CN110716019A - 一种环境空气质量移动监测系统及监测方法 - Google Patents

一种环境空气质量移动监测系统及监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种环境空气质量移动监测系统及监测方法，涉及空气监测技术领域，可以包括摄像头模块：用于监控周围环境；传感器模块：用于检测空气内的各种成分；自动行走机构：用于在地面进行移动；防碰撞模块：用于侦测是否有阻挡物；伸缩机构：用于调整传感器模块的整体高度；转向机构：用于调整自动行走机构的移动方向；传输模块：用于传输实时数据；还包括，定位模块：用于进行位置定位。本发明通过设置自动行走机构、转向机构与防碰撞模块，相对于传统检测系统，可以自动进行移动，移动过程中对各个位置进行监测，有效避免了有人使用降污染装置对监测系统造成影响的问题，从而提高监测的精准度。

Description

一种环境空气质量移动监测系统及监测方法
技术领域
本发明涉及空气监测技术领域，特别是涉及一种环境空气质量移动监测系统及监测方法。
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，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。
但是，目前的检测系统无法进行移动监测，导致有人对监测系统周边进行喷水雾进行降污染处理，使得监测结果不够精准；且目前的监测系统需要定期有工作人员将监测结果取出并带回，导致人工成本较高，监测结果无法做到第一时间反馈。
发明内容
本发明的目的是提供一种环境空气质量移动监测系统及监测方法，以解决监测结果不够精准与人工成本较高，监测结果无法做到第一时间反馈的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种环境空气质量移动监测系统，包括用于监控周围环境的摄像头模块、用于检测空气内的各种成分的传感器模块、用于侦测是否有阻挡物的防碰撞模块、用于在地面进行移动的自动行走机构和用于调整自动行走机构的移动方向的转向机构；
所述摄像头模块和传感器模块与所述中心处理器电连接，所述中心处理器还连接有传输模块，用于传输实时数据；所述中心处理器还与所述自动行走机构和所述转向机构连接，用于驱动所述自动行走机构和所述转向机构运行；
还包括有电源模块，所述电源模块与所述传感器模块、摄像头模块、防碰撞模块、自动行走机构、转向机构、传输模块以及所述中心处理器电连接。
优选的，还包括伸缩机构，所述中心处理器与所述伸缩结构连接，用于控制所述伸缩机构运行，调整所述传感器模块的整体高度；所述伸缩机构与所述电源模块连接。
优选的，所述伸缩机构包括有伺服电机、丝杆、套筒与限位环，所述伺服电机的输出端与丝杆通过转轴转动连接，所述套筒固定设置在丝杆的外侧，所述限位环通过连接杆固定在套筒的一侧，所述传感器模块固定在套筒的另一侧，限位环的内壁固定有与之相匹配的限位柱。
优选的，还包括定位模块，所述定位模块基于GPS导航实现实时定位，所述定位模块与所述电源模块电连接。
优选的，所述摄像头模块包括有摄像头、红外传感器与升降机构，所述摄像头固定在所述升降机构上，所述红外传感器与升降机构通过中心处理器电性连接。
优选的，所述传感器模块内安装有多组气体检测传感器，所述气体检测传感器包括有硫化物传感器，所述硫化物传感器通过所述中心处理器外接有报警灯与蜂鸣器。
优选的，所述防碰撞模块包括红外传感器与红外线发射器，所述红外发射器接近障碍物时，红外线遇到障碍物被反射至红外传感器，红外传感器从而发出遇到障碍物的电信号。
优选的，所述自动行走机构包括轮子和双轴电机，所述双轴电机驱动所述轮子行走。
优选的，所述电源模块为太阳能电池模组，包括多组太阳能电池，用于将太阳能转为电能。
本发明还公开一种环境空气质量移动监测方法，包括下列步骤：
步骤一：传感器模块对周边空气进行检测，摄像头模块对周边进行监控；
步骤二：防碰撞模块运行；
步骤三：自动行走机构配合转向机构进行移动；
步骤四：定位模块通过传输模块进行实时定位；
步骤五：伸缩机构运行，对不同高度的空气进行检测；
步骤六：传输模块将传感器模块所检测到的数据，与摄像头模块所拍摄到的画面进行传输；
步骤七：太阳能电池模组将太阳能转为电能。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明通过设置自动行走机构、转向机构与防碰撞模块，相对于传统检测系统，本系统可以自动进行移动，移动过程中对各个位置进行监测，有效避免了有人使用降污染装置对监测系统造成影响的问题，从而提高监测的精准度；通过设置中心处理器与传输模块，中心处理器将传感器模块所监测到的数据转为电信号，再通过传输模块发送至后台或云端，同时中心处理器将摄像模块所拍摄的画面转为数字信号，再通过传输模块发送至后台或云端，从而实现数据的实时上传，从而实现第一时间进行数据反馈的目的。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明环境空气质量移动监测系统的工作流程图；
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，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种环境空气质量移动监测系统及监测方法，以解决监测结果不够精准与人工成本较高，监测结果无法做到第一时间反馈的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种环境空气质量移动监测系统，包括：
摄像头模块：用于监控周围环境；
传感器模块：用于检测空气内的各种成分；
自动行走机构：用于在地面进行移动；
防碰撞模块：用于侦测是否有阻挡物；
伸缩机构：用于调整传感器模块的整体高度；
转向机构：用于调整自动行走机构的移动方向；
传输模块：用于传输实时数据：
还包括，
定位模块：用于进行为位置定位；
太阳能电池模组：用于将太阳能转换为电能；
中心处理器：用于将摄像头模块所拍摄的画面转为数字信号；用于传感器模块所检测的信号转为数字信号；用于控制自动行走机构；用于接收防碰撞模块所发出的电信号；用于控制伸缩机构运行；用于控制转向机构转向。
在本实施例中，摄像头模块包括有摄像头、红外传感器与升降机构，摄像头固定在升降机构上，红外传感器与升降机构通过中心处理器电性连接，红外传感器感应到有人靠近时，将信号传递至中心处理器，通过中心处理器控制升降机构将摄像头降下，便于防止摄像头模块被人破坏；其中升降机构采用电动伸缩杆，或者与伸缩机构采用相同的结构。
在本实施例中，传感器模块内安装有多组气体检测传感器，其中包括有硫化物传感器，硫化物传感器通过中心处理器外接有报警灯与蜂鸣器，便于对地区处硫化物超排进行警报。
在本实施例中，自动行走机构包括轮子与双轴电机，轮子为爬楼梯用轮子(具体为：CN 208469469 U专利内公开的上楼梯轮子)，便于系统移动时不受制于楼梯限制。
在本实施例中，所述防碰撞模块包括红外传感器与红外线发射器，所述红外发射器接近障碍物时，红外发射器发射出的红外线遇到障碍物被反射至红外传感器，红外传感器从而发出遇到障碍物的电信号，当中心处理器接收到信号后，控制自动行走机构配合转向机构实现转向行走，躲避障碍物；其中转向机构采用现有的车辆转向机构即可。
所述伸缩机构包括有伺服电机、丝杆、套筒与限位环，所述伺服电机的输出端与丝杆通过转轴转动连接，所述套筒固定设置在丝杆的外侧，所述限位环通过连接杆固定在套筒的一侧，所述传感器模块固定在套筒的另一侧，限位环的内壁固定有与之相匹配的限位柱，伺服电机通过转轴带动丝杆转动，此时在限位柱与限位环的作用下，套筒带动丝杆上下移动，从而套筒带动传感器模块整体上下移动，便于防碰撞模块进行障碍物感应，便于伸缩机构进行伸缩。
在本实施例中，定位模块为GPS模块，其是基于GPS导航技术实现的实时定位，便于进行实时定位。
在本实施例中，包括下列步骤：
步骤一：传感器模块对周边空气进行检测，摄像头模块对周边进行监控；
步骤二：防碰撞模块运行；
步骤三：自动行走机构配合自动转向机构进行移动；
步骤四：定位模块通过传输模块进行实时定位，具体地，通过传输模块将定位模块的位置信息传输至后台或者云端，实现实时定位；
步骤五：伸缩机构运行，对不同高度的空气进行检测；
步骤六：传输模块将传感器模块所检测到的数据，与摄像头模块所拍摄到的画面进行传输；
步骤七：太阳能电池模组将太阳能转为电能。
在本实施例中，步骤六中的数据与画面进行传输前，需经过中心处理器将其转为数字信号，便于数据与画面进行传输，在步骤四中定位模块是基于GPS导航实现定位的，传输模块采用基于模拟微波传输技术进行无线传输的传输模块。
在本实施例中，步骤七中的太阳能电池模组与传感器模块、摄像头模块、防碰撞模块、自动行走机构、转向机构、定位模块、传输模块与伸缩机构电性连接，便于太阳能电池模组给各个模块或机构提供电能。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种环境空气质量移动监测系统，其特征在于：包括用于监控周围环境的摄像头模块、用于检测空气内的各种成分的传感器模块、用于侦测是否有阻挡物的防碰撞模块、用于在地面进行移动的自动行走机构和用于调整自动行走机构的移动方向的转向机构；
所述摄像头模块和传感器模块与所述中心处理器电连接，所述中心处理器还连接有传输模块，用于传输实时数据；所述中心处理器还与所述自动行走机构和所述转向机构连接，用于驱动所述自动行走机构和所述转向机构运行；
还包括有电源模块，所述电源模块与所述传感器模块、摄像头模块、防碰撞模块、自动行走机构、转向机构、传输模块以及所述中心处理器电连接。
2.根据权利要求1所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：还包括伸缩机构，所述中心处理器与所述伸缩结构连接，用于控制所述伸缩机构运行，调整所述传感器模块的整体高度；所述伸缩机构与所述电源模块连接。
3.根据权利要求2所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：所述伸缩机构包括有伺服电机、丝杆、套筒与限位环，所述伺服电机的输出端与丝杆通过转轴转动连接，所述套筒固定设置在丝杆的外侧，所述限位环通过连接杆固定在套筒的一侧，所述传感器模块固定在套筒的另一侧，限位环的内壁固定有与之相匹配的限位柱。
4.根据权利要求1或2所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：还包括定位模块，所述定位模块基于GPS导航实现实时定位，所述定位模块与所述电源模块电连接。
5.根据权利要求1所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：所述摄像头模块包括有摄像头、红外传感器与升降机构，所述摄像头固定在所述升降机构上，所述红外传感器与升降机构通过中心处理器电性连接。
6.根据权利要求1所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：所述传感器模块内安装有多组气体检测传感器，所述气体检测传感器包括有硫化物传感器，所述硫化物传感器通过所述中心处理器外接有报警灯与蜂鸣器。
7.根据权利要求1所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：所述防碰撞模块包括红外传感器与红外线发射器，所述红外发射器接近障碍物时，红外线遇到障碍物被反射至红外传感器，红外传感器从而发出遇到障碍物的电信号。
8.根据权利要求1所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：所述自动行走机构包括轮子和双轴电机，所述双轴电机驱动所述轮子行走。
9.根据权利要求1所述的环境空气质量移动监测系统，其特征在于：所述电源模块为太阳能电池模组，包括多组太阳能电池，用于将太阳能转为电能。
10.一种环境空气质量移动监测方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤一：传感器模块对周边空气进行检测，摄像头模块对周边进行监控；
步骤二：防碰撞模块运行；
步骤三：自动行走机构配合转向机构进行移动；
步骤四：定位模块通过传输模块进行实时定位；
步骤五：伸缩机构运行，对不同高度的空气进行检测；
步骤六：传输模块将传感器模块所检测到的数据，与摄像头模块所拍摄到的画面进行传输；
步骤七：太阳能电池模组将太阳能转为电能。
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