CN103760080A - Pm2.5监测系统及其使用方法 - Google Patents

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Inventor
李茂奎
徐欣
黄文昊
骆鹏
王健
隋庆先
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山东大学
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Abstract

本发明涉及一种PM2.5监测系统及其使用方法,包括采集PM2.5浓度的粉尘传感器,微处理器单片机,数据信息传输模块和数据存储平台,其中,采集PM2.5浓度的粉尘传感器与微处理器单片机相连,微处理器单片机与数据信息传输模块相连,数据信息传输模块通过无线传输技术与数据存储平台相连。通过使用该系统,能够收集各个监测点的数据统计到数据存储平台,用户可以通过移动终端连接数据存储平台观测到各个监测点PM2.5的实时值,以达到智能化识别、定位、追踪、监控、管理与测量目的,为普通老百姓的出行和各方面的生活提供了空气质量依据。

Description

PM2.5监测系统及其使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种PM2.5监测系统及其使用方法,属于空气质量监测系统技术领域。
背景技术
[0002] 2012年3月,PM2.5第一次列入新修订的《环境空气质量标准》,PM2.5第一次引起了人们的高度重视,PM2.5的监测也引起了全国范围内的关注。2013年I月10日开始,一场罕见且严重的空气污染侵袭了华北地区的很多城市,多个城市的PM2.5浓度创历史新高,严重影响了市民的出行与正常的生活。一时间PM2.5污染引发了广泛关注和讨论。
[0003] PM2.5相对粒径小、毒性大、传输距离远、停留时间长,且对人体健康、大气辐射和能见度有着重要的影响,开展对PM2.5的监测将有利于提高我国大气环境质量,给老百姓创造一个洁净的空气环境。
[0004] 近年来,空气质量监测系统技术迅速发展。目前虽然可以通过气象局的监测获得空气中PM2.5的值,但是监测地点并不具体和全面,并且普通老百姓无法随时随地获取PM2.5的值。随着国内外物联网技术的良好发展,传感技术、M2M技术的快速发展为物联网的产生及应用打下了基础,全球很多国家对于物联网技术投入了大量资金与支持,并且将物联网技术应用到环境监测方面也成为热门技术。结合单片机技术与物联网技术,开发出能够实时监测空气中PM2.5含量的系统,用户可以通过移动设备访问数据终端,进而得到特定地点、特定时间PM2.5含量的数据,具有很好的现实意义。
发明内容
[0005] 针对现有技术中的不足,本发明提供一种PM2.5监测系统。
[0006] 本发明还提供一种上述PM2.5监测系统的使用方法。
[0007] 本发明的技术方案如下:
[0008] 一种PM2.5监测系统,包括采集PM2.5浓度的粉尘传感器,微处理器单片机,数据信息传输模块和数据存储平台,其中,采集PM2.5浓度的粉尘传感器与微处理器单片机相连,微处理器单片机与数据信息传输模块相连,数据信息传输模块通过无线传输技术与数据存储平台相连。
[0009] 根据本发明,优选的,所述采集PM2.5浓度的粉尘传感器的型号为SHARPGP2Y1010AU0F。选用SHARP GP2Y1010AU0F粉尘传感器的好处在于,此粉尘传感器设备小巧,安装方便,可以设置在监测地区的不同地点,能够有效全面地获取监测地区PM2.5的含量值。
[0010] 根据本发明,优选的,所述微处理器单片机的型号为Arduino Mega2560。
[0011] 根据本发明,优选的,所述数据信息传输模块的型号为Serial-WiFi模块、NRF905模块或FTl 100-232无线收发模块。
[0012] 根据本发明,优选的,所述数据存储平台为阿里云平台。[0013] 其中,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第1、6引脚分别与Arduino Mega2560单片机的5v电源口相连接,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第2、4引脚分别与Arduino Mega2560单片机的GND引脚相连接,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第3引脚与Arduino Mega2560单片机的Digital pin2引脚相连接,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第5引脚与ArduinoMega2560单片机的Analog pinO引脚相连接;Serial_WiFi模块UART芯片的第2、3和5接口分别与Arduino Mega2560单片机的RXO, TXO和GND接口相连接。
[0014] 一种PM2.5监测系统的使用方法,包括以下步骤,
[0015] (I)启动PM2.5监测系统,让其处于工作状态,采集PM2.5浓度的粉尘传感器在室外采集点获取不同PM2.5浓度下对应的电压值;
[0016] (2 )采集PM2.5浓度的粉尘传感器输出步骤(I)中的电压值到微处理器单片机,微处理器单片机通过代码控制粉尘传感器的正常工作,同时微处理器单片机通过代码将得到的电压值转化为PM2.5含量值;
[0017] (3)微处理器单片机将转化后的PM2.5含量值传送给数据信息传输模块;
[0018] (4)数据信息传输模块通过无线技术将PM2.5含量值传送到数据存储平台;
[0019] (5)用户根据需要,能够随时通过移动终端连接到数据存储平台获取相关的PM2.5数据。
[0020] 根据本发明,优选的,所述移动终端为PC、平板电脑或手机。用户可以通过在移动终端内安装APP软件获得PM2.5含量的实时值。通过移动终端内的APP软件平台启动移动终端与检测系统的连接,在连接成功后,用户可以通过APP软件来获得空气中PM2.5的含量值,当PM2.5数值大于预设的标准值时软件可以进行报警。
[0021] 本发明的有益效果在于:
[0022] 1.本发明PM2.5监测系统,利用了物联网和WiFi等无线传输技术,可以将实时监测到的数据传送到数据存储平台,普通用户可以随时随地获取PM2.5的数据,为普通老百姓的出行和各方面的生活提供了空气质量依据。
[0023] 2.本发明PM2.5监测系统,能够收集各个监测点的数据统计到数据存储平台,用户可以在该平台上观测到各个监测点PM2.5的实时值,以达到智能化识别、定位、追踪、监
控、管理与测量目的。
[0024] 3.本发明PM2.5监测系统,系统组装简单,使用方便,系统成本便宜,使用获取PM2.5数据不受时间和空间的限制。
附图说明
[0025] 图1为本发明监测系统的组成关系示意图。
[0026] 图2为本发明数据传输流程示意图。
具体实施方式
[0027] 结合附图,通过具体实施例对本发明作进一步的阐述,但不限于此。
[0028] 实施例1:
[0029] 一种PM2.5监测系统,包括型号为SHARP GP2Y1010AU0F的粉尘传感器,型号为Arduino Mega2560的单片机微处理器,Serial-WiFi信息传输模块和阿里云数据存储平台,其中,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第1、6引脚分别与Arduino Mega2560单片机的5v电源口相连接,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第2、4引脚分别与Arduino Mega2560单片机的GND引脚相连接,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第3引脚与Arduino Mega2560单片机的Digital pin2 引脚相连接,SHARP GP2Y1010AU0F 传感器的第 5 引脚与 Arduino Mega2560单片机的Analog pinO引脚相连接;Serial_WiFi模块UART芯片的第2、3和5接口分别与Arduino Mega2560单片机的RXO, TXO和GND接口相连接。
[0030] 实施例2:
[0031] 一种PM2.5监测系统,该监测系统的结构连接关系如实施例1所述,其不同之处在于:数据信息传输模块为NRF905模块。
[0032] 实施例3:
[0033] 一种PM2.5监测系统,该监测系统的结构连接关系如实施例1所述,其不同之处在于:数据信息传输模块为FT1100-232无线收发模块。
[0034] 实施例4:
[0035] 一种PM2.5监测系统的使用方法,包括以下步骤,
[0036] (I)启动PM2.5监测系统,让其处于工作状态,采集PM2.5浓度的SHARPGP2Y1010AU0F粉尘传感器在室外采集点获取上午10时PM2.5浓度下对应的电压值;
[0037] (2)采集PM2.5浓度的SHARP GP2Y1010AU0F粉尘传感器输出步骤(I)中的电压值到微处理器单片机Arduino Mega2560,微处理器单片机Arduino Mega2560通过代码控制SHARP GP2Y1010AU0F粉尘传感器的正常工作,同时微处理器单片机Arduino Mega2560通过代码将得到的电压值转化为PM2.5含量值;
[0038] (3 )微处理器单片机Arduino Mega2560将转化后的PM2.5含量值传送给Serial-WiFi数据信息传输模块;
[0039] (4)Serial-ffiFi数据信息传输模块通过WiFi无线技术将PM2.5含量值传送到阿里云数据存储平台;
[0040] (5)用户根据需要,能够通过手机连接到阿里云数据存储平台获取上午10时的PM2.5数据。

Claims (8)

1.一种PM2.5监测系统,其特征在于,包括采集PM2.5浓度的粉尘传感器,微处理器单片机,数据信息传输模块和数据存储平台,其中,所述采集PM2.5浓度的粉尘传感器与微处理器单片机相连,微处理器单片机与数据信息传输模块相连,数据信息传输模块通过无线传输技术与数据存储平台相连。
2.如权利要求1所述的PM2.5监测系统,其特征在于,所述采集PM2.5浓度的粉尘传感器的型号为 SHARP GP2Y10IOAUOF。
3.如权利要求2所述的PM2.5监测系统,其特征在于,所述微处理器单片机的型号为Arduino Mega2560。
4.如权利要求3所述的PM2.5监测系统,其特征在于,所述数据信息传输模块的型号为Serial-WiFi模块,其中,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第1、6引脚分别与ArduinoMega2560单片机的5v电源口相连接,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第2、4引脚分别与Arduino Mega2560单片机的GND引脚相连接,SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第3引脚与Arduino Mega2560 单片机的 Digital pin2 引脚相连接,SHARP GP2Y1010AU0F 传感器的第5引脚与Arduino Mega2560单片机的Analog pinO引脚相连接;Serial_WiFi模块UART芯片的第2、3和5接口分别与Arduino Mega2560单片机的RXO,TXO和GND接口相连接。
5.如权利要求4所述的PM2.5监测系统,其特征在于,所述数据存储平台为阿里云平台。
6.如权利要求3所述的PM2.5监测系统,其特征在于,所述数据信息传输模块的型号为NRF905模块或FTl 100-232无线收发模块。
7.一种权利要求1-6任一项所述的PM2.5监测系统的使用方法,包括以下步骤, (I)启动PM2.5监测系统,让其处于工作状态,采集PM2.5浓度的粉尘传感器在室外采集点获取不同PM2.5浓度下对应的电压值; (2 )采集PM2.5浓度的粉尘传感器输出步骤(I)中的电压值到微处理器单片机,微处理器单片机通过代码控制粉尘传感器的正常工作,同时微处理器单片机通过代码将得到的电压值转化为PM2.5含量值; (3)微处理器单片机将转化后的PM2.5含量值传送给数据信息传输模块; (4)数据信息传输模块通过无线技术将PM2.5含量值传送到数据存储平台; (5)用户根据需要,能够随时通过移动终端连接到数据存储平台获取相关的PM2.5数据。
8.如权利要求7所述的PM2.5监测系统的使用方法,其特征在于,步骤(5)中所述的移动终端为PC、平板电脑或手机。
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