CN108007831A - 一种基于物联网的大气环境pm2.5实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，包括至少一个检测节点、网络路由器、移动网络、服务器与客户端5部分，网络路由将各个检测节点的数据发送到移动网络中，服务器、客户端均接入移动网络。本发明的有益效果是：利用光散射PM2.5传感器，WiFi，物联网技术，构造了一种多节点PM2.5大气环境参数监测系统，分布式多节点传感器通过WiFi实现数据的传输，当增加网络节点时，不需要人工干预，利用现有的移动网络，通信可靠，布点方便，便于监测点的选择，计算机和移动设备终端可以在线查询大气中的PM2.5浓度参数，该系统自组织、节点多、运行稳定、实时性强，且成本低、功耗小、易于扩展。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统。
背景技术
目前PM2.5检测方法主要包括：称重法、β射线法、振荡天平法、β射线光浊度法和光散射法，其中称重法是传统测量方法，速度慢，需要人工干预，光散射法具有适用性广、所需的物理参数少、能测量颗粒粒径分布和速度快等优点，已成为颗粒物检测仪的发展趋势，由于现场的PM2.5节点多，不易布线，数据传输方式复杂，静态路由辅助移动感知终端进行数据传输成为分布式监控系统的首选。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，具有自组织、节点多、运行稳定、实时性强的特点。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，包括至少一个检测节点、网络路由器、移动网络、服务器与客户端5部分，所述网络路由将各个检测节点的数据发送到移动网络中，所述服务器、客户端均接入移动网络。
优选的，所述检测节点包括PM2.5传感器、TM4C123G单片机、CC3000模块以及电源，PM2.5传感器负责将经过散射后的光信号转换为电信号，利用内置运算放大器将微弱电信号转换为0~5V输出的电压，TM4C123G单片机内置模数转换器（A/D）将传感器输出的模拟量转换为数字量，根据传感器特性参数进行PM2.5浓度计算，通过CC3000模块将数据传输至网络路由器中，所述电源给PM2.5传感器、TM4C123G单片机、CC3000模块供电。
优选的，所述网络路由器为WiFi热点。
优选的，所述服务器通过EM770W模块接收远程的数据，服务器是在Linux系统下采用Qt编写的。
优选的，所述客户端分为计算机客户端和Android手机客户端，计算机客户端采用Qt软件编写，而Android手机客户端基于Java语言编写。
本发明的有益效果是：利用光散射PM2.5传感器，WiFi，物联网技术，构造了一种多节点PM2.5大气环境参数监测系统，分布式多节点传感器通过WiFi实现数据的传输，当增加网络节点时，不需要人工干预，利用现有的移动网络，通信可靠，布点方便，便于监测点的选择，计算机和移动设备终端可以在线查询大气中的PM2.5浓度参数，该系统自组织、节点多、运行稳定、实时性强，且成本低、功耗小、易于扩展。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的框架图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示，一种基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，包括至少一个检测节点、网络路由器、移动网络、服务器与客户端5部分，所述网络路由将各个检测节点的数据发送到移动网络中，所述服务器、客户端均接入移动网络。
优选的，所述检测节点包括PM2.5传感器、TM4C123G单片机、CC3000模块以及电源，PM2.5传感器负责将经过散射后的光信号转换为电信号，利用内置运算放大器将微弱电信号转换为0~5V输出的电压，TM4C123G单片机内置模数转换器（A/D）将传感器输出的模拟量转换为数字量，根据传感器特性参数进行PM2.5浓度计算，通过CC3000模块将数据传输至网络路由器中，所述电源给PM2.5传感器、TM4C123G单片机、CC3000模块供电。
优选的，所述网络路由器为WiFi热点。
优选的，所述服务器通过EM770W模块接收远程的数据，服务器是在Linux系统下采用Qt编写的。
优选的，所述客户端分为计算机客户端和Android手机客户端，计算机客户端采用Qt软件编写，而Android手机客户端基于Java语言编写。
工作原理;利用光散射PM2.5传感器，WiFi，物联网技术，构造了一种多节点PM2.5大气环境参数监测系统，分布式多节点传感器通过WiFi实现数据的传输，当增加网络节点时，不需要人工干预，利用现有的移动网络，通信可靠，布点方便，便于监测点的选择，计算机和移动设备终端可以在线查询大气中的PM2.5浓度参数。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (5)
1.一种基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，其特征在于，包括至少一个检测节点、网络路由器、移动网络、服务器与客户端5部分，所述网络路由将各个检测节点的数据发送到移动网络中，所述服务器、客户端均接入移动网络。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，其特征在于：所述检测节点包括PM2.5传感器、TM4C123G单片机、CC3000模块以及电源，PM2.5传感器负责将经过散射后的光信号转换为电信号，利用内置运算放大器将微弱电信号转换为0~5V输出的电压，TM4C123G单片机内置模数转换器（A/D）将传感器输出的模拟量转换为数字量，根据传感器特性参数进行PM2.5浓度计算，通过CC3000模块将数据传输至网络路由器中，所述电源给PM2.5传感器、TM4C123G单片机、CC3000模块供电。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，其特征在于：所述网络路由器为WiFi热点。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，其特征在于：所述服务器通过EM770W模块接收远程的数据，服务器是在Linux系统下采用Qt编写的。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的大气环境PM2.5实时监测系统，其特征在于：所述客户端分为计算机客户端和Android手机客户端，计算机客户端采用Qt软件编写，而Android手机客户端基于Java语言编写。
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