CN109061066A - 一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,包括在城市道路上划分出若干个监控区域,所述监控区域内设有若干空气质量监测仪,所述空气质量监测仪通过锁定件固定在城市道路的路灯杆上,所述空气质量监控仪包括信息采集电气箱、发电装置、物联网卡、信息采集传感器组和定位芯片。本发明通过物联网卡和空气质量检测仪的分布式布置,每个空气质量监控仪获取所在位置的空气质量数据,将空气质量数据导入城市空气地图模型,通过城市空气地图模型可以直观明了获取城市监控区域的城市空气分布情况,清晰知晓城市空气受污染区域和污染源位置,能有连续、实时、有效地对城市空气管理。
Description
技术领域
本发明涉及空气质量监测技术领域,特别是一种可分布式联网的城市空气质量定点监测仪。
背景技术
空气质量的好坏反映了空气污染程度,它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染是一个复杂的现象,在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一,其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业污染、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。多年来在地方经济迅速发展的同时,各地区不断出现不同程度的水、气、噪声等环境污染事件,严重影响了人们的生活质量,阻碍了当地经济的持续发展。
传统的空气质量检测的方法是采用人工监测方式,先对配置试剂,再到现场采样及大气采样器水质进行取样,然后再送至检测机构进行检测,再经过实验室分析的传统操作方法,无法实现及时对空气质量的检测和判断,而且检测方法单一,容易受恶劣天气的影响,耗费大量的人力物力,成本过高,实验室分析得到的空气质量信息与空气取样处的实时空气质量信息可能会存在一定误差,造成空气质量信息监测不准确,不具有实时性;后来随着信息技术的发展,出现了很多自动监测系统,但自动监测系统还不能解决监控空气的连续性、有效性和实时性的问题,同时传统自动监测系统不能获取城市空气受污染的区域和确定污染源的位置。
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实时监控空气质量的变化情况,及时获知城市空气受污染区域和确定污染源位置的一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,包括在城市道路上划分出若干个监控区域,所述监控区域内设有若干空气质量监测仪,所述空气质量监测仪通过锁定件固定在城市道路的路灯杆、电线杆、楼宇、屋顶或其他固定建筑物上,相邻接近两个空气质量监测仪之间距离设定为20m-1000m其中:所述空气质量监控仪包括信息采集电气箱、发电装置、物联网卡、信息采集传感器组和定位芯片;
所述采集电气箱通过锁定件固定在路灯杆上,所述信息采集电气箱两侧设有通风口,两侧通风口形成通风通道,所述信息采集传感器组的采集端放入通风通道中;
所述信息采集传感器组通过物联网卡与云端平台无线通讯连接;
所述发电装置设有太阳能发电板和储电器,所述太阳能发电板设于路灯杆的顶端,所述储电器设于信息采集电气箱内,并与各部件电气连接。
作为本发明的进一步改进:所述信息采集传感器组包括有可吸入颗粒物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:所述空气质量监控仪还包括有后台服务器,所述后台服务器与云端平台连接,所述后台服务器内设有城市空气记录地图模型,所述城市空气记录地图模型对应信息采集传感器组所在位置设有记录单元,其中,所述信息采集传感器组所在位置由定位芯片获取。
作为本发明的进一步改进:所述空气质量监测仪还设有故障检测报警模块,所述故障检测报警模块通过物联网卡与云端平台连接。
作为本发明的进一步改进:所述发电装置包括风能发电机和储电器,所述风能发电机设有风轮和整流器,所述风轮设于路灯杆的顶端,所述整流器设于采集电气箱内,并与储电器连接,所述储电器还设有市电切换模块,通过市电切换模块接入市电线路。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过物联网卡和空气质量检测仪的分布式布置,每个空气质量监控仪获取所在位置的空气质量数据,将空气质量数据导入城市空气地图模型,通过城市空气地图模型可以直观明了获取城市监控区域的城市空气分布情况,清晰知晓城市空气受污染区域和污染源位置,能有连续、实时、有效地对城市空气管理。
本发明采用太阳能或风能发电装置,对部件进行实时供电,利用自身发电功能减少对市电或其他能源的损耗,保证空气质量监控仪的实时工作,精准获取城市空气的情况,给管理者提供实时性地空气质量数据。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明监控区域的结构示意图。
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1-3,一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,包括在城市道路上划分出若干个监控区域1,所述监控区域内设有若干空气质量监测仪2,所述空气质量监测仪通过锁定件11固定在城市道路的路灯杆12上,相邻接近两空气质量监测仪之间距离优选为100m,其中:所述空气质量监控仪包括信息采集电气箱13、发电装置14、物联网卡、信息采集传感器组15和定位芯片;
所述采集电气箱13通过锁定件11固定在路灯杆12上,所述信息采集电气箱13两侧设有通风口16,两侧通风口形成通风通道,所述信息采集传感器组15的采集端放入通风通道中,所述两侧通风口外侧顶端设有向外延伸遮雨档板,减少雨天或恶劣天气对采集电气箱内部的干扰。
所述信息采集传感器组通过物联网卡与云端平台无线通讯连接;所述信息采集传感器组通过采集端获取空气质量数据,通过物联网卡发送空气质量数据、采集时间和定位信息到云端平台,
所述信息采集传感器组包括有:
可吸入颗粒物PM2.5传感器,用于获取可吸入颗粒物PM2.5数值;
可吸入颗粒物PM10传感器,用于获取可吸入颗粒物PM10数值;
二氧化硫传感器,用于获取空气中二氧化硫含量数值;
二氧化氮传感器,用于获取空气中二氧化氮含量数值;
一氧化碳传感器,用于获取空气中一氧化碳含量数值;
臭氧传感器,用于获取空气中臭氧含量数值。
所述发电装置设有太阳能发电板和储电器,所述太阳能发电板设于路灯杆的顶端,所述储电器设于信息采集电气箱内,并与各部件电气连接。
进一步地,所述发电装置包括风能发电机和储电器,所述风能发电机设有风轮和整流器,所述风轮设于路灯杆的顶端,所述整流器设于采集电气箱内,并与储电器连接,所述储电器还设有市电切换模块,通过市电切换模块接入市电线路。
所述空气质量监控仪还包括有后台服务器,所述后台服务器与云端平台连接,所述后台服务器内设有城市空气记录地图模型,所述城市空气记录地图模型对应信息采集传感器组所在位置设有记录单元,其中,所述信息采集传感器组所在位置由北斗定位芯片获取。
所述记录单元根据云端平台获取的空气质量数据,以对应的所在位置定位信息,记录采集时间和空气质量数据。所述城市空气记录地图模型还包括有判断模块,所述判断模块设有相应判断阈值范围,其中所述判断阈值范围包括有可吸入颗粒物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。
所述判断模块根据相应空气质量数据以判断阈值范围进行判断,超出判断阈值的空气质量数据以不同的标识在城市空气地图模型中标记,方便管理者直观获知相应空气质量监控仪所在位置的空气质量情况,同时可以根据标记进行展示出城市空气受污染区域,该受污染区域中可以对比统计超出判断阈值最高的相应记录单元,该记录单元所在位置确定为污染源位置,及时通知监控区域相关负责人进行处理。
所述空气质量监测仪还设有故障检测报警模块,所述故障检测报警模块通过物联网卡与云端平台连接。所述故障检测报警模块通过物联网卡发送故障信号到云端平台,所述后台服务器根据故障信号或无法连接和无法获取空气质量数据的信息导入城市空气地图模型中,并以警告标识进行展示,管理者通过城市空气地图模型展示的警告标识获取相应空气质量监控仪所在位置,及时维修。
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)
1.一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,包括在城市道路上划分出若干个监控区域,所述监控区域内设有若干空气质量监测仪,所述空气质量监测仪通过锁定件固定在城市道路的路灯杆、电线杆、楼宇、屋顶、烟囱或其他固定建筑物上,其特征是:所述空气质量监控仪包括信息采集电气箱、发电装置、物联网卡、信息采集传感器组和定位芯片;
所述采集电气箱通过锁定件固定在路灯杆上,所述信息采集电气箱两侧设有通风口,两侧通风口形成通风通道,所述信息采集传感器组的采集端放入通风通道中;
所述信息采集传感器组通过物联网卡与云端平台无线通讯连接;
所述发电装置设有太阳能发电板和储电器,所述太阳能发电板设于路灯杆的顶端,所述储电器设于信息采集电气箱内,并与各部件电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,其特征是:所述信息采集传感器组包括有可吸入颗粒物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。
3.根据权利要求1所述的一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,其特征是:所述空气质量监控仪还包括有后台服务器,所述后台服务器与云端平台连接,所述后台服务器内设有城市空气记录地图模型,所述城市空气记录地图模型对应信息采集传感器组所在位置设有记录单元,其中,所述信息采集传感器组所在位置由定位芯片获取。
4.根据权利要求1所述的一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,其特征是:所述空气质量监测仪还设有故障检测报警模块,所述故障检测报警模块通过物联网卡与云端平台连接。
5.根据权利要求1所述的一种可分布式物联网的城市空气质量定点监测仪,其特征是:所述发电装置包括风能发电机和储电器,所述风能发电机设有风轮和整流器,所述风轮设于路灯杆的顶端,所述整流器设于采集电气箱内,并与储电器连接,所述储电器还设有市电切换模块,通过市电切换模块接入市电线路。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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