基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測快速部署系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測快速部署系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)突發(fā)環(huán)境事件需要立即開展相應(yīng)的應(yīng)急監(jiān)測工作，為事件處置提供科學(xué)依據(jù)。但由于現(xiàn)有應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備與我國環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測工作需要存在一定差異。比如便攜式應(yīng)急設(shè)備的發(fā)展往往注重檢測功能，而忽視了應(yīng)急監(jiān)測工作的本質(zhì)要求和監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸使用，不利于快速科學(xué)的開展應(yīng)急監(jiān)測工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測快速部署系統(tǒng)，利用高分辨率氣體傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以克服現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備無法快速應(yīng)對(duì)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測工作的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測快速部署系統(tǒng)，包括:
[0005]用于監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境空氣中污染物濃度的若干個(gè)監(jiān)測終端、用于接收所述監(jiān)測終端發(fā)送的氣體濃度數(shù)據(jù)的監(jiān)控平臺(tái)，以及用于查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)和風(fēng)險(xiǎn)源危險(xiǎn)品信息的智能移動(dòng)終立而:
[0006]所述監(jiān)測終端包括采集模塊、控制模塊、通信模塊、定位模塊；
[0007]所述采集模塊包括:用于過濾氣體的第一過濾器、從進(jìn)氣孔吸入氣體的氣體采樣泵、檢測各氣體濃度的傳感器以及放置所述傳感器的傳感器倉，所述第一過濾器一端連通采氣孔，一端通過氣管與所述氣體采樣泵連接，所述傳感器置于所述傳感器倉內(nèi)，所述傳感器倉的進(jìn)氣孔與所述氣體采樣泵的排氣管相連通；
[0008]所述控制模塊包括接收所述傳感器采集的電信號(hào)，并將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為氣體含量的單片機(jī)、顯示所述氣體含量的顯示屏；
[0009]所述定位模塊用于確定監(jiān)測終端的地理位置；
[0010]所述通信模塊用于將所述檢測模塊處理后的各氣體濃度以及所述定位模塊確定的地理位置發(fā)送至所述監(jiān)控平臺(tái)；
[0011]所述智能移動(dòng)終端包括數(shù)據(jù)查詢、告警查詢、信息查詢和系統(tǒng)設(shè)置；
[0012]所述數(shù)據(jù)查詢用于通過智能移動(dòng)終端查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，所述告警查詢用于查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)異常值，所述信息查詢用于查看環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險(xiǎn)源信息，所述系統(tǒng)設(shè)置用于智能移動(dòng)終端的軟件功能設(shè)置；
[0013]所述監(jiān)控平臺(tái)包括GIS地圖、監(jiān)測數(shù)據(jù)、告警監(jiān)測、信息管理、系統(tǒng)設(shè)置、系統(tǒng)管理和模型展示；
[0014]所述監(jiān)測數(shù)據(jù)用于接收監(jiān)測終端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和查看所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)；
[0015]所述告警監(jiān)測用于預(yù)警監(jiān)測數(shù)據(jù)異常；
[0016]所述信息管理用于提供風(fēng)險(xiǎn)源信息和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；
[0017]所述系統(tǒng)設(shè)置用于設(shè)置監(jiān)測終端相關(guān)參數(shù)；
[0018]所述系統(tǒng)管理用于用戶權(quán)限管理；
[0019]所述模型展示用于污染物擴(kuò)散濃度和范圍的預(yù)測，用于指導(dǎo)監(jiān)測終端點(diǎn)位設(shè)置。
[0020]進(jìn)一步地，所述監(jiān)測終端設(shè)置在地面或空中。
[0021]進(jìn)一步地，所述采集模塊，還包括:
[0022]用于零點(diǎn)校正的第二過濾器、控制所述第二過濾器和第二過濾器的三通電磁閥，所述三通電磁閥控制第一過濾器與第二過濾器。
[0023]進(jìn)一步地，所述監(jiān)控平臺(tái)，還用于:
[0024]采用slab模型確定所述監(jiān)測終端的監(jiān)測點(diǎn)位。
[0025]本發(fā)明環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測快速部署系統(tǒng)，通過監(jiān)測終端與監(jiān)測平臺(tái)相結(jié)合，監(jiān)測終端，包括采集模塊、控制模塊、通信模塊、定位模塊，并且采集模塊包括過濾器、采樣泵、傳感器以及傳感器倉，監(jiān)控平臺(tái)包括接收模塊、控制模塊，所述控制模塊根據(jù)所述接收模塊接收的氣體含量以及監(jiān)測位置制定應(yīng)急方案，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效提高了工作效率和監(jiān)測水平。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明基于移動(dòng)終端的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)中環(huán)境監(jiān)測終端結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明監(jiān)測終端采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明監(jiān)測終端采集模塊另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明監(jiān)測終端傳感器倉結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)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(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]圖1為本發(fā)明基于移動(dòng)終端的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)可以包括:
[0034]用于監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境的各氣體濃度的若干個(gè)監(jiān)測終端101、用于接收所述監(jiān)測終端發(fā)送的各氣體濃度數(shù)據(jù)并制定應(yīng)急方案的監(jiān)控平臺(tái)102以及用于查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)和風(fēng)險(xiǎn)源危險(xiǎn)品?目息的智能移動(dòng)終端103 ；
[0035]如圖2所示，所述監(jiān)測終端包括采集模塊201、控制模塊202、通信模塊203、定位模塊 204 ；
[0036]如圖3所示，所述采集模塊包括:用于過濾氣體的第一過濾器301、從進(jìn)氣孔吸入氣體的氣體采樣泵302、檢測各氣體濃度的傳感器303以及放置所述傳感器的傳感器倉304，所述第一過濾器一端連通采氣孔，一端通過氣管與所述氣體采樣泵302連接，所述傳感器303置于所述傳感器倉304內(nèi)，所述傳感器倉304的進(jìn)氣孔與所述氣體采樣泵302的排氣管相連通；
[0037]所述控制模塊包括接收所述傳感器采集的電信號(hào)，并將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為氣體含量的單片機(jī)、顯示所述氣體含量的顯示屏；
[0038]所述定位模塊用于確定監(jiān)測終端的地理位置；
[0039]所述通信模塊用于將所述檢測模塊處理后的各氣體濃度以及所述定位模塊確定的地理位置發(fā)送至所述監(jiān)控平臺(tái)；
[0040]具體來說，本實(shí)施例系統(tǒng)包括有若干個(gè)監(jiān)測終端和監(jiān)控平臺(tái)，監(jiān)測終端的采集模塊采集氣體，并將采集結(jié)果發(fā)送至控制模塊，控制模塊將該采集結(jié)果轉(zhuǎn)換為氣體含量，并將該氣體含量通過通信模塊發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)，同時(shí)一并發(fā)送的還有定位模塊確定的監(jiān)測地理位置，本實(shí)施例中定位模塊選用瑞士 u-blox公司的VK16U6GPS模塊，在同類同規(guī)格的產(chǎn)品中是體積最小、性能最強(qiáng)。內(nèi)建具備快速定位及追蹤50顆衛(wèi)星的能力ublox芯片，內(nèi)置備份電池和高增益LNA，雙路LDO，PCB沉金工藝，具有搜星速度快和定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)。通信模塊采用上?？婆_(tái)斯電子科技有限公司的KS-97嵌入式GPRS模組，能有效降低傳輸過程中數(shù)據(jù)丟失的問題。其中單片機(jī)選用20MHz主頻，在滿足設(shè)備正常運(yùn)行的前提下，可以大大節(jié)省電量消耗，提高待機(jī)時(shí)間?？刂颇K包括單片機(jī)、顯示氣體含量的顯示屏。本實(shí)施例中，通信模塊、控制模塊、定位模塊以及采集模塊之間通過連接板進(jìn)行互聯(lián)，減少了設(shè)備內(nèi)部線纜的使用，提高了設(shè)備集成度。
[0041]本實(shí)施例中，監(jiān)測終端的外殼經(jīng)陽極氧化處理的鋁材質(zhì)，厚度為3mm，尺寸為280mmX 107.57mmX220mm(長X寬X高)，整機(jī)重量約為9kg，具有強(qiáng)度高、重量輕和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，既保證了設(shè)備具有良好的便攜性，又可以保證設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0042]本實(shí)施例中監(jiān)測終端可以通過架設(shè)在空中或地面的各種承載設(shè)備上，開展立體監(jiān)測。例如將該設(shè)備架設(shè)在遙控飛機(jī)上對(duì)空中進(jìn)行監(jiān)測，或者將該設(shè)備架設(shè)在車輛上進(jìn)行監(jiān)測等。
[0043]如圖4所示，監(jiān)測終端的采集模塊還包括:用于零點(diǎn)校正的第二過濾器305、控制所述第二過濾器305和第二過濾器的三通電磁閥306，所述三通電磁閥306控制第一過濾器301與第二過濾器305。
[0044]具體來說，所述第一過濾器一端連通采氣孔，一端通過氣管與所述氣體采樣泵連接，所述傳感器置于所述傳感器倉內(nèi)，所述傳感器倉的進(jìn)氣孔與所述氣體采樣泵的排氣管相連通；所述控制模塊包括接收所述傳感器采集的信號(hào)，并將所述信號(hào)轉(zhuǎn)換為氣體的含量的單片機(jī)、顯示所述氣體含量的顯示屏。監(jiān)測終端開始工作后氣體采樣泵將氣體從氣孔吸入監(jiān)測終端，該氣體通過氣管經(jīng)過第一過濾器后到達(dá)傳感器，該傳感器置于傳感器倉內(nèi)，該傳感器倉內(nèi)依次設(shè)置有多個(gè)傳感器監(jiān)測各氣體濃度，例如，采用電化學(xué)氧氣傳感器，該傳感器將氧氣濃度轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，并通過放大電路將該電流信號(hào)放大后傳至單片機(jī)，從而完成進(jìn)行串口輸出和現(xiàn)場顯示，采用嵌入式串/網(wǎng)口轉(zhuǎn)換器將異步串行485信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過局域網(wǎng)或因特網(wǎng)進(jìn)行有線傳輸。
[0045]如圖5所示，本實(shí)施例中傳感器采用英國city的4系列三電極傳感器，傳感器倉提供14個(gè)與之匹配的圓形標(biāo)準(zhǔn)接口和I個(gè)方形擴(kuò)展接口，其中，14個(gè)圓形標(biāo)準(zhǔn)接口中12個(gè)為數(shù)字傳感器接口，I個(gè)為流量傳感器接口，I個(gè)為溫度傳感器接口 ； I個(gè)方形擴(kuò)展接口可為特殊規(guī)格的傳感器使用。
[0046]當(dāng)傳感器無反應(yīng)氣體時(shí)，感應(yīng)電極上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微弱信號(hào)，稱之為基線，校準(zhǔn)時(shí)可將其調(diào)零，這個(gè)基線值隨溫度上升呈指數(shù)函數(shù)增加，因此調(diào)零后溫度變化會(huì)引起基線的輕微漂移。例如，