CN204155277U - 基于住区室内外环境的信息连续采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于住区室内外环境的信息连续采集装置，其包括室外环境信息采集系统、室内环境信息采集系统和环境数据平台系统；室外环境信息采集系统包括采集室外信息的多个室外传感器装置和多个室外数据中转装置，每个室外传感器装置和室外数据中转装置设有唯一的设备识别码、计时系统以及GPS定位模块；室内环境信息采集系统包括多个采集室内信息的室内传感器装置和至少一个室内数据中转装置，每个室内传感器装置和室内数据中转装置设有唯一的设备识别码和计时系统；环境数据平台系统包括互相建立通讯连接的应用服务器和数据库服务器，室外数据中转装置和室内数据中转装置均与应用服务器建立通讯连接。

Description

基于住区室内外环境的信息连续采集装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测领域，尤其涉及一种基于住区室内外环境的信息连续采集装置。

背景技术

随着人们物质生活水平的不断提高，以及周围生存环境的不断恶化，人们对环境信息的关注度也越来越高。环境信息具有信息量大、离散程度高、信息源广、各种信息处理方式很不一致等特征，是环境检测管理、控制、统计的依据。 环境信息的研究内容是关于环境科学的各类信息的形成、变化规律及发展趋势，并且帮助人们分析、判断和预测有关问题。

现有技术中，对环境信息的检测，一般是针对室内居住环境进行检测（例如申请公布号为CN 102494391 A的发明专利公开的一种环境温度采集的方法和系统），要么是针对室外居住环境进行检测（例如授权公告号为CN101458520的发明专利公开的一种户外通信机柜环境监控的带外集中管理方法），而没有一个针对室内外环境信息的综合采集和检测。

另外，室内外环境信息具有多层次、多因素、多结构等特点，信息量大且分散，以及环境信息传递方式多样化的特点，因此对采集到的室内外环境信息的智能化处理也是一大较难攻克的课题。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种基于住区室内外环境的信息连续采集装置，以住区（居民区、公园、写字楼）为单位，对室内外环境进行检测和智能化处理，从而解决现有技术之不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种基于住区室内外环境的信息连续采集装置，包括室外环境信息采集系统、室内环境信息采集系统和环境数据平台系统；室外环境信息采集系统包括采集室外信息的多个室外传感器装置和多个室外数据中转装置，每个室外传感器装置和室外数据中转装置设有唯一的设备识别码、计时系统以及GPS定位模块；室内环境信息采集系统包括多个采集室内信息的室内传感器装置和至少一个室内数据中转装置，每个室内传感器装置和室内数据中转装置设有唯一的设备识别码和计时系统；环境数据平台系统包括互相建立通讯连接的应用服务器和数据库服务器，室外数据中转装置和室内数据中转装置均与应用服务器建立通讯连接；其中，室外数据中转装置收集各室外传感器装置采集的信息，并转发至应用服务器；室内数据中转装置收集各室内传感器装置采集的信息，并转发至应用服务器。

室外系统中设计的数据中转装置的工作原理：首先，室外各类传感器装置通过短距离自组织通信网络技术组成一个系统部署区域的通讯网络，数据中转装置采用同样技术加入该网络中，每个室外装置都能找到最近的数据中转装置，通过合理的布局设计，使得每个室外装置都能跟附近的中转装置建立稳定可靠的连接。之后，每个室外装置将采集到的数据条目立刻发送到最近的数据中转装置，由于每个室外装置都具有唯一的识别码、GPS定位和计时系统，可以保证即使有传输延迟，都不会影响数据本身的时间精度；同时每条数据条目传输时均带有完整性校验码，可以保证传输过程中不会有数据缺漏。数据中转装置接收到数据后，通过两条途径进行数据过滤，一个是自检，自动剔除有明显异常值或不能通过完整性校验的数据条目，另一个是根据远程数据库推送的信息，剔除已知数据异常但仍未修复的装置发送的数据条目。数据中转装置在收集整理了一定时间段的数据后，将正确的数据条目进行压缩，通过稳定的商用通讯网络将数据条目传输到远程的数据库中。

室内系统中显示装置的数据中转的工作原理：首先，室内传感器装置通过近场通信技术与显示装置进行配对，将其唯一的设备识别码在显示装置中注册，并加入由显示装置作为中心的短距离自组织通信网络中。之后，每个室内传感器装置将实时采集到的数据条目通过自组织网络发送到显示装置，显示装置在校验过数据完整性后，根据数据条目自带的时间戳显示每个设备的最新发回的数据，同时将旧数据暂存在内置的记忆卡中。显示装置通过无线或者有线的形式接入室内的路由器或直接接入商用无线网络，每隔一段时间检测一下网络是否通畅，如果通畅就将旧数据整理压缩后同步到后台，如果网络连接不可用的话就等待下一个周期。

进一步的，所述室外环境信息采集系统包括：用于采集噪声信息的噪声信息采集装置、用于采集小气候信息的小气候环境采集装置、用于采集大气环境信息的大气环境质量采集装置、用于综合接收上述各采集装置采集到的信息的室外数据中转装置以及用于信息显示的室外显示装置，噪声信息采集装置、小气候环境采集装置、大气环境质量采集装置和室外显示装置均与室外数据中转装置建立通讯连接。

进一步的，所述室内环境信息采集系统包括：用于采集室内环境信息的室内传感器装置、用于综合接收室内传感器装置采集到的信息的室内数据中转装置和用于信息显示的室内显示装置，室内传感器装置和室内显示装置均与室内数据中转装置建立通讯连接。

另外，上述室外传感器装置和室内传感器装置均内置电池，可使用市电和/或太阳能供电。

本实用新型采用上述方案，实现了住区的室内外环境质量信息高时空分辨率的连续采集，并通过完整的室内外环境质量分析，系统能够提出科学的住区环境质量分析报告和改善建议，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的用于连续采集住区室内外环境信息的系统框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本实用新型是以住区（居民区、公园、写字楼）为单位进行部署，搭建用于连续采集室内外环境信息的系统。该用于连续采集住区室内外环境信息的系统包括三个子系统，室外环境信息采集系统、室内环境信息采集系统、环境数据平台系统。

参见图1，室外环境信息采集系统包括多个采集信息的室外传感器装置和多个室外数据中转装置以及室外显示装置，信息传感器包括噪声信息采集装置、小气候环境采集装置、大气环境质量采集装置等。室内环境信息采集系统包括采集信息的室内传感器装置和至少一个室内数据中转装置以及室内显示装置。环境数据平台系统包括互相建立通讯连接的应用服务器和数据库服务器，室外数据中转装置和室内数据中转装置均与应用服务器建立通讯连接。

其中，噪声信息采集装置，用以采集室外的噪声，通过无线（或有线）通信方式将信息发送到临近的室外数据中转装置后同步到数据库服务器上的后台数据库，该装置具有唯一的设备识别码、计时系统以及GPS定位模块，该装置内置电池，可使用市电或太阳能供电。

小气候环境采集装置，用以采集大气温度、大气湿度、环境风速以及环境风向，通过无线通信方式将信息同步发送到后台数据库，通过无线（或有线）通信方式将信息发送到临近的室外数据中转装置后同步到后台数据库，装置具有唯一的设备识别码、计时系统以及GPS定位模块，该装置内置电池，可使用市电或太阳能供电。

大气环境质量采集装置，用以挥发性有机物、氮氧化合物、可吸入颗粒物等大气环境质量信息，通过无线（或有线）通信方式将信息发送到临近的室外数据中转装置后同步到后台数据库，装置具有唯一的设备识别码、计时系统以及GPS定位模块，该装置内置电池，可使用市电或太阳能供电。

室外显示装置，用以显示住区室外环境信息，由电子显示屏幕、无线收发模块及供电系统组成。

室外数据中转装置，用以中转和临时储存临近的室外传感器装置采集的信息。该装置使用近场通信的自组织网络技术，进行数据质量检查后，将有效数据同步到远程的后台数据系统。该装置具有唯一的设备识别码、计时系统以及GPS定位模块，该装置内置电池，可使用市电或太阳能供电。该室外数据中转装置的工作原理：首先，各类室外传感器装置通过短距离自组织通信网络技术组成一个系统部署区域的通讯网络，室外数据中转装置采用同样技术加入该网络中，每个室外传感器装置都能找到最近的室外数据中转装置，通过合理的布局设计，使得每个室外传感器装置都能跟附近的室外中转装置建立稳定可靠的连接。之后，每个室外传感器装置将采集到的数据条目立刻发送到最近的室外数据中转装置，由于每个室外传感器装置都具有唯一的识别码、GPS定位和计时系统，可以保证即使有传输延迟，都不会影响数据本身的时间精度；同时每条数据条目传输时均带有完整性校验码，可以保证传输过程中不会有数据缺漏。室外数据中转装置接收到数据后，通过两条途径进行数据过滤，一个是自检，自动剔除有明显异常值或不能通过完整性校验的数据条目，另一个是根据远程数据库推送的信息，剔除已知数据异常但仍未修复的装置发送的数据条目。室外数据中转装置在收集整理了一定时间段的数据后，将正确的数据条目进行压缩，通过稳定的商用通讯网络将数据条目传输到远程的数据库服务器中。

室内传感器装置，用以采集室内温湿度、挥发性有机物、可吸入颗粒物、二氧化碳一氧化碳、甲醛等环境质量指标数据，通过无线（或有线）的通信方式将信息发送到室内数据中转装置，该装置具有唯一的设备识别码和计时系统，采用市电供电，可使用国标插头或直接安装在86型暗盒中。

室内数据中转装置，用以显示室内与之连接的室内传感器装置的实时信息，并将其同步到后台系统，同时可以显示后台系统的历史数据及推送的环境信息。其中，室内数据中转装置的数量根据实际情况设置，一般可设置一个，另外该室内数据中转装置可与室内显示装置集成为一体实现。本实施例中，室内数据中转装置可与室内显示装置集成为一个室内综合显示装置，该室内综合显示装置由可触摸电子屏幕、无线收发装置及存储模块组成，采用市电供电。

其中，该室内数据中转装置的工作原理如下：首先，室内传感器装置通过近场通信技术与室内综合显示装置进行配对，将其唯一的设备识别码在室内综合显示装置中注册，并加入由室内综合显示装置作为中心的短距离自组织通信网络中。之后，每个室内传感器装置将实时采集到的数据条目通过自组织网络发送到显示装置，室内综合显示装置在校验过数据完整性后，根据数据条目自带的时间戳显示每个设备的最新发回的数据，同时将旧数据暂存在内置的记忆卡中。室内综合显示装置通过无线或者有线的形式接入室内的路由器或直接接入商用无线网络，每隔一段时间检测一下网络是否通畅，如果通畅就将旧数据整理压缩后同步到后台，如果网络连接不可用的话就等待下一个周期。

环境数据平台系统，用以管理所有部署住区的环境信息数据，系统能够根据注册用户的权限和设备提供相应的历史数据浏览、基于环境模型的分析报告以及环境信息推送服务。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。  

Claims (3)

1.基于住区室内外环境的信息连续采集装置，其特征在于：

包括室外环境信息采集系统、室内环境信息采集系统和环境数据平台系统；

室外环境信息采集系统包括采集室外信息的多个室外传感器装置和多个室外数据中转装置，每个室外传感器装置和室外数据中转装置设有唯一的设备识别码、计时系统以及GPS定位模块；

室内环境信息采集系统包括多个采集室内信息的室内传感器装置和至少一个室内数据中转装置，每个室内传感器装置和室内数据中转装置设有唯一的设备识别码和计时系统；

环境数据平台系统包括互相建立通讯连接的应用服务器和数据库服务器，室外数据中转装置和室内数据中转装置均与应用服务器建立通讯连接；

其中，室外数据中转装置收集各室外传感器装置采集的信息，并转发至应用服务器；室内数据中转装置收集各室内传感器装置采集的信息，并转发至应用服务器。

2.根据权利要求1所述的基于住区室内外环境的信息连续采集装置，其特征在于：所述室外环境信息采集系统包括：用于采集噪声信息的噪声信息采集装置、用于采集小气候信息的小气候环境采集装置、用于采集大气环境信息的大气环境质量采集装置、用于综合接收上述各采集装置采集到的信息的室外数据中转装置以及用于信息显示的室外显示装置，噪声信息采集装置、小气候环境采集装置、大气环境质量采集装置和室外显示装置均与室外数据中转装置建立通讯连接。

3.根据权利要求1所述的基于住区室内外环境的信息连续采集装置，其特征在于：所述室内环境信息采集系统包括：用于采集室内环境信息的室内传感器装置、用于综合接收室内传感器装置采集到的信息的室内数据中转装置和用于信息显示的室内显示装置，室内传感器装置和室内显示装置均与室内数据中转装置建立通讯连接。