一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心平臺(tái)以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺(tái)連接的若干組監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；所述的監(jiān)測(cè)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(tái)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器以及監(jiān)控終端。本發(fā)明采用一種監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)加監(jiān)控中心平臺(tái)的工作模式，監(jiān)測(cè)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(tái)采用一種在地圖上呈現(xiàn)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的顯示方式，可以直觀看出監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的分布情況，并且可選擇數(shù)據(jù)報(bào)表或趨勢(shì)曲線圖的形式查看各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)情況，為管理部門作出決策提供依據(jù)，同時(shí)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(cè)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(cè)系統(tǒng)，具體是一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)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€(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，在特定時(shí)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(dòng)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(cè)系統(tǒng)存在監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍廣、監(jiān)測(cè)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(duì)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(cè)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(shí)現(xiàn):
[0006]一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心平臺(tái)以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺(tái)連接的若干組監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；
[0007]所述的監(jiān)測(cè)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(tái)的微控制單元；
[0008]所述的監(jiān)控中心平臺(tái)包括用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)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(chǔ)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(cè)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(bào)表和趨勢(shì)曲線圖；
[0013]數(shù)據(jù)查詢模塊，用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器查詢各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集的歷史數(shù)據(jù)；
[0014]顯示器，用于實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(tái)；
[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(bào)警閥值，從而判斷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否超出預(yù)期；
[0022]報(bào)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(bào)警閥值進(jìn)行比較，若超出報(bào)警閥值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)到監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)；
[0023]時(shí)鐘模塊，用來實(shí)現(xiàn)振蕩的電路，為單片機(jī)提供運(yùn)行時(shí)鐘。
[0024]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用一種監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)加監(jiān)控中心平臺(tái)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(cè)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(cè)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(tái)采用一種在地圖上呈現(xiàn)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的顯示方式，可以直觀看出監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的分布情況，并且可選擇數(shù)據(jù)報(bào)表或趨勢(shì)曲線圖的形式查看各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)情況，為管理部門作出決策提供依據(jù)，同時(shí)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(shí)施例對(duì)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(shí)施方式】
[0027]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)施例僅僅是本發(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它實(shí)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(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心平臺(tái)以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺(tái)連接的三組監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。
[0029]監(jiān)測(cè)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(tái)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(bào)警模塊、時(shí)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(shí)時(shí)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(tái)。
[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(bào)警閥值，從而判斷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否超出預(yù)期。
[0036]報(bào)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(bào)警閥值進(jìn)行比較，若超出報(bào)警閥值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)到監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)。
[0037]時(shí)鐘模塊用來實(shí)現(xiàn)振蕩的電路，為單片機(jī)提供運(yùn)行時(shí)鐘，如果運(yùn)行時(shí)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(shí)鐘也會(huì)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(tái)包括用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)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(chǔ)服務(wù)器以及用于實(shí)時(shí)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(cè)點(diǎn)空氣環(huán)境狀況，當(dāng)接到監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的報(bào)警信號(hào)時(shí)，地圖上對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)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(bào)表和趨勢(shì)曲線圖。
[0043]數(shù)據(jù)查詢模塊用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器查詢各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集的歷史數(shù)據(jù)。
[0044]顯示器用于實(shí)時(shí)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(cè)節(jié)點(diǎn)加監(jiān)控中心平臺(tái)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(cè)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(cè)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(tái)采用一種在地圖上呈現(xiàn)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的顯示方式，可以直觀看出監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的分布情況，并且可選擇數(shù)據(jù)報(bào)表或趨勢(shì)曲線圖的形式查看各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)情況，為管理部門作出決策提供依據(jù)，同時(shí)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(shí)以功能分為各種單元、模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各單元、模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。
[0047]通過以上的實(shí)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(qǐng)可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)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(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施方式或者實(shí)施方式的某些部分所述的方法。
[0048]以上所描述的裝置實(shí)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(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)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(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0049]本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如:個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)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(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等等。
[0050]本申請(qǐng)可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)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(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本申請(qǐng)，在這些分布式計(jì)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(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0051 ]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)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(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)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(gè)或多個(gè)實(shí)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(duì)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(duì)所描述的具體實(shí)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(xiàng)】
1.一種空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控中心平臺(tái)以及通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺(tái)連接的若干組監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)； 所述的監(jiān)測(cè)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(tái)的微控制單元； 所述的監(jiān)控中心平臺(tái)包括用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)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(chǔ)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(cè)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(bào)表和趨勢(shì)曲線圖； 數(shù)據(jù)查詢模塊，用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器查詢各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集的歷史數(shù)據(jù)； 顯示器，用于實(shí)時(shí)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(cè)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(cè)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(shí)時(shí)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(tái)； 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(bào)警閥值，從而判斷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否超出預(yù)期； 報(bào)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(bào)警閥值進(jìn)行比較，若超出報(bào)警閥值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)到監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)； 時(shí)鐘模塊，用來實(shí)現(xiàn)振蕩的電路，為單片機(jī)提供運(yùn)行時(shí)鐘。
【文檔編號(hào)】G05B19/048GK106018711SQ201610628574
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日
【發(fā)明人】李小偉
【申請(qǐng)人】合肥奇也信息科技有限公司