CN108156198A - 基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统 - Google Patents

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CN108156198A CN201611104971.6A CN201611104971A CN108156198A CN 108156198 A CN108156198 A CN 108156198A CN 201611104971 A CN201611104971 A CN 201611104971A CN 108156198 A CN108156198 A CN 108156198A
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Abstract

本发明涉及一种基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统，由监测节点、照明节点、分控站、空气质量监控系统、其他应用服务、智慧管网监控中心组成；所述的监测节点包括颗粒物传感器、气体传感器、主控芯片和ZigBee无线通信；所述的照明节点包括ZigBee接收器；所述的分控站包括ZigBee协调器和互联网关；所述的其他应用服务包括数据服务器和WEB服务器。本发明在已有的照明节点主干网的基础上设计的一套空气质量监控系统，能够实时监控空气质量，采集大量空气质量数据并进行处理与分析；在发生污染事故后系统可以实时发出报警，并报告事故发生的地点和事故的严重级别；在做到大范围、高精度覆盖的同时降低了节点成本。

Description

基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统
技术领域
本发明专利属于空气质量监控领域，尤其是一种基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统。
背景技术
空气质量是与人民生活息息相关的重要指标，而随着工业化和城市化的进程，空气质量一直是人们心中的隐忧。尤其是北京地区备受关注的雾霭天气，成为了全中国人民聚焦的话题。而许多大中型尤其是工业城市或多或少的有空气质量方面的问题。针对城市空气质量的监控成为城市发展尤其是智慧城市发展的重要课题。随着人们对于空气质量对于身体健康影响的认识逐步加深，针对城市空气质量的监控要求也在不断提高。现今对于空气质量监控的监控指标包括 SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、TSP和 NOx等。而且在测量时需要测量一定时间内污染物的浓度，还需要做一些计算分析来判断污染状况，这对检测的实时性和记录能力提出了一定的要求。
建设智慧城市是城市建设和国家进一步城市化的必然要求，也是工业自动化和信息技术发展的必然结果。城市照明节点主干网框架对智慧城市的建设有着非常重要的作用，它把原本孤立的各个城市基础设施物联网系统融为一体，是建设完整的智慧城市的骨架和血管。空气质量监控是智慧城市全面监控体系的重要环节，是感知城市的主要构成面之一。国外在空气质量监控方面的标准和监控方法已经十分的成熟完善，在监控系统方面有很多建设经验，很多公司都有完整的管理和监控系统产品。而国内的空气质量监控系统目前主要依旧停留在定点定指标主动式的人工监控模式。目前我国在空气质量标准和规范化测量的建设上已经有了比较成熟的技术，也有了相应的法律和规范。所以现在一套实时、高精度的空气质量监控系统是目前空气质量监控方面的最新要求。
发明内容
本发明克服现有技术的不足，提出了一种基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统，采用照明节点无线网，实现了对城市空气质量的状况实时报警、污染发生地定位，解决了感知节点大面积覆盖的成本问题和定位精度问题。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
由监测节点、照明节点、分控站、空气质量监控系统、其他应用服务、智慧管网监控中心组成；所述的监测节点包括颗粒物传感器、气体传感器、主控芯片和ZigBee无线通信；所述的照明节点包括ZigBee接收器；所述的分控站包括ZigBee协调器和互联网关；所述的其他应用服务包括数据服务器和WEB服务器；
其中，本发明是在智慧城市已有的照明节点主干网的基础上开发的一套空气质量监控系统，能够做到实时监控空气质量，采集大量空气质量数据并进行处理与分析，在发生污染事故后系统可以实时发出报警，并报告事故发生的地点和事故的严重级别；本系统在做到大范围、高精度覆盖的同时大大降低了节点的成本，可以进行大规模的应用。
而且，所述的颗粒物传感器采用DSM501光散射型颗粒物传感器；所述的气体传感器采用TGS-203S型气体传感器。
而且，所述的主控芯片采用CC2530型号，自带的A/D转换器，支持14位的模拟数字转换，具有8个各自可配置的通道以及一个参考电压发生器，转换结果通过DMA写入存储器。
而且，所述的互联网关采用3G/4G接入点或者光纤接入点。
本发明优点和积极效果是：
1、本发明在已有的照明节点主干网的基础上设计的一套空气质量监控系统，能够实时监控空气质量，采集大量空气质量数据并进行处理与分析；在发生污染事故后系统可以实时发出报警，并报告事故发生的地点和事故的严重级别；在做到大范围、高精度覆盖的同时降低了节点成本。
附图说明
图1是本发明的结构连接图。
具体实施方式
结合附图对本发明具体实施例做进一步详述：
如图1所示，本发明所述的一种基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统，由监测节点、照明节点、分控站、空气质量监控系统、其他应用服务、智慧管网监控中心组成；所述的监测节点包括颗粒物传感器、气体传感器、主控芯片和ZigBee无线通信；所述的照明节点包括ZigBee接收器；所述的分控站包括ZigBee协调器和互联网关；所述的其他应用服务包括数据服务器和WEB服务器；所述的颗粒物传感器采用DSM501光散射型颗粒物传感器；所述的气体传感器采用TGS-203S型气体传感器；所述的主控芯片采用CC2530型号，自带的A/D转换器，支持14位的模拟数字转换，具有8个各自可配置的通道以及一个参考电压发生器，转换结果通过DMA写入存储器；所述的互联网关采用3G/4G接入点或者光纤接入点。
本发明是在智慧城市已有的照明节点主干网的基础上开发的一套空气质量监控系统，充分采用城市照明节点无线网的特点和已有的无线传感网技术，降低了空气质量监控系统的感知节点的硬件和网络接入成本，并且一定程度上提高了感知节点定位精度，扩大了感知节点的覆盖范围，能够做到实时监控空气质量，采集大量空气质量数据并进行处理与分析，在发生污染事故后系统可以实时发出报警，并报告事故发生的地点和事故的严重级别；打破了传统物联网系统封闭的传感器网络加上位机软件的设计，实现了空气质量监控数据的云共享，并且为数据接口平台设计了一套安全验证机制；接入城市照明无线网的定位服务，在地图上直观显示城市各处空气质量现状，采用数据可视化技术使城市各处的空气质量状况能更加直观的显现出来；本系统在做到大范围、高精度覆盖的同时降低了节点的成本，可以进行大规模的应用。
本发明基本没有大面积死角，而且路灯的分布具有明显的规律性，为采用路灯定位提供了便利；通过读取发送消息的照明节点位置信息就可非常精确的定位到发生问题的位置，同时也方便了数据采集和汇总，有助于实现更加精细化，网络化的监控。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统，由监测节点、照明节点、分控站、空气质量监控系统、其他应用服务、智慧管网监控中心组成；所述的监测节点包括颗粒物传感器、气体传感器、主控芯片和ZigBee无线通信；所述的照明节点包括ZigBee接收器；所述的分控站包括ZigBee协调器和互联网关；所述的其他应用服务包括数据服务器和WEB服务器；
其中，本发明是在智慧城市已有的照明节点主干网的基础上开发的一套空气质量监控系统，能够做到实时监控空气质量，采集大量空气质量数据并进行处理与分析，在发生污染事故后系统可以实时发出报警，并报告事故发生的地点和事故的严重级别；本系统在做到大范围、高精度覆盖的同时大大降低了节点的成本，可以进行大规模的应用。
2.根据权利要求1所述的基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统，其特征在于：所述的颗粒物传感器采用DSM501光散射型颗粒物传感器；所述的气体传感器采用TGS-203S型气体传感器。
3.根据权利要求1所述的基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统，其特征在于：所述的主控芯片采用CC2530型号，自带的A/D转换器，支持14位的模拟数字转换，具有8个各自可配置的通道以及一个参考电压发生器，转换结果通过DMA写入存储器。
4.根据权利要求1所述的基于照明节点无线传感网的空气质量监控系统，其特征在于：所述的互联网关采用3G/4G接入点或者光纤接入点。
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