CN203149138U

CN203149138U - 一种多参数集成式大气环境监测仪

Info

Publication number: CN203149138U
Application number: CN2012205763960U
Authority: CN
Inventors: 李�瑞; 曹帅; 江建荣; 倪亮亮
Original assignee: SHANGHAI HONGWEI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd; SHANGHAI HONGWEI INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HONGWEI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd; SHANGHAI HONGWEI INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2022-11-02

Abstract

一种多参数集成式大气环境监测仪，包括微处理器、多个通用接口、多个传感器、无线通讯模块以及为各负载提供电能的供电模块；所述多个传感器包括气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器，气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器分别通过通用接口与微处理器双向连接；通用接口包括通用数字接口以及通过DA转换器与微处理器连接的模拟接口；气体浓度传感器经信号放大电路与模拟接口电气连接；信号放大电路为二级运算放大器共模反馈电路，气体浓度传感器选用电化学传感器探头。本实用新型所实现了多个大气环境监测传感器单元与单个数据处理单元的集成，并通过集成通信模块实现数据的远程实时在线传输。

Description

一种多参数集成式大气环境监测仪

技术领域

本实用新型涉及大气环境监测设备技术领域，尤其涉及一种多参数集成式大气环境监测仪。

背景技术

大气环境监测是对大气环境中污染物的浓度，观察、分析其变化和对环境影响的测定过程，中国规定的大气质量监测项目有二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、一氧化碳和降尘。此外，还可根据区域大气污染的不同特点，增加碳氢化合物、总氧化剂、可吸入颗粒物、二氧化氮、氟化物、铅等特征污染物的监测。另外，通常在实际进行布点采样时，还将环境噪声监测与大气环境监测合并在一起作为一个节点进行监测。

目前，国内市场上的大气环境监测设备大多只能监测单一参数，在进行同时监测多个大气环境参数的综合性监测时，需多个设备协同工作，而这些设备的组成主要为一个环境监测传感器单元及数据处理单元，没有相应的通信模块，故此监测方式大多为手持式或者现场检测式，监测获得的数据需要现场读取或者后台对应软件读取，无法远程实时在线监测。

另外，物联网技术是近些年得到大力推广的新兴技术，其定义为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。与物联网结合是大气环境监测技术的发展趋势，但目前尚无一种可应用在物联网中的多参数集成式大气环境监测仪。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是针对现有技术的空白，提出一种多参数集成式大气环境监测仪，通过应用集成技术，把多个大气环境监测传感器进行集成，并通过中央处理器与通信模块相结合，构建一种物联网大气环境监测仪，实现多个大气环境参数的实现远程实时在线监测。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型实施例提出的一种多参数集成式大气环境监测仪是通过以下技术方案实现的:

一种多参数集成式大气环境监测仪，其特征在于：所述监测仪包括微处理器、多个通用接口、多个传感器、无线通讯模块以及为各负载提供电能的供电模块；其中，所述的多个传感器包括气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器，所述的气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器分别通过所述通用接口与所述微处理器双向连接；所述通用接口包括通用数字接口以及通过DA转换器与所述微处理器连接的模拟接口；所述通用数字接口为通用串行总线数字接口，包括RS-232接口、RS-422接口、RS-485接口、SPI接口以及I2C总线接口中的一种或多种；所述气体浓度传感器经信号放大电路与所述模拟接口电气连接；所述信号放大电路为二级运算放大器共模反馈电路，所述气体浓度传感器选用电化学传感器探头，所述气体浓度传感器包括CO传感器、CO2传感器、NO2传感器中的一种或多种。

本实用新型所提出了一种多参数集成式大气环境监测仪，实现了多个大气环境监测传感器单元与单个数据处理单元的集成，在一台设备上实现气体浓度、粉尘浓度、噪音环境的综合监测，并通过集成通信模块实现数据的远程实时在线传输，实现多个大气环境参数的实现远程实时在线监测。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本实用新型实施例整体原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1所示，标号分别表示：微处理器1、供电模块2、无线通讯模块3、通用接口4。

参见图1，本实用新型实施例提出一种多参数集成式大气环境监测仪，所述监测仪主要由微处理器1、多个通用接口、多个传感器、无线通讯模块3以及为各负载提供电能的供电模块2组成。其中：

微处理器1选用ARM处理器或者DSP处理器。微处理器1把采集到的大气环境参数通过无线通讯模块3可实时在线传输至网络中。供电模块2则为监测仪中的各个用电负载提供电能。

通用接口4包括通用数字接口和通过AD转换器与所述微处理器1连接的模拟接口两种接口，分别用于和输出信号为数字信号的传感器以及输出信号为模拟信号的传感器连接。优选的，所述通用数字接口为通用串行总线数字接口，且包括RS-232接口、RS-422接口、RS-485接口、SPI接口以及I2C总线接口中的一种或多种。

在本实施例的具体实施方式中，传感器包括气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器。微处理器1连接有20路AD转换器，这20路AD转换器各自形成有模拟接口，另外，还设计有与微处理器1连接的RS-232接口、RS-485接口、SPI接口以及I2C总线接口。传感器包括气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器，16路AD转换器用于连接气体浓度传感器（如CO,CO2,NO2等等），实现16路气体浓度传感器的集成，而噪音传感器以及粉尘浓度传感器则根据其输出信号以及输出接口有选择的安装在另外4路AD转换器以及各通用串行总线数字接口上，其它多余的接口作为冗余备用。

其中，气体浓度传感器选用电化学传感器探头，把纳安（na）级别的信号通过二级运算放大器共模反馈电路线性放大，放大电路中的反馈电路抑制信号传输过程过的非线性波动，稳压滤波电路减少用于稳定电源电压，滤除电源信号中噪声，提高输出信号的信噪比。最终整个气体浓度传感器模块输出4-20 毫安（ma）的线性信号。

本实用新型所属领域的一般技术人员可以理解，本实用新型以上实施例仅为本实用新型的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本实用新型权利要求技术方案的实施，都在本实用新型的保护范围内。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种多参数集成式大气环境监测仪，其特征在于：所述监测仪包括微处理器、多个通用接口、多个传感器、无线通讯模块以及为各负载提供电能的供电模块；其中，所述的多个传感器包括气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器，所述的气体浓度传感器、噪音传感器以及粉尘浓度传感器分别通过所述通用接口与所述微处理器双向连接；所述通用接口包括通用数字接口以及通过DA转换器与所述微处理器连接的模拟接口；所述通用数字接口为通用串行总线数字接口，包括RS-232接口、RS-422接口、RS-485接口、SPI接口以及I2C总线接口中的一种或多种；所述气体浓度传感器经信号放大电路与所述模拟接口电气连接；所述信号放大电路为二级运算放大器共模反馈电路，所述气体浓度传感器选用电化学传感器探头，所述气体浓度传感器包括CO传感器、CO2传感器、NO2传感器中的一种或多种。