CN114061656A - 基于物联网的人工智能环境监测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环境监测技术领域，具体地说，涉及基于物联网的人工智能环境监测装置及系统。其包括测量装置，测量装置至少包括：固定体，固定体包括固定台，固定台开设有一号旋转槽，一号旋转槽连接有连接体，连接体连接有固定板，固定板设有固定柱，固定板设有锁定体；测量体，测量体包括监测仪和风罩，风罩设有导风板，风罩开设有通风口，风罩设有侧部体，侧部体插接配合有锁定螺杆。本发明主要提出一种空气监测效果好，具有防护效果，可以收集多个监测单元的测量数据并且可对测量数据进行汇总分析，有利于对环境质量的管理的人工智能环境监测装置及系统。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，具体地说，涉及基于物联网的人工智能环境监测装置及系统。
背景技术
环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动，环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低，环境监测是通过运用化学、物理、生物、医学、遥测、遥感、计算机等现代科技手段监视、测定、监控反映环境质量及其变化趋势的各种标志数据，从而对环境质量作出综合评价。
空气监测作为环境监测的一部分，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，为政府部门开展环境质量管理、环境科学研究提供基础资料和依据，然而现有的空气环境监测装置的空气质量监测效果差无法满足实际需要，监测装置在恶劣气象条件中如台风中等容易被损坏，并且现有监测装置所采集的环境数据为原始数据不便于研读，因此需要一种基于物联网的人工智能环境监测装置及系统。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网的人工智能环境监测装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明目的在于，提供了基于物联网的人工智能环境监测装置及系统，包括测量装置，所述测量装置至少包括：
固定体，所述固定体包括固定台，所述固定台为上窄下宽的部分棱锥结构，所述固定台顶部表面中部开设有一号旋转槽，所述一号旋转槽内转动连接有连接体，所述连接体顶部连接有固定板，所述固定板顶部表面中部设有固定柱，所述固定柱为顶部开设有圆柱结构凹槽的圆柱体，固定板两侧对称设有锁定体；
测量体，所述测量体包括监测仪和风罩，所述监测仪位于所述固定柱的圆柱结构凹槽内，所述风罩底部与所述固定板顶部相连接，所述风罩为中空圆柱体，所述固定柱以及所述监测仪均位于所述风罩内，所述风罩顶部设有导风板，所述风罩开设有贯穿前后表面的通风口，所述风罩两侧对称设有侧部体，所述侧部体插接配合有锁定螺杆，所述锁定螺杆底部与所述锁定体螺纹连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述固定板底部表面对称设有二号旋转槽，所述二号旋转槽内转动连接有滚筒，所述滚筒与所述固定台顶部表面接触。
作为本技术方案的进一步改进，所述固定柱对称开设有连接槽，所述连接槽内螺纹连接有连接螺杆，所述连接螺杆转动连接有固定环，所述固定环为半环状结构板。
作为本技术方案的进一步改进，所述通风口内开设有贯穿所述风罩表面的三号旋转槽，所述三号旋转槽内设有防护体，所述防护体包括防护板，所述防护板上下表面中部设有与所述三号旋转槽转动连接的防护轴，所述防护轴顶部设有主动齿轮，所述主动齿轮一侧设有风压板，所述风压板底部设有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述风罩顶部表面设有四号旋转槽，所述从动齿轮与所述四号旋转槽转动连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述风罩顶部设有顶部板，所述风压板一端设有风压弹簧，所述风压弹簧与所述顶部板连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述监测系统包括监测单元、采集单元、物联网单元和汇总单元，所述监测单元连接有所述采集单元，所述采集单元连接有所述物联网单元，所述物联网单元连接有所述汇总单元。
作为本技术方案的进一步改进，所述监测单元与所述采集单元的连接结构为星形拓扑结构。
作为本技术方案的进一步改进，所述采集单元与所述物联网单元采用RS-485半双工通信方式。
作为本技术方案的进一步改进，所述监测单元和所述采集单元连接有储存单元，所述储存单元连接有备份单元。
作为本技术方案的进一步改进，所述物联网单元和所述备份单元双向连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于物联网的人工智能环境监测装置及系统中，通过设有滚筒可以降低固定板与固定台之间的摩擦力，使得固定板在微风环境中依然能够在空气流的作用下旋转，确保通风口朝向空气流动方向，从而减小测量误差。
2、该基于物联网的人工智能环境监测装置及系统中，通过设有风压板以及防护板当遇到恶劣气象如暴风雨时，猛烈的空气流会推动风压板旋转，风压板通过皮带带动防护板转动使得风罩内部为封闭状态从而保护监测仪不受损坏。
3、该基于物联网的人工智能环境监测装置及系统中，可以同时收集多个监测单元的测量数据，并且测量数据经过采集单元发送到物联网单元后可由汇总单元进行汇总分析，从而有利于对环境质量的管理。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的监测单元结构示意图；
图3为本发明的固定体截面结构示意图；
图4为本发明的测量体结构示意图；
图5为本发明的风罩截面结构示意图；
图6为本发明的防护体结构示意图；
图7为本发明的防护体拆分结构示意图；
图8为本发明的系统结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、测量装置；
110、固定体；
111、固定台；112、一号旋转槽；113、连接体；114、固定板；1141、固定柱；115、二号旋转槽；1151、滚筒；116、锁定体；117、连接槽；118、连接螺杆；119、固定环；
120、测量体；
121、监测仪；122、风罩；123、导风板；124、通风口；125、侧部体；126、锁定螺杆；127、三号旋转槽；128、四号旋转槽；129、顶部板；
130、防护体；
131、防护板；132、防护轴；133、主动齿轮；134、风压板；135、从动齿轮；136、风压弹簧。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
请参阅图1-图5所示，本实施例目的在于，提供了基于物联网的人工智能环境监测装置，包括测量装置100，测量装置100至少包括：
固定体110，固定体110包括固定台111，固定台111为上窄下宽的部分棱锥结构，固定台111顶部表面中部开设有一号旋转槽112，一号旋转槽112为倒“T”型圆柱体结构凹槽，一号旋转槽112内转动连接有连接体113，连接体113为倒“T”型圆柱体结构，连接体113顶部连接有固定板114，固定板114为圆柱体，固定板114顶部表面中部设有固定柱1141，固定柱1141为顶部开设有圆柱结构凹槽的圆柱体，固定板114两侧对称设有锁定体116，锁定体116为开设有内有螺纹圆形穿口的半圆柱凸起；
测量体120，测量体120包括监测仪121和风罩122，监测仪121位于固定柱1141的圆柱结构凹槽内，风罩122底部与固定板114顶部相连接，风罩122为中空圆柱体，固定柱1141以及监测仪121均位于风罩122内，风罩122顶部设有导风板123，导风板123为梭型结构板，风罩122开设有贯穿前后表面的通风口124，通风口124为方形穿口，风罩122两侧对称设有侧部体125，侧部体125为开设有圆形穿口的半圆柱体凸起，侧部体125插接配合有锁定螺杆126，锁定螺杆126底部与锁定体116螺纹连接。
本实施例的监测仪121优选采用TSI7545空气质量检测仪，可以稳定测量低漂移NDIR的CO2传感器，具有采样功能可以记录多点测量数据，TSI7545空气质量检测仪的二氧化碳传感器类型为双波长NDIR，范围为0-5000ppm，精度为读数的±3.0％或±50ppm，分辨率为1ppm，响应时间为20S；温度传感器类型为热敏电阻式，范围为0-60℃，误差为±0.6℃，分辨率为0.1℃，响应时间为30S；相对湿度传感器类型为薄膜电容式，范围为5-95％RH，精度为±3.0％RH，分辨率为0.1％RH响应时间为20S；室外空气百分比测量范围为0-100％，分辨率为0.1％；一氧化碳传感器类型为电化学传感器，范围为0-500ppm，误差为读数的±3.0％或±3ppm，分辨率为0.1ppm，响应时间小于60S；检测仪的操作温度为5-45℃，储存温度为-20至60℃，仪器体积为8.4*17.8*4.4cm，探头尺寸为17.8*1.9cm，时间常数储存间隔为1S，5S，10S，20S，30S，重量为0.27kg，电源采用4节AA电池或AC适配器。
本实施例在具体使用时空气流途径测量体120的导风板123时，由于导风板123的梭型结构使得空气流推动导风板123并使得导风板123带动底部的固定板114进而带动连接体113在一号旋转槽112内转动使得通风口124朝向空气流动方向，空气流穿过通风口124通过通风口124穿过风罩122，空气在风罩122内经过监测仪121的探头时，监测仪121可对空气进行测量。
进一步的为了降低摩擦力，固定板114底部表面对称设有二号旋转槽115，二号旋转槽115为方体结构凹槽，二号旋转槽115内转动连接有滚筒1151，滚筒1151与固定台111顶部表面接触，通过设有转动连接的滚筒1151可降低摩擦力从而有利于固定板114的转动。
进一步的为了便于安装，固定柱1141对称开设有连接槽117，连接槽117为内有螺纹的圆形穿口，连接槽117内螺纹连接有连接螺杆118，连接螺杆118转动连接有固定环119，固定环119为半环状结构板，通过设有螺纹连接的连接螺杆118以及固定环119便于对监测仪121的固定安装有利于对监测仪121的拆卸更换。
实施例2
请参阅图6-图7所示，在实现对环境空气质量测量的同时保护监测仪121不受损害，本实施例在实施例1的基础上作出改进：
其中，通风口124内开设有贯穿风罩122表面的三号旋转槽127，三号旋转槽127为圆形穿口，三号旋转槽127内设有防护体130，防护体130包括防护板131，防护板131为方体板，防护板131上下表面中部设有与三号旋转槽127转动连接的防护轴132，防护轴132顶部设有主动齿轮133，主动齿轮133一侧设有风压板134，风压板134为长条状方板，风压板134底部设有从动齿轮135，主动齿轮133与从动齿轮135啮合，风罩122顶部表面设有四号旋转槽128，四号旋转槽128为倒“T”型圆柱结构凹槽，从动齿轮135与四号旋转槽128转动连接，通过设有风压板134以及防护板131当遇到恶劣气象如暴风雨时，猛烈的空气流会推动风压板134旋转，风压板134通过齿轮带动防护板131转动，使得风罩122内部为封闭状态从而保护监测仪121不受损坏。
进一步的为了继续监测，风罩122顶部设有顶部板129，顶部板129为方体板，风压板134一端设有风压弹簧136，风压弹簧136与顶部板129连接，通过设有风压板134可在风速不高时带动风压板134回复原位从而打开防护板131使得监测仪121继续监测空气质量。
实施例3
请参阅图8所示，本实施例目的在于，提供了基于物联网的人工智能环境监测系统监测系统包括监测单元、采集单元、物联网单元和汇总单元，监测单元连接有采集单元，采集单元连接有物联网单元，物联网单元连接有汇总单元，监测单元包括用于对环境空气进行测量的测量装置100，采集单元用于收集监测单元的测量数据并将数据发送至物联网单元，物联网单元将数据整合打包发送给汇总单元，汇总单元用于解读测量数据并将数据图像化即绘制环境质量折线图以供人员阅读分析。
进一步的，监测单元与采集单元的连接结构为星形拓扑结构，使得采集单元可同时收集多个监测单元的测量数据。
进一步的，采集单元与物联网单元采用RS-485半双工通信方式，RS-485结构布线简单，便于各地投放监测单元有利于对环境的监测。
再进一步的，监测单元和采集单元连接有储存单元，储存单元连接有备份单元，检测单元和采集单元产生的数据由储存单元进行存储，储存单元周期性上传存储数据至云端的备份单元进行备份。
更进一步的，物联网单元和备份单元双向连接，通过双向连接的方式可以将物联网单元的上传到备份单元进行备份，并且可以从备份单元内读取历史环境监测数据从而有利于环境质量管理。
本实施例在具体使用时监测单元的测量装置100对环境空气进行测量，采集单元收集多个监测单元的测量数据并发送到物联网单元，物联网单元将接收到的测量数据打包发送给汇总单元，汇总单元对测量数据进行解包分析并汇总将数据图像化即绘制环境质量折线图，监测单元和采集单元的数据发送到储存单元进行存储，存储单元所存储的数据周期性上传至备份单元进行备份，物联网单元的数据上传到备份单元进行备份，以便于后期对历史环境监测数据的读取。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.基于物联网的人工智能环境监测装置，其特征在于：包括测量装置(100)，所述测量装置(100)至少包括：
固定体(110)，所述固定体(110)包括固定台(111)，所述固定台(111)为上窄下宽的部分棱锥结构，所述固定台(111)顶部表面中部开设有一号旋转槽(112)，所述一号旋转槽(112)内转动连接有连接体(113)，所述连接体(113)顶部连接有固定板(114)，所述固定板(114)顶部表面中部设有固定柱(1141)，所述固定柱(1141)为顶部开设有圆柱结构凹槽的圆柱体，所述固定板(114)两侧对称设有锁定体(116)；
测量体(120)，所述测量体(120)包括监测仪(121)和风罩(122)，所述监测仪(121)位于所述固定柱(1141)的圆柱结构凹槽内，所述风罩(122)底部与所述固定板(114)顶部相连接，所述风罩(122)为中空圆柱体，所述固定柱(1141)以及所述监测仪(121)均位于所述风罩(122)内，所述风罩(122)顶部设有导风板(123)，所述风罩(122)开设有贯穿前后表面的通风口(124)，所述风罩(122)两侧对称设有侧部体(125)，所述侧部体(125)插接配合有锁定螺杆(126)，所述锁定螺杆(126)底部与所述锁定体(116)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的人工智能环境监测装置，其特征在于：所述固定板(114)底部表面对称设有二号旋转槽(115)，所述二号旋转槽(115)内转动连接有滚筒(1151)，所述滚筒(1151)与所述固定台(111)顶部表面接触。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的人工智能环境监测装置，其特征在于：所述固定柱(1141)对称开设有连接槽(117)，所述连接槽(117)内螺纹连接有连接螺杆(118)，所述连接螺杆(118)转动连接有固定环(119)，所述固定环(119)为半环状结构板。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的人工智能环境监测装置，其特征在于：所述通风口(124)内开设有贯穿所述风罩(122)表面的三号旋转槽(127)，所述三号旋转槽(127)内设有防护体(130)，所述防护体(130)包括防护板(131)，所述防护板(131)上下表面中部设有与所述三号旋转槽(127)转动连接的防护轴(132)，所述防护轴(132)顶部设有主动齿轮(133)，所述主动齿轮(133)一侧设有风压板(134)，所述风压板(134)底部设有从动齿轮(135)，所述主动齿轮(133)与所述从动齿轮(135)啮合，所述风罩(122)顶部表面设有四号旋转槽(128)，所述从动齿轮(135)与所述四号旋转槽(128)转动连接。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的人工智能环境监测装置，其特征在于：所述风罩(122)顶部设有顶部板(129)，所述风压板(134)一端设有风压弹簧(136)，所述风压弹簧(136)与所述顶部板(129)连接。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的人工智能环境监测系统，其特征在于：所述监测系统包括监测单元、采集单元、物联网单元和汇总单元，所述监测单元连接有所述采集单元，所述采集单元连接有所述物联网单元，所述物联网单元连接有所述汇总单元。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的人工智能环境监测系统，其特征在于：所述监测单元与所述采集单元的连接结构为星形拓扑结构。
8.根据权利要求6所述的基于物联网的人工智能环境监测系统，其特征在于：所述采集单元与所述物联网单元采用RS-485半双工通信方式。
9.根据权利要求6所述的基于物联网的人工智能环境监测系统，其特征在于：所述监测单元和所述采集单元连接有储存单元，所述储存单元连接有备份单元。
10.根据权利要求9所述的基于物联网的人工智能环境监测系统，其特征在于：所述物联网单元和所述备份单元双向连接。
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|---|---|---|---|
| CN202111307812.7A CN114061656A (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 基于物联网的人工智能环境监测装置及系统 |
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| CN202111307812.7A CN114061656A (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 基于物联网的人工智能环境监测装置及系统 |
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