CN107340015A - 一种环境监测装置及环境监测方法 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter

Abstract

本发明公开了一种环境监测装置，包括蓄电池、采集模块、通讯模块、处理器、管理服务库，蓄电池为采集模块供电，采集模块用于采集区域环境数据，通讯模块用于接收采集到的区域环境数据并发送至处理器，处理器用于对采集数据进行分析处理，将数据发送至管理服务库；所述采集模块包括：气压传感器，用于测量环境大气的绝对压强；温湿度传感器，用于测量环境的大气温度和相对湿度；气敏传感器，用于检测环境中一氧化碳、瓦斯气体、煤气的气体浓度。本发明的环境监测装置可以在休眠状态和传感器工作状态间转化，并且可以选择启动一个或多个传感器，便携省电，节约了监控成本。

Description

一种环境监测装置及环境监测方法
技术领域
本发明涉及环境监测设备技术领域，尤其涉及一种环境监测装置及环境监测方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展，工厂不断增多，汽车的使用量也越来越多，可吸入颗粒和污染物的排放日益严重。在众多污染物中，可吸入颗粒物（PM2.5）和紫外线辐射引起了人们极大的关注。当今的科学研究表明，大气中的PM2.5浓度与许多呼吸道疾病如哮喘、肺癌等有着密切的关系，年迈的长者和年幼的孩子更可能因为抵抗力差而出现各种呼吸道疾病。此外，暴露于过强的紫外线辐射中已被证实会诱发皮肤癌。根据世界卫生组织估计，目前全球大约有14亿人生活在污染水平超过推荐标准的环境中。为了应对环境污染所带来的危害，环境监测设备应运而生。
随着现代智能化科技的不断发展，环境监测设备越来越趋于小型化、便携化、智能化。然而，大多数环境监测设备电能消耗较大，需要频繁的更换电池或充电，且多个传感器会一直工作，不具有选择性，增大了监测成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种环境监测装置及环境监测方法，该环境监测装置采用蓄电池的供电，可以在休眠状态和传感器工作状态间转化，并且可以选择启动一个或多个传感器，便携省电，节约了监控成本。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种环境监测装置，包括蓄电池、采集模块、通讯模块、处理器、管理服务库，蓄电池为采集模块供电，采集模块用于采集区域环境数据，通讯模块用于接收采集到的区域环境数据并发送至处理器，处理器用于对采集数据进行分析处理，将数据发送至管理服务库；
所述采集模块包括：气压传感器，用于测量环境大气的绝对压强；温湿度传感器，用于测量环境的大气温度和相对湿度；气敏传感器，用于检测环境中一氧化碳、瓦斯气体、煤气的气体浓度；
所述处理器包括：判断模块，用于将采集模块采集到的大气绝对压强、大气温度和相对湿度、气体浓度的数据，判断是否与预设的正常范围值不同；信息转化模块，用于将与预设的正常范围值不同的环境数据转化为电信号；
所述管理服务库包括：人机交互界面，用于显示与预设的正常范围值不同的环境数据的电信号；存储模块，用于存储往日和实时的环境数据供查阅和参考。
优选地，所述监测装置还包括：
报警模块，与处理器连接，用于当环境数据异常时，通过不同颜色的显示灯或振动响铃进行提示。
优选地，所述不同颜色的显示灯包括危险等级由高到低的红色灯、橙色灯、黄色灯、蓝色灯、白色灯。
优选地，所述监测装置还包括：逆变器，设置于蓄电池和采集模块之间，用于将蓄电池输出的直流电转化为交流电。
优选地，所述监测装置还包括：
休眠模块，用于当不需要监测环境数据时，向处理器发送休眠指令，使得采集模块处于休眠状态；
传感器唤醒模块，用于当需要监测环境数据时，向处理器发送唤醒指令，唤醒气压传感器、温湿度传感器、气敏传感器中的任意一个或多个。
优选地，所述管理服务库可以与移动终端无线或有线连接，并可以将存储的往日和实时环境数据发送至移动终端。
本发明还提供了一种环境监测方法，包括如下步骤：
（1）开启蓄电池为采集模块供电，传感器唤醒模块向处理器发送唤醒指令，唤醒采集模块中气压传感器、温湿度传感器、气敏传感器的任意一个或多个；
（2）气压传感器测量环境大气的绝对压强，温湿度传感器测量环境的大气温度和相对湿度，气敏传感器检测环境中一氧化碳、瓦斯气体、煤气的气体浓度，判断模块判断传感器采集到的数据是否与预设的正常范围值不同；信息转化模块将与预设正常范围值不同的环境数据转化为电信号；
（3）当环境数据异常时，报警模块通过不同颜色的显示灯或振动响铃进行提示；人机交互界面显示异常环境数据的电信号，存储模块存储往日和实时的环境数据供查阅和参考。
（4）休眠模块向处理器发送休眠指令，采集模块进入休眠状态。
优选地，所述步骤（3）不同颜色的显示灯包括危险等级由高到低的红色灯、橙色灯、黄色灯、蓝色灯、白色灯。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明的环境监测装置，采用蓄电池的直流电转换为交流电进行供电，可以在休眠状态和传感器工作状态间转化，并且可以选择启动一个或多个传感器，便携省电，节约了监控成本。
（2）本发明的环境监测装置，采集模块中的气压传感器、温湿度传感器、气敏传感器等多个传感器，对环境中的大气绝对压强、大气温湿度、多种有毒气体的浓度进行测量，全方位的测量环境相关数据，并且在数据异常时，通过不同颜色的显示灯提示危险等级和振动响铃进行提示，便于及时采取措施。
（3）本发明的环境监测方法，可以根据监测的需要选择休眠状态或唤醒状态，日常的环境监测数据也可以存储供查阅，确保了环境监测的准确性和可参考性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种环境监测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种环境监测方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
如图1所示，本实施例的一种环境监测装置，包括蓄电池1、采集模块2、通讯模块3、处理器4、管理服务库5、报警模块6、逆变器7、休眠模块8、传感器唤醒模块9，蓄电池1为采集模块2供电，采集模块2用于采集区域环境数据，通讯模块3用于接收采集到的区域环境数据并发送至处理器4，处理器4用于对采集数据进行分析处理，将数据发送至管理服务库5。逆变器7设置于蓄电池1和采集模块2之间，用于将蓄电池输出的直流电转化为交流电。
采集模块2包括：气压传感器21，用于测量环境大气的绝对压强；温湿度传感器22，用于测量环境的大气温度和相对湿度；气敏传感器23，用于检测环境中一氧化碳、瓦斯气体、煤气的气体浓度。
处理器4包括：判断模块41，用于将采集模块采集到的大气绝对压强、大气温度和相对湿度、气体浓度的数据，判断是否与预设的正常范围值不同；信息转化模块42，用于将与预设的正常范围值不同的环境数据转化为电信号。具体地，如设定的大气绝对压强范围为96-105KPa，设定的大气温度范围为5-35℃，设定的相对湿度范围为60-90RH，设定的一氧化碳浓度范围为小于24ppm，当采集到的数值不在上述的设定范围内时，即可判定为不同或异常，并转化为电信号。
管理服务库5包括：人机交互界面51，用于显示与预设的正常范围值不同的环境数据的电信号。存储模块52，用于存储往日和实时的环境数据供查阅和参考。
报警模块6与处理器4连接，用于当环境数据异常时，通过不同颜色的显示灯或振动响铃进行提示。不同颜色的显示灯包括危险等级由高到低的红色灯、橙色灯、黄色灯、蓝色灯、白色灯，分别表示了特别严重、严重、较重、一般、正常。
休眠模块8用于当不需要监测环境数据时，向处理器4发送休眠指令，使得采集模块2处于休眠状态；
传感器唤醒模块9，用于当需要监测环境数据时，向处理器4发送唤醒指令，唤醒气压传感器21、温湿度传感器22、气敏传感器23中的任意一个或多个。
管理服务库5可以与移动终端10无线或有线连接，并可以将存储的往日和实时环境数据发送至移动终端10。
如图2所示，本实施例的环境监测方法，包括如下步骤：
S10：开启蓄电池为采集模块供电，传感器唤醒模块向处理器发送唤醒指令，唤醒采集模块中气压传感器、温湿度传感器、气敏传感器的任意一个或多个。一般的，为了便于全面地采集大气压力、温湿度、有毒气体等环境数据，建议将三个传感器同时唤醒启动。
S20：气压传感器测量环境大气的绝对压强，温湿度传感器测量环境的大气温度和相对湿度，气敏传感器检测环境中一氧化碳、瓦斯气体、煤气的气体浓度，判断模块判断传感器采集到的数据是否与预设的正常范围值不同；信息转化模块将与预设正常范围值不同的环境数据转化为电信号。
S30：当环境数据异常时，报警模块通过不同颜色的显示灯或振动响铃进行提示。人机交互界面显示异常环境数据的电信号，存储模块存储往日和实时的环境数据供查阅和参考。
S40：休眠模块向处理器发送休眠指令，采集模块进入休眠状态。
本发明的环境监测装置，采用蓄电池的直流电转换为交流电进行供电，可以在休眠状态和传感器工作状态间转化，并且可以选择启动一个或多个传感器，便携省电，节约了监控成本。采集模块中的气压传感器、温湿度传感器、气敏传感器等多个传感器，对环境中的大气绝对压强、大气温湿度、多种有毒气体的浓度进行测量，全方位的测量环境相关数据，并且在数据异常时，通过不同颜色的显示灯提示危险等级和振动响铃进行提示，便于及时采取措施。本发明的环境监测方法，可以根据监测的需要选择休眠状态或唤醒状态，日常的环境监测数据也可以存储供查阅，确保了环境监测的准确性和可参考性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种环境监测装置，其特征在于，包括蓄电池、采集模块、通讯模块、处理器、管理服务库，蓄电池为采集模块供电，采集模块用于采集区域环境数据，通讯模块用于接收采集到的区域环境数据并发送至处理器，处理器用于对采集数据进行分析处理，将数据发送至管理服务库；
所述采集模块包括：气压传感器，用于测量环境大气的绝对压强；温湿度传感器，用于测量环境的大气温度和相对湿度；气敏传感器，用于检测环境中一氧化碳、瓦斯气体、煤气的气体浓度；
所述处理器包括：判断模块，用于将采集模块采集到的大气绝对压强、大气温度和相对湿度、气体浓度的数据，判断是否与预设的正常范围值不同；信息转化模块，用于将与预设的正常范围值不同的环境数据转化为电信号；
所述管理服务库包括：人机交互界面，用于显示与预设的正常范围值不同的环境数据的电信号；存储模块，用于存储往日和实时的环境数据供查阅和参考。
2.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括：
报警模块，与处理器连接，用于当环境数据异常时，通过不同颜色的显示灯或振动响铃进行提示。
3.根据权利要求2所述的环境监测装置，其特征在于，所述不同颜色的显示灯包括危险等级由高到低的红色灯、橙色灯、黄色灯、蓝色灯、白色灯。
4.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括：逆变器，设置于蓄电池和采集模块之间，用于将蓄电池输出的直流电转化为交流电。
5.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括：
休眠模块，用于当不需要监测环境数据时，向处理器发送休眠指令，使得采集模块处于休眠状态；
传感器唤醒模块，用于当需要监测环境数据时，向处理器发送唤醒指令，唤醒气压传感器、温湿度传感器、气敏传感器中的任意一个或多个。
6.根据权利要求1所述的环境监测装置，其特征在于，所述管理服务库可以与移动终端无线或有线连接，并可以将存储的往日和实时环境数据发送至移动终端。
7.一种环境监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）开启蓄电池为采集模块供电，传感器唤醒模块向处理器发送唤醒指令，唤醒采集模块中气压传感器、温湿度传感器、气敏传感器的任意一个或多个；
（2）气压传感器测量环境大气的绝对压强，温湿度传感器测量环境的大气温度和相对湿度，气敏传感器检测环境中一氧化碳、瓦斯气体、煤气的气体浓度，判断模块判断传感器采集到的数据是否与预设的正常范围值不同；信息转化模块将与预设正常范围值不同的环境数据转化为电信号；
（3）当环境数据异常时，报警模块通过不同颜色的显示灯或振动响铃进行提示；人机交互界面显示异常环境数据的电信号，存储模块存储往日和实时的环境数据供查阅和参考；
（4）休眠模块向处理器发送休眠指令，采集模块进入休眠状态。
8.根据权利要求7所述的环境监测方法，其特征在于，所述步骤（3）不同颜色的显示灯包括危险等级由高到低的红色灯、橙色灯、黄色灯、蓝色灯、白色灯。
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