CN112729380A - 一种城市数字化信息实时采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种城市数字化信息实时采集系统，包括均布设置在城市区域内的固定监测点、移动设置的移动监测点以及监控中心；固定监测点包括用于监测周边环境颗粒物组成情况的第一气体检测模块、用于检测周边噪声污染情况的第一声音检测模块以及处理数据并回传的第一处理模块；移动监测点包括设置在移动车体上且用于监测周边环境颗粒物组成情况的第二气体检测模块、用于检测周边噪声污染情况的第二声音检测模块、处理数据并回传的第二处理模块以及对各个模块功能的电源模块；本发明除了对扬尘噪声常规监测外，还可以对特殊地点进行实时监测，对于扬尘噪声容易超标的地区重点观察，可以较大力度的约束施工行为，使得城市扬尘噪声影响大大减轻。
Description
技术领域
本发明涉及城市环境信息监测技术领域，具体涉及一种城市数字化信息实时采集系统。
背景技术
随着城市建设和经济的快速发展，以建筑施工、旧城改造拆迁、物料堆放和道路施工等引发的扬尘污染，已成为城市大气污染的主要因素之一。目前颗粒物已经成为我国城市大气污染的首要污染物，在颗粒污染物中来源于工业烟尘和粉尘的数量在逐年减少，而来源于扬尘的颗粒物在颗粒物污染物总量中所占的比重却在逐年增加，目前已成为造成城市颗粒物污染的首要因素。同时，随之而来的建筑施工的噪声污染问题也日益突出，尤其是城市人口稠密地区的建筑项目施工中产生的噪声污染，已经成为环境投诉的热点问题。环境噪声污染是城市中主要的环境污染公害之一，工地施工时排放的环境噪声超过规定的允许，妨碍人们的工作、学习、生活和其它正常生活。
长期以来，对于建设工地扬尘带来的空气质量监管方面，由于不能得到实时的监测数据，或者收到举报无法得到与事实相对应的直接数据，一直是令政府监管部门十分困扰的事情。
现有的对于扬尘噪声的监测点基本都是固定，只有在举报时才用专业人员前往进行数据采集，无法实时针对性的获得信息数据，因此对于工地扬尘噪声数据无法快速掌握。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种城市数字化信息实时采集系统，除了对扬尘噪声常规监测外，还可以对特殊地点进行实时监测，对于扬尘噪声容易超标的地区重点观察。
为解决上述技术问题，本发明提供一种城市数字化信息实时采集系统，包括均布设置在城市区域内的固定监测点、移动设置的移动监测点以及监控中心；
所述固定监测点包括用于监测周边环境颗粒物组成情况的第一气体检测模块、用于检测周边噪声污染情况的第一声音检测模块以及处理数据并回传的第一处理模块；
所述移动监测点包括设置在移动车体上且用于监测周边环境颗粒物组成情况的第二气体检测模块、用于检测周边噪声污染情况的第二声音检测模块、处理数据并回传的第二处理模块以及对各个模块功能的电源模块；
所述监控中心包括与第一处理模块、第二处理模块通信连接的第一通信模块、与第一通信模块连接的监控计算机以及与监控计算机连接的数据库服务器。
进一步的，所述第一处理模块包括第一微控制器和第二通信模块，所述第二处理模块包括第二微控制器和第三通信模块。
进一步的，所述第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块采用Zigbee 模块、4G模块、5G模块中的一种。
进一步的，所述第一气体检测模块和第二气体检测模块包括射线法扬尘在线监测仪，所述第一声音检测模块和第二声音检测模块包括噪声仪，所述第二气体检测模块通过第一升降机构设置在移动车体上。
进一步的，所述移动监测点还包括通过第二升降机构设置在移动车体上的图像采集模块，所述图像采集模块包括红外摄像头，所述红外摄像头与第二处理模块连接。
进一步的，所述数据库服务器内存储检测数据、历史数据、标准数据。
进一步的，所述监控中心还包括设置在监控计算机上的数据分析模块、报表模块、预警模块、警报模块和决策模块，所述数据分析模块用于对数据库服务器内的检测数据进行分析，所述报表模块对分析处理后的数据进行展示，所述预警模块通过将检测数据与标准数据进行对比，在检测数据接近标准数据进行预警，所述警报模块通过将检测数据与标准数据进行对比，在检测数据等于或超过标准数据进行警报，所述决策模块在预警模块或警报模块启动后展示应对扬尘或噪声污染的对策。
进一步的，所述监控中心还包括与第一通信模块连接的移动终端，所述移动终端上设置实时监控平台，所述实时监控平台通过第一通信模块可以实时调阅监控计算机上的监测数据以及数据分析模块、报表模块、预警模块、警报模块和决策模块的内容。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明对于扬尘和噪声的监测通过两个方面进行，第一在城市内均布设置固定监测点，可以对城市内的扬尘噪声进行监测，另外，针对工地、工厂或其它可能产生扬尘噪声的场所通过移动监测点进行额外监测，移动监测点类似房车的形式，通过车辆将移动车体拉动至合适位置，便可将车辆和移动车体脱离，将移动车体留下，移动车体上的设备便可以对现场进行监测。
固定监测点的供电通过市电进行，其第一气体检测模块对周边扬尘进行监测，第一声音检测模块对周边噪声进行检测，第一处理模块接收监测的数据并回传至监控中心。移动监测点位于移动车体上，其第二气体检测模块对周边扬尘进行监测，第二声音检测模块对周边噪声进行检测，第二处理模块接收监测的数据并回传至监控中心。
监控中心通过第一通信模块接收固定监测点和移动监测点的数据，并发送至监控计算机，监控计算机可以对数据进行展示，供工作人员查看，同时数据库服务器可以对数据进行存储，并在需要时调阅。
监控计算机上设置数据分析模块、报表模块、预警模块、警报模块和决策模块，数据分析模块对实时数据进行获取，并通过报表的形式在计算机上进行展示，在报表时可以将地图作为底界面，报表数据直接在地图上展示，工作人员观察更加直观。预警模块和警报模块可以提醒工作人员扬尘噪声污染即将超标或已经超标，在遇到超标情况时可以快速反应，决策模块可以提供针对噪声扬尘的控制措施，以及历史数据中针对措施后所取得的效果，为工作人员的决策提供支持。
移动终端可以采用手机、平板、笔记本等，便于工作人员外出后和监控计算机通信，并获取数据，其在外出执勤如赶往现场，仍可以看到数据的变化，可以给予有力的支持。
本发明除了对扬尘噪声常规监测外，还可以对特殊地点进行实时监测，对于扬尘噪声容易超标的地区重点观察，可以较大力度的约束施工行为，使得城市扬尘噪声影响大大减轻。
附图说明
图1为本发明城市数字化信息实时采集系统的系统结构图；
图2为本发明监控计算机内各个模块的结构框图；
图3为本发明移动终端的结构框图。
100、监控中心；110、数据库服务器；120、监控计算机；130、第一通信模块；121、数据分析模块；122、报表模块；123、预警模块；124、警报模块； 125、决策模块；200、固定监测点；210、第一处理模块；220、第一气体检测模块；230、第一声音检测模块；300、移动监测点；310、第二处理模块；320、第二气体检测模块；330、第二声音检测模块；340、图像采集模块；350、第一升降机构；360、第二升降机构；400、移动终端；410、实时监测平台。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-3，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
实施例一
如图1-3所示：一种城市数字化信息实时采集系统，包括均布设置在城市区域内的固定监测点200、移动设置的移动监测点300以及监控中心100；
所述固定监测点200包括用于监测周边环境颗粒物组成情况的第一气体检测模块220、用于检测周边噪声污染情况的第一声音检测模块230以及处理数据并回传的第一处理模块210；
所述移动监测点300包括设置在移动车体上且用于监测周边环境颗粒物组成情况的第二气体检测模块320、用于检测周边噪声污染情况的第二声音检测模块330、处理数据并回传的第二处理模块310以及对各个模块功能的电源模块；
所述监控中心100包括与第一处理模块210、第二处理模块310通信连接的第一通信模块130、与第一通信模块130连接的监控计算机120以及与监控计算机120连接的数据库服务器110。
具体而言，对于扬尘和噪声的监测通过两个方面进行，第一在城市内均布设置固定监测点，可以对城市内的扬尘噪声进行监测，另外，针对工地、工厂或其它可能产生扬尘噪声的场所通过移动监测点进行额外监测，移动监测点类似房车的形式，通过车辆将移动车体拉动至合适位置，便可将车辆和移动车体脱离，将移动车体留下，移动车体上的设备便可以对现场进行监测。
固定监测点的供电通过市电进行，其第一气体检测模块对周边扬尘进行监测，第一声音检测模块对周边噪声进行检测，第一处理模块接收监测的数据并回传至监控中心。移动监测点位于移动车体上，其第二气体检测模块对周边扬尘进行监测，第二声音检测模块对周边噪声进行检测，第二处理模块接收监测的数据并回传至监控中心。
监控中心通过第一通信模块接收固定监测点和移动监测点的数据，并发送至监控计算机，监控计算机可以对数据进行展示，供工作人员查看，同时数据库服务器可以对数据进行存储，并在需要时调阅。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，
所述第一处理模块210包括第一微控制器和第二通信模块，所述第二处理模块310包括第二微控制器和第三通信模块。第一微控制器和第二微控制器可以采用单片机，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，价格便宜，易于推广。
所述第一通信模块130、第二通信模块、第三通信模块采用Zigbee模块、 4G模块、5G模块中的一种。通信模块因为移动监测点的原因，选择无线通信的方式。当然固定监测点处的第二通信模块可以采用光纤通信，具体根据现场进行选择。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，
所述第一气体检测模块220和第二气体检测模块320包括射线法扬尘在线监测仪，所述第一声音检测模块230和第二声音检测模块330包括噪声仪，所述第二气体检测模块320通过第一升降机构350设置在移动车体上。射线法扬尘在线监测仪可以对温湿度、风速风向等气象信息也进行监测，同时采用β放射线消化吸收的基本原理对物体开展检测，能够即时检测自然环境空气中 PM2.5、PM10、TSP细颗粒物的浓度值水准。噪声仪是用于工作现场，广场等公共场所的噪声检测和测试的仪器。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，
所述移动监测点300还包括通过第二升降机构360设置在移动车体上的图像采集模块340，所述图像采集模块340包括红外摄像头，所述红外摄像头与第二处理模块310连接。图像采集模块可以对周边的图像视频信息进行采集，工作人员在观察到扬尘噪声数据异常时可以通过视频观察情况，同时该图像采集模块可以对周边进行录像，防止设备造人破坏。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，
所述数据库服务器110内存储检测数据、历史数据、标准数据，检测数据为实时监测到的数据，历史数据包括之前所有的监测数据，标准数据为扬尘或噪声到达哪个数值处于什么情况。
在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，
所述监控中心100还包括设置在监控计算机120上的数据分析模块121、报表模块122、预警模块123、警报模块124和决策模块125，所述数据分析模块121用于对数据库服务器内的检测数据进行分析，所述报表模块122对分析处理后的数据进行展示，所述预警模块123通过将检测数据与标准数据进行对比，在检测数据接近标准数据进行预警，所述警报模块124通过将检测数据与标准数据进行对比，在检测数据等于或超过标准数据进行警报，所述决策模块125在预警模块或警报模块启动后展示应对扬尘或噪声污染的对策。监控计算机上设置数据分析模块、报表模块、预警模块、警报模块和决策模块，数据分析模块对实时数据进行获取，并通过报表的形式在计算机上进行展示，在报表时可以将地图作为底界面，报表数据直接在地图上展示，工作人员观察更加直观。预警模块和警报模块可以提醒工作人员扬尘噪声污染即将超标或已经超标，在遇到超标情况时可以快速反应，决策模块可以提供针对噪声扬尘的控制措施，以及历史数据中针对措施后所取得的效果，为工作人员的决策提供支持。
在本发明的一个实施例中，如图2和图3所示，
所述监控中心100还包括与第一通信模块130连接的移动终端400，所述移动终端400上设置实时监控平台410，所述实时监控平台410通过第一通信模块130可以实时调阅监控计算机上的监测数据以及数据分析模块121、报表模块122、预警模块123、警报模块124和决策模块125的内容。
移动终端可以采用手机、平板、笔记本等，便于工作人员外出后和监控计算机通信，并获取数据，其在外出执勤如赶往现场，仍可以看到数据的变化，可以给予有力的支持。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：包括均布设置在城市区域内的固定监测点(200)、移动设置的移动监测点(300)以及监控中心(100)；
所述固定监测点(200)包括用于监测周边环境颗粒物组成情况的第一气体检测模块(220)、用于检测周边噪声污染情况的第一声音检测模块(230)以及处理数据并回传的第一处理模块(210)；
所述移动监测点(300)包括设置在移动车体上且用于监测周边环境颗粒物组成情况的第二气体检测模块(320)、用于检测周边噪声污染情况的第二声音检测模块(330)、处理数据并回传的第二处理模块(310)以及对各个模块功能的电源模块；
所述监控中心(100)包括与第一处理模块(210)、第二处理模块(310)通信连接的第一通信模块(130)、与第一通信模块(130)连接的监控计算机(120)以及与监控计算机(120)连接的数据库服务器(110)。
2.如权利要求1所述的城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：所述第一处理模块(210)包括第一微控制器和第二通信模块，所述第二处理模块(310)包括第二微控制器和第三通信模块。
3.如权利要求2所述的城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：所述第一通信模块(130)、第二通信模块、第三通信模块采用Zigbee模块、4G模块、5G模块中的一种。
4.如权利要求3所述的城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：所述第一气体检测模块(220)和第二气体检测模块(320)包括射线法扬尘在线监测仪，所述第一声音检测模块(230)和第二声音检测模块(330)包括噪声仪，所述第二气体检测模块(320)通过第一升降机构(350)设置在移动车体上。
5.如权利要求4所述的城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：所述移动监测点(300)还包括通过第二升降机构(360)设置在移动车体上的图像采集模块(340)，所述图像采集模块(340)包括红外摄像头，所述红外摄像头与第二处理模块(310)连接。
6.如权利要求5所述的城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：所述数据库服务器(110)内存储检测数据、历史数据、标准数据。
7.如权利要求6所述的城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：所述监控中心(100)还包括设置在监控计算机(120)上的数据分析模块(121)、报表模块(122)、预警模块(123)、警报模块(124)和决策模块(125)，所述数据分析模块(121)用于对数据库服务器内的检测数据进行分析，所述报表模块(122)对分析处理后的数据进行展示，所述预警模块(123)通过将检测数据与标准数据进行对比，在检测数据接近标准数据进行预警，所述警报模块(124)通过将检测数据与标准数据进行对比，在检测数据等于或超过标准数据进行警报，所述决策模块(125)在预警模块或警报模块启动后展示应对扬尘或噪声污染的对策。
8.如权利要求7所述的城市数字化信息实时采集系统，其特征在于：所述监控中心(100)还包括与第一通信模块(130)连接的移动终端(400)，所述移动终端(400)上设置实时监控平台(410)，所述实时监控平台(410)通过第一通信模块(130)可以实时调阅监控计算机上的监测数据以及数据分析模块(121)、报表模块(122)、预警模块(123)、警报模块(124)和决策模块(125)的内容。
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