CN111579005A - 一种大气环境参数监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大气环境参数监测方法，包括划分网格、布点、监测处理和追溯污染源，通过升降平台配合驱动机构使用，可根据实际需求，调节监测探头的高度，用于监测不同高度大气的监测，且驱动机构配合保护模块使用，可在风速高于触发阈值时，启动驱动机构，使得升降台下降至最低端，自动降低监测站的高度，避免风速过大导致监测站翻到，提高装置的稳定性，将相邻两个监测站进行关联，建立成关联小组，并预设相差阈值，通过将关联小组实时监测的差值与相差阈值进行对比，在监测区域内出现污染源时，记录出现异常的关联小组，并通过多个异常组进行连线，可定位和获得污染源区，管理员可第一时间锁定，并快速寻找到污染源，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，具体为一种大气环境参数监测方法。
背景技术
随着人类社会的不断发展，科技的不断提高，人们对于自然环境的破坏也越来越严重，尤其是大气环境。大气环境对于人类来说至关重要，同时在现代社会，城市中居住着多多人口，而城区的大气环境直接影响到人们的健康，因此有必要对城区的大气环境进行时刻监测，现有技术中，通过在待监测区域布设多个监测站进行监测工作，现有的监测站需要人工进行搬运至监测地点，并通过支撑杆将监测设备进行支撑固定，费事费力，且检测高度一定，监测效果差，当需要调整时，通过人工拆卸并搬运，增加维护和调整时间，降低工作效率，且当区域出现新的污染源时，需要通过人工一点点排出寻找污染源，浪费大量时间，所以急需一种大气环境参数监测方法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种大气环境参数监测方法，网格化布设若干个可移动可升降的监测站，方便管理者快速布点可调整，提高工作效率，且可升降便于监测站在不同高度进行监测，使得监测数据更加立体全面，通过将两个监测站设置成关联小组，可快速缩小污染源范围，方便管理者快速进行锁定污染区，提高工作效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大气环境参数监测方法，包括：
S1、划分网格：选择待监测区域，并根据卫星地图信息，将该区域进行网格划分；
S2、布点：在网格交点处布设监测站，通过监测站采集不同点大气参数值，其中，监测站周围无障碍物遮挡；其中，
监测站包括监测箱，监测箱顶端设有升降平台，所述升降平台上安装有若干个监测探头，其监测高度随随升降平台升降改变；
监测箱底部安装有底盘，所述底盘包括用于移动的车轮和用于支撑固定的支撑架，车轮与支撑架均与交换机构相连，实现车轮和支撑架的工作切换，其中，车轮工作时，监测站为移动态，可在迁移装置的带动下移动，支撑架工作时，监测站为工作态；
S3、监测处理：各个监测站利用通信模块将采集的数值传输至数据终端储存，并根据各个监测站的数值绘制出监测区域环境参数的分布图；
S4、追溯污染源：包括建立关联、设置相差阈值、实时对比和确定污染区域，具体如下，
a、对所有相邻的两个监测站都进行关联，建立成关联小组；
b、基于所有监测站监测的数值，设置相差阈值；
c、将关联小组监测实时监测的差值与相差阈值进行对比；
d、基于对比结果，将多个高于相差阈值的监测站连线构成污染区。
优选的，在步骤S2中，所述监测箱内部设有控制模块、通信模块、电源模块和监测模块，所述电源模块与控制模块、通信模块和监测模块相连，用于提供电能，所述监测模块输入端与若干个监测探头输出端相连，接收监测探头采集的数据，且监测模块的输出端与控制端的出入端相连，将接收的数据传输至控制模块进行处理，所述控制模块与通信模块相连，并通过通信模块与互联网相连，将监测数据传输至远程的数据终端。
优选的，在步骤S2中，所述监测箱顶端安装有太阳能板，通过太阳能板为电源模块提供能源。
优选的，所述若干个监测探头用于监测包括但不限于风向、风速、温度、湿度、一氧化碳、PM2.5和氮氧化合物。
优选的，所述所述监测箱内部还包括驱动机构，所述驱动机构与升降平台相连，在驱动机构的驱动下可带动升降平台进行升降，且驱动机构与控制模块相连，并受控制模块控制。
优选的，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有转轴，所述转轴外侧套接有多个齿轮；
所述升降平台包括用于安装监测探头的安装板，所述安装板底端连接有多个齿条，所述齿条与齿轮啮合连接，且齿条可随着齿条的转动上下移动。
优选的，所述监测箱内部还包括保护模块，保护模块与控制模块相连，保护模块设有触发阈值，控制模块将采集模块传输的数值进行处理，并将风速数值与触发阈值相对比，高于触发阈值时，发出警告信息，并通过控制模块启动驱动机构，带动升降台下降至最低端。
优选的，在步骤S2中，所述交换机构包括电动车轮伸缩杆和电动支撑架伸缩杆，所述电动车轮伸缩杆与车轮相连，实现车轮的升降，电动支撑架伸缩杆与支撑架相连，实现支撑架的升降；
所述交换机构与控制模块相连，受控制模块的控制。
优选的，在步骤S3中，数据终端储储存各个监测站采集的数据、警告信息以及对应监测站的位置信息，并根据各个监测站的数值绘制出监测区域环境参数的分布图。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明中，基于卫星地图，对待监测区域进行网格化划分，并选取网格交点进行布点，使得布点更加均匀规律，提高监测的精准度，利用通信模块将各个监测站采集的数据利用互联网传输至数据终端进行统一处理，便于管理者进行管理，并根据接收的数据绘制相应的图标，使其更加直观的了解监测区域内部的大气环境。
2、本发明中，通过升降平台配合驱动机构使用，可根据实际需求，调节监测探头的高度，改变监测点，用于监测不同高度大气的监测，使得监测数据更加立体全面，且驱动机构配合保护模块使用，可在风速高于触发阈值时，启动驱动机构，使得升降台下降至最低端，自动降低监测站的高度，避免风速过大导致监测站翻到，提高装置的稳定性。
3、本发明中，监测箱底部安装有底盘，底盘上安装有车轮和支撑架，且车轮和支撑架均与交换机构相连，可在交换机构的驱动下，使得车轮和支撑架进行切换，在车轮工作时，便于移动监测站，使其移动至合适位置，方便管理人员移动监测站的位置，无需通过吊装搬运，移动时工作位置时，交换机构可抬起车轮，同时降下支撑架，利用支撑架将监测站稳稳的固定，监测站的利用交换机构，切换车轮和支撑架，改变监测站的状态，使得监测站进行更加灵活，方便根据实际环境变化进行重新布设和调整，提高检测站的灵活性。
4、本发明中，监测箱顶端安装有太阳能板，通过太阳板可将太阳能转化为电能，为电源模块提供能源，节约电能，使用更加环保。
5、本发明中，将相邻两个监测站进行关联，建立成关联小组，并预设相差阈值，通过将关联小组实时监测的差值与相差阈值进行对比，在监测区域内出现污染源时，记录出现异常的关联小组，并通过多个异常组进行连线，形成异常区域，从而定位和获得污染源区，管理员可第一时间锁定改区域，并快速寻找到污染源，降低排查范围，提高工作效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明监测方法的流程图；
图2是本发明网格布点的结构示意图；
图3是本发明监测站的结构示意图；
图4是本发明监测箱的结构示意图；
图5是本发明驱动机构的结构示意图；
图中标号：1、监测箱；2、升降平台；3、底盘；4、驱动机构；401、驱动电机；402、转轴；403、齿轮；5、安装板；6、齿条；7、监测探头；8、车轮；9、支撑架；10、电动车轮伸缩杆；11、电动支撑架伸缩杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-3所示，一种大气环境参数监测方法，包括：
S1、划分网格：选择待监测区域，并根据卫星地图信息，将该区域进行网格划分；
S2、布点：在网格交点处布设监测站，通过监测站采集不同点大气参数值，其中，监测站周围无障碍物遮挡；其中，
监测站包括监测箱1，监测箱1顶端设有升降平台2，升降平台2上安装有若干个监测探头7，其监测高度随随升降平台2升降改变；
监测箱1底部安装有底盘3，底盘3包括用于移动的车轮8和用于支撑固定的支撑架9，车轮8与支撑架9均与交换机构相连，实现车轮8和支撑架9的工作切换，其中，车轮8工作时，监测站为移动态，可在迁移装置的带动下移动，支撑架9工作时，监测站为工作态；
S3、监测处理：各个监测站利用通信模块将采集的数值传输至数据终端储存，并根据各个监测站的数值绘制出监测区域环境参数的分布图；
S4、追溯污染源：包括建立关联、设置相差阈值、实时对比和确定污染区域，具体如下，
a、对所有相邻的两个监测站都进行关联，建立成关联小组；
b、基于所有监测站监测的数值，设置相差阈值；
c、将关联小组监测实时监测的差值与相差阈值进行对比；
d、基于对比结果，将多个高于相差阈值的监测站连线构成污染区。
如图4所示，在步骤S2中，监测箱1内部设有控制模块、通信模块、电源模块和监测模块，电源模块与控制模块、通信模块和监测模块相连，用于提供电能，监测模块输入端与若干个监测探头7输出端相连，接收监测探头7采集的数据，且监测模块的输出端与控制端的出入端相连，将接收的数据传输至控制模块进行处理，控制模块与通信模块相连，并通过通信模块与互联网相连，将监测数据传输至远程的数据终端。
其中，若干个监测探头7用于监测包括但不限于风向、风速、温度、湿度、一氧化碳、PM2.5和氮氧化合物，通过监测探头7监测布点的大气环境参数，并传输至控制模块，控制模块通过通信模块将接收的信息通过互联网传输至远程的数据终端，可对所有布点环境进行全面监测，提高检测侧精准度。
优选的，在步骤S2中，监测箱1顶端安装有太阳能板，通过太阳能板为电源模块提供能源，实现以太阳能为能源，节约电能，降低监测站布点的局限性，使用更加环保便捷。
如图5所示，监测箱1内部还包括驱动机构4，驱动机构4与升降平台2相连，在驱动机构4的驱动下可带动升降平台2进行升降，且驱动机构4与控制模块相连，并受控制模块控制，驱动机构4包括驱动电机401，驱动电机401的输出轴连接有转轴402，转轴402外侧套接有多个齿轮403，升降平台2包括用于安装监测探头7的安装板5，安装板5底端连接有多个齿条6，齿条6与齿轮403啮合连接，且齿条6可随着齿条6的转动上下移动。
升降时，控制模块发出指令，控制驱动电机401启动，驱动电机401转动，带动转轴402转动，同步带动多个齿轮403转动，齿条6与齿轮403啮合连接，在齿轮403的转动下，可带动齿条6及其上端的安装架上升或者下降，进而对监测探头7高度进行调整，实现不同高度的立体监测，提高监测数据的全面完整性。
进一步的，监测箱1内部还包括保护模块，保护模块与控制模块相连，保护模块设有触发阈值，控制模块将采集模块传输的数值进行处理，并将风速数值与触发阈值相对比，高于触发阈值时，发出警告信息，并通过控制模块启动驱动机构4，带动升降台下降至最低端。
保护模块触发：在探测到风速大于触发阈值时，控制模块向驱动机构4发出指令，使得驱动电机401转动，促使升降台下降至最低端，以实现对监测站的保护，避免风速过大将监测站吹翻。
如图3所示，在步骤S2中，交换机构包括电动车轮伸缩杆10和电动支撑架伸缩杆11，电动车轮伸缩杆10与车轮8相连，实现车轮8的升降，电动支撑架伸缩杆11与支撑架9相连，实现支撑架9的升降，交换机构与控制模块相连，受控制模块的控制。
监测站为移动态，控制模块向交换机构发出指令，电动车轮伸缩杆10带动车轮8下降，使得车轮8与支撑架9同时接触地面时，电动支撑架伸缩杆11带动支撑架9上升，在支撑架9上升后，车轮8可立马受力，对监测站进行支撑，并在车轮8作用下，可轻松移动监测站进行布点和调整；
监测站为工作态时，控制模块向交换机构发出指令，交换机构反向工作，将支撑架9下降，车轮8上升，通过支撑架9对监测站进行支撑，也可通过螺栓穿过支撑架9，将其牢牢的固定在布点位。
进一步的，在步骤S3中，数据终端储储存各个监测站采集的数据、警告信息以及对应监测站的位置信息，并根据各个监测站的数值绘制出监测区域环境参数的分布图。
进一步的，在步骤S4中，监测区域出现污染源时，同一时段，由于风向相同，污染物质在风的带动下，向一个方向移动，并经过多个监测站，由于两个相邻的监测站成为一个关联小组，当污染源位于其中两个监测站之间时，处于上风口的监测站监测数据与处于下风口监测站监测的数据差值出现异常，高于预设的相差阈值，反之，当一个关联小组出现数据异常时，这两个位置的监测站将异常数据传输至数据终端，便于管理者可快速将污染源定位在这两个监测站之间，配合网格点上多个监测站数据分析，可将多个关联小组进行连线，得出污染源所在的区域，方便管理者快速寻找。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种大气环境参数监测方法，其特征在于，包括：
S1、划分网格：选择待监测区域，并根据卫星地图信息，将该区域进行网格划分；
S2、布点：在网格交点处布设监测站，通过监测站采集不同点大气参数值，其中，监测站周围无障碍物遮挡；其中，
监测站包括监测箱，监测箱顶端设有升降平台，所述升降平台上安装有若干个监测探头，其监测高度随随升降平台升降改变；
监测箱底部安装有底盘，所述底盘包括用于移动的车轮和用于支撑固定的支撑架，车轮与支撑架均与交换机构相连，实现车轮和支撑架的工作切换，其中，车轮工作时，监测站为移动态，可在迁移装置的带动下移动，支撑架工作时，监测站为工作态；
S3、监测处理：各个监测站利用通信模块将采集的数值传输至数据终端储存，并根据各个监测站的数值绘制出监测区域环境参数的分布图；
S4、追溯污染源：包括建立关联、设置相差阈值、实时对比和确定污染区域，具体如下，
a、对所有相邻的两个监测站都进行关联，建立成关联小组；
b、基于所有监测站监测的数值，设置相差阈值；
c、将关联小组监测实时监测的差值与相差阈值进行对比；
d、基于对比结果，将多个高于相差阈值的监测站连线构成污染区。
2.根据权利要求1所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：在步骤S2中，所述监测箱内部设有控制模块、通信模块、电源模块和监测模块，所述电源模块与控制模块、通信模块和监测模块相连，用于提供电能，所述监测模块输入端与若干个监测探头输出端相连，接收监测探头采集的数据，且监测模块的输出端与控制端的出入端相连，将接收的数据传输至控制模块进行处理，所述控制模块与通信模块相连，并通过通信模块与互联网相连，将监测数据传输至远程的数据终端。
3.根据权利要求1所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：在步骤S2中，所述监测箱顶端安装有太阳能板，通过太阳能板为电源模块提供能源。
4.根据权利要求1所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：所述若干个监测探头用于监测包括但不限于风向、风速、温度、湿度、一氧化碳、PM2.5和氮氧化合物。
5.根据权利要求1所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：所述所述监测箱内部还包括驱动机构，所述驱动机构与升降平台相连，在驱动机构的驱动下可带动升降平台进行升降，且驱动机构与控制模块相连，并受控制模块控制。
6.根据权利要求5所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有转轴，所述转轴外侧套接有多个齿轮；
所述升降平台包括用于安装监测探头的安装板，所述安装板底端连接有多个齿条，所述齿条与齿轮啮合连接，且齿条可随着齿条的转动上下移动。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：所述监测箱内部还包括保护模块，保护模块与控制模块相连，保护模块设有触发阈值，控制模块将采集模块传输的数值进行处理，并将风速数值与触发阈值相对比，高于触发阈值时，发出警告信息，并通过控制模块启动驱动机构，带动升降台下降至最低端。
8.根据权利要求1所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：在步骤S2中，所述交换机构包括电动车轮伸缩杆和电动支撑架伸缩杆，所述电动车轮伸缩杆与车轮相连，实现车轮的升降，电动支撑架伸缩杆与支撑架相连，实现支撑架的升降；
所述交换机构与控制模块相连，受控制模块的控制。
9.根据权利要求1所述的一种大气环境参数监测方法，其特征在于：在步骤S3中，数据终端储储存各个监测站采集的数据、警告信息以及对应监测站的位置信息，并根据各个监测站的数值绘制出监测区域环境参数的分布图。
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2020
- 2020-06-24 CN CN202010591592.4A patent/CN111579005A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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