CN102540989A - 城市空气质量联网在线监测系统 - Google Patents

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蒙海军
陈学锋
吴晓华
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Abstract

本发明公开了一种城市空气质量联网在线监测系统，包括布设在被监测环境中的多个监测终端、远程监控中心和用于实现监测终端与远程监控中心间数据远程通信的无线通信系统，监测终端由无线收发器、与无线收发器相接的空气质量监测传感器和分别为无线收发器和空气质量监测传感器供电的供电电源构成，无线收发器连接到无线通信系统，空气质量监测传感器为温度传感器、湿度传感器、有毒有害气体传感器、粉尘浓度传感器和气压传感器中的一个或多个，所述远程监控中心为一台预装有监控软件的服务器。本发明结构简单，设计合理，使用方便，切实地满足了环境监测部门的需要，智能化程度高，适应性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

城市空气质量联网在线监测系统
技术领域
本发明属于空气质量监测技术领域，尤其是涉及一种城市空气质量联网在线监测系统。
背景技术
随着人民生活水平的不断提高，人们对环境的关注越来越多。而空气质量是影响环境的一个重要指标。空气质量的基本要素有：温度、湿度、大气压强以及NO2、SO2、CO、PM10浓度等。主要表现有室外空气质量，生活区的空气质量，厂区的空气质量，以及室内和某些特定区域的空气质量(如汽车内)。大气污染已经成为我国城市经济发展和社会进步的巨大障碍。空气质量监测是环境监测的一个重要组成部分，做好空气质量监测是改善环境质量的一个重要手段。近年来，空气质量监测越来越受到人们的重视，国内外的众多企业与研究机构在气体传感器研发领域取得了长足进步，目前气体传感器正向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展。但是，现有技术中的空气质量监测手段还较为单一，多为单机监测方式，还没有实现大范围内的联网监测，还存在着智能化程度低，实时性差，操作复杂、费时，检测效率低的缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种城市空气质量联网在线监测系统，其结构简单，设计合理，使用方便，智能化程度高，适应性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：包括布设在被监测环境中的多个监测终端、远程监控中心和用于实现监测终端与远程监控中心间数据远程通信的无线通信系统，所述监测终端由无线收发器、与无线收发器相接的空气质量监测传感器和分别为无线收发器和空气质量监测传感器供电的供电电源构成，所述供电电源分别与无线收发器和空气质量监测传感器相接，所述无线收发器连接到无线通信系统，所述空气质量监测传感器为温度传感器、湿度传感器、有毒有害气体传感器、粉尘浓度传感器和气压传感器中的一个或多个，所述远程监控中心为一台预装有监控软件的服务器。
上述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述无线通信系统由一台无线收发装置和GPRS网络组成，所述无线收发装置通过数据线与服务器相接并通过GPRS网络无线连接到无线收发器；一台服务器通过一台无线收发装置与多个监测终端通信。
上述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述供电电源为普通干电池、镍氢充电电池、锂离子充电电池或太阳能电池。
上述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述有毒有害气体传感器为瑞士Membrapor电化学气体传感器。
上述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述气压传感器为芬兰VTL公司生产的高精度、高分辨率和低功耗的数字气压传感器SCP1000-D11。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明在分析国内外空气质量监测技术的发展的基础上，考虑到我国的客观条件，提出了一种基于GPRS方式的空气质量联网在线监测系统，这种基于无线传感器网络的大气环境监测系统正是为应对现有大气环境监测设备的不足而设计，切实地满足了环境监测部门的需要，环境监测人员只需在城市各个空气质量监测点布置监测终端，就可以实时的监测污染突发现场的各种污染气体浓度，为及时处置大气环境污染突发事件提供有力的技术保证。
2、本发明采用GPRS网络平台传输数据，无需连线，采集点可覆盖所有GPRS网络覆盖区域，可实现跨省、跨国界数据采集。
3、本系统中的监测终端采用电池供电，可实现任意地区的空气质量数据采集，使用方便。
4、本发明的远程监控中心通过无线通信系统可实现同时对多点、多种数据的实时采集并将采集到的数据进行显示、监测、统计、打印。
5、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
附图标记说明：
1-监测终端；      1-1-无线收发器；1-2-空气质量监测传
                                  感器；
1-3-供电电源；    2-远程监控中心；3-无线通信系统；
3-1-无线收发装置；3-2-GPRS网络。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括布设在被监测环境中的多个监测终端1、远程监控中心2和用于实现监测终端1与远程监控中心2间数据远程通信的无线通信系统3，所述监测终端1由无线收发器1-1、与无线收发器1-1相接的空气质量监测传感器1-2和分别为无线收发器1-1和空气质量监测传感器1-2供电的供电电源1-3构成，所述供电电源1-3分别与无线收发器1-1和空气质量监测传感器1-2相接，所述无线收发器1-1连接到无线通信系统3，所述空气质量监测传感器1-2为温度传感器、湿度传感器、有毒有害气体传感器、粉尘浓度传感器和气压传感器中的一个或多个，所述远程监控中心2为一台预装有监控软件的服务器。
如图1所示，本实施例中，所述无线通信系统3由一台无线收发装置3-1和GPRS网络3-2组成，所述无线收发装置3-1通过数据线与服务器2相接并通过GPRS网络3-2线连接到无线收发器1-1；一台服务器通过一台无线收发装置3-1与多个监测终端1通信。所述供电电源1-3为普通干电池、镍氢充电电池、锂离子充电电池或太阳能电池。所述有毒有害气体传感器为瑞士Membrapor电化学气体传感器，该传感器是利用电导率的测量来探测气体浓度的一种化学传感器，其精度高于所有同类其他品牌的电化学气体传感器，满足国家大气检测标准的精度要求，能对一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等污染气体进行浓度测量。所述气压传感器为芬兰VTL公司生产的高精度、高分辨率和低功耗的数字气压传感器SCP1000-D11，该传感器内置A/D转换器A、SIC结构以及EEPROM存储单元和线性温度补偿，并提供标准的数字接口SPI和I2C，分辨率为6Pa，精度为24Pa，并且体积小半径6.1mm，高1.7mm，完全能够达到该系统的技术指标。
本发明的工作过程是：首先，打开系统的电源开关后，监测终端1中的无线收发器1-1通过GPRS网络3-2向无线收发装置3-1拨号发送连接请求数据，无线收发装置3-1收到数据后经数据线将数据传给远程监控中心2；之后，远程监控中心2将接收到的数据进行解析，形成设置对应无线收发器1-1的初始化数据，通过数据线将该数据传送至无线收发装置3-1，无线收发装置3-1通过GPRS网络3-2将初始化数据传送到无线收发器1-1，完成对无线收发器1-1的初始化，初始化完成时钟校正与数据采集间隔设置，监测终端1开始正常工作，每次到达所设时间时启动空气质量监测传感器1-2，空气质量监测传感器1-2里的A/D转换器将空气质量监测传感器1-2采集的电信号转换成数字信号并协议封装后，经GPRS网络3-2，发往无线收发装置3-1，其中包括传感器测试数据、本机标识、本机电量信息等，无线收发装置3-1再将收到的数据通过数据线传送到远程监控中心2；最后，远程监控中心2在软件程序控制下接收所有无线收发装置3-1送来的数据并进行实时显示、监测、统计、打印。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：包括布设在被监测环境中的多个监测终端(1)、远程监控中心(2)和用于实现监测终端(1)与远程监控中心(2)间数据远程通信的无线通信系统(3)，所述监测终端(1)由无线收发器(1-1)、与无线收发器(1-1)相接的空气质量监测传感器(1-2)和分别为无线收发器(1-1)和空气质量监测传感器(1-2)供电的供电电源(1-3)构成，所述供电电源(1-3)分别与无线收发器(1-1)和空气质量监测传感器(1-2)相接，所述无线收发器(1-1)连接到无线通信系统(3)，所述空气质量监测传感器(1-2)为温度传感器、湿度传感器、有毒有害气体传感器、粉尘浓度传感器和气压传感器中的一个或多个，所述远程监控中心(2)为一台预装有监控软件的服务器。
2.按照权利要求1所述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述无线通信系统(3)由一台无线收发装置(3-1)和GPRS网络(3-2)组成，所述无线收发装置(3-1)通过数据线与服务器相接并通过GPRS网络(3-2)无线连接到无线收发器(1-1)；一台服务器通过一台无线收发装置(3-1)与多个监测终端(1)通信。
3.按照权利要求1所述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述供电电源(1-3)为普通干电池、镍氢充电电池、锂离子充电电池或太阳能电池。
4.按照权利要求1所述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述有毒有害气体传感器为瑞士Membrapor电化学气体传感器。
5.按照权利要求1所述的城市空气质量联网在线监测系统，其特征在于：所述气压传感器为芬兰VTL公司生产的高精度、高分辨率和低功耗的数字气压传感器SCP1000-D11。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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