CN204064856U - 一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统，包括传感器节点、无线AP、终端平台和移动终端；传感器节点由细微颗粒物灰尘传感器、控制器和WIFI模组组成，细微颗粒物灰尘传感器、WIFI模组分别和控制器连接；WIFI模组、终端平台分别通过无线Wi-Fi与无线AP相连，终端平台通过互联网与移动终端相连；通过终端平台显示Wi-Fi浓度数据；终端平台还将数据与设定的上下限值进行比较，超出设定范围值，则通过互联网将数据发送至移动终端。本实用新型采用无线传输的方式，具有成本低廉，便于查看，实时监控和报警及时的特点。

Description

一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统
技术领域
本实用新型涉及一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统。
背景技术
空气细微颗粒物PM2.5 空气污染物的排放、水体中微生物污染、土壤中重金属超标、电磁辐射的危害……随着大量环境问题的出现，作为环境保护的技术基础，环境监测直接决定着环境保护的效果和水平，我国共建有专业、行业监测站4800多个。在我国，PM2.5的监测刚刚起步，仪器计量性能参差不齐，对PM2.5监测仪的技术性能还没有统一的要求，国内外数万台PM2.5采样器切割特性也无法检测。
气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，直径相当于人类头发的1/10大小，不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。
每个人每天平均要吸入约1万升的空气，进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身；其次，会损害血红蛋白输送氧的能力，丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说，可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。总之这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力，而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步，逐步暴露出其恐怖的一面。
目前，中国环境监测总站2012年5月下发的《PM2.5自动监测仪器技术指标与要求（试行）》确定了三种PM2.5的自动监测方法，分别是β射线方法仪器加装动态加热系统，β射线方法仪器加动态加热系统联用光散射法，微量振荡天平方法仪器加膜动态测量系统。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，它利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。随着物联网技术的发展，人们针对自动化技术的认识提高，空气细微颗粒物(PM2.5)在线实时监测已经成为环境自动监测的发展趋势。
鉴于此，本申请人专门研制出一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统，采用无线传输的方式，具有成本低廉，便于查看，实时监控和报警及时的特点。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统，包括传感器节点、无线AP、终端平台和移动终端；传感器节点由细微颗粒物灰尘传感器、控制器和WIFI模组组成，细微颗粒物灰尘传感器、WIFI模组分别和控制器连接；WIFI模组、终端平台分别通过无线Wi-Fi与无线AP相连，终端平台通过互联网与移动终端相连；细微颗粒物灰尘传感器将采集到空气细微颗粒物浓度数据传输至控制器，控制器用于封装接收到的空气细微颗粒物浓度数据与其传感器MAC、传感器IP；控制器将封装数据传输给WIFI模组，WIFI模组将封装数据传输给无线AP，无线AP将封装数据传输至终端平台，终端平台用于显示上述封装数据；终端平台还用于对空气细微颗粒物浓度数据与设定的上下限值的比较，若在设定上下限值内，则通过互联网将封装数据发送至移动终端。 
所述移动终端为手机或电脑。
采用上述方案后，本实用新型由于WIFI模组、无线AP、终端平台和移动终端之间采用无线连接，因此成本低廉；又由于在终端平台上显示空气细微颗粒物浓度数据，因此便于查看，具有实时监控的特点；又由于终端平台还用于对空气细微颗粒物浓度数据与设定的上下限值的比较，超出设定范围值，则通过互联网将上述封装数据发送至移动终端，因此具有报警及时的特点。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型传感器节点的结构框图。
具体实施方式
如图1-2所示，是本实用新型揭示的一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统，包括传感器节点、无线AP、终端平台和移动终端；传感器节点由细微颗粒物灰尘传感器、控制器和WIFI模组组成，细微颗粒物灰尘传感器、WIFI模组分别和控制器连接；WIFI模组、终端平台分别通过无线Wi-Fi与无线AP相连，终端平台通过互联网与移动终端相连；细微颗粒物灰尘传感器将采集到空气细微颗粒物浓度数据传输至控制器。
细微颗粒物灰尘传感器具体采用日本PPD60PV-T2传感器，本传感器采用β射线方法仪器加动态加热系统联用光散射法，采集空气中的细微颗粒物PM2.5的浓度数据。
控制器具体为PCB集成电路，其能将接收到的空气细微颗粒物浓度数据与传感器MAC、传感器IP进行数据封装，格式为：“传感器MAC”+ “空气细微颗粒物浓度数据”+“传感器IP”，并将封装数据经WIFI模组和无线AP将其数据发送给终端平台，在终端平台上显示封装数据。
终端平台将空气细微颗粒物浓度数据和预先设定的上下限值进行比较，如果在限值内，终端平台则通过互联网，将封装数据以邮件或短信的方式发送至预先设定的电脑或手机中，使得使用者不管在户内还是户外，都能及时发现天然气泄漏信息和烟雾信息。
传感器节点的数量和放置位置，可根据用户的需求而定。无线AP的数量可根据WIFI模组与无线AP之间的无线Wi-Fi传输距离而定，终端平台可用于接收多个传感器节点发送的数据。
上述控制器和终端平台为现有技术，不涉及新的计算机软件程序，通过上述描述本领域技术人员很容易获得。
以上仅为本实用新型的一个较佳实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统，其特征在于：包括传感器节点、无线AP、终端平台和移动终端；传感器节点由细微颗粒物灰尘传感器、控制器和WIFI模组组成，细微颗粒物灰尘传感器、WIFI模组分别和控制器连接；WIFI模组、终端平台分别通过无线Wi-Fi与无线AP相连，终端平台通过互联网与移动终端相连；细微颗粒物灰尘传感器将采集到空气细微颗粒物浓度数据传输至控制器，控制器用于封装接收到的空气细微颗粒物浓度数据与其传感器MAC、传感器IP；控制器将封装数据传输给WIFI模组，WIFI模组将封装数据传输给无线AP，无线AP将封装数据传输至终端平台，终端平台用于显示上述封装数据；终端平台还用于对空气细微颗粒物浓度数据与设定的上下限值的比较，若在设定上下限值内，则通过互联网将封装数据发送至移动终端。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的室内外空气细微颗粒物在线监测系统，其特征在于：所述移动终端为手机或电脑。
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