CN110632860A - 一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置，包括：控制单元，仪器输出接口与控制单元的连接单元，外接控制APP，WIFI无线连接单元，供电及电源控制单元，供电与网络指示单元，外壳单元。控制单元的连接单元和监测仪器的串口或蓝牙接口进行连接和数据传输；控制单元通过与外接控制APP的WIFI无线连接单元对所述监测数据进行网络传输；外接控制APP接收到处理结果后向云端系统进行上报。本装置的应用，解决了在环境监测活动中监测仪器数据依赖人工填报的问题，实现了监测过程数据、结果数据的快捷上传，本装置不需要对监测仪器进行改造，具有良好的通用性。

Description

一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置

技术领域

本发明涉及环保监控技术领域，尤其涉及一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置。

背景技术

随着环境监测要求的不断提高，对环境监测质量和环境监测数据的真准全提出了更高的要求，这就要求用户能够以更加自动化的方式获得监测仪器的数据。在现有的监测工作中，检测机构，目前的工作流程是用水、气、声等仪器在现场或实验室进行测量，测量数据根据相关标准计算形成测量结果。测量结果在仪器上直接打印凭条，或按要求保存为数据文件，查询选择文件再打印出凭条，纸质凭条随样品走，人工根据打印凭条把数据录入系统。这样的方式容易出错，同时需要大量的人工干预，一方面对于参与人员的基本水平和熟练程度有着比较高的要求，另一方面对于监测工作的防造假也有着较高的要求。

目前，检测机构和监管方都要求把测量结果数据直接自动导入到实验室信息管理Lims系统，替代人工录入操作。在这样的背景下，就需要提供一种快捷自动化的技术手段实现环境监测仪器的结果上报到对应的应用系统中，以这种虚拟打印的模式替代传统的利用打印机打印凭条的使用方式。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），解决了传统环境监测过程中监测仪器数据人工录入和手工打印到应用系统中的问题，提高了使用效率，保证了数据的质量和真实性。

鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），所述环境监测仪器包括：多类型环境监测设备，所述多类型环境监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC、噪音/水质进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC、噪音、水质的监测数据进行发送；ESP32控制单元，通过与环境监测仪器的串口/蓝牙输出接口连接，获得所述环境监测仪器的输出测量结果并进行结果解析与标准化处理；测量仪器输出接口与ESP32控制单元的连接单元，通过仪器的串口或蓝牙接口实现与本装置的连接和数据传输；ESP32控制单元与外接控制APP的无线连接单元，在所述ESP32控制单元发出的控制信号的控制下，通过与外接控制APP的WIFI无线连接对所述监测数据进行网络传输；供电与电源控制单元，控制供电情况，为ESP32控制单元和接口单元进行供电，并在虚拟打印装置外壳单元的显示灯上进行显示；外接控制APP，接收到处理结果后向后端的云端系统进行上报；信号连接与电源连接的指示单元，标识对应的ESP32控制单元控制和环境监测仪器以及外接控制APP的连通情况，并在虚拟打印装置外壳单元的显示灯上进行显示；虚拟打印装置外壳单元，对本装置涉及的控制、电源、接口灯单元进行统一的封装。

优选的，所述用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传）包括：ESP32控制单元，仪器输出接口与ESP32控制单元的连接单元，ESP32控制单元与外接控制APP的WIFI无线连接单元，供电及电源控制单元，供电与网络指示显示单元。这些部分统一置于虚拟打印装置外壳单元中，与外接控制APP进行通信，向云端传输数据。

优选的，所述多类型环境监测设备还包括：烟气类环境监测设备、烟尘类环境监测设备、油烟类环境监测设备、臭氧类环境监测设备、VOC类环境监测设备,其中，所述烟气类环境监测设备、烟尘类环境监测设备、油烟类环境监测设备、臭氧类环境监测设备、VOC类环境监测设备、噪音监测设备、水质监测设备分别与本装置通过串口或蓝牙方式进行连接。

优选的，所述ESP32控制单元还包含各类环境监测仪器发送监测数据的接收解析和标准化处理功能，使数据形成统一的json串形式进行发送。

优选的，所述ESP32控制单元与外接控制APP的WIFI无线连接单元还包括热点设置和通讯控制功能，通过ESP32控制单元控制手机形成热点，快速虚拟打印装置连接手机热点完成数据传输；

优选的，所述供电及电源控制单元还包括对装置内ESP32控制单元和各接口单元供电和电源控制的功能，保证各单元模块的正常工作；

优选的，所述供电与网络指示显示单元还包括多指示灯机制，对供电情况和网络连接情况进行显示，帮助用户对装置的状态进行把握。

一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），包括以下步骤：

步骤一：装配本装置，并与环境监测仪器对应的串口或蓝牙连接；

步骤二：将本装置与对应的外置APP通过WIFI无线连接方式连接；

步骤三：监测仪器产生数据后通过串口或蓝牙输出到本装置；

步骤四：本装置使用ESP32控制单元对监测仪器数据解析和标准化后形成json数据串通过WIFI无线连接传输给外置APP；

步骤五：外置APP通过自身的网络信息传输方式将接收到的数据传输给后端的云端应用系统；

步骤六：供电和电源控制单元为ESP32控制单元及各接口进行持续供电与控制;

步骤七：供电与网络指示显示单元根据供电和网络连接、数据传输的情况进行不同的指示显示。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1.在本发明实施例提供的一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），所述用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置包括：多类型环境监测设备，所述多类型环境监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC、噪音、水质进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC、噪音、水质的监测数据进行发送；ESP32控制单元，通过与环境监测仪器的串口/蓝牙输出接口连接，获得所述环境监测仪器的输出测量结果并进行结果解析与标准化处理；测量仪器输出接口与ESP32控制单元的连接单元，通过仪器的串口或蓝牙接口实现与本装置的连接和数据传输；ESP32控制单元与外接控制APP的无线连接单元，在所述ESP32控制单元发出的控制信号的控制下，通过与外接控制APP的WIFI无线连接对所述监测数据进行网络传输；供电与电源控制单元，控制供电情况，为ESP32控制单元和接口单元进行供电，并在虚拟打印装置外壳单元的显示灯上进行显示；外接控制APP，接收到处理结果后向后端的云端系统进行上报；信号连接与电源连接的指示单元，标识对应的ESP32控制单元控制和环境监测仪器以及外接控制APP的连通情况，并在虚拟打印装置外壳单元的显示灯上进行显示；虚拟打印装置外壳单元，对本装置涉及的控制、电源、接口灯单元进行统一的封装。

解决了传统环境监测过程中监测仪器数据人工录入和手工打印到应用系统中的问题，提供了虚拟打印的模式替代传统的利用打印机打印凭条的使用方式，使测量结果数据直接自动导入到实验室信息管理Lims系统，替代人工录入操作，提高了使用效率，保证了数据的质量和真实性。

2.本发明实施例通过ESP32控制单元和连接单元与环境监测仪器的串口和蓝牙进行连接，获得仪器输出的监测数据与结果数据，并通过ESP32控制单元实现数据的解析与标准化，形成json形式的标准化数据，解决了不同类型仪器物联化结果输出的需求，能够在不对现有仪器改动的情况下将原本通过串口或蓝牙打印的数据实现虚拟转换和导出，为监测数据的自动化流转提供了高效和通用化的方式。

3.本发明实施例还通过WIFI无线通信的方式实现ESP32控制单元控制的外置APP通信，实现监测数据向手机端的有效流转，并通过外置APP与云端的有效连接和通信，实现了监测数据向云端应用系统的高效流转，流转过程不依赖外部网络，有效利用手机自身的网络传输能力，并通过APP与云端的交互形式使不同仪器设备和云端系统的数据交互能力标准化与统一化，充分满足不同仪器设备接入云端系统的需求。

4.本发明实例还提供了有效的电源管理和控制机制、网络及数据连接指示机制等，使用户能够方便快捷的掌握装置的运转情况，了解数据传输和装置供电的状况，辅助用户的使用需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传）的组成结构

图2为一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传）的工作步骤。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

根据图1，本发明提供了一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），该装置对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC、噪音/水质等多类型环境监测设备的监测数据进行自动化接收、转换和应用系统上报，替代传统的人工打印的方法，优化操作过程，提高工作效率，保证数据质量。该装置内置的ESP32控制单元，通过接口连接单元与环境监测仪器的串口/蓝牙输出接口连接，获得所述环境监测仪器的输出测量结果，并进行结果解析与标准化处理。通过与外接控制APP的WIFI无线连接，控制标准化后的监测结果数据向外接控制APP的传输。通过供电与电源控制单元，控制供电情况，为ESP32控制单元和接口单元进行供电。通过信号连接与电源连接的指示单元，标识对应的ESP32控制单元控制和环境监测仪器以及外接控制APP的连通情况，并在虚拟打印装置外壳单元的显示灯上进行显示。通过外接控制APP，接收到处理结果后向后端的云端系统进行上报。通过虚拟打印装置外壳单元，对本装置涉及的控制、电源、接口灯单元进行统一的封装。

所述多类型环境监测设备包括烟气类环境监测设备、烟尘类环境监测设备、油烟类环境监测设备、臭氧类环境监测设备、VOC类环境监测设备,其中，所述烟气类环境监测设备、烟尘类环境监测设备、油烟类环境监测设备、臭氧类环境监测设备、VOC类环境监测设备、噪音监测设备、水质监测设备分别与本装置通过串口或蓝牙方式进行连接。

所述ESP32控制单元包含各类环境监测仪器发送监测数据的接收解析和标准化处理功能，使数据形成统一的json串形式进行发送。解析和标准化处理通过配置式的方式进行，不需要对监测仪器本身进行硬件上的修改，处理后的数据和采用目前手工打印方式的打印凭条上的数据保持一致。ESP32控制单元和外置APP不依赖于后端云系统的形式，可以按照云系统的具体格式与数据要求进行软件实现上的修改与定制。所述外置APP需具备数据接收接口、数据传输协议控制、数据解析、数据打包上传、用户管理、仪器管理、APP版本更新等功能，所述外置APP采用跨平台的方式开发，能够兼容安卓和ios等环境，对应的手机操作系统版本没有强制依赖性，

所述ESP32控制单元与外接控制APP的WIFI无线连接单元还包括热点设置和通讯控制功能，通过ESP32控制单元控制手机形成热点，快速虚拟打印装置连接手机热点完成数据传输，连接过程不依赖于手机的型号和功能，用户也不需要对WIFI无线连接单元进行额外的要求。

所述供电及电源控制单元包括对装置内ESP32控制单元和各接口单元供电和电源控制的功能，保证各单元模块的正常工作，其具备3.3V供电的能力，具备USB外部供电接口，满足通过电源适配器的外部供电支持，同时自带可充电电池，能够满足无外部电源情况下的连续2小时以上工作的供电能力。

所述供电与网络指示显示单元还包括多指示灯机制，对供电情况和网络连接情况进行显示，帮助用户对装置的状态进行把握。对应的显示单元能够对仪器接口连接情况、仪器数据传输情况、电源开机情况、与外置APP的连接和数据传输情况等基本状态进行反映，能够通过指示灯的亮/闭/连续闪烁灯状态进行相应的表示，辅助用户判断。

根据图2，一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），包括以下步骤：

步骤一：装配本装置，并与环境监测仪器对应的串口或蓝牙连接；

步骤二：将本装置与对应的外置APP通过WIFI无线连接方式连接；

步骤三：监测仪器产生数据后通过串口或蓝牙输出到本装置；

步骤四：本装置使用ESP32控制单元对监测仪器数据解析和标准化后形成json数据串通过WIFI无线连接传输给外置APP；

步骤五：外置APP通过自身的网络信息传输方式将接收到的数据传输给后端的云端应用系统；

步骤六：供电和电源控制单元为ESP32控制单元及各接口进行持续供电与控制;

步骤七：供电与网络指示显示单元根据供电和网络连接、数据传输的情况进行不同的指示显示。

本发明提供的一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），解决了传统环境监测过程中监测仪器数据人工录入和手工打印到应用系统中的问题，提供了虚拟打印的模式替代传统的利用打印机打印凭条的使用方式，使测量结果数据直接自动导入到实验室信息管理Lims系统，替代人工录入操作，提高了使用效率，保证了数据的质量和真实性。

对所公开的一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对本实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。

所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。倘若本发明实施例的修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于，所述用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传）包括：

多类型环境监测设备，所述多类型环境监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据通过串口或者蓝牙方式进行发送；

ESP32控制单元，所述ESP32控制单元通过连接单元与多类型环境监测仪器的串口或蓝牙进行连接，接收所述监测数据并进行数据解析和结果标准化，通过WIFI无线连接与外置APP连接，发送控制信号控制外置APP接收标准化后的测量结果并上传云端；

仪器输出接口与ESP32控制单元的连接单元，所述连接单元包含于所述装置内，用于和多类型环境监测仪器的串口或蓝牙进行连接，接收所述来自环境监测仪器的输出数据；

ESP32控制单元与外接控制APP的WIFI无线连接单元，所述WIFI无线连接由ESP32控制单元的控制消息进行控制，通过WIFI无线传输方式将标准化后的结果传输给外接控制APP，进而传输给远端的云端系统；

外接控制APP，所述外接控制APP采用配置式仪器接入方式进行设计，基于json的格式进行数据传输和接收，通过相应的传输指令与对应ESP32控制单元进行环境监测仪器输出数据接收与云端数据传输；

供电及电源控制单元，所述供电及电源控制单元设置在所述装置内，所述供电及电源控制单元与所述ESP32控制单元连接，为所述ESP32控制单元及相应的连接单元提供电力；

供电与网络指示显示单元，所述供电与网络指示单元设置在整个虚拟打印装置的外壳单元上，通过一组4个指示灯的方式进行网络信号连接与供电状态的表示；

虚拟打印装置外壳单元，所述虚拟打印装置外壳单元对仪器输出接口与ESP32控制单元的连接单元、ESP32控制单元、ESP32控制单元与外接控制APP的WIFI无线连接单元、供电及电源控制单元、供电与网络指示单元进行统一的封装，从而与外接控制APP协同，共同完成环境监测仪器数据的快速虚拟打印以及与云端的通信。

2.如权利要求1所述的用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于，所述用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传）还包括：

ESP32控制单元，仪器输出接口与ESP32控制单元的连接单元，ESP32控制单元与外接控制APP的WIFI无线连接单元，供电及电源控制单元，供电与网络指示显示单元；这些部分统一置于虚拟打印装置外壳单元中，与外接控制APP进行通信，向云端传输数据。

3.如权利要求1所述的用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于，对应的环境监测设备包括：烟气类环境监测设备、烟尘类环境监测设备、油烟类环境监测设备、臭氧类环境监测设备、VOC类环境监测设备、噪音监测设备、水质监测设备,其中，烟气类环境监测设备、烟尘类环境监测设备、油烟类环境监测设备、臭氧类环境监测设备、VOC类环境监测设备、噪音监测设备、水质监测设备分别与本装置通过串口或蓝牙方式进行连接。

4.如权利要求1所述的用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于，所述ESP32控制单元还包括：

包含各类环境监测仪器发送监测数据的接收解析和标准化处理功能，使数据形成统一的json串形式进行发送。

5.如权利要求1所述的用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于，所述ESP32控制单元与外接控制APP的WIFI无线连接单元还包括：

热点设置和通讯控制功能，通过ESP32控制单元控制手机形成热点，快速虚拟打印装置连接手机热点完成数据传输。

6.如权利要求1所述的用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于，所述供电及电源控制单元还包括：

包含对装置内ESP32控制单元和各接口单元供电和电源控制的功能，保证各单元模块的正常工作。

7.如权利要求1所述的用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于，所述供电与网络指示显示单元还包括：

多指示灯机制，对供电情况和网络连接情况进行显示，帮助用户对装置的状态进行把握。

8.如权利要求1所述的用于环境监测仪器结果上报的快速虚拟打印装置（飞鹰速传），其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：装配本装置，并与环境监测仪器对应的串口或蓝牙连接；

步骤二：将本装置与对应的外置APP通过WIFI无线连接方式连接；

步骤三：监测仪器产生数据后通过串口或蓝牙输出到本装置；

步骤四：本装置使用ESP32控制单元对监测仪器数据解析和标准化后形成json数据串通过WIFI无线连接传输给外置APP；

步骤五：外置APP通过自身的网络信息传输方式将接收到的数据传输给后端的云端应用系统；

步骤六：供电和电源控制单元为ESP32控制单元及各接口进行持续供电与控制;

步骤七：供电与网络指示显示单元根据供电和网络连接、数据传输的情况进行不同的指示显示。

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