CN209117059U - 一种车载环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环境监测技术领域，提出了一种车载环境监测系统，包括主控芯片，主控芯片连接有GPRS通信模块、存储模块、传感器模块，GPRS通信模块包括与主控芯片连接的GPRS通信芯片，GPRS通信芯片连接有SIM卡通信电路、SIM卡信号天线接口、蓝牙天线接口、GPS天线接口，传感器模块包括均与主控芯片连接的颗粒物传感器、温湿度传感器。本实用新型解决了现有技术中不能根据使用需求对所处位置的环境状况进行监测的问题。

Description

一种车载环境监测系统

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，涉及一种车载环境监测系统。

背景技术

环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提。环境的质量在人类生存中具有重大的意义和作用，世界卫生组织报告称每年都有2.4 亿的死亡人数是由空气污染直接造成的，由温室效应带来的影响也日益凸显，全球的平均温度在逐年上升，环境质量的提高迫在眉睫，环境的监测具有十分重要的意义。

目前的环境监测系统大多固定设置一定区域或道路两旁，对于环境监测有一定的局限性，并不能随时随地的监测使用者当前位置的环境状况，因此急需要一种新的环境监测系统解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种车载环境监测系统，解决了现有技术中不能根据使用需求对所处位置的环境状况进行监测的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车载环境监测系统，包括：

主控芯片，所述主控芯片连接有GPRS通信模块、存储模块、传感器模块，

GPRS通信模块包括与所述主控芯片连接的GPRS通信芯片，所述GPRS通信芯片连接有SIM卡通信电路、SIM卡信号天线接口、蓝牙天线接口、GPS天线接口，

所述传感器模块包括均与所述主控芯片连接的颗粒物传感器、温湿度传感器。

作为进一步的技术方案，所述主控芯片还连接有电源模块，所述电源模块包括输入电压接口及与所述输入电压接口依次连接的整流桥电路、第一DC-DC压降电路，所述第一DC-DC压降电路连接有第二DC-DC压降电路、第三DC-DC压降电路，

所述第二DC-DC压降电路连接有滤波电路。

作为进一步的技术方案，所述颗粒物传感器设置有两个，两个所述颗粒物传感器均均与第一接插件连接，所述第一接插件连接有电子切换开关电路、传感器控制电路，所述电子切换开关电路、所述传感器控制电路均与所述主控芯片连接，

所述温湿度传感器通过第二接插件与所述主控芯片连接。

作为进一步的技术方案，所述主控芯片、所述电子切换开关电路、所述存储模块均与所述第三DC-DC压降电路连接，所述传感器控制电路与所述第一DC-DC压降电路连接，所述GPRS通信芯片与所述第二DC-DC压降电路连接。

作为进一步的技术方案，所述主控芯片还连接有看门狗电路、SWD接口、ISP接口，

所述SWD接口、所述ISP接口均与TVS防静电保护电路连接。

作为进一步的技术方案，所述主控芯片、所述SIM卡通信电路均与ESD保护电路连接，

所述ESD保护电路包括与所述主控芯片、所述SIM卡通信电路均连接的ESD保护三极管。

作为进一步的技术方案，所述主控芯片的型号为STM32F105RBT6，所述GPRS通信芯片的型号为STM32F105RBT6。

本实用新型使用原理及有益效果为：

1、本实用新型中的环境监测系统以设置在车上，作为车载系统，可以随车辆随时监测所处位置的环境信息，以解决现有的监测系统无法随载体移动而随时监测环境的问题，满足使用者的使用需求。

传感器模块采集大气中的各项环境数据指标，颗粒物传感器可以监测到大气中各种颗粒物的含量，温湿度传感器可以监测环境中的温湿度信息，以便于对环境各项指标有一个较为全面的评测，并将数据信息传输给主控芯片，并由存储模块进行储存。传感器模块采集的各项环境信息还可以由GPRS通信模块进行远程传输，传输至移动终端或云端控制平台，实现对所处位置环境的监测，对于环保治理具有十分重要的意义。

2、本实用新型中的主控芯片还连接有电源模块，电源模块包括输入电压接口，输入电压接口连接有整流桥电路进行整流，再经由第一DC-DC压降电路降压后输出，第一DC-DC压降电路还连接有第二DC-DC压降电路、第三DC-DC压降电路以进行降压后输出，来满足本监测系统中个部分的供电，保证本系统可以稳定运行，提高了本系统实施时的可靠性与实用性。

3、本实用新型中的的颗粒物传感器设置有两个，两个颗粒物传感器均连接有电子切换开关电路、传感器控制电路，电子切换开关电路、传感器控制电路均与主控芯片连接，电子切换开关电路用于控制两个颗粒物传感器的工作状态，正常情况下，其中一个颗粒物传感器工作，另一个作为备用，在使用的颗粒物传感器出现异常时，通过电子切换开关电路进行切换，使用备用的颗粒物传感器进行工作，因此可以保障本实用新型在使用过程中的可靠性，避免颗粒物传感器在出现异常时，本系统无法进行环境监测的情况发生。

传感器控制电路可以控制颗粒物传感器在使用工程中是否启动开始工作，在需要环境监测时控制颗粒物传感器进行工作，在不需要环境监测时也可以控制其关闭，增强了本实用新型在使用过程中的实用性与适用范围。

4、本实用新型中的的各个模块均分别与满足稳定运行需求的电源电路连接，保证了本实用新型中各个模块可以稳定运行，实现对环境的监测。主控芯片还连接有看门狗电路、SWD接口、ISP，SWD接口、ISP接口均与TVS防静电保护电路连接，可以增强电路的稳定性，防止外部产生的静电对电路造成影响。

5、本实用新型中的SIM卡通信电路连接有ESD保护电路，ESD保护电路可以有效预防静电损伤，防止静电放电烧毁电路，保证电路的可靠运行，通过SIM卡通信电路将采集到的环境数据传输至移动终端或云端控制平台，实现对所处位置环境的监测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型中主控芯片的结构示意图；

图2为本实用新型中GPRS通信模块的结构示意图；

图3为本实用新型中电源模块的结构示意图；

图4为本实用新型中电子切换开关电路的结构示意图；

图5为本实用新型中存储模块的结构示意图；

图6为本实用新型的原理框图；

图中：1-主控芯片，2-GPRS通信模块，21-GPRS通信芯片，22-SIM卡通信电路，23-SIM卡信号天线接口，24-蓝牙天线接口，25- GPS天线接口，3-存储模块，4-传感器模块，41-颗粒物传感器，42-温湿度传感器，5-电源模块，51-输入电压接口，52-整流桥电路，53-第一DC-DC压降电路，54-第二DC-DC压降电路，55-第三DC-DC压降电路，56-滤波电路，6-第一接插件，7-电子切换开关电路，8-传感器控制电路，9-第二接插件，10-看门狗电路，11- SWD接口，12- ISP接口，14-TVS防静电保护电路，15-ESD保护电路，151-ESD保护三极管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1~图6所示，本实用新型提出的一种车载环境监测系统，包括：

主控芯片1，主控芯片1连接有GPRS通信模块2、存储模块3、传感器模块4，

GPRS通信模块2包括与主控芯片1连接的GPRS通信芯片21，GPRS通信芯片21连接有SIM卡通信电路22、SIM卡信号天线接口23、蓝牙天线接口24、GPS天线接口25，

传感器模块4包括均与主控芯片1连接的颗粒物传感器41、温湿度传感器42。

本实用新型中的环境监测系统以设置在车上，作为车载系统，可以随车辆随时监测所处位置的环境信息，以解决现有的监测系统无法随载体移动而随时监测环境的问题，满足使用者的使用需求。

传感器模块4采集大气中的各项环境数据指标，颗粒物传感器41可以监测到大气中各种颗粒物的含量，温湿度传感器42可以监测环境中的温湿度信息，以便于对环境各项指标有一个较为全面的评测，并将数据信息传输给主控芯片1，并由存储模块3进行储存。传感器模块4采集的各项环境信息还可以由GPRS通信模块2进行远程传输，传输至移动终端或云端控制平台，实现对所处位置环境的监测，对于环保治理具有十分重要的意义。

进一步，主控芯片1还连接有电源模块5，电源模块5包括输入电压接口51及与输入电压接口51依次连接的整流桥电路52、第一DC-DC压降电路53，第一DC-DC压降电路53连接有第二DC-DC压降电路54、第三DC-DC压降电路55，

第二DC-DC压降电路54连接有滤波电路56。

本实用新型中的主控芯片还连接有电源模块5，电源模块5包括输入电压接口51，输入电压接口51连接有整流桥电路52进行整流，再经由第一DC-DC压降电路53降压后输出，第一DC-DC压降电路53还连接有第二DC-DC压降电路54、第三DC-DC压降电路55以进行降压后输出，来满足本监测系统中个部分的供电，保证本系统可以稳定运行，提高了本系统实施时的可靠性与实用性。

进一步，颗粒物传感器41设置有两个，两个颗粒物传感器41均与第一接插件6连接，第一接插件6连接有电子切换开关电路7、传感器控制电路8，电子切换开关电路7、传感器控制电路8均与主控芯片1连接，

温湿度传感器42通过第二接插件9与主控芯片1连接。

本实用新型中的的颗粒物传感器41设置有两个，两个颗粒物传感器41均连接有电子切换开关电路7、传感器控制电路8，电子切换开关电路7、传感器控制电路8均与主控芯片1连接，电子切换开关电路7用于控制两个颗粒物传感器41的工作状态，正常情况下，其中一个颗粒物传感器41工作，另一个作为备用，在使用的颗粒物传感器41出现异常时，通过电子切换开关电路7进行切换，使用备用的颗粒物传感器41进行工作，因此可以保障本实用新型在使用过程中的可靠性，避免颗粒物传感器41在出现异常时，本系统无法进行环境监测的情况发生。

传感器控制电路8可以控制颗粒物传感器41在使用工程中是否启动开始工作，在需要环境监测时控制颗粒物传感器41进行工作，在不需要环境监测时也可以控制其关闭，增强了本实用新型在使用过程中的实用性与适用范围。

进一步，主控芯片1、电子切换开关电路7、存储模块3均与第三DC-DC压降电路55连接，传感器控制电路8与第一DC-DC压降电路53连接，GPRS通信芯片21与第二DC-DC压降电路54连接。

进一步，主控芯片1还连接有看门狗电路10、SWD接口11、ISP接口12，

SWD接口11、ISP接口12均与TVS防静电保护电路14连接。

本实用新型中的的各个模块均分别与满足稳定运行需求的电源电路连接，保证了本实用新型中各个模块可以稳定运行，实现对环境的监测。主控芯片1还连接有看门狗电路10、SWD接口11、ISP12，SWD接口11、ISP接口12均与TVS防静电保护电路14连接，可以增强电路的稳定性，防止外部产生的静电对电路造成影响。

进一步，主控芯片1、SIM卡通信电路22均与ESD保护电路15连接，

ESD保护电路15包括与主控芯片1、SIM卡通信电路22均连接的ESD保护三极管151。

进一步，主控芯片1的型号为STM32F105RBT6，GPRS通信芯片21的型号为STM32F105RBT6。

本实用新型中的SIM卡通信电路22连接有ESD保护电路15，ESD保护电路15可以有效预防静电损伤，防止静电放电烧毁电路，保证电路的可靠运行，通过SIM卡通信电路22将采集到的环境数据传输至移动终端或云端控制平台，实现对所处位置环境的监测。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车载环境监测系统，其特征在于，包括主控芯片（1），所述主控芯片（1）连接有GPRS通信模块（2）、存储模块（3）、传感器模块（4），

GPRS通信模块（2）包括与所述主控芯片（1）连接的GPRS通信芯片（21），所述GPRS通信芯片（21）连接有SIM卡通信电路（22）、SIM卡信号天线接口（23）、蓝牙天线接口（24）、GPS天线接口（25），

所述传感器模块（4）包括均与所述主控芯片（1）连接的颗粒物传感器（41）、温湿度传感器（42）。

2.根据权利要求1所述的一种车载环境监测系统，其特征在于，所述主控芯片（1）还连接有电源模块（5），所述电源模块（5）包括输入电压接口（51）及与所述输入电压接口（51）依次连接的整流桥电路（52）、第一DC-DC压降电路（53），所述第一DC-DC压降电路（53）连接有第二DC-DC压降电路（54）、第三DC-DC压降电路（55），

所述第二DC-DC压降电路（54）连接有滤波电路（56）。

3.根据权利要求2所述的一种车载环境监测系统，其特征在于，所述颗粒物传感器（41）设置有两个，两个所述颗粒物传感器（41）均与第一接插件（6）连接，所述第一接插件（6）连接有电子切换开关电路（7）、传感器控制电路（8），所述电子切换开关电路（7）、所述传感器控制电路（8）均与所述主控芯片（1）连接，

所述温湿度传感器（42）通过第二接插件（9）与所述主控芯片（1）连接。

4.根据权利要求3所述的一种车载环境监测系统，其特征在于，所述主控芯片（1）、所述电子切换开关电路（7）、所述存储模块（3）均与所述第三DC-DC压降电路（55）连接，所述传感器控制电路（8）与所述第一DC-DC压降电路（53）连接，所述GPRS通信芯片（21）与所述第二DC-DC压降电路（54）连接。

5.根据权利要求4所述的一种车载环境监测系统，其特征在于，所述主控芯片（1）还连接有看门狗电路（10）、SWD接口（11）、ISP接口（12），

所述SWD接口（11）、所述ISP接口（12）均连接有TVS防静电保护电路（14）。

6.根据权利要求5所述的一种车载环境监测系统，其特征在于，所述主控芯片（1）、所述SIM卡通信电路（22）均与ESD保护电路（15）连接，

所述ESD保护电路（15）包括与所述主控芯片（1）、所述SIM卡通信电路（22）均连接的ESD保护三极管（151）。

7.根据权利要求6所述的一种车载环境监测系统，其特征在于，所述主控芯片（1）的型号为STM32F105RBT6，所述GPRS通信芯片（21）的型号为MC20，所述存储模块（3）的型号为W25Q32。