一種道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控子站、監(jiān)控中心、無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路，監(jiān)控子站與監(jiān)控中心通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路實(shí)現(xiàn)雙向通訊。本實(shí)用新型所述道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)地對(duì)道邊空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，并且監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)全面、準(zhǔn)確，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】
_種道邊空氣)質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著我國(guó)汽車市場(chǎng)的繁榮，我國(guó)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)重污染了道邊" 呼吸帶”的空氣，給行人和居民的身體健康帶來(lái)了很大的危害，因此需要對(duì)道邊空氣質(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)控。由于道邊環(huán)境的特殊性，不能簡(jiǎn)單的將大氣監(jiān)控系統(tǒng)移植到道邊監(jiān)控中來(lái)， 因而需要設(shè)計(jì)一套專門的道邊空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。它不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)道邊空氣質(zhì)量的監(jiān)控，還可以為分析和解決道邊空氣污染問(wèn)題提供依據(jù)。
[0003]道邊空氣質(zhì)量監(jiān)控在我國(guó)還處于起步階段，缺乏相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范文件，一般參照國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布的環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)規(guī)范和歐美等國(guó)對(duì)道邊空氣監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，雖然我國(guó)大多數(shù)城市都己經(jīng)建立了空氣監(jiān)控站，但由于這些空氣監(jiān)控站基本都分布在建筑物頂上，并不能有效監(jiān)控道邊空氣的“清潔度”。當(dāng)前監(jiān)控道邊空氣質(zhì)量主要使用環(huán)境監(jiān)控車進(jìn)行流動(dòng)監(jiān)控，這并不能建立長(zhǎng)久有效的監(jiān)控，同時(shí)這些監(jiān)控結(jié)果只留給科研人員使用，民眾無(wú)法及時(shí)獲取，因此建立道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)刻不容緩。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的為了解決上述存在的實(shí)際問(wèn)題，特提供了一種道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控子站1、監(jiān)控中心2、無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路3,所述監(jiān)控子站1與所述監(jiān)控中心2通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路3實(shí)現(xiàn)雙向通訊，其中:所述監(jiān)控子站1包括微處理器11、 數(shù)據(jù)采集模塊12、GPRS傳輸模塊13、存儲(chǔ)模塊14和電源模塊15;所述監(jiān)控中心2包括主機(jī) (21 )、上位機(jī)系統(tǒng)22、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)23。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述微處理器11為ADI公司生產(chǎn)的ADUC848單片機(jī)。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)采集模塊12包括光聲傳感器、顆粒物傳感器、溫濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器，光聲傳感器和顆粒物傳感器的輸出為模擬電壓信號(hào)，溫濕度傳感器和氣壓傳感器的輸出為數(shù)字信號(hào)，風(fēng)速風(fēng)向傳感器的輸出為電流信號(hào)。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主機(jī)21的數(shù)量為兩臺(tái)，其中一臺(tái)作為備用機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0010]本實(shí)用新型所述道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)地對(duì)道邊空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，并且監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)全面、準(zhǔn)確，具有一定的實(shí)用價(jià)值。【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0012]圖1為一種道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]道邊環(huán)境中的空氣污染物主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車排放的尾氣，因此道邊空氣監(jiān)控項(xiàng)目主要以機(jī)動(dòng)車尾氣中的污染物為主。道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控項(xiàng)目有顆粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫和二氧化氮，同時(shí)還對(duì)道邊環(huán)境的氣象參數(shù)如溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向和氣壓進(jìn)行了監(jiān)控。
[0014]與傳統(tǒng)的大氣監(jiān)控站設(shè)立在建筑物頂不同，道邊空氣監(jiān)控子站設(shè)立在道邊，因此對(duì)監(jiān)控子站位置的選擇成為道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一。
[0015]道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是監(jiān)控道邊空氣中的主要污染物和道邊環(huán)境氣象參數(shù)，系統(tǒng)由監(jiān)控子站、監(jiān)控中心和無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路三部分構(gòu)成，監(jiān)控子站與監(jiān)控中心通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路實(shí)現(xiàn)雙向通訊。
[0016]監(jiān)控子站安裝在路邊，利用氣體傳感器和氣象參數(shù)傳感器采集監(jiān)控污染物和氣象參數(shù)的信息，并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，然后按照通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)打包，通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控子站是對(duì)道邊空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控的載體，監(jiān)控子站的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是系統(tǒng)開發(fā)的重要任務(wù)，它對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理能力很大程度上影響著系統(tǒng)整體性能。監(jiān)控子站主要由微處理器、數(shù)據(jù)采集模塊、GPRS傳輸模塊、存儲(chǔ)模塊和電源模塊等構(gòu)成。監(jiān)控子站的其他組成部分有電源模塊、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及調(diào)試口，數(shù)據(jù)采集模塊主要由光聲傳感器、顆粒物傳感器和氣象參數(shù)傳感器組構(gòu)成。光聲傳感器檢測(cè)污染氣體濃度，顆粒物傳感器檢測(cè)顆粒物含量，氣象參數(shù)傳感器負(fù)責(zé)采集道邊環(huán)境中的氣象信息，主要包括溫濕度傳感器、氣壓傳感器和風(fēng)速風(fēng)向傳感器。微處理器作為監(jiān)控子站的核心處理器件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和處理，然后控制GPRS傳輸模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心，同時(shí)可以接收監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的命令并執(zhí)行相應(yīng)的操作。GPRS傳輸模塊是監(jiān)控子站的重要組成部分，它負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)接收監(jiān)控中心發(fā)送的命令。[〇〇17] GPRS無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)監(jiān)控中心與監(jiān)控子站之間的數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控子站通過(guò)GPRS 模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)線GPRS網(wǎng)絡(luò)，然后由移動(dòng)服務(wù)商轉(zhuǎn)接到Internet，最終通過(guò)合適的網(wǎng)絡(luò)路徑將數(shù)據(jù)交付給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理后存入數(shù)據(jù)庫(kù)。 監(jiān)控中心也可以通過(guò)GPRS無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控子站發(fā)送命令，監(jiān)控子站對(duì)指令進(jìn)行解析并執(zhí)行。
[0018]監(jiān)控中心由主機(jī)、上位機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，監(jiān)控中心應(yīng)設(shè)立兩臺(tái)主機(jī)，其中一臺(tái)作為備用機(jī)，以保證運(yùn)行的主機(jī)發(fā)生故障后系統(tǒng)還能正常運(yùn)行。 監(jiān)控中心主機(jī)通過(guò)專用服務(wù)器連接Internet。上位機(jī)軟件是監(jiān)控中心的關(guān)鍵，上位機(jī)系統(tǒng)的功能有:實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與各遠(yuǎn)程監(jiān)控子站之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸，不僅能夠接收各監(jiān)控子站發(fā)來(lái)的信息，還可以向各監(jiān)控子站發(fā)送監(jiān)控中心的命令;與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)建立連接，將所有監(jiān)控子站的污染物濃度和氣象參數(shù)等信息存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中；通過(guò)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)一個(gè)人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)控子站的空氣質(zhì)量參數(shù)，人機(jī)交互界面還提供其他一些操作如查看監(jiān)控子站的統(tǒng)計(jì)信息和歷史數(shù)據(jù)，使監(jiān)控人員能夠充分了解各個(gè)監(jiān)控子站的信息。
[0019]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(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，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)包 括監(jiān)控子站(1)、監(jiān)控中心(2)、無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路(3)，所述監(jiān)控子站(1)與所述監(jiān)控中心 (2)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路(3)實(shí)現(xiàn)雙向通訊，其中:所述監(jiān)控子站(1)包括微處理器(11)、 數(shù)據(jù)采集模塊(12 )、GPRS傳輸模塊(13 )、存儲(chǔ)模塊(14 )和電源模塊(15 )，所述數(shù)據(jù)采集模塊 (12 )包括光聲傳感器、顆粒物傳感器、溫濕度傳感器、氣壓傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器，光聲傳 感器和顆粒物傳感器的輸出為模擬電壓信號(hào)，溫濕度傳感器和氣壓傳感器的輸出為數(shù)字信 號(hào)，風(fēng)速風(fēng)向傳感器的輸出為電流信號(hào);所述監(jiān)控中心(2)包括主機(jī)(21)、上位機(jī)系統(tǒng)(22)、 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(23)，所述主機(jī)(21)的數(shù)量為兩臺(tái)，其中一臺(tái)作為備用機(jī)。2.按照權(quán)利要求1所述道邊空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器(11)為 ADI公司生產(chǎn)的ADUC848單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK205619952SQ201521094756
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年12月27日
【發(fā)明人】黎虹
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)工學(xué)院