CN207588913U - 一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置 - Google Patents
一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，用以实现城市街区广域内的环境监测，该装置设有多个，分别与云端服务器通信，该地面移动监测装置设置在出租车顶上的灯箱内，包括电源以及依次连接的传感器组件、三路串口和路由器，所述的电源分别与传感器组件、三路串口、路由器和车载12V直流电源连接，所述的传感器组件与GPS通信单元通信，所述的路由器通过GPRS通讯单元与云端服务器通信。与现有技术相比，本实用新型具有分布式监控、检测精度高、移动防风、布线精简、共享通讯等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及城市空气环境质量监测领域，尤其是涉及一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置。
背景技术
空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气、工业污染、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。
申请号为201610726852.8的中国专利公开了一种城市环境质量自动监测系统，包括采集节点模块、数据中转器、充电模块、数据终端和移动端；每个采集节点模块包括Zigbee通信模块，采集节点模块用于采集空气中被监测物的含量并将处理后的数据通过Zigbee通信模块发送到数据中转器；数据中转器用于接收各个采集节点模块发送的数据并将处理后的数据发送到数据终端；数据终端用于接收数据中转器发送的数据并将处理后的数据显示在数据终端的上层界面上，同时将处理后的数据发送到移动端；移动端用于接收数据终端发送的数据并供用户查询，但是该自动监测系统的检测范围有限，不能达到地面和空中的实时覆盖，也不能与实时获得的环境质量检测基站数据进行校准，数据监测不精确。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分布式监控、检测精度高、移动防风、布线精简、共享通讯的分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，用以实现城市街区广域内的环境监测，该装置设有多个，分别与云端服务器通信，该地面移动监测装置设置在出租车顶上的灯箱内，包括电源以及依次连接的传感器组件、三路串口和路由器，所述的电源分别与传感器组件、三路串口、路由器和车载12V直流电源连接，所述的传感器组件与GPS通信单元通信，所述的路由器通过GPRS通讯单元与云端服务器通信。
所述的电源包括5V电源和12V电源。
所述的传感器组件包括分别与5V电源连接的GPS传感器和PM传感器以及与12V电源连接的温湿度传感器，所述的GPS传感器与GPS通信单元，所述的GPS传感器、PM传感器和温湿度传感器分别与三路串口连接。
所述的三路串口为三路485串口，所述的GPS传感器通过TTL转485转换器与三路串口连接。
所述的GPS通信单元为单独的GPS通信模块或车载GPS通信模块。
所述的GPRS通讯单元为单独的GPRS通讯模块或车载GPRS通讯模块。
所述的PM传感器通过带有防风帽的排风短管穿过灯箱底部第一开孔与外界环境连通，所述的灯箱底部还开设有第二开孔，灯箱内部空间通过穿过第二开孔的进风短管与外界连通。
所述的第一开孔和第二开孔在迎风方向上依次设置。
所述的电源还与灯箱内的LED照明灯连接。
所述的云端服务器还与气象及空气环境质量监测站点通信，通过云端数据服务器实时获取气象及空气环境质量监测站点的官方发布数据，并与传感器组件获取的监测数据联动，自动寻优最近点数据进行在线的校核和精度校正，定期修正传感器零点飘逸现象。
所述的传感器组件还包括分别与电源连接的CO2气体检测器、O3气体检测器、氮氧化物气体检测器和硫化物气体检测器。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
一、分布式监控：本实用新型将传感器与地面移动工具，如出租车、公交巴士、私家车、自行车，进行集成，实现城市街区广域的移动机定点空气环境数据的连续高频采集和远程数据传输，相比于现有的依靠位置固定的气象及空气环境质量监测站点监测环境数据，覆盖范围达1000m半径，多点测量，更加实时准确。
二、检测精度高：本实用新型能够依托云端数据关联，参照最近地点官方精密仪器(气象及空气环境质量监测站点)检测数据实现动态校核修正并且同步检测相对湿度并进行修正。
三、移动防风：本实用新型为避免浮游颗粒物传感器在车辆移动中采样受气流影响，经过气流影响实验后优化为橡胶软短管连接方式，短管露从灯箱下方底部开孔穿出。
四、布线精简：传感器组件的供电与灯箱内LED照明供电共享，简化了供电电缆铺设。
五、GPS与出租车已有系统同步共享，节省了GPS传感器的设置；
六、GPRS通讯单元与出租车无线通讯系统融合，将监测数据汇总后发送至出租车后台数据中心再转出到本系统专用云数据服务器平台，简化了通讯系统，提高了数据的同步性能。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构图。
图2为灯箱整体防雨防风处理示意图。
其中，1、电源，21、GPS传感器，22、PM传感器，23、温湿度传感器，3、三路串口，4、路由器，5、GPS通信单元，6、GPRS通讯单元，7、云端服务器，8、气象及空气环境质量监测站点。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1所示，本实用新型提供了一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，本实用新型利用高频传感器实时采集城市空气环境参数，利用无线通讯模块实现监测数据的远程传输，基于云端服务器实现数据集成分析与管理，依托应用软件提供城市环境信息服务。
1)车载移动监测型PM2.5传感器的防风技术。
为避免浮游颗粒物传感器在车辆移动中采样受气流影响，经过气流影响实验后优化为橡胶软短管连接方式，短管露从灯箱下方底部开孔穿出。2)传感器模块的供电与灯箱内LED照明供电共享，简化了供电电缆铺设。3)GPS与出租车已有系统同步共享，节省了GPS传感器的设置；4)与出租车无线通讯系统融合，将监测数据汇总后发送至出租车后台数据中心再转出到本系统专用云数据服务器平台，简化了通讯系统，提高了数据的同步性能。
如图2所示，灯箱整体防雨防风处理，底部打孔接出软短管带防风帽。
2)PM2.5检测精度的校核与修正技术。
基于激光原理、可在线高频检测的PM2.5传感器在绝对精度上无法与高精度仪器相比，但高频在线检测的特性对形成广域覆盖、大数据形成具有传统精密检测仪器不可替代的重要意义。为提高本系统检测精度，本实用新型拥有两项技术措施。(1)依托云端数据关联，参照最近地点官方精密仪器检测数据实现动态校核修正；(2)同步检测现对湿度并进行修正(湿度对PM2.5影响最大)。
本装置可实现城市街区广域的移动机定点空气环境数据的连续高频采集和远程数据传输，基于在云端服务器开发应用软件技术实现大数据关联分析；并结合城市官方发布的相关数据进行动态校核，解决了同类电子式传感器的误差和精度飘移问题；基于数据挖掘技术，提供跨平台终端数据服务，支撑政府治理城市空气环境决策，并为环境保护服务产业带来显著的市场价值。
Claims (8)
1.一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，用以实现城市街区广域内的环境监测，该装置设有多个，分别与云端服务器(7)通信，其特征在于，该地面移动监测装置设置在出租车顶上的灯箱内，包括电源(1)以及依次连接的传感器组件、三路串口(3)和路由器(4)，所述的电源(1)分别与传感器组件、三路串口(3)、路由器(4)和车载12V直流电源连接，所述的传感器组件与GPS通信单元(5)通信，所述的路由器(4)通过GPRS通讯单元(6)与云端服务器(7)通信，所述的GPS通信单元(5)为单独的GPS通信模块或车载GPS通信模块，所述的GPRS通讯单元(6)为单独的GPRS通讯模块或车载GPRS通讯模块。
2.根据权利要求1所述的一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，其特征在于，所述的电源(1)包括5V电源和12V电源。
3.根据权利要求2所述的一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，其特征在于，所述的传感器组件包括分别与5V电源连接的GPS传感器(21)和PM传感器(22)以及与12V电源连接的温湿度传感器(23)，所述的GPS传感器(21)与GPS通信单元(5)，所述的GPS传感器(21)、PM传感器(22)和温湿度传感器(23)分别与三路串口(3)连接。
4.根据权利要求3所述的一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，其特征在于，所述的三路串口(3)为三路485串口，所述的GPS传感器(21)通过TTL转485转换器与三路串口(3)连接。
5.根据权利要求3所述的一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，其特征在于，所述的PM传感器(22)通过带有防风帽的排风短管穿过灯箱底部第一开孔与外界环境连通，所述的灯箱底部还开设有第二开孔，灯箱内部空间通过穿过第二开孔的进风短管与外界连通。
6.根据权利要求5所述的一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，其特征在于，所述的第一开孔和第二开孔在迎风方向上依次设置。
7.根据权利要求1所述的一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置，其特征在于，所述的电源(1)还与灯箱内的LED照明灯连接。
8.根据权利要求1所述的一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置， 其特征在于，所述的云端服务器(7)还与气象及空气环境质量监测站点(8)通信。
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| CN201720250255.2U CN207588913U (zh) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 一种分布式城市空气环境质量的地面移动监测装置 |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN207588913U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109061067A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-21 | 北京环丁环保大数据研究院 | 一种共享单车采集的空气质量数据校正方法和装置 |
| US20210164952A1 (en) * | 2017-07-29 | 2021-06-03 | Nova Fitness Co., Ltd. | Method for determining numbers of taxis through collaborative monitoring of taxis and buses |
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| CN109061067A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-21 | 北京环丁环保大数据研究院 | 一种共享单车采集的空气质量数据校正方法和装置 |
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