CN207799424U - 基于物联网的生态环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于物联网的生态环境监测系统，包括环境样本数据采集系统、中央处理器、智能网关、光纤网、蓝牙适配系统、过压保护电路、CAN总线和监测盒体。本实用新型基于物联网的生态环境监测系统中，由于设置了过压保护电路，防止电压过时高损坏监测设备，通过CAN总线连接数据采集传感器，通过智能网关和光纤网可实现光纤远程数据传输，实现远程控制，通过蓝牙适配系统可建立中央处理器与智能手机的连接，通过手机APP的配合，可实现手机控制接收或发射监测信息，将盒体设置在直线往复电机上，可使得盒体可以变换不同的位置，便于取样不同位置的气体样本，本实用新型可靠性和系统的灵活性更高，实现手机收发，功能更加齐全，具有很强的实用性。

Description

基于物联网的生态环境监测系统

技术领域

本实用新型涉及环境监测设备技术领域，具体涉及一种基于物联网的生态环境监测系统。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things(IoT)”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

在专利号为CN201621454566的专利文件中公开了一种环境监测系统，涉及监测领域。环境监测系统包括:硬盘录像机、传感器以及输出器，传感器分布设置在所述环境内，用于感应所述环境的实时数据，所述硬盘录像机用于获取所述传感器感应得到的所述实时数据，并根据所述实时数据生成预警信号，输出器用于获取所述硬盘录像机生成的预警信号，并根据所述预警信号进行预警。本实施例提供的环境监测系统，通过感应器感应所述环境的实时数据，可以对特殊环境的环境参数的监控，并由硬盘录像机根据实时数据产生预警信号，使输入器在环境参数异常时进行预警，满足对特殊环境进行监测的需求。

上述专利文件可以对特殊环境的环境参数的监控，并由硬盘录像机根据实时数据产生预警信号，使输入器在环境参数异常时进行预警，满足对特殊环境进行监测的需求，但是对于如何提供一种系统的可靠性和系统的灵活性更高，实现手机收发，功能更加齐全的基于物联网的生态环境监测系统缺少技术性解决方案。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种基于物联网的生态环境监测系统，用于解决减少如何提供一种系统的可靠性和系统的灵活性更高，实现手机收发，功能更加齐全的基于物联网的生态环境监测系统的问题。

为了实现上述技术方案，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供基于物联网的生态环境监测系统，包括环境样本数据采集系统、中央处理器、智能网关、光纤网、蓝牙适配系统、过压保护电路、CAN总线和监测盒体，所述环境样本数据采集系统通过所述过压保护电路与电源电路相连，所述环境样本数据采集系统与所述中央处理器相连，所述中央处理器通过所述智能网关与所述光纤网相连，所述光纤网远程连接上位机，所述环境样本数据采集系统内部通过所述CAN总线进行数据传输，所述中央处理器通过所述蓝牙适配系统与智能手机或平板电脑相连，所述环境样本数据采集系统的数据采集传感器设置在所述监测盒体内，所述监测盒体包括盒体、盒盖、直线往复电机和控制开关。

根据本实用新型的一实施方式，所述数据采集传感器包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器。

根据本实用新型的一实施方式，所述盒盖设置在所述盒体上，所述盒体设置在所述直线往复电机上，所述直线往复电机设置在待监测位置，所述直线往复电机通过控制开关与电源相连。

根据本实用新型的一实施方式，所述基于物联网的生态环境监测系统的供电系统是UPS电源供电系统。

根据本实用新型的一实施方式，所述温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器均设置在盒体内，所述盒体表面设有通气孔。

根据本实用新型的一实施方式，所述温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器通过CAN总线与中央处理器相连。

根据本实用新型的一实施方式，所述过压保护电路的电容器C1将电源降压限流后，由二极管VD1、VD2整流，电容器C2滤波，得到12V的直流电压。

由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本实用新型设置过压保护电路，防止电压过时高损坏监测设备，通过CAN总线连接数据采集传感器，可以工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，对通信数据进行编码，可使不同的节点同时接收到相同的数据，CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性，通过智能网关和光纤网可实现光纤远程数据传输，实现远程控制，通过蓝牙适配系统可建立中央处理器与智能手机的连接，通过手机APP的配合，可实现手机控制接收或发射监测信息，将盒体设置在直线往复电机上，可使得盒体可以变换不同的位置，便于取样不同位置的气体样本，也可用作动态状态下的取样，取样更加精准；本实用新型可靠性和系统的灵活性更高，实现手机收发，功能更加齐全，具有很强的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述基于物联网的生态环境监测系统的原理示意图；

图2是本实用新型所述过压保护电路的原理示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1、2，图1为本实用新型所述基于物联网的生态环境监测系统的原理示意图，图2是本实用新型所述过压保护电路的原理示意图。

如图1所示，本实用新型所述基于物联网的生态环境监测系统，包括环境样本数据采集系统、中央处理器、智能网关、光纤网、蓝牙适配系统、过压保护电路、CAN总线和监测盒体，环境样本数据采集系统通过过压保护电路与电源电路相连，环境样本数据采集系统与中央处理器相连，中央处理器通过智能网关与光纤网相连，光纤网远程连接上位机，环境样本数据采集系统内部通过CAN总线进行数据传输，中央处理器通过蓝牙适配系统与智能手机或平板电脑相连，环境样本数据采集系统的数据采集传感器设置在监测盒体内，监测盒体包括盒体、盒盖、直线往复电机和控制开关。

本实用新型中，所述数据采集传感器包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器。所述盒盖设置在盒体上，盒体设置在直线往复电机上，直线往复电机设置在待监测位置，直线往复电机通过控制开关与电源相连。基于物联网的生态环境监测系统的供电系统是UPS电源供电系统。所述温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器均设置在盒体内，盒体表面设有通气孔。温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器通过CAN总线与中央处理器相连。所述过压保护电路的电容器C1将电源降压限流后，由二极管VD1、VD2整流，电容器C2滤波，得到12V的直流电压。

如图2所示的过压保护电路，电容器C1将电源降压限流后，由二极管VD1、VD2整流，电容器C2担任滤波，得到12V左右的直流电压。当电源电压正常时，稳压二极管VDW不能被击穿导通，此时三极管VT处于截止状态，双向可控硅VS受到电压触发面导通，系统通电工作。如果电源电压突然升高，超过临界值，此时在RP中点的电压就导致VDW击穿导通，VDW导通后，又使得三极管VT导通，VT导通后，其集电极—发射极的压降很小，不足以触发VS，又导致VS截止，因此系统断电停止工作，因而起到了保护的目的。

本实用新型中，所述蓝牙适配系统可跨越不同软件平台传输文件，支持不同操作平台间的信息同步，以无线方式达到模拟RS-232序列传输协议，同时支持7个蓝牙设备，支持蓝牙服务共用(如：接蓝牙鼠标的同时，接QCY蓝牙耳机或蓝牙手机)，不分型号适用于任何电脑，兼容所有蓝牙手机、蓝牙耳机及蓝牙相关设备，其蓝牙协议为CLASS 1100M标准。所述CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会在出现在RS-485网络中的现象，即当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。

本实用新型设置过压保护电路，防止电压过时高损坏监测设备，通过CAN总线连接数据采集传感器，可以工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，对通信数据进行编码，可使不同的节点同时接收到相同的数据，CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性，通过智能网关和光纤网可实现光纤远程数据传输，实现远程控制，通过蓝牙适配系统可建立中央处理器与智能手机的连接，通过手机APP的配合，可实现手机控制接收或发射监测信息，将盒体设置在直线往复电机上，可使得盒体可以变换不同的位置，便于取样不同位置的气体样本，也可用作动态状态下的取样，取样更加精准；本实用新型可靠性和系统的灵活性更高，实现手机收发，功能更加齐全，具有很强的实用性。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。本文所述的实施例说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

Claims (7)

1.基于物联网的生态环境监测系统，其特征在于，包括环境样本数据采集系统、中央处理器、智能网关、光纤网、蓝牙适配系统、过压保护电路、CAN总线和监测盒体，所述环境样本数据采集系统通过所述过压保护电路与电源电路相连，所述环境样本数据采集系统与所述中央处理器相连，所述中央处理器通过所述智能网关与所述光纤网相连，所述光纤网远程连接上位机，所述环境样本数据采集系统内部通过所述CAN总线进行数据传输，所述中央处理器通过所述蓝牙适配系统与智能手机或平板电脑相连，所述环境样本数据采集系统的数据采集传感器设置在所述监测盒体内，所述监测盒体包括盒体、盒盖、直线往复电机和控制开关。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的生态环境监测系统，其特征在于，所述数据采集传感器包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的生态环境监测系统，其特征在于，所述盒盖设置在所述盒体上，所述盒体设置在所述直线往复电机上，所述直线往复电机设置在待监测位置，所述直线往复电机通过控制开关与电源相连。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的生态环境监测系统，其特征在于，所述基于物联网的生态环境监测系统的供电系统是UPS电源供电系统。

5.根据权利要求2所述的基于物联网的生态环境监测系统，其特征在于，所述温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器均设置在盒体内，所述盒体表面设有通气孔。

6.根据权利要求2或5所述的基于物联网的生态环境监测系统，其特征在于，所述温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和有毒气体传感器通过CAN总线与中央处理器相连。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的生态环境监测系统，其特征在于，所述过压保护电路的电容器C1将电源降压限流后，由二极管VD1、VD2整流，电容器C2滤波，得到12V的直流电压。