一種環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來人們對于全球氣候變暖問題的關(guān)注程度越來越高。根據(jù)目前的研究結(jié)果表明，溫室氣體排放量的增加對全球氣候逐漸變暖的作用較大，而C02是大氣中最重要的溫室氣體之一，所以對環(huán)境中0)2含量進(jìn)行監(jiān)測并對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的對比驗證將對未來氣候變化趨勢的分析及預(yù)測具有重要意義。
[0003]目前對于大氣中C02含量的監(jiān)測，國際上主要采用三種監(jiān)測方法:第一種方法是采用自動的監(jiān)控儀器晝夜不停地運轉(zhuǎn)，檢測、讀取、傳輸并顯示數(shù)據(jù)；第二種方法是采取定期采集周圍的空氣樣本，然后到實驗室進(jìn)行分析，得出空氣中不同成分的含量。第三種方法是發(fā)射專門的溫室氣體監(jiān)測衛(wèi)星，這些衛(wèi)星上搭載了高光譜探測儀等傳感設(shè)備，通過高光譜探測儀將所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演仿真生成大氣co2柱濃度數(shù)據(jù)。
[0004]現(xiàn)有的監(jiān)測方法均比較單一，無法更加系統(tǒng)、準(zhǔn)確的得出環(huán)境中0)2的含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)對環(huán)境中C02含量采集方法單一，無法得到系統(tǒng)、準(zhǔn)確的0)2含量數(shù)據(jù)的問題。
[0006]為此目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案。
[0007]—方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)，包括第一碳含量采集子系統(tǒng)、第二碳含量采集子系統(tǒng)、第三碳含量采集子系統(tǒng)中至少一個碳含量采集子系統(tǒng)，以及碳含量數(shù)據(jù)處理中心；
[0008]所述第一碳含量采集子系統(tǒng)包括設(shè)置在地面上的第一碳含量監(jiān)測裝置，所述第一碳含量監(jiān)測裝置用于采集地面碳含量，并將采集的地面碳含量數(shù)據(jù)發(fā)送至碳含量數(shù)據(jù)處理中心；
[0009]所述第二碳含量采集子系統(tǒng)包括設(shè)在空中的第二碳含量監(jiān)測裝置，所述第二碳含量監(jiān)測裝置用于采集空中碳含量，并將采集的空中碳含量數(shù)據(jù)發(fā)送至碳含量數(shù)據(jù)處理中心;
[0010]所述第三碳含量采集子系統(tǒng)，用于獲取碳含量觀測衛(wèi)星采集的大氣碳含量，并將所述大氣碳含量數(shù)據(jù)發(fā)送至碳含量數(shù)據(jù)處理中心；
[0011 ] 所述碳含量數(shù)據(jù)處理中心，用于接收所述地面碳含量數(shù)據(jù)、空中碳含量數(shù)據(jù)和大氣碳含量數(shù)據(jù)中的至少一種，并對所述接收到的碳含量數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，得到環(huán)境碳含量。
[0012]具體地，所述第一碳含量監(jiān)測裝置、第二碳含量監(jiān)測裝置均包括C02傳感器、定位模塊、處理器和數(shù)據(jù)傳輸單元，co2傳感器和定位模塊分別連接處理器，處理器通過數(shù)據(jù)傳輸單元與所述碳含量數(shù)據(jù)處理中心相連。
[0013]優(yōu)選地，所述C02傳感器為紅外C0 2傳感器。
[0014]優(yōu)選地，所述第一碳含量監(jiān)測裝置、第二碳含量監(jiān)測裝置均還包括溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器和濕度傳感器分別連接所述處理器。
[0015]優(yōu)選地，所述地面碳含量數(shù)據(jù)、空中碳含量數(shù)據(jù)包括以下字段:經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)值、經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志、C02含量數(shù)據(jù)值、C02含量數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志、濕度數(shù)據(jù)值、濕度數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志、溫度數(shù)據(jù)值和溫度數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志。
[0016]另一方面，本發(fā)明還提供一種環(huán)境碳含量采集方法，采用上述環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)進(jìn)行采集，包括:
[0017]S1，通過至少一個碳含量采集子系統(tǒng)采集碳含量，并將采集的碳含量數(shù)據(jù)發(fā)送至碳含量數(shù)據(jù)處理中心；
[0018]S2，碳含量數(shù)據(jù)處理中心接收所述地面碳含量數(shù)據(jù)、空中碳含量數(shù)據(jù)和大氣碳含量數(shù)據(jù)中的至少一種，并對所述接收到的碳含量數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，得到環(huán)境碳含量。
[0019]具體的，所述第一碳含量采集子系統(tǒng)采集地面碳含量是通過設(shè)置在地面上的至少一個第一碳含量監(jiān)測裝置進(jìn)行采集，所述第二碳含量采集子系統(tǒng)采集空中碳含量是通過搭載在空中飛行的第二碳含量監(jiān)測裝置進(jìn)行采集。
[0020]所述第一碳含量監(jiān)測裝置采集地面碳含量和第二碳含量監(jiān)測裝置采集空中碳含量的步驟均包括:
[0021 ] (:02傳感器探測空氣中的C0 2含量，并將所述C0 2含量數(shù)據(jù)傳送至處理器；
[0022]定位模塊獲取0)2傳感器所在地點的經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)，并將所述經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)傳送至處理器；
[0023]處理器接收并處理所述C02含量數(shù)據(jù)和經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)，并將處理后的地面碳含量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心。
[0024]優(yōu)選地，所述第一碳含量監(jiān)測裝置采集地面碳含量、第二碳含量監(jiān)測裝置采集空中碳含量，均還包括通過溫度傳感器采集環(huán)境溫度、通過濕度傳感器采集環(huán)境濕度，并將采集到的溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)傳送至處理器的步驟；
[0025]此時，所述處理器接收并處理所述0)2含量數(shù)據(jù)、經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)，并將處理后的地面碳含量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心。
[0026]優(yōu)選地，所述處理器對地面碳含量數(shù)據(jù)的處理包括:將接收的0)2含量數(shù)據(jù)、經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)按照預(yù)定義格式形成包括以下字段的數(shù)據(jù)幀:經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)值、經(jīng)瑋度數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志、co2含量數(shù)據(jù)值、C02含量數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志、濕度數(shù)據(jù)值、濕度數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志、溫度數(shù)據(jù)值和溫度數(shù)據(jù)值結(jié)束標(biāo)志。
[0027]本發(fā)明提供的環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)，通過多種方式采集碳含量，并將各種方式采集的碳含量數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，得到環(huán)境碳含量。由于結(jié)合多種采集方式進(jìn)行綜合考慮，提高了環(huán)境碳含量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性和準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0028]通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0029]圖1示出了本發(fā)明環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)的原理圖；
[0030]圖2示出了本發(fā)明環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)中碳含量監(jiān)測裝置的原理圖；
[0031]圖3示出了本發(fā)明中碳含量采集子系統(tǒng)發(fā)送的碳含量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖中，1-第一碳含量采集子系統(tǒng)，2-第二碳含量采集子系統(tǒng)，
[0033]3-第三碳含量采集子系統(tǒng)，4-碳含量數(shù)據(jù)處理中心，
[0034]5-第一碳含量監(jiān)測裝置， 6-第二碳含量監(jiān)測裝置。
【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036]圖1為本發(fā)明環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)的原理圖，如圖1所示，該環(huán)境碳含量采集系統(tǒng)，包括第一碳含量采集子系統(tǒng)1、第二碳含量采集子系統(tǒng)2、第三碳含量采集子系統(tǒng)3和碳含量數(shù)據(jù)處理中心4 ；
[0037]其中，第一碳含量采集子系統(tǒng)1包括若干個設(shè)置在地面上的第一碳含量監(jiān)測裝置5，第一碳含量監(jiān)測裝置5用于采集地面碳含量，并將采集的地面碳含量數(shù)據(jù)發(fā)送至碳含量數(shù)據(jù)處理中心；
[0038]第二碳含量采集子系統(tǒng)2包括設(shè)在空中的第二碳含量監(jiān)測裝置6，第二碳含量監(jiān)測裝置6用于采集空中碳含量，并將采集的空中碳含量數(shù)據(jù)發(fā)送至碳含量數(shù)據(jù)處理中心；
[0039]第三碳含量采集子系統(tǒng)3，用于獲取碳含量觀測衛(wèi)星采集的大氣碳含量，并將大氣碳含量數(shù)據(jù)發(fā)送至碳含量數(shù)據(jù)處理中心；
[0040]碳含量數(shù)據(jù)處理中心，用于接收地面碳含量數(shù)據(jù)、空中碳含量數(shù)據(jù)和大氣碳含量數(shù)據(jù)中的至少一種，并對所接收到的碳含量數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，得到環(huán)境碳含量。
[0041 ] 如圖2所示，第一碳含量監(jiān)測裝置5包括C02傳感器、溫度傳感器、濕度