與遠(yuǎn)程指揮中心的無線通信，包括語音及各種多媒體信息的通信，并可接收應(yīng)急人員的呼叫請求。根據(jù)應(yīng)急人員的位置信息，利用GIS系統(tǒng)在電子地圖上實時顯示各應(yīng)急人員的位置。系統(tǒng)對電子地圖上顯示的應(yīng)急人員可以任意點選并向其發(fā)送文字、語言或圖片命令。

中心管理服務(wù)器也是系統(tǒng)的存儲管理中心，因為前端設(shè)備部署非常分散，故需要由中心管理服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一管理，中心管理服務(wù)器會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量等情況制定合理的存儲方案，以便充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。安裝網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器，負(fù)責(zé)將前端的采集來的數(shù)字信號解碼還原成圖像和聲音顯示在指揮中心大屏幕上。