CN105928612A - 一种基于物联网的环境监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于物联网的环境监测装置，包括X个分布在监测点的监控终端节点、Y个区域中心节点和管理控制中心，监控终端节点包括微控制器、以及分别与微控制器连接的无线通信模块、GPS定位模块、噪音传感器模块、现场显示模块、电源模块，电源模块同现场显示模块相连并给现场显示模块供电；监控终端节点通过无线通信模块将采集的噪音信息和噪音源GPS信息传送到路由节点，区域中心节点将采集到的噪音信息和噪音源GPS信息通过数据通信服务器传送到管理控制中心。本发明能够实现噪声的24小时连续、准确监测并无需人员值守监测点，而且能够给出噪音源的具体位置，可有效提高噪声监测的工作效率和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及噪声监控技术领域，尤其涉及一种基于物联网的环境监测装置。
背景技术
噪声与废气、废水、固体废物并称为城市环境的四大污染源。随着城市化进程的加快，城市环境噪声污染也日益突出。环境噪声已经成为世界各大城市面临的一个重要环境保护问题，环境噪声控制已成为环保工作的重要内容。
传统的监测方式主要有人工监测和有线方式监测。但是噪声污染属于物理污染，具有即时性和随机性，不像水和大气等化学污染，存在滞留性和扩散性。因此人工监测有时不可避免的受到各种非技术因素的干扰，产生与实际情况相悖的数据，而且无法对噪声实行24小时监测，难以实现噪声监测数据的实时性和准确性，给环境执法部门和环境治理带来很大的难度；有线方式监测存在着布网困难、成本高、灵活性差和易被破坏等缺点。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于物联网的环境监测装置，能够实现噪声的24小时连续、准确监测并无需人员值守监测点，而且能够给出噪音源的具体位置，克服了传统监测方式的局限性，可有效提高噪声监测的工作效率和经济效益。
本发明提出的一种基于物联网的环境监测装置，包括X个分布在监测点的监控终端节点、Y个区域中心节点和管理控制中心，X＞Y≥1，监控终端节点负责噪音信息和噪音源GPS信息采集和转发，监控终端节点包括微控制器、以及分别与微控制器连接的无线通信模块、GPS定位模块、噪音传感器模块、现场显示模块、电源模块，电源模块同现场显示模块相连并给现场显示模块供电；监控终端节点通过无线通信模块将采集的噪音信息和噪音源GPS信息传送到具有数据融合能力的路由节点，路由节点将噪音信息和噪音源GPS信息传送到区域中心节点，路由节点并接收区域中心节点发出的控制命令转发至监控终端节点，区域中心节点包括计算机和数据采集网关，数据采集网关和监控终端节点的结构相同，数据采集网关通过串口或USB接口与计算机相连并将采集的噪音信息和噪音源GPS信息传输到计算机；区域中心节点将采集到的噪音信息和噪音源GPS信息通过数据通信服务器传送到管理控制中心，管理中心对噪音信息和噪音源GPS信息分析后进行信息发布和噪声地图绘制。
优选地，微控制器采用三星公司推出的型号为S3C2440A的微处理器，以ARM920T的RISC作为S3C2440A核心处理器(CPU)，具有低价格、低功耗、高性能的特点，并且提供一套完整的通用系统外设，减少整体系统成本。
优选地，无线通信模块选用型号为CC2530的无线收发器，CC2530的无线收发器集成了IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用，2.4GHz的CC2530的无线收发器系统解决方案适用于各种ZigBee和ZigBee PRO的无线传感网络节点，包括协调器、路由器和终端节点。
优选地，噪音传感器模块选用袖珍式HS5633T型声级计，测量范围为30dB～130dB (A)/35dB～130dB（C），灵敏度30mV/Pa，性能符合GB3785和IEC61672标准对2级声级计的要求，能瞬时输出声级数据，整机耗电小于25mA，符合无线传感器网络的要求。噪音传感器模块提供标准RS232\RS485输出接口，可直接连接串口设备。
优选地，GPS定位模块采用韩国Gstar GS-216，采用MTK 3329芯片，灵敏度高和功耗低，定位精度小于10米，具备快速定位及追踪32颗卫星的能力。采用紧凑型防水设计，GPS与天线一体式解决方案，适合安装户外而且减少了GPS天线走线的复杂度和长距离的信号衰减。
本发明提出的一种基于物联网的环境监测装置，基于物联网技术并结合GPS技术和GIS（地理信息系统）技术，实现了噪声的连续、实时监控，工作人员不到现场便可监测现场噪声环境情况，并对出现的噪声超标情况及时做出相应的处理，为监测噪声污染，提供了一个便捷的手段，针对噪声的执法提供有力的证据。本发明能够实时采集噪音信息并锁定噪声的具体位置，而且安装简单，可移动性强，与传统的噪声监测装置相比具有无法比拟的优势。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物联网的环境监测装置的结构框图。
图2为本发明提出的一种基于物联网的环境监测装置中监控终端节点的结构框图。
具体实施方式
如图1、图2所示，图1为本发明提出的一种基于物联网的环境监测装置的结构框图；图2为本发明提出的一种基于物联网的环境监测装置中监控终端节点的结构框图。
参照图1、图2，本发明提出一种基于物联网的环境监测装置，包括十个分布在监测点的监控终端节点、两个区域中心节点和管理控制中心，一个区域中心节点与五个监控终端节点连接，监控终端节点负责噪音信息和噪音源GPS信息采集和转发，监控终端节点包括微控制器、以及分别与微控制器连接的无线通信模块、GPS定位模块、噪音传感器模块、现场显示模块、电源模块，电源模块同现场显示模块相连并给现场显示模块供电；监控终端节点通过无线通信模块将采集的噪音信息和噪音源GPS信息传送到具有数据融合能力的路由节点，在具体实施例中，监控终端节点通过无线通信模块与其邻近的监控终端节点连接实现噪音信息和噪音源GPS信息的共享。
路由节点将噪音信息和噪音源GPS信息传送到区域中心节点，路由节点并接收区域中心节点发出的控制命令转发至监控终端节点，区域中心节点包括计算机和数据采集网关，数据采集网关和监控终端节点的结构相同，数据采集网关通过串口或USB接口与计算机相连并将采集的噪音信息和噪音源GPS信息传输到计算机；区域中心节点将采集到的噪音信息和噪音源GPS信息通过数据通信服务器传送到管理控制中心，管理中心对噪音信息和噪音源GPS信息分析后进行信息发布和噪声地图绘制。
本实施例中，微控制器采用三星公司推出的型号为S3C2440A的微处理器，以ARM920T的RISC作为S3C2440A核心处理器，具有低价格、低功耗、高性能的特点。无线通信模块选用型号为CC2530的无线收发器，CC2530的无线收发器集成了IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用。噪音传感器模块选用袖珍式HS5633T型声级计，测量范围为30dB～130dB (A)/35dB～130dB（C），灵敏度30mV/Pa，能瞬时输出声级数据，整机耗电小于25mA，可提供标准RS232\RS485输出接口，可直接连接串口设备。GPS定位模块采用韩国Gstar GS-216，采用MTK 3329芯片，灵敏度高和功耗低，定位精度小于10米，具备快速定位及追踪32颗卫星的能力；同时采用紧凑型防水设计，GPS与天线一体式解决方案，适合安装户外而且减少了GPS天线走线的复杂度和长距离的信号衰减。
本发明能够实现噪声的24小时连续、准确监测并无需人员值守监测点，而且能够给出噪音源的具体位置，克服了传统监测方式的局限性，可有效提高噪声监测的工作效率和经济效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于物联网的环境监测装置，其特征在于，包括X个分布在监测点的监控终端节点、Y个区域中心节点和管理控制中心，X＞Y≥1，监控终端节点包括微控制器、以及分别与微控制器连接的无线通信模块、GPS定位模块、噪音传感器模块、现场显示模块、电源模块，电源模块同现场显示模块相连并给现场显示模块供电；监控终端节点通过无线通信模块将采集的噪音信息和噪音源GPS信息传送到路由节点，路由节点将噪音信息和噪音源GPS信息传送到区域中心节点，路由节点并接收区域中心节点发出的控制命令转发至监控终端节点，区域中心节点包括计算机和数据采集网关，数据采集网关通过串口与计算机相连并将采集的噪音信息和噪音源GPS信息传输到计算机；区域中心节点将采集到的噪音信息和噪音源GPS信息通过数据通信服务器传送到管理控制中心，管理中心对噪音信息和噪音源GPS信息进行信息发布和噪声地图绘制。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的环境噪声监测系统，其特征在于，微控制器采用三星公司推出的型号为S3C2440A的微处理器，以ARM920T的RISC作为S3C2440A核心处理器。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的环境噪声监测系统，其特征在于，无线通信模块选用型号为CC2530的无线收发器。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的环境噪声监测系统，其特征在于，噪音传感器模块选用袖珍式HS5633T型声级计。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的环境噪声监测系统，其特征在于，GPS定位模块采用韩国Gstar GS-216，采用MTK 3329芯片。
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Publications (1)
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2016
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160907 |
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