CN111272214A - 一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了环境监测领域的一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法，以解决现有技术中对环境监测误差较大的缺陷，本技术方案如下包括位于室外环境的监测系统，监测系统内置有感应模块、定位模块、电源模块、通信模块和收集测量模块；感应模块分别为测量环境温度及环境风向的第一模块和位于收集测量模块底端的含水量第二模块；所述定位模块用于显示和获取当前检测系统位置信息；电源模块对检测系统进行供电；本技术方案中利用感应模块对于当前环境进行分析和数据采集，同时感应模块划分为两组，一组为监控当前环境信息，另一组位于收集测量模块底部，便于清楚测量当前环境的含水量，提升了检测精度。
Description
技术领域
本发明属于环境监测领域，具体是一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法。
背景技术
现如今我国在社会经济及科学技术上得到了快速的发展，人们的生活水平不断提高，但是由此带来的环境问题也愈发严重，因而环境监测系统的需求也越来越多。现有技术中的环境监测系统存在收集的环境信息不具有实时性的问题，而且用户无法随时方便的远程查看实时的环境信息，使得使用者无法得到好的用户体验。
传统的环境监测方法是人工采集污染源样品，将采集到的样品带回实验室进行分析，这种监测手段不容易监测到实时环境数据，并且在一些环境恶劣的地区，人工无法采集样品。随着微电子技术、计算机技术和无线通信技术等的发展，环境监测系统设计趋向于无线监测，无线传感器网络可以对监测区域全面、高效、经济的布置监测节点，获得环境参数，为人们监测环境提供了一个很好的方法。
为了解决上述问题，现有技术公告号为CN102928019A的方案公开了基于无线传感器和地理信息的环境监测系统及方法，这种方法主要是利用控分中心系统通过GUI人机界面实时监控终端节点所采集到的环境数据；集控分中心通过将环境数据再发送到集控中心，集控中心通过GIS系统发布地理信息GIS服务信息。本发明将环境参数以地图化的形象方式呈现在人机界面上，并对被监测区域发出预警信息，对户外某一区域环境的实时监测。
但是上述方案主要是对定位以及实施图像的检测，在利用传感器检测湿度的情况下，由于风向和温度的关系，往往偏差较大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种对环境进行精确监测的无线网络传感器的环境在线监测系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统，包括位于室外环境的监测系统，监测系统内置有感应模块、定位模块、电源模块、通信模块和收集测量模块；
所述感应模块分别为测量环境温度及环境风向的第一模块和位于收集测量模块底端的含水量第二模块；所述定位模块用于显示和获取当前检测系统位置信息；所述电源模块对检测系统进行供电；
所述通信模块用于远端通信连接，通信模块的接收端信号连接于感应模块，通信模块的信号输出端远程连接有信号服务站。
一种基于无线网络传感器的环境在线监测方法，包括以下步骤；
S1,在检测位置放置室外环境的监测系统，随后操作人员启动电源模块，将检测系统运行；
S2,随后操作人员将通信模块连接于信号服务站，此时操作人员通过校对显示屏将感应模块精准度校准；
S3，操作人员通过信号服务站检测室外环境的情况，当室外环境出现异常时，操作人员打开图形图像处理单元输送的图片进行查看监控；
S4,随后操作人员定期检测监测系统，处理监测系统中信号传输的误差。
进一步，所述检测系统外置有用于抓拍监测环境的摄像头，摄像头连接有将照片压缩处理的图形图像处理单元。
进一步，所述图形图像处理单元连接有存储模块，存储模块用于存储检测信息和存储摄像头照片。
进一步，所述图形图像处理单元连接有数字显示屏，所述数字显示屏用于显示当前温度传感器的传输数据，且数字显示屏带内置有二维码生成器，二维码生成器用于生成图形图像压缩包的数据传输路径。
进一步，所述步骤4中，检测的方法为通过外勤人员定期扫描数字显示屏的二维码，将即时信息与信号服务站的信息进行校对，以便于维护。
采用上述方案后实现了以下有益效果：1、相对于外置监控站的现有技术，本技术方案中结合定位模块对检测的位置以及监测的信息端进行定位控制，合理区分显示当前位置的环境状况。
2、相对于采用定位模块的现有技术，本技术方案中利用感应模块对于当前环境进行分析和数据采集，同时感应模块划分为两组，一组为监控当前环境信息，另一组位于收集测量模块底部，便于清楚测量当前环境的含水量。
3、相对于采用含水量监控的现有技术，本技术方案中利用图形图像处理单元进行图片的压缩处理，便于信息的分流传输，提升了传输的准确率。
4、相对于采用图像压缩处理的现有技术，本技术方案中利用存储模块收集和处理成形图像，便于校对。
5、相对于采用存储模块的现有技术，本技术方案中利用二维码生成器对即时信息进行生成，便于外勤人员核对检查。
附图说明
图1为本发明实施例的模块连接图；
图2为图1中电路连接关系简图。
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。
实施例一
实施例基本如附图1和附图2所示：一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法包括位于室外环境的监测系统，监测系统内置有感应模块、定位模块、电源模块、通信模块和收集测量模块；
感应模块分别为测量环境温度及环境风向的第一模块和位于收集测量模块底端的含水量第二模块；所述定位模块用于显示和获取当前检测系统位置信息；所述电源模块对检测系统进行供电；通信模块用于远端通信连接，通信模块的接收端信号连接于感应模块，通信模块的信号输出端远程连接有信号服务站。
检测系统外置有用于抓拍监测环境的摄像头，摄像头连接有将照片压缩处理的图形图像处理单元，图形图像处理单元连接有存储模块，存储模块用于存储检测信息和存储摄像头照片。
图形图像处理单元连接有数字显示屏，所述数字显示屏用于显示当前温度传感器的传输数据，且数字显示屏带内置有二维码生成器，二维码生成器用于生成图形图像压缩包的数据传输路径。
具体实施过程如下：放置阶段，操作人员在检测位置放置室外环境的监测系统，随后操作人员启动电源模块，将检测系统运行，此时感应模块的第一模块收集周围的环境信息，此时环境信息包括感应模块收集的温度信息和风向信息，第二模块根据收集测量模块内部的含水量进行分析测量，确认此时的湿度情况和含水量情况。
信号连接阶段，操作人员将通信模块与信号服务站连接，此时检测系统带有的摄像头对周围环境进行抓拍，抓拍后的图形图像由图形图像处理单元进行压缩处理，压缩处理后的图形图像单元被存储于存储模块中，随后存储模块的信息通过通信模块将数据分流传输至信号服务站，操作人员可以根据图片结合判断当时的光照度情况。
由于带有本装置带有数字显示屏，在定期维护过程中外勤人员可以观测数字显示屏显示的当前温度，随后由于数字显示屏带内置有二维码生成器，外勤人员可以扫描二维码获取检测时间段内温度数据、风向数据和环境图片，此时外勤人员将二维码获取的信息与信号服务站的信息进行比对，以校准精确度。
实施例二
于2019年8月14日，将本装置摆放于中央公园处，测得的实际数据如下表1所示，
表1为通过二维码实际扫描后的数据
| 时间 | 最高气温 | 最低气温 | 风向 | 风力 | 降水量 |
| 6.00-9.00 | 30℃ | 28℃ | 无持续风向 | 2级 | 86.4mm |
| 9.00-12.00 | 34℃ | 30℃ | 无持续风向 | 2级 | 54.8mm |
| 12.00-15.00 | 36℃ | 32℃ | 无持续风向 | 1级 | 45.3mm |
| 15.00-18.00 | 35℃ | 28℃ | 无持续风向 | 2级 | 60.2mm |
于2019年8月14日，通过气象局检测公布的指标如表2所示，
表2为气象局实际公布的数据
| 日期 | 最高气温 | 最底气温 | 白天天气 | 夜间天气 | 风向 | 风力 |
| 8月14日 | 35℃ | 25℃ | 晴 | 晴 | 无持续风向 | <3级 |
通过两个表对比可知，本技术方案中从类似的温度和风力而言与气象局公布的数据近似，考虑到地表温度和人流量的因素，产生的误差是可以忽略的，本技术方案可以用于较为精确的测量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法，其特征在于：包括位于室外环境的监测系统，监测系统内置有感应模块、定位模块、电源模块、通信模块和收集测量模块；
所述感应模块分别为测量环境温度及环境风向的第一模块和位于收集测量模块底端的含水量第二模块；所述定位模块用于显示和获取当前检测系统位置信息；所述电源模块对检测系统进行供电；
所述通信模块用于远端通信连接，通信模块的接收端信号连接于感应模块，通信模块的信号输出端远程连接有信号服务站。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法，其特征在于：所述检测系统外置有用于抓拍监测环境的摄像头，摄像头连接有将照片压缩处理的图形图像处理单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法，其特征在于：所述图形图像处理单元连接有存储模块，存储模块用于存储检测信息和存储摄像头照片。
4.根据权利要求3所述的一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法，其特征在于：所述图形图像处理单元连接有数字显示屏，所述数字显示屏用于显示当前温度传感器的传输数据，且数字显示屏带内置有二维码生成器，二维码生成器用于生成图形图像压缩包的数据传输路径。
5.一种基于无线网络传感器的环境在线监测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤；
S1,在检测位置放置室外环境的监测系统，随后操作人员启动电源模块，将检测系统运行；
S2,随后操作人员将通信模块连接于信号服务站，此时操作人员通过校对显示屏将感应模块精准度校准；
S3，操作人员通过信号服务站检测室外环境的情况，当室外环境出现异常时，操作人员打开图形图像处理单元输送的图片进行查看监控；
S4,随后操作人员定期检测监测系统，处理监测系统中信号传输的误差。
6.根据权利要求5所述的一种基于无线网络传感器的环境在线监测系统及监测方法，其特征在于：所述步骤4中，检测的方法为通过外勤人员定期扫描数字显示屏的二维码，将即时信息与信号服务站的信息进行校对，以便于维护。
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