CN109030745A - 一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,包括:城市空气监控区域,包括若干个监控子区域,所述监控子区域设有空气质量定点监测组和管理终端,所述空气质量定点监测组设有若干个监控装置;监控装置,均匀分布于监控子区域内;后台服务器,包括有云端平台,所述监控装置通过物联网卡与云端平台无线通讯连接,所述后台服务器还包括有城市地图模型,所述城市地图模型设有对应监控装置所在位置的记录单元。本发明的监测系统能够对城市空气质量进行实时、自动化、连续性的监测;能定位获取监控装置所在的地理位置;能够自动判断空气污染物是否超标并进行预警;能确定空气污染源的位置,及时且有效地给出相应治理方案,有利于对环境的保护。
Description
技术领域
本发明涉及空气监测领域,特别是一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统。
背景技术
空气监测指对存在于空气中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量。空气监测的项目主要包括二氧化硫、一氧化氮、碳氢化合物、浮尘等。空气监测是大气质量控制和对大气质量进行合理评价的基础。
为了对空气进行监测,一般在一个城市设立若干个空气监测点,安装自动监测的仪器作连续自动监测,将监测结果派人定期取回,加以分析并得到相关的数据。这种监测系统需要大量的人工定期取回监测结果,不仅费时费力,还缺乏时效性、连续性,不利于目前城市空气质量自动检测采集的自动化、无人化、集约化控制管理,且不利于控制人员实时掌握城市空气质量的参数,且对无法定位取样的地址位置,不利于信息集成化建设。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点,本发明的目的是提供一种自动化、实时性、连续性、远程监测、节约人力物力、定位取样点的基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,其中包括:
城市空气监控区域,包括若干个监控子区域,所述监控子区域设有空气质量定点监测组和管理终端,所述空气质量定点监测组设有若干个监控装置;
监控装置,均匀分布于监控子区域内,其中包括有获取所在位置的空气质量数据的空气质量收集器、具有无线通讯功能的物联卡、用于定位的北斗芯片,所述监控装置还设有唯一的ID编码;
后台服务器,包括有云端平台,所述监控装置通过物联网卡与云端平台无线通讯连接,所述后台服务器还包括有城市地图模型,所述城市地图模型设有对应监控装置所在位置的记录单元。
作为本发明的进一步改进:所述监控装置设于监控子区域内城市道路的路灯杆、电线杆、楼宇、屋顶或其他固定建筑物上,相邻接近两个监控装置之间距离设定为20m-1000m。
作为本发明的进一步改进:所述空气质量收集器包括可吸入颗粒物PM2.5传感器、可吸入颗粒物PM10传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、一氧化碳传感器和臭氧传感器。
作为本发明的进一步改进:包括自动化监测方法,具体包括以下步骤:
1)由空气质量收集器采集所在位置的空气质量数据,所述空气质量数据包括可吸入颗粒物PM2.5数值、可吸入颗粒物PM10数值、二氧化硫含量数值、二氧化氮含量数值、一氧化碳含量数值和臭氧含量数值;
2)将空气质量数据、定位信息、采集时间通过物联网卡发送云端平台,所述后台服务器获取空气质量数据、定位信息和采集时间,并导入城市地图模型,所述记录单元根据唯一编码和定位信息关联监控装置,相对应在记录单元中写入空气质量数据和采集时间;
3)设定判断阈值,其中判断阈值包括可吸入颗粒物PM2.5阈值范围、可吸入颗粒物PM10阈值范围、二氧化硫含量阈值范围、二氧化氮含量阈值范围、一氧化碳含量阈值范围和臭氧含量阈值范围;
4)所述空气质量数据以判断阈值进行判断,超出判断阈值的项生成警示信息,在城市地图模型中带有警示信息的记录单元标记出来,将多个带警示信息的记录单元连接,形成城市空气受污染区域。
5)在城市空气受污染区域中统计超过判断阈值最高值,以该记录单元所对应的监控装置所覆盖的范围为污染源位置。
作为本发明的进一步改进:所述步骤4)和步骤5)中,出现受污染区域和确定污染源位置,通过后台服务器发送警示信息到管理终端,警示相应监控区域的负责人及时处理。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的监测系统能够对城市空气质量进行实时、自动化、连续性的监测;能定位获取监控装置所在的地理位置;能够自动判断空气污染物是否超标并进行预警;能确定空气污染源的位置,及时且有效地给出相应治理方案,有利于对环境的保护。
本发明基于物联网能够实现对城市区域的空气进行全面地、远程监测,节约人力物力,利于信息集成化建设。
附图说明
图1为城市空气监控区域的示意图。
图2为监控装置的结构示意图。
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明:
参考图1,一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,其中包括:
城市空气监控区域,包括若干个监控子区域1,所述监控子区域1设有空气质量定点监测组和管理终端,所述空气质量定点监测组设有若干个监控装置2;
监控装置,均匀分布于监控子区域内,其中包括有获取所在位置的空气质量数据的空气质量收集器、具有无线通讯功能的物联卡、用于定位的北斗芯片,所述监控装置还设有唯一的ID编码;
后台服务器,包括有云端平台,所述监控装置通过物联网卡与云端平台无线通讯连接,所述后台服务器还包括有城市地图模型,所述城市地图模型设有对应监控装置所在位置的记录单元。
参考图2,所述监控装置2设于监控子区域内城市道路的路灯杆3上,相邻接近两个监控装置之间距离优选为100m。所述监控装置还包括有太阳能发电组件4,所述太阳能发电组件通过获取光能,转化为电能为监控装置供电。
所述空气质量收集器包括可吸入颗粒物PM2.5传感器、可吸入颗粒物PM10传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、一氧化碳传感器和臭氧传感器。
参考图3,一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,包括自动化监测方法,具体包括以下步骤:
1)由空气质量收集器采集所在位置的空气质量数据,所述空气质量数据包括可吸入颗粒物PM2.5数值、可吸入颗粒物PM10数值、二氧化硫含量数值、二氧化氮含量数值、一氧化碳含量数值和臭氧含量数值;
2)将空气质量数据、定位信息、采集时间通过物联网卡发送云端平台,所述后台服务器获取空气质量数据、定位信息和采集时间,并导入城市地图模型,所述记录单元根据唯一编码和定位信息关联监控装置,相对应在记录单元中写入空气质量数据和采集时间;
3)设定判断阈值,其中判断阈值包括可吸入颗粒物PM2.5阈值范围、可吸入颗粒物PM10阈值范围、二氧化硫含量阈值范围、二氧化氮含量阈值范围、一氧化碳含量阈值范围和臭氧含量阈值范围;
4)所述空气质量数据以判断阈值进行判断,超出判断阈值的项生成警示信息,在城市地图模型中带有警示信息的记录单元标记出来,将多个带警示信息的记录单元连接,形成城市空气受污染区域。
所述城市空气受污染区域覆盖的监控子区域,通过后台服务器发送警示信息到管理终端,同时给出治理方案。
所述管理终端可以通过无线通讯功能获取云端平台的城市地图模型,实时同步,加强对其所管辖的监控子区域的城市空气管理,同时可以随时获取监控子区域每个的记录单元所获取空气质量数据,对环境的变化进行预防,提高城市空气的管理效率。
5)在城市空气受污染区域中统计超过判断阈值最高值,以该记录单元所对应的监控装置所覆盖的范围为污染源位置。通过后台服务器发送相应信息到管理终端,及时处理污染源问题,减少空气污染带来的危害。
综上所述,本领域的普通技术人员阅读本发明文件后,根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案,均属于本发明所保护的范围。
Claims (5)
1.一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,其特征是包括:
城市空气监控区域,包括若干个监控子区域,所述监控子区域设有空气质量定点监测组和管理终端,所述空气质量定点监测组设有若干个监控装置;
监控装置,均匀分布于监控子区域内,其中包括有获取所在位置的空气质量数据的空气质量收集器、具有无线通讯功能的物联卡、用于定位的北斗芯片,所述监控装置还设有唯一的ID编码;
后台服务器,包括有云端平台,所述监控装置通过物联网卡与云端平台无线通讯连接,所述后台服务器还包括有城市地图模型,所述城市地图模型设有对应监控装置所在位置的记录单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,其特征是:所述监控装置设于监控子区域内城市道路的路灯杆、电线杆、楼宇、屋顶、烟囱或其他固定建筑物上。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,其特征是:所述空气质量收集器包括可吸入颗粒物PM2.5传感器、可吸入颗粒物PM10传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、一氧化碳传感器和臭氧传感器。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,其特征是:包括自动化监测方法,具体包括以下步骤:
1)由空气质量收集器采集所在位置的空气质量数据,所述空气质量数据包括可吸入颗粒物PM2.5数值、可吸入颗粒物PM10数值、二氧化硫含量数值、二氧化氮含量数值、一氧化碳含量数值和臭氧含量数值;
2)将空气质量数据、定位信息、采集时间通过物联网卡发送云端平台,所述后台服务器获取空气质量数据、定位信息和采集时间,并导入城市地图模型,所述记录单元根据唯一编码和定位信息关联监控装置,相对应在记录单元中写入空气质量数据和采集时间;
3)设定判断阈值,其中判断阈值包括可吸入颗粒物PM2.5阈值范围、可吸入颗粒物PM10阈值范围、二氧化硫含量阈值范围、二氧化氮含量阈值范围、一氧化碳含量阈值范围和臭氧含量阈值范围;
4)所述空气质量数据以判断阈值进行判断,超出判断阈值的项生成警示信息,在城市地图模型中带有警示信息的记录节单元标记出来,将多个带警示信息的记录节单元连接,形成城市空气受污染区域。
5)在城市空气受污染区域中统计超过判断阈值最高值,以该记录单元所对应的监控装置所覆盖的范围为污染源位置。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网监控城市空气质量的自动化监测系统,其特征是:所述步骤4)和步骤5)中,出现受污染区域和确定污染源位置,通过后台服务器发送警示信息到管理终端,警示相应监控区域的负责人及时处理。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181218 |
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