CN108693310A - 一种农场空气质量监测系统 - Google Patents

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    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

本发明公开了一种农场空气质量监测系统，包括数据采集模块、微处理器、无线通讯模块、监控中心和微控制器，所述数据采集模块与微处理器通信相连，所述微处理器与无线通讯模块通信相连，所述无线通讯模块与监控中心通信相连，所述无线通讯模块和监控中心均与微控制器通信相连；所述监控中心包括监控计算机、显示单元和智能移动设备，监控计算机与所述无线通讯模块通信相连，监控计算机的第一输出端与显示单元连接，监控计算机的第二输出端与智能移动设备连接。本发明的技术方案，对农场内PM2.5、SO2、O3、CO2、NO2的质量浓度进行快速、实时、网络化的连续监测，管理人员可根据农场内空气污染程度，及时采取有效的处理措施，降低污染。

Description

一种农场空气质量监测系统
技术领域
本发明属于空气质量监测技术领域，具体地，涉及一种农场空气质量监测系统。
背景技术
对农业基地环境进行实时监控，要求空气、土壤、水质一定达标，良好生态环境能孕育优质的产品，以优质、无毒、无激素的纯绿色上乘品质产品走进市场。
目前，越来越多的农场开始使用空气质量监测系统对农场空气环境进行检测，空气质量监测系统简而言之就是一个信息管理系统，需要对空气信息进行采集、转发存储和数据分析，使用已有的通信技术，构建一个集采集、存储和分析于一体的系统，对农场空气污染进行实时监测。
在实际的农场空气质量监测中，不仅要获得当前准确实时的空气环境数据，同时需要对这些数据进行分析处理，以便于对未来的环境变化做准确预判或者根据采集到的污染数据制定有效的污染治理措施，需要在农场内铺设大量的无线传感器节点以获得丰富、准确、实时的数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农场空气质量监测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种农场空气质量监测系统，包括数据采集模块、微处理器、无线通讯模块、监控中心和微控制器，所述数据采集模块与微处理器通信相连，所述微处理器与无线通讯模块通信相连，所述无线通讯模块与监控中心通信相连，所述无线通讯模块和监控中心均与微控制器通信相连；
所述数据采集模块用于对农场的空气参数进行实时信号采集，所述数据采集模块与微处理器通信相连，所述数据采集模块将各个传感器采集到的参数信号传输至微处理器进行初步处理；
所述微处理器接收数据采集模块发送的农场空气参数信号，并对参数信号进行初步处理，将参数信号转化为浓度数据，通过GPRS无线网络将浓度数据打包发送到所述无线通讯模块；
所述无线通讯模块用于微处理器和监控中心的信息通信，所述无线通讯模块接收微处理器发送的浓度数据并将浓度数据传输制监控中心；
所述监控中心包括监控计算机、显示单元和智能移动设备，监控计算机与所述无线通讯模块通信相连，监控计算机的第一输出端与显示单元连接，监控计算机的第二输出端与智能移动设备连接；
监控计算机用于接收浓度数据，并对数据进行整理、分析、处理，将浓度数据绘制成图文格式并通过显示单元显示；监控计算机将处理过的数据发送至智能移动设备；监控计算机将处理过的数据发送至所述微控制器；
所述微控制器接收来自监控计算机传送的数据，并根据预先设置的阀值对接收数据进行判断，若数据超出阀值，则通过所述无线通讯模块向微处理器发送重新采集相应数据的命令，所述微处理器再将该命令发送至数据采集模块对应的传感器；
所述微控制器的输出端与声光报警模块连接。
进一步地，所述数据采集模块包括一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、 DSM501粉尘传感器、臭氧传感器、二氧化氮传感器；所述DSM501粉尘传感器用于检测空气中PM2.5，检测出单位体积粒子的绝对个数，以PWM的形式输出测量结果。
进一步地，所述微处理器的输出端还连接有存储模块，所述微处理器将数据传输至存储模块，存储模块用于通过服务器上的MySQL数据库进行数据的存储，系统整点时，在显示数据的同时，将数据发送到服务器上，LabVIEW通过 Database实现与数据库的连接，通过一个UDL文件与数据库建立连接后，向数据库中指定的位置写入或读取文件。
进一步地，所述显示单元为设置在农场的LED显示屏。
进一步地，所述智能移动设备安装在PC终端或移动终端内，管理人员可通过浏览网页的形式查看农场空气质量的实时监测信息。
进一步地，所述微控制器经过信息处理，判断空气质量所处的等级，包括五个等级，优良、轻度污染、中度污染、重度污染，控制声光报警模块的开启，空气质量处于优良、轻度污染、中度污染、重度污染不同等级时，声光报警模块进行光显示，并在出现中度污染和重度污染进行声报警。
本发明的有益效果：
本发明的技术方案，通过数据采集模块、微处理器、无线通讯模块、监控中心和微控制器各个模块之间的协同作用，对农场内PM2.5、SO2、O3、CO2、NO2的质量浓度进行快速、实时、网络化的连续监测，管理人员可根据农场内空气污染程度，及时采取有效的处理措施，降低空气污染等级，保证农场内种植和养殖的农产品绿色无污染，打造优质、无毒、无激素的纯绿色上乘品质产品，真正做到农产品天然、无污染；同时，本发明的监测系统中还设有智能移动设备，智能移动设备安装在PC终端或移动终端内，管理人员可通过浏览网页的形式查看农场空气质量的实时监测信息，方便管理人员不在农场时对空气质量的实时监测。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种农场空气质量监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种农场空气质量监测系统，包括数据采集模块1、微处理器2、无线通讯模块3、监控中心4和微控制器5，数据采集模块1与微处理器2通信相连，微处理器2与无线通讯模块3通信相连，无线通讯模块3与监控中心4通信相连，无线通讯模块3和监控中心4均与微控制器5通信相连；
数据采集模块1包括一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、DSM501粉尘传感器、臭氧传感器、二氧化氮传感器，其中，DSM501粉尘传感器用于检测空气中 PM2.5，检测出单位体积粒子的绝对个数，以PWM的形式输出测量结果；各个传感器分别对农场空气中的CO气体、SO2气体、PM2.5颗粒、臭氧、NO2气体的含量进行数据采集；数据采集模块1用于对农场的空气参数进行实时信号采集，数据采集模块1与微处理器2通信相连，数据采集模块1将各个传感器采集到的参数信号传输至微处理器2进行初步处理；
微处理器2接收数据采集模块1发送的农场空气参数信号，并对参数信号进行初步处理，将参数信号转化为浓度数据，通过GPRS无线网络将浓度数据打包发送到无线通讯模块3；微处理器2的输出端还连接有存储模块，微处理器2 将数据传输至存储模块，存储模块用于通过服务器上的MySQL数据库进行数据的存储，系统整点时，在显示数据的同时，将数据发送到服务器上，LabVIEW通过Database实现与数据库的连接，通过一个UDL文件与数据库建立连接后，向数据库中指定的位置写入或读取文件；
无线通讯模块3用于微处理器2和监控中心4的信息通信，无线通讯模块3 接收微处理器2发送的浓度数据并将浓度数据传输制监控中心4；
监控中心4包括监控计算机、显示单元和智能移动设备，监控计算机与无线通讯模块3通信相连，监控计算机的第一输出端与显示单元连接，监控计算机的第二输出端与智能移动设备连接；
监控计算机用于接收浓度数据，并对数据进行整理、分析、处理，将浓度数据绘制成图文格式并通过显示单元显示，显示单元为设置在农场的LED显示屏；监控计算机将处理过的数据发送至智能移动设备，智能移动设备安装在PC 终端或移动终端内，管理人员可通过浏览网页的形式查看农场空气质量的实时监测信息，方便管理人员不在农场时对空气质量的实时监测；监控计算机将处理过的数据发送至微控制器5；
微控制器5接收来自监控计算机传送的数据，并根据预先设置的阀值对接收数据进行判断，若数据超出阀值，则通过无线通讯模块3向微处理器2发送重新采集相应数据的命令，微处理器2再将该命令发送至数据采集模块1对应的传感器，有效避免了因采集节点出现故障和断电引发的错误，提高了系统容错性；
微控制器5的输出端还与声光报警模块连接，微控制器5是用于处理检测参量信息并作出控制命令的控制芯片，经过信息处理，判断空气质量处于哪种等级(优良、轻度污染、中度污染、重度污染)，控制声光报警模块的开启，空气质量处于优良、轻度污染、中度污染、重度污染不同等级时，声光报警模块进行光显示，并在出现中度污染和重度污染进行声报警。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种农场空气质量监测系统，其特征在于，包括数据采集模块(1)、微处理器(2)、无线通讯模块(3)、监控中心(4)和微控制器(5)，所述数据采集模块(1)与微处理器(2)通信相连，所述微处理器(2)与无线通讯模块(3)通信相连，所述无线通讯模块(3)与监控中心(4)通信相连，所述无线通讯模块(3)和监控中心(4)均与微控制器(5)通信相连；
所述数据采集模块(1)用于对农场的空气参数进行实时信号采集，所述数据采集模块(1)与微处理器(2)通信相连，所述数据采集模块(1)将各个传感器采集到的参数信号传输至微处理器(2)进行初步处理；
所述微处理器(2)接收数据采集模块(1)发送的农场空气参数信号，并对参数信号进行初步处理，将参数信号转化为浓度数据，通过GPRS无线网络将浓度数据打包发送到所述无线通讯模块(3)；
所述无线通讯模块(3)用于微处理器(2)和监控中心(4)的信息通信，所述无线通讯模块(3)接收微处理器(2)发送的浓度数据并将浓度数据传输制监控中心(4)；
所述监控中心(4)包括监控计算机、显示单元和智能移动设备，监控计算机与所述无线通讯模块(3)通信相连，监控计算机的第一输出端与显示单元连接，监控计算机的第二输出端与智能移动设备连接；
监控计算机用于接收浓度数据，并对数据进行整理、分析、处理，将浓度数据绘制成图文格式并通过显示单元显示；监控计算机将处理过的数据发送至智能移动设备；监控计算机将处理过的数据发送至所述微控制器(5)；
所述微控制器(5)接收来自监控计算机传送的数据，并根据预先设置的阀值对接收数据进行判断，若数据超出阀值，则通过所述无线通讯模块(3)向微处理器(2)发送重新采集相应数据的命令，所述微处理器(2)再将该命令发送至数据采集模块(1)对应的传感器；
所述微控制器(5)的输出端与声光报警模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种农场空气质量监测系统，其特征在于，所述数据采集模块(1)包括一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、DSM501粉尘传感器、臭氧传感器、二氧化氮传感器；所述DSM501粉尘传感器用于检测空气中PM2.5，检测出单位体积粒子的绝对个数，以PWM的形式输出测量结果。
3.根据权利要求1所述的一种农场空气质量监测系统，其特征在于，所述微处理器(2)的输出端还连接有存储模块，所述微处理器(2)将数据传输至存储模块，存储模块用于通过服务器上的MySQL数据库进行数据的存储，系统整点时，在显示数据的同时，将数据发送到服务器上，LabVIEW通过Database实现与数据库的连接，通过一个UDL文件与数据库建立连接后，向数据库中指定的位置写入或读取文件。
4.根据权利要求1所述的一种农场空气质量监测系统，其特征在于，所述显示单元为设置在农场的LED显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种农场空气质量监测系统，其特征在于，所述智能移动设备安装在PC终端或移动终端内，管理人员可通过浏览网页的形式查看农场空气质量的实时监测信息。
6.根据权利要求1所述的一种农场空气质量监测系统，其特征在于，所述微控制器(5)经过信息处理，判断空气质量所处的等级，包括五个等级，优良、轻度污染、中度污染、重度污染，控制声光报警模块的开启，空气质量处于优良、轻度污染、中度污染、重度污染不同等级时，声光报警模块进行光显示，并在出现中度污染和重度污染进行声报警。
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