CN206114633U - 多参数扬尘在线监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多参数扬尘在线监测仪，包括数据采集板、核心板、3G/4G路由器、以及环境监测传感器，3G/4G路由器与核心板之间通过RJ45网线连接；所述环境监测传感器包括：通过RS458总线与数据采集板连接的风速传感器和风向传感器，通过UART接口连接至数据采集板的PM2.5传感器和TSP传感器，以及与数据采集板的IO口直接连接的温湿度传感器。本实用新型多参数扬尘在线监测仪，其环境监测传感器能监测风速、风向、PM2.5、PM10、总悬浮颗粒物质量浓度、环境的温度和湿度等参数，监测因子多，从而能更准确的监测环境空气质量；并且本实用新型的数据采集板外设接口丰富，便于扩展连接不同的传感器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环境监测设备，特别涉及一种粉尘监测设备。
背景技术
随着人类社会的发展进步，生活环境已经成为世界各国广泛关注的重要问题。计算机出现后，随着工厂、企业的大量产生，城市的建设的发展，各种环境污染也随之而来。例如严重的空气污染，更是直接影响了人们的生活。
粉尘污染是空气污染的主要形式。现有技术中出现了大量基于激光散射原理的扬尘在线监测设备，以帮助人们监控空气质量。基于激光散射原理的扬尘在线监测设备的工作原理为：当激光照射到通过监测位置的颗粒物时会产生微弱的光散射，在特定方向上的光散射波形与颗粒直径有关，通过不同粒径的波形分类统计及换算公式可以得到不同粒径的实时颗粒物的数量浓度，按照标定方法得到跟官方单位统一的质量浓度。但该种监测设备受外界空气湿度影响较大，如当水分附着在颗粒物表面时，会增大颗粒物直径，同时高湿度环境还会影响小粒子聚合改变粒径分布，从而导致测得数据不准确的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种多参数扬尘在线监测仪，以解决现有扬尘在线监测设备受环境因素影响大，监测数据准确度差等技术问题。
本实用新型多参数扬尘在线监测仪，包括数据采集板、Raspberry Pi核心板、3G/4G路由器、以及环境监测传感器，3G/4G路由器与Raspberry Pi核心板之间通过RJ45网线连接；
所述环境监测传感器包括：通过RS458总线与数据采集板连接的风速传感器和风向传感器，通过UART接口连接至数据采集板的PM2.5传感器和TSP传感器，以及与数据采集板的IO口直接连接的温湿度传感器。
进一步，所述多参数扬尘在线监测仪还包括通过RJ45网线与3G/4G路由器连接的摄像机。
进一步，所述环境监测传感器还包括通过RS458总线与数据采集板连接的噪声传感器。
进一步，所述多参数扬尘在线监测仪还包括箱体和立杆，所述数据采集板、Raspberry Pi核心板和3G/4G路由器设置在箱体中，所述立杆的上端设置有安装风速传感器和风向传感器的横杆，所述立杆的上端上还设置有摄像机安装座，所述箱体的背侧面上设置有与立杆配合的安装连接板。
进一步，所述立杆的顶端上设置有避雷针。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型多参数扬尘在线监测仪，其环境监测传感器能监测风速、风向、PM2.5、PM10、总悬浮颗粒物质量浓度、环境的温度和湿度等参数，监测因子多，从而能更准确的监测环境空气质量。
2、本实用新型多参数扬尘在线监测仪，其数据采集板外设接口丰富，便于扩展连接不同的传感器。
3、本实用新型多参数扬尘在线监测仪，便于维护，制造成本低。
附图说明
图1为本实用新型多参数扬尘在线监测仪的组成结构示意图；
图2为立杆的结构示意图；
图3为箱体的结构示意图；
图4为数据采集板的部分电路结构图；
图5为数据采集板的另一部分电路结构图；
图6为数据采集板的再另一部分电路结构图，其中P1为JTAG接口，用于调试和下载程序；
图7为RS485采集电路结构图；
图8为树莓派接口电路结构图；
图9为温湿度传感器接口电路结构图；
图10为SDS011空气质量传感器的接头电路结构图；
图11为SDS198空气质量传感器的接头电路结构图；
图12为风扇接口电路结构图；
图13为电源接口电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
如图所示，本实施例多参数扬尘在线监测仪，包括数据采集板1、Raspberry Pi核心板2、3G/4G路由器3、以及环境监测传感器，3G/4G路由器与Raspberry Pi核心板之间通过RJ45网线连接；
所述环境监测传感器包括：通过RS458总线与数据采集板连接的风速传感器4和风向传感器5，通过UART接口连接至数据采集板的PM2.5传感器6和TSP传感器7，以及与数据采集板的IO口直接连接的温湿度传感器8。本实施例中，所述PM2.5传感器采用SDS011激光PM2.5传感器；所述TSP传感器采用SDS198颗粒物传感器，温湿度传感器为AM2305温湿度传感器。
本实施例中，所述数据采集板包括STM32F103RCT6单片机、RS485采集电路、树莓派接口、空气质量传感器接口、温湿度传感器接口、风扇接口和电源接口。
RS485采集电路采用MAX485芯片把信号转换成5V/TTL电平，并通过电平转换芯片SN74LVC2T45DCT把5V电平转换成3.3V逻辑电平，连接到UART2，以适用于STM32F103RCT6单片机IO电平，RS485电路主要采集风速传感器、风向传感器和噪音传感器的数据，并遵循modbus协议。
树莓派接口通过UART1接口跟STM32F103RCT6单片机进行通信。
温湿度传感器接口通过单总线跟STM32F103RCT6单片机进行通信，并在其单总线上加上了上拉电阻，保证其数据的稳定性。
空气质量传感器接口电路有两种，其中SDS011激光PM2.5传感器接口电路通过UART4跟STM32F103RCT6单片机进行通信，协议遵循SDS011数据手册；SDS198颗粒物传感器接口电路通过UART3跟STM32F103RCT6单片机进行通信，协议遵循SDS198数据手册。
风扇采用12V供电，STM32F103RCT6单片机通过控制三极管的方式控制MOS管的通断，实现风扇的开关。
本实施例中数据采集板采用9-18V宽电压范围供电，通过K7805-2000DC-DC降压IC把12V电压变成5V，供树莓派、RS485、空气质量传感器部分使用，再通过AMS1117-3.3LDO把电压变成3.3V，供STM32F103RCT6单片机及外围电路使用。
使用时将本实施例多参数扬尘在线监测仪安装与监测现场，其通过风速传感器监测环境监测风速，通过风向传感器监测环境风向、通过PM2.5传感器监测PM2.5和PM10，通过TSP传感器监测环境总悬浮颗粒物质量浓度、通过温湿度传感器监测环境的温度和湿度，监测因子多，从而能更准确的监测环境空气质量。
并且本实施例多参数扬尘在线监测仪，其数据采集板外设接口丰富，便于扩展连接不同的传感器；同时其还具有便于维护，制造成本低的优点。
作为对本实施例的改进，本多参数扬尘在线监测仪还包括通过RJ45网线与3G/4G路由器连接的摄像机9，通过摄像机获取环境图像，数据采集板及RaspberryPi核心板对摄像机提供视频进行处理和分析，结合现场视频，能进一步提高现场粉尘污染的监测准确性。
作为对本实施例的改进，所述环境监测传感器还包括通过RS485总线与数据采集板连接的噪声传感器10，通过噪声传感器还能监测环境噪声，增加了扬尘在线监测仪的功能。
作为对本实施例的改进，本多参数扬尘在线监测仪还包括箱体11和立杆12，所述数据采集板、Raspberry Pi核心板和3G/4G路由器设置在箱体中，所述立杆的上端设置有安装风速传感器和风向传感器的横杆13，所述立杆的上端上还设置有摄像机安装座14，所述箱体的背侧面上设置有与立杆配合的安装连接板15。安装时将立杆卡在安装连接板15上的弧形凹槽中，再另外加一块板与安装连接板15通过螺栓连接，通过两块板夹紧立杆，即可将箱体固定在立杆上。通过立杆能方便的在监测现场安装本多参数扬尘在线监测仪。
作为对本实施例的改进，所述立杆的顶端上设置有避雷针16，通过设置避雷针能使本多参数扬尘在线监测仪更安全的工作。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种多参数扬尘在线监测仪，其特征在于：
包括数据采集板、Raspberry Pi核心板、3G/4G路由器、以及环境监测传感器，3G/4G路由器与Raspberry Pi核心板之间通过RJ45网线连接；
所述环境监测传感器包括：通过RS458总线与数据采集板连接的风速传感器和风向传感器，通过UART接口连接至数据采集板的PM2.5传感器和TSP传感器，以及与数据采集板的IO口直接连接的温湿度传感器。
2.根据权利要求1所述的多参数扬尘在线监测仪，其特征在于：还包括通过RJ45网线与3G/4G路由器连接的摄像机。
3.根据权利要求1或2所述的多参数扬尘在线监测仪，其特征在于：所述环境监测传感器还包括通过RS458总线与数据采集板连接的噪声传感器。
4.根据权利要求3所述的多参数扬尘在线监测仪，其特征在于：还包括箱体和立杆，所述数据采集板、Raspberry Pi核心板和3G/4G路由器设置在箱体中，所述立杆的上端设置有安装风速传感器和风向传感器的横杆，所述立杆的上端上还设置有摄像机安装座，所述箱体的背侧面上设置有与立杆配合的安装连接板。
5.根据权利要求4所述的多参数扬尘在线监测仪，其特征在于：所述立杆的顶端上设置有避雷针。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621178988.1U CN206114633U (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 多参数扬尘在线监测仪 |
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Publications (1)
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| CN206114633U true CN206114633U (zh) | 2017-04-19 |
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Family Applications (1)
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| CN201621178988.1U Active CN206114633U (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 多参数扬尘在线监测仪 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN206114633U (zh) |
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| CN108107486A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-01 | 昆明理工大学 | 一种基于LoRa的车载式交通气象嵌入式实时监测装置 |
| CN109765149A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-17 | 北京英视睿达科技有限公司 | 一种基于总悬浮颗粒物确定降尘量的方法及装置 |
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| WO2020071964A1 (ru) | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Унискан-Ризерч" | Измеритель, система и способ измерения массовой концентрации пылевых частиц |
-
2016
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