CN215726098U - 一种多功能环境监测塔台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能环境监测塔台，包括大气环境监测模块、土壤环境监测模块、水体环境监测模块、地表动植物监测模块和中心塔，所述各个模块均通过智能多模数据网关无线连接，所述中心塔内设有高空数据监测模块、数据处理单元、数据存储单元和智能多模数据网关，所述高空数据监测模块设置于中心塔顶部，包括日照计和监控器，所述日照计和监控器分别通过传输线路与数据处理单元连接，所述数据处理单元与数据存储单元通过线路连接，所述智能多模数据网关分别与数据处理单元和数据存储单元通过线路连接。本实用新型监测采集的环境数据全面、准确，经过数据处理后便于直观查看，形成纵向对比，对监测区域的环境保护和发展具有指导意义。

Description

一种多功能环境监测塔台

技术领域

本实用新型属于环境监测设备技术领域，特别涉及一种多功能环境监测塔台。

背景技术

环境监测，是科学管理环境和环境执法监督的基础，是环境保护必不可少的基础性工作。环境监测的核心目标是提供环境质量现状及变化趋势的数据，判断环境质量，发现当前主要环境问题，为环境管理服务。

环境监测具体可分为土壤环境监测、水体环境监测、大气环境监测等，但目前的环境监测中，各个监测系统相互独立，功能单一。例如，大气监测系统能够监测大气环境的相关参数，很难监测到水体环境的数据。由于各类监测系统相互独立，数据不通，导致环境监测单位无法得到同一时间段内较为全面的环境监测信息，进而影响环境治理措施的制定，因此，亟需一种能够同时监测各类环境数据，并能够便捷的将各类数据对比汇总传输的环境监测设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能环境监测塔台，旨在解决上述背景技术中现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种多功能环境监测塔台，包括大气环境监测模块、土壤环境监测模块、水体环境监测模块、地表动植物监测模块和中心塔，所述各个模块均通过智能多模数据网关无线连接，所述中心塔内设有高空数据监测模块、数据处理单元、数据存储单元和智能多模数据网关，所述高空数据监测模块设置于中心塔顶部，包括日照计和监控器，所述日照计和监控器分别通过传输线路与数据处理单元连接，所述数据处理单元与数据存储单元通过线路连接，所述智能多模数据网关分别与数据处理单元和数据存储单元通过线路连接。

大气环境监测模块、土壤环境监测模块、水体环境监测模块、地表动植物监测模块将采集到的环境信息通过智能多模数据网关传送至中心塔，中心塔内设置的高空数据采集模块将采集到的高空数据通过传输线路传送至数据处理单元，数据处理单元将所接收的全部环境监测数据进行数据处理，并将处理后的数据传送至数据存储单元储存。

进一步的，所述大气环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、粉尘传感器和智能多模数据网关，所述温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器和粉尘传感器分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。大气环境监测模块通过各类监测传感器能够对大气温度、湿度、风速和风向以及空气中的粉尘颗粒含量进行监测，从而采集较为全面的大气环境，为该地区大气环境的保护和治理提供数据支持。

进一步的，所述土壤环境监测模块包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤ph值测定仪、土壤EC值测定仪和智能多模数据网关，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤ph值测定仪和土壤EC值测定仪分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。土壤环境监测模块能够准确监测土层中的温度、含水量、酸碱度以及可溶性盐的浓度，根据监测到的土壤环境信息，能够准确分析该地区土壤土质，为土地合理规划利用提供参考。

进一步的，所述水体环境监测模块包括水体温度传感器、水体酸碱度测定仪、浊度水质分析仪和智能多模数据网关，所述水体温度传感器、水体酸碱度测定仪和浊度水质分析仪分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。水体环境监测模块通过对水体温度、酸碱度、浑浊度等数据进行监测，有效保障当地水体安全，帮助环保部门防治水体污染。

进一步的，所述地表动植物监测模块包括红外摄像机、微型高清相机和智能多模数据网关，所述红外摄像机和微型高清相机分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。地表动植物监测模块通过安装红外摄像机和微型高清相机对该地区动植物抓拍，为当地生物研究和统计提供数据支持。

进一步的，所述大气环境监测模块、土壤环境监测模块、水体环境监测模块、地表动植物监测模块和中心塔分别连接有风光互补供电系统，所述风光互补供电系统包括太阳能电池板、风能发电机、电池检测单元、充电控制器和2v锂离子蓄电池，所述太阳能电池板和风能发电机分别通过线路与2v锂离子蓄电池连接，所述电池检测单元和充电控制器分别与2v锂离子蓄电池电连接。风光互补供电系统有效避免了单一途径导致的供电量不足和供电不稳定的问题。

进一步的，所述中心塔通过有线和/或无线与数据中心连接，所述无线连接即通过智能多模数据网关连接。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型采用智能多模数据网关实现各个模块与中心塔之间的无线数据传输，中心塔对收集到的环境监测数据进行处理加工，并将处理后的数据传输至数据存储单元储存，加工整合后的数据能够通过无线或者有线传送至数据中心，从而为当地环保部门对环境的保护和治理提供全面的数据支撑。

2.本实用新型中各模块和中心塔的驱动单元均采用风光互补供电系统，风光互补供电系统能够提供稳定的电压和电流，有效避免单一供能途径带来的供能不稳定的情况。

3.本实用新型中通过整合各个单一环境要素的监测，形成模块化环境监测，并最终形成多功能环境监测塔台，监测采集的环境数据全面，准确，经过数据处理后便于直观查看，形成纵向对比，对监测区域的环境保护和发展具有指导意义。

附图说明

图1是本实用新型一种多功能环境监测塔台的流程关系示意图。

图2是本实用新型的原理关系示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1和图2，一种多功能环境监测塔台，包括中心塔、高空数据观测模块、大气环境监测模块、地表动植物监测模块、土壤环境监测模块和水体环境监测模块，各个模块均通过无线多膜数据网关与中心塔进行数据传输，智能多模数据网关能够支持MQTT、ZigBee、WIFI、2G、4G、5G或北斗等数据通信协议，从而实现各模块间的通信。

大气环境监测模块设置于中心塔周边地势较高的位置，通过智能多模数据网关与中心塔无线连接，具体包括温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器和粉尘传感器，其中温度传感器用于测定空气温度，湿度传感器用于测定空气中水分含量，风速风向传感器能够准确测定该地区风像和风力大小，粉尘传感器能够准确测量空气中各个粒径粉尘的含量，各个传感器分别将采集到的数据通过传输线路传输至智能多模数据网关，智能多模数据网关将采集到的大气环境数据传送至中心塔。

地表动植物监测模块设置于中心塔周边，能够对区域范围内的地表植物和动物进行监测，具体包括红外摄像机和微型高清相机，红外摄像机能够对范围内的动物进行拍摄，从而了解该区域内的动物种群相关信息，微型高清相机通过一定的时间间隔拍摄，从而收集区域内的植物种类，生长变化等信息，并将收集到的信息通过传输线路传输至智能多模数据网关，智能多模数据网关将收集到的地表动植物影像信息传送至中心塔。

土壤环境监测模块埋设于中心塔周边土层中，包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤ph值测定仪和土壤EC值测定仪，其中土壤温度传感器能够准确测量塔台周边土壤温度，土壤湿度传感器能够准确测量土壤中的水分含量，土壤ph值测定仪用于测量土壤内的酸碱度，土壤EC值测定仪用于测量土壤中的可溶性盐浓度，各个传感器和测定仪分别通过传输线路与智能多模数据网关连接，智能多模数据网关将采集到的土壤环境数据传输至中心塔。

水体环境监测模块设置于中心塔周边的水体中，包括水体温度传感器、水体酸碱度测定仪和浊度水质分析仪，水体温度传感器用于测量水体温度，水体酸碱度测定仪用于分析水体酸碱度，浊度水质分析仪用于分析水体中各化学成分的含量，各个传感器、测定仪和分析仪分别通过传输线路与智能多模数据网关连接，智能多模数据网关将采集到的水体环境数据传输至中心塔。

中心塔内设有高空数据监测模块、数据处理单元、数据存储单元和智能多模数据网关；高空数据监测模块设置于中心塔顶部，具体包括日照计和监控器，日照仪用于收集太阳辐照强度，时长等信息，监控器用于监控中心塔周边环境，如森林安全等，日照仪和监控器通过传输线路与数据处理单元连接，从而将采集到的高空数据传输至数据处理单元；数据处理单元与数据存储单元通过传输线路连接，智能多模数据网关通过传输线路分别与数据处理单元和数据存储单元连接，将接收到的大气环境信息、土壤环境信息、地表动植物信息、水体环境信息和高空观测信息传输至数据处理单元整合加工，从而得到同一时间段内的较为全面的区域内环境信息，并将信息传输至数据存储单元，中心塔与数据中心可以通过有线或无线的连接方式连接，数据存储单元将一段时间内的环境信息通过有线或无线的方式传送至数据中心。便于数据中心对该地区一定时间内的环境作整体的分析评价，从而制定相应的环境保护和治理措施。

中心塔和各模块均采用风光互补供电系统供电，各个模块均配备连接有风光互补供电系统，从而保证了各模块分布设置的区域范围，为环境监测提供动力保证，风光互补供电系统包括太阳能电池板、风能发电机、电池检测单元、充电控制器和2v锂离子蓄电池，太阳能电池板和风能发电机分别通过线路与2v锂离子蓄电池连接，将太阳能和风能转化为电能储存至蓄电池中，2v锂离子蓄电池与电池检测单元电连接，电池检测单元保证了2v锂离子蓄电池的正常运转，充电控制器与2v锂离子蓄电池电连接，用于控制2v锂离子蓄电池的充放电，为各个监测模块提供稳定的电能。

本实用新型提供了一种多功能环境监测塔台，设置有大气环境监测模块、高空数据监测模块、地表动植物监测模块、土壤环境监测模块和水体环境监测模块，各个模块用于中心塔周边区域环境监测，并将采集到的环境信息通过智能多模数据网关传送至中心塔，中心塔将数据处理汇总并储存，中心塔将处理后的数据传送至数据中心，使数据中心接收到较为全面的地区环境数据，从而对该地区环境研究、环境治理提供有力的数据支持，有效提升环境保护和治理能力。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能环境监测塔台，其特征在于，包括大气环境监测模块、土壤环境监测模块、水体环境监测模块、地表动植物监测模块和中心塔，所述各个模块均通过智能多模数据网关无线连接，所述中心塔内设有高空数据监测模块、数据处理单元、数据存储单元和智能多模数据网关，所述高空数据监测模块设置于中心塔顶部，包括日照计和监控器，所述日照计和监控器分别通过传输线路与数据处理单元连接，所述数据处理单元与数据存储单元通过线路连接，所述智能多模数据网关分别与数据处理单元和数据存储单元通过线路连接。

2.如权利要求1所述的多功能环境监测塔台，其特征在于，所述大气环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、粉尘传感器和智能多模数据网关，所述温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器和粉尘传感器分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。

3.如权利要求1所述的多功能环境监测塔台，其特征在于，所述土壤环境监测模块包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤ph值测定仪、土壤EC值测定仪和智能多模数据网关，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤ph值测定仪和土壤EC值测定仪分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。

4.如权利要求1所述的多功能环境监测塔台，其特征在于，所述水体环境监测模块包括水体温度传感器、水体酸碱度测定仪、浊度水质分析仪和智能多模数据网关，所述水体温度传感器、水体酸碱度测定仪和浊度水质分析仪分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。

5.如权利要求1所述的多功能环境监测塔台，其特征在于，所述地表动植物监测模块包括红外摄像机、微型高清相机和智能多模数据网关，所述红外摄像机和微型高清相机分别与智能多模数据网关通过传输线路连接。

6.如权利要求1-5任一项所述的多功能环境监测塔台，其特征在于，所述大气环境监测模块、土壤环境监测模块、水体环境监测模块、地表动植物监测模块和中心塔分别连接有风光互补供电系统，所述风光互补供电系统包括太阳能电池板、风能发电机、电池检测单元、充电控制器和2v锂离子蓄电池，所述太阳能电池板和风能发电机分别通过线路与2v锂离子蓄电池连接，所述电池检测单元和充电控制器分别与2v锂离子蓄电池电连接。

7.如权利要求1所述的多功能环境监测塔台，其特征在于，所述中心塔通过有线和/或无线与数据中心连接，所述无线连接即通过智能多模数据网关连接。

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