CN206517534U - 一种环境质量监测与应急指挥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境质量监测与应急指挥系统，监测终端的微处理器连有声光传感器、颗粒物检测仪、风速风向传感器、气压传感器、温湿度传感器、SD卡、ZigBee模块、实时时钟、调试电路，ZigBee模块经ZigBee协调器通过RS‑485接口与数据集中模块连接，数据集中模块通过以太网与应急指挥中心连接，监控主机、客户端、中心管理服务器、指挥中心大屏幕分别通过以太网相互连接，移动应急终端通过网络传输模块与应急指挥中心连接，本实用新型结构简单，能够准确实时的采集和传输环境质量监测数据，具有智能化、网络化、多样化的优点，同时系统还具备应急指挥功能，能提高环境应急处理能力，减少事故的发生，可靠性高。

Description

一种环境质量监测与应急指挥系统

技术领域

本实用新型涉及环境质量监测及处理技术领域，具体的说是一种环境质量监测与应急指挥系统。

背景技术

随着我国汽车市场的繁荣，我国在路汽车保有量年年攀升。汽车总量的增加不仅使道路变得拥堵，更严重污染了道边空气、汽车尾气直接进入道边环境，严重污染了空气，给外出行人和居民的身体健康带来了很大的危害。同时环境中的空气温湿度、空气中的颗粒、声音的响度等都会对人的健康产生影响。以往的环境监测系统中，环境采集往往是通过人工作业和设备采集共同完成，采集设备简单，技术落后。空气质量监测不能实现智能化、网络化，实时性较差，监测效果不理想。

环境领域的事故呈逐年上升趋势，重特大环境污染事故也时有发生，不仅造成人员伤亡、重大经济损失，破坏了生态环境，甚至可能导致国际间的污染纠纷，需要有效防控环境污染突发事故的形势十分严峻，因此加强环境应急监测水平、提高应急处置能力、正确进行应急处理、减轻事故危害是十分迫切的。

因此，为克服上述技术的不足而设计出一款结构简单，能够准确、实时的采集和传输环境质量监测数据，具有智能化、网络化、环境采集多样化的优点，同时系统还具备应急指挥功能，能提高环境应急处理能力，减少事故的发生，可靠性高的一种环境质量监测与应急指挥系统，正是发明人所要解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种环境质量监测与应急指挥系统，其结构简单，能够准确、实时的采集和传输环境质量监测数据，具有智能化、网络化、环境采集多样化的优点，同时系统还具备应急指挥功能，能提高环境应急处理能力，减少事故的发生，可靠性高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环境质量监测与应急指挥系统，其包括有监测终端、数据集中模块、应急指挥系统，所述监测终端包括有微处理器、声光传感器、颗粒物检测仪、风速风向传感器、气压传感器、温湿度传感器、电源、外部存储SD卡、ZigBee模块、实时时钟、调试电路，所述微处理器分别连接有声光传感器、颗粒物检测仪、风速风向传感器、气压传感器、温湿度传感器、电源、外部存储SD卡、ZigBee模块、实时时钟、调试电路，所述ZigBee模块与ZigBee协调器连接，所述ZigBee协调器通过RS-485接口与数据集中模块连接，所述数据集中模块通过以太网与应急指挥中心连接；

所述应急指挥系统包括有移动应急终端、网络传输模块、应急指挥中心，所述应急指挥中心为现场指挥中心和远程指挥中心，所述远程指挥中心包括有监控主机、客户端、指挥中心大屏幕、中心管理服务器，所述监控主机、客户端、中心管理服务器、指挥中心大屏幕分别通过以太网相互连接，所述移动应急终端包括有手机终端、车载移动终端，所述车载移动终端包括有SD卡、耳麦、车载云台摄像机、3G车载视频服务器、报警设备，所述3G车载视频服务器与车载云台摄像机连接，所述移动应急终端通过网络传输模块与应急指挥中心连接。

进一步，所述网络传输模块包括有LTE基站、无线宽带模块、3G/4G网络模块。

进一步，所述3G车载视频服务器包括有GPS定位模块。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型环境应急监测系统主要由前端视频采集、传输网络、指挥中心、监控客户端等四部分组成，可以将事故现场的视频监控信号快速发送至各级指挥中心，提高应急处置效率，不仅能远程指挥，还能够进行现场指挥，利用多种网络传输模块，信息传输多样化，能够保证事发现场的数据采集实时性和准确性。

2、本实用新型采用ZigBee无线传感器网络技术与以太网技术相结合进行数据通信，实现了空气质量监测的智能化、网络化和采集环境参数多样化，系统操作简单，组网方便，监测数据实时性高，能够满足分布式环境中空气质量监测的需求，无需人工采集信息。

附图说明

图1是本实用新型监测终端结构示意图。

图2是本实用新型应急指挥系统结构示意图。

图3是本实用新型SHT11温湿度传感器和SCP1000-D11数字气压传感器接线图。

图4是本实用新型实时时钟电路图。

图5是本实用新型调试电路连接图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1是本实用新型监测终端结构示意图，该结构一种环境质量监测与应急指挥系统，包括有监测终端、数据集中模块、应急指挥系统，监测终端包括有微处理器、声光传感器、颗粒物检测仪、风速风向传感器、气压传感器、温湿度传感器、电源、外部存储SD卡、ZigBee模块、实时时钟、调试电路，微处理器分别连接有声光传感器、颗粒物检测仪、风速风向传感器、气压传感器、温湿度传感器、电源、外部存储SD卡、ZigBee模块、实时时钟、调试电路，ZigBee模块与ZigBee协调器连接，ZigBee协调器通过RS-485接口与数据集中模块连接，数据集中模块通过以太网与应急指挥中心连接。

参见图2是本实用新型应急指挥系统结构示意图，应急指挥系统包括有移动应急终端、网络传输模块、应急指挥中心，应急指挥中心为现场指挥中心和远程指挥中心，远程指挥中心包括有监控主机、客户端、指挥中心大屏幕、中心管理服务器，监控主机、客户端、中心管理服务器、指挥中心大屏幕分别通过以太网相互连接，移动应急终端包括有手机终端、车载移动终端，车载移动终端包括有SD卡、耳麦、车载云台摄像机、3G车载视频服务器、报警设备，3G车载视频服务器与车载云台摄像机连接，3G车载视频服务器包括有GPS定位模块，移动应急终端通过网络传输模块与应急指挥中心连接，网络传输模块包括有LTE基站、无线宽带模块、3G/4G网络模块。

参见图3是本实用新型SHT11温湿度传感器和SCP1000-D11数字气压传感器接线图，微处理器采用ADUC848芯片，系统采用SHT11温湿度传感器和SCP1000-D11数字气压传感器都采用工业标准的I²C总线输出数字信号，因此可以直接与ADUC848自带的I²C总线引脚相连接，将传感器的数据引脚和时钟引脚分别连接到单片机的SMTA引脚和SCLOCK引脚，同时将SDATA引脚和SCLOCK引脚分别外接一个4.7K的上拉电阻。SHT11芯片的供电电压为3.3V，这样可以使芯片达到最高的转换精度。SCP1000芯片的引脚中含有数字电压引脚和模拟电压引脚，采用不同的电压供电可以提高芯片的性能并减少噪声干扰，故SCP1000的供电电压有3.3V模拟电压和3.3V数字电压。

参见图4是本实用新型实时时钟电路图，系统的时钟电路采用SD2300A芯片，该芯片以二进制码的形式输出时间信息，它精度很高，年误差在2.5分钟，每一个芯片在出厂时都被校准过，因此芯片在使用时无需校准。芯片内置晶振，不需要外接晶振电路。SD2300A采用I²C串行接口，因此可直接与ADUC848单片机的PC接口相连，芯片采用5V电压供电。

参见图5是本实用新型调试电路连接图，ADUC848可以通过串口实现在线调试和在线编程的功能。当单片机的PSEN引脚被外接的1K电阻拉至低电平时，ADUC848在复位和上电后即进入串行下载模式。由于单片机在调试和使用GPRS模块传输数据时均要使用到串口,而ADUC848只含有一路串口,因此需要对串口进行分时复用,可通过双列四路开关实现。将单片机的串口与PC机的RS232接口连接即可实现数据的传输，但由于二者之间电平不匹配，因此需要设计电平匹配转换电路，本文采用MX232电平转换芯片实现电平转换的功能。

当发生突发事件时，应急指挥车将迅速到达现场，携带各种手持设备的人员立即进入各自岗位。应急指挥车中的指挥人员可以在指挥车的屏幕上看到现场每个应急人员的位置和状态，并将有关指令发送给现场每一个人，且事故指挥部门也能更加准确地了解现场情况，做出正确的决定。

在应急指挥车车顶安装带有云台的高质量摄像机，摄像机将采集到的视频信号以及其他音频、报警信号等通过同轴电缆传输到车载视频服务器，车载视频服务器负责将摄像机采集的各监控点视频图像压缩编码并通过网络传输模块上传到现场指挥中心和远程指挥中心，实现视频的在线观看，同时在3G车载视频服务器内置的SD卡上保存一定的清晰度录像，3G车载视频服务器带有GPS定位模块，在对视频信号进行编码的同时可以将当时车辆所在位置的经纬度叠加在图像上，从而使指挥中心得知现场的准确位置。只要有网络，就可以迅速地与应急指挥系统连接，随时随地将现场的图像和声音实时传输到远程指挥中心，同时也能够接收远程指挥中心的指挥视频图像，做到双向传输，实现远程监控管理。

应急指挥中心可分为现场和远程指挥中心，现场指挥中心一般通过位于应急指挥车上的笔记本电脑随时查看现场情况。与现场各应急人员的无线通信以及与远程指挥中心的无线通信，包括语音及各种多媒体信息的通信，并可接收应急人员的呼叫请求。根据应急人员的位置信息，利用GIS系统在电子地图上实时显示各应急人员的位置。系统对电子地图上显示的应急人员可以任意点选并向其发送文字、语言或图片命令。

中心管理服务器也是系统的存储管理中心，因为前端设备部署非常分散，故需要由中心管理服务器进行统一管理，中心管理服务器会根据网络中数据流量等情况制定合理的存储方案，以便充分利用网络资源。安装网络视频解码器，负责将前端的采集来的数字信号解码还原成图像和声音显示在指挥中心大屏幕上。

Claims (3)

1.一种环境质量监测与应急指挥系统，其特征在于：其包括有监测终端、数据集中模块、应急指挥系统，所述监测终端包括有微处理器、声光传感器、颗粒物检测仪、风速风向传感器、气压传感器、温湿度传感器、电源、外部存储SD卡、ZigBee模块、实时时钟、调试电路，所述微处理器分别连接有声光传感器、颗粒物检测仪、风速风向传感器、气压传感器、温湿度传感器、电源、外部存储SD卡、ZigBee模块、实时时钟、调试电路，所述ZigBee模块与ZigBee协调器连接，所述ZigBee协调器通过RS-485接口与数据集中模块连接，所述数据集中模块通过以太网与应急指挥中心连接；

所述应急指挥系统包括有移动应急终端、网络传输模块、应急指挥中心，所述应急指挥中心为现场指挥中心和远程指挥中心，所述远程指挥中心包括有监控主机、客户端、指挥中心大屏幕、中心管理服务器，所述监控主机、客户端、中心管理服务器、指挥中心大屏幕分别通过以太网相互连接，所述移动应急终端包括有手机终端、车载移动终端，所述车载移动终端包括有SD卡、耳麦、车载云台摄像机、3G车载视频服务器、报警设备，所述3G车载视频服务器与车载云台摄像机连接，所述移动应急终端通过网络传输模块与应急指挥中心连接。

2.根据权利要求1所述的一种环境质量监测与应急指挥系统，其特征在于：所述网络传输模块包括有LTE基站、无线宽带模块、3G/4G网络模块。

3.根据权利要求1所述的一种环境质量监测与应急指挥系统，其特征在于：所述3G车载视频服务器包括有GPS定位模块。