CN103512621A

CN103512621A - 环境监测方法及监测系统

Info

Publication number: CN103512621A
Application number: CN201310499716.6A
Authority: CN
Inventors: 刘宗波
Original assignee: Beijing Ke Bai Great Achievement Science And Technology Ltd
Current assignee: Beijing Ke Bai Great Achievement Science And Technology Ltd
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2014-01-15

Abstract

本发明涉及环境监测技术领域，特别涉及环境监测方法及监测系统。其中，该环境监测方法包括：预先存储监测人员对应的通信信息；接收采集的监测数据，并将接收到的监测数据和预先设置的与该监测数据所对应的设置阈值进行比较，若监测数据超出与其对应的设置阈值，则将监测数据及比较的结果按照通信信息发送给通信信息对应的监测人员。本发明的环境监测方法及监测系统能够在采集的监测数据超出设定的设置阈值后，自动通知监测人员。

Description

环境监测方法及监测系统

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体而言，涉及环境监测方法及监测系统。

背景技术

为了减少各种地质、气象灾害造成的经济损失，在地质、气象多发区域安装有环境监测系统。

相关技术中的环境监测系统主要包括监测装置及数据处理平台，利用监测系统实施的监测方法主要为监测装置用于采集监测数据，数据处理平台对采集到的监测数据处理后进行展示。在环境监测的过程中，对每一项监测数据都设定有安全数值，监测人员根据设定的安全数值及数据处理平台展示的数据进行环境的监测及预警。

但，相关技术中的环境监测系统及方法中，需由监测人员对采集到的监测数据进行判断是否超出设定的设置数值，当采集的监测数据超出设定的安全数值时，环境监测系统无法自动通知监测人员。

发明内容

本发明的目的在于提供环境监测方法及监测系统，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种环境监测方法，包括：预先存储监测人员对应的通信信息；

接收采集的监测数据，并将接收到的监测数据和预先设置的与该监测数据所对应的设置阈值进行比较，若所述监测数据超出与其对应的设置阈值，则将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员。

在本发明的实施例中还提供了一种环境监测系统，包括：

存储模块，用于预先存储监测人员对应的通信信息；

控制器，用于接收采集的监测数据，并将接收到的监测数据和预先设置的与该监测数据所对应的设置阈值进行比较；

通信预警模块，用于所述监测数据超出与其对应的设置阈值时，将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员。

本发明上述实施例的环境监测方法及系统，在存储模块中预先有监测人员对应的通信信息；当接收到的监测数据超出与其对应的设置阈值后，通信预警模块会将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给通信信息对应的监测人员。因此本发明的环境监测方法及监测系统能够在采集的监测数据超出设定的设置阈值后，自动通知监测人员。

附图说明

图1示出了本发明实施例环境监测方法的流程图；

图2示出了本发明实施例环境监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供一种环境监测方法，如图1所示，主要步骤包括：

步骤S11：预先存储监测人员对应的通信信息；

步骤S12：接收采集的监测数据，并将接收到的监测数据和预先设置的与该监测数据所对应的设置阈值进行比较；

步骤S13：若所述监测数据超出与其对应的设置阈值，则将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员。

本实施例的环境监测方法，预先有监测人员对应的通信信息；当接收到的监测数据超出与其对应的设置阈值后会将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员。因此本实施例的环境监测方法能够在采集的监测数据超出设定的设置阈值后，自动通知监测人员。

具体地，预先存储的监测人员对应的通信信息包括手机号码，和/或，电子邮箱。

当接收到的监测数据超出与其对应的设置阈值后会将监测数据及比较的结果通过手机短信或电子邮件等形式发送给对应的监测人员，实现监测预警。

接收到的监测数据包括：降雨量数据、水位数据、土壤水分数据、土壤温度数据、风速数据、风向数据、空气温度数据、空气湿度数据、大气压数据、太阳辐射数据、蒸发量数据及图像信息中的一种或多种。

具体地接收到的监测数据的种类可以根据需要监测的指标进行具体设定，本实施例中仅给出几种监测数据的示例。

进一步地，将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给监测人员，包括：将所述监测数据及比较的结果通过GPRS网络，或通过GSM系统，或通过北斗卫星系统按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员。

本实施例中的监测数据及比较的结果能够通过多种方式发送给监测人员，例如通过GPRS网络、通过GSM系统或通过北斗卫星系统发送给监测人员，保证监测人员在任何位置都能接收到监测数据及比较的结果。

本发明实施例还提供一种环境监测系统，如图2所示，主要包括：存储模块21，用于预先存储监测人员对应的通信信息；

控制器22，用于接收采集的监测数据，并将接收到的监测数据和预先设置的与该监测数据所对应的设置阈值进行比较；

通信预警模块23，用于所述监测数据超出与其对应的设置阈值时，将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员。

本发明实施例的环境监测系统能够实施上述实施例的环境监测方法，因此利用本发明实施例的环境监测系统，能够在采集的监测数据超出设定的设置阈值后，自动通知监测人员。

进一步地，本发明实施例的环境监测系统还包括数据传感器；所述数据传感器用于采集监测数据。

具体地，所述数据传感器包括：雨量传感器、水位计、土壤水分传感器、土壤温度传感器、风速风向传感器、空气温湿度传感器、大气压传感器、太阳辐射传感器、蒸发监测仪及摄像头中的一种或多种。

通信预警模块23为GPRS通信预警模块或为GSM通信预警模块或为北斗卫星通信预警模块。

另外，在环境监测系统中还包括用于防止信号被干扰的信号防干扰模块，通过信号防干扰模块能够有效防止外界的信号干扰保证监测数据的有效传输。

本发明实施例的环境监测系统还包括用于供电的太阳能供电模块，所述太阳能供电模块中包括用于存储电能的6V内置可充电4.5-12AH铅酸蓄电池。

本发明的环境监测方法及系统能够应用在山洪、降雨自动监测，河流、湖泊水位自动监测，河流凌汛自动监测，森林火灾和霜冻监测预警，公路气象自动监测，土壤墒情自动监测，节水灌溉自动化管理，生态环境自动监测，仓储环境自动监测和当地精确天气预报。

本发明实施例的环境监测系统采用先进的嵌入式微处理器技术，工艺先进，性能稳定。可以通过无线和有线的方式连接各类墒情、水文、气象传感器、高清摄像头和外部设备控制模块。

本发明实施例的环境监测系统中，存储模块、控制器及通信预警模块能能够与该系统的控制器集成形成该监测系统的监测主机，该监测主机包括不锈钢或工程一体化主机架、RTU及防护盒、太阳能板及支架、高效太阳能浮充蓄电池、GSM/GPRS通信模块、过载保护（防雷保护）模块等，另外在该监测系统主机中还可以根据用户需求而增加液晶显示屏。

本发明实施例的环境监测系统中，可以包括雨量传感器，当系统中包括雨量传感器时，雨量传感器包括集水器、翻斗、调节螺钉、磁铁及对应的电路板。

本发明实施例的环境监测系统中，可以包括土壤水分传感器，当系统中包括土壤水分传感器时，土壤水分传感器的电源线长度为1.8～6米，且可延长至15米，土壤水分传感器的工作电流为6-10mA时，工作电压为3-5V，其振荡频率为80MHz，精确度为3%，分辨率为0.1%，工作温度为-40～80摄氏度。

本发明实施例的环境监测系统中，可以包括水势传感器，当系统中包括水势传感器时，水势传感器的量程范围为10-500kPa，精度为1kPa（0-100kPa）/4kPa(100-500kPa)，测量速度为10ms。

本发明实施例的环境监测系统中，包括的存储模块可以为存储容量为4M的Flash存储器。其中设置的存储器按照每5分钟的间隔采集数据，能存储10个传感器至少1年的数据。其中设置的Flash存储器不仅用于采集和存储传感器的监测数据，而且要大量计算每个传感器监测数据的平均值、最大值、最小值、累积值以及露点、蒸散量等多种参数和指标。

本发明实施例中的传感器可以包括：土壤水分、土壤水势、土壤温度、积雪温度、作物叶面湿度、太阳辐射、气压、水质、二氧化碳浓度、土壤水位、回声探测、土壤张力和GPS定位等，并可以自动计算光照、露点、蒸散量、预警阀值、洪水风险等。

本发明实施例中的传感器可通过总线电缆排布为星型传感器阵列。

本发明实施例的环境监测系统采用质量集中管理功能（IQM）检测传感器状态，IQM为监测值和系统功能提供高等级的质量标准。在外界环境对监测值造成影响之前，IQM能提前判断出故障所在，并且避免故障对整个系统造成的影响。

该环境监测系统中的主机具有自动识别功能，其能自动识别传感器，并能正确为传感器分配数据采集通道。

本发明实施的环境监测系统，还能够对其它设备进行控制，例如在接收到传感器采集的监测数据后，向其它设备发出控制指令，以控制其它设备的运转，例如在监测到土壤水分达到启动灌溉值时，向灌溉设备的控制器发送灌溉指令，以对目标区域进行灌溉，其中在灌溉的过程中监测土壤水分值，当土壤水分值达到停止灌溉值时，向灌溉设备的控制器发出停止灌溉指令。

本发明实施例的环境监测系统还可以同时配备SD卡、数据显示器以及GPRS通信组件。用户可以根据需要选择更适合自己的数据采集方式。当没有GPRS信号时，可以将监测数据拷贝到SD卡中，再通过标准的Web接口将SD卡中进行数据上传。

本发明实施例中的环境监测系统，采用了6V内置可充电4.5-12AH铅酸蓄电池，一次充电后可以连续使用12周。

该环境监测系统，当电池电量低于设置的关机值时，系统自动关机；电压高于设置的关机值时，系统自动开机。

本发明实施例的环境监测系统一体化设计，标准配置包括不锈钢主机架、RTU、太阳能板、蓄电池、GSM/GPRS天线等。智能电源管理模式、低能耗，本发明的环境监测系统待机功耗为20-70μA。

本发明的环境监测系统可以通过GSM/GPRS、串口和北斗卫星等方式传输监测数据。用户可以通过手机和电脑等终端随时查看监测结果，并可以进行人工置数。

本发明的环境监测系统适用于各种复杂的安装环境，即使在暴风雨、高温、严寒、多湿等各种极端气候条件下也能够稳定、可靠地运行，对电磁场及振动的抗干扰能力强。

本发明的环境监测系统性能卓越，成本低，从而可以使用户在投入不多的前提下实现密集和高效的监测。

本发明的环境监测系统体积小、重量轻，便于安装和管理，主机在野外安装仅需数分钟。墒情、温度等传感器与监测站主机之间能以无线方式连接，主机可以安装在安全的位置，传感器可以安装在距离主机1-4公里范围内的大田或野外。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种环境监测方法，其特征在于，包括：

预先存储监测人员对应的通信信息；

2.根据权利要求1所述的环境监测方法，其特征在于，所述通信信息包括：手机号码，和/或，电子邮箱。

3.根据权利要求1所述的环境监测方法，其特征在于，所述监测数据包括：降雨量数据、水位数据、土壤水分数据、土壤温度数据、风速数据、风向数据、空气温度数据、空气湿度数据、大气压数据、太阳辐射数据、蒸发量数据及图像信息中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的环境监测方法，其特征在于，所述将所述监测数据及比较的结果按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员，包括：

将所述监测数据及比较的结果通过GPRS网络，或通过GSM系统，或通过北斗卫星系统按照所述通信信息发送给所述通信信息对应的监测人员。

5.一种环境监测系统，其特征在于，包括：

存储模块，用于预先存储监测人员对应的通信信息；

6.根据权利要求5所述的环境监测系统，其特征在于，还包括：数据传感器；所述数据传感器用于采集监测数据。

7.根据权利要求6所述的环境监测系统，其特征在于，所述数据传感器包括：雨量传感器、水位计、土壤水分传感器、土壤温度传感器、风速风向传感器、空气温湿度传感器、大气压传感器、太阳辐射传感器、蒸发监测仪及摄像头中的一种或多种。

8.根据权利要求5所述的环境监测系统，其特征在于，所述通信预警模块为GPRS通信预警模块或为GSM通信预警模块或为北斗卫星通信预警模块。

9.根据权利要求5所述的环境监测系统，其特征在于，还包括用于防止信号被干扰的信号防干扰模块。

10.根据权利要求5所述的环境监测系统，其特征在于，还包括用于供电的太阳能供电模块，所述太阳能供电模块中包括用于存储电能的6V内置可充电4.5-12AH铅酸蓄电池。