一种基于大数据的环境监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于大数据的环境监测系统，其包括智能终端、通信模块、环境监测系统微控制器、路由器、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、粉尘监测器、温湿度传感器以及风速传感器，环境监测系统微控制器将接收到的二氧化硫浓度信号、一氧化碳浓度信号、二氧化氮浓度信号、臭氧浓度信号、粉尘浓度信号、温湿度信号以及风速信号通过通信模块传输至智能终端，智能终端根据接收到的湿度信号对各个监测传感器是否工作进行控制，同时，粉尘监测器内包括一信号放大电路，能够大大提高粉尘监测精度。

An environmental monitoring system based on big data

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的环境监测系统
本专利技术涉及大数据领域，尤其涉及一种基于大数据的环境监测系统。
技术介绍
环境监测是根据各自监测的目的通过各种手段测定大气中各种有害气体、物质的浓度含量，因为大气的流动性因此需要观察其时空分布和变化规律。通过长期的监测对数据进行分析处理后，对其未来的趋势进行分析预测。如果需要还可以为相关部门提供决策依据。环境监测主要监测的内容包括一氧化碳、臭氧、氮氧化物、硫氧化物、卤代烃、碳氢化合物、粉尘含量等，我国的环境监测主要是对一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧的浓度和空气的温湿度、风速以及空气中粉尘(pm2.5)的含量进行监测，当然不同的地区监测的目的不同自然监测的内容也会有所差别。环境监测的方法有很多，按系统理论主要分为流动站监测法、遥感监测法、无线传感监测法，按化验方法可以分为化学计量法、光学分析法、电学测量法等，可以根据不同的需要选择不同的监测方法。现有技术中，在对环境进行监测时，尤其是对粉尘浓度进行监测时往往精度不高，不能准确获知监测点空气中的粉尘浓度，同时，所有的监测传感器均持续工作，不能根据数据分析进行选择性工作，进而大大浪费了电能。
技术实现思路
因此，为了克服上述问题，本专利技术提供了一种基于大数据的环境监测系统，其包括智能终端、通信模块、环境监测系统微控制器、路由器、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、粉尘监测器、温湿度传感器以及风速传感器，环境监测系统微控制器将接收到的二氧化硫浓度信号、一氧化碳浓度信号、二氧化氮浓度信号、臭氧浓度信号、粉尘浓度信号、温湿度信号以及风速信号通过通信模块传输至智能终端，智能终端根据接收到的湿度信号对各个监测传感器是否工作进行控制，同时，粉尘监测器内包括一信号放大电路，能够大大提高粉尘监测精度。本专利技术提供的基于大数据的环境监测系统包括智能终端、通信模块、环境监测系统微控制器、路由器、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、粉尘监测器、温湿度传感器以及风速传感器。其中，二氧化硫传感器通过路由器与环境监测系统微控制器连接，一氧化碳传感器通过路由器与环境监测系统微控制器连接，二氧化氮传感器通过路由器与环境监测系统微控制器连接，臭氧传感器通过路由器与环境监测系统微控制器连接，粉尘监测器通过路由器与环境监测系统微控制器连接，温湿度传感器通过路由器与环境监测系统微控制器连接，风速传感器通过路由器与环境监测系统微控制器连接，环境监测系统微控制器通过通信模块与智能终端连接。优选的是，粉尘监测器包括粉尘传感器和信号放大电路，粉尘传感器设置于环境监测点，粉尘传感器用于监测环境监测点的粉尘浓度信号，粉尘传感器的输出端与信号放大电路的输入端连接，信号放大电路对粉尘传感器采集的粉尘浓度信号进行信号放大处理后通过路由器传输至环境监测系统微控制器。优选的是，粉尘传感器用于监测环境监测点的粉尘浓度信号，将采集的粉尘浓度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号放大电路，V1为经过信号放大电路处理后的电压信号。优选的是，信号放大电路包括电阻R1-R13、电容C1-C8，稳压管D1以及三极管T1-T4。其中，粉尘传感器的输出端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与三极管T1的基极连接，电容C2的一端接地，电容C2的另一端与三极管T1的集电极连接，稳压管D1的阳极接地，稳压管D1的阴极与三极管T1的集电极连接，电阻R1的一端与三极管T1的基极连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端也与三极管T1的基极连接，电阻R1的另一端与三极管T1的集电极连接，电阻R3的一端与三极管T1的集电极连接，电阻R3的另一端与+30V电源连接，三极管T1的发射极与三极管T2的基极连接，电容C3的一端接地，电容C3的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R7与电容C4并联后的一端接地，电阻R7与电容C4并联后的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与三极管T2的发射极连接，三极管T2的集电极与三极管T3的基极连接，三极管T2的集电极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与+30V电源连接，电阻R10与电容C7并联后的一端接地，电阻R10与电容C7并联后的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与三极管T3的发射极连接，三极管T3的集电极与三极管T4的基极连接，三极管T3的集电极与电容C5的一端连接，电阻R8的一端与三极管T3的集电极连接，电阻R8的另一端与+30V电源连接，电阻R13与电容C8并联后的一端接地，电阻R13与电容C8并联后的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与三极管T4的发射极连接，三极管T4的集电极与电容C6的一端连接，三极管T4的集电极与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与+30V电源连接，电容C6的另一端与路由器的输入端连接。优选的是，二氧化硫传感器设置于环境监测点，二氧化硫传感器用于监测环境监测点的二氧化硫浓度信号，一氧化碳传感器设置于环境监测点，一氧化碳传感器用于监测环境监测点的一氧化碳浓度信号，二氧化氮传感器设置于环境监测点，二氧化氮传感器用于监测环境监测点的二氧化氮浓度信号，臭氧传感器设置于环境监测点，臭氧传感器用于监测环境监测点的臭氧浓度信号，温湿度传感器设置于环境监测点，温湿度传感器用于监测环境监测点的温湿度信号，风速传感器设置于环境监测点，风速传感器用于监测环境监测点的风速信号；二氧化硫传感器将采集的二氧化硫浓度信号通过路由器传输至环境监测系统微控制器，一氧化碳传感器将采集的一氧化碳浓度信号通过路由器传输至环境监测系统微控制器，二氧化氮传感器将采集的二氧化氮浓度信号通过路由器传输至环境监测系统微控制器，臭氧传感器将采集的臭氧浓度信号通过路由器传输至环境监测系统微控制器，温湿度传感器将采集的温湿度信号通过路由器传输至环境监测系统微控制器，风速传感器将采集的风速信号通过路由器传输至环境监测系统微控制器；环境监测系统微控制器将接收到的二氧化硫浓度信号、一氧化碳浓度信号、二氧化氮浓度信号、臭氧浓度信号、粉尘浓度信号、温湿度信号以及风速信号通过通信模块传输至智能终端。优选的是，智能终端内存储有二氧化硫浓度阈值、一氧化碳浓度阈值、二氧化氮浓度阈值、臭氧浓度阈值、粉尘浓度阈值、温度阈值、湿度阈值以及风速阈值，若智能终端接收到的湿度信号大于湿度阈值，则智能终端发出第一控制指令，第一控制指令通过通信模块传输至环境监测系统微控制器，环境监测系统微控制器将接收到的第一控制指令通过路由器传输至一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、粉尘监测器以及臭氧传感器，一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、粉尘监测器以及臭氧传感器接收到第一控制指令后停止采集数据；若智能终端接收到的湿度信号小于或等于湿度阈值，则智能终端发出第二控制指令，第二控制指令通过通信模块传输至环境监测系统微控制器，环境监测系统微控制器将接收到的第二控制指令通过路由器传输至一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、粉尘监测器以及臭氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于，所述基于大数据的环境监测系统包括智能终端、通信模块、环境监测系统微控制器、路由器、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、粉尘监测器、温湿度传感器以及风速传感器；/n其中，所述二氧化硫传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述一氧化碳传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述二氧化氮传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述臭氧传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述粉尘监测器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述温湿度传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述风速传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述环境监测系统微控制器通过所述通信模块与所述智能终端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于，所述基于大数据的环境监测系统包括智能终端、通信模块、环境监测系统微控制器、路由器、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、粉尘监测器、温湿度传感器以及风速传感器；
其中，所述二氧化硫传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述一氧化碳传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述二氧化氮传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述臭氧传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述粉尘监测器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述温湿度传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述风速传感器通过所述路由器与所述环境监测系统微控制器连接，所述环境监测系统微控制器通过所述通信模块与所述智能终端连接。


2.根据权利要求1所述的基于大数据的环境监测系统，其特征在于，所述粉尘监测器包括粉尘传感器和信号放大电路，所述粉尘传感器设置于环境监测点，所述粉尘传感器用于监测环境监测点的粉尘浓度信号，所述粉尘传感器的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路对所述粉尘传感器采集的粉尘浓度信号进行信号放大处理后通过所述路由器传输至所述环境监测系统微控制器。


3.根据权利要求2所述的基于大数据的环境监测系统，其特征在于，所述粉尘传感器用于监测环境监测点的粉尘浓度信号，将采集的粉尘浓度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号放大电路，V1为经过所述信号放大电路处理后的电压信号。


4.根据权利要求3所述的基于大数据的环境监测系统，其特征在于，所述信号放大电路包括电阻R1-R13、电容C1-C8，稳压管D1以及三极管T1-T4；
其中，所述粉尘传感器的输出端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与三极管T1的基极连接，电容C2的一端接地，电容C2的另一端与三极管T1的集电极连接，稳压管D1的阳极接地，稳压管D1的阴极与三极管T1的集电极连接，电阻R1的一端与三极管T1的基极连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端也与三极管T1的基极连接，电阻R1的另一端与三极管T1的集电极连接，电阻R3的一端与三极管T1的集电极连接，电阻R3的另一端与+30V电源连接，三极管T1的发射极与三极管T2的基极连接，电容C3的一端接地，电容C3的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R7与电容C4并联后的一端接地，电阻R7与电容C4并联后的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与三极管T2的发射极连接，三极管T2的集电极与三极管T3的基极连接，三极管T2的集电极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与+30V电源连接，电阻R10与电容C7并联后的一端接地，电阻R10与电容C7并联后的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与三极管T3的发射极连接，三极管T3的集电极与三极管T4的基极连接，三极管T3的集电极与电容C5的一端连接，电阻R8的一端与三极管T3的集电极连接，电阻R8的另一端与+30V电源连接，电阻R13与电容C8并联后的一端接地，电阻R13与电容C8并联后的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与三极管T4的发射极连接，三极管T4的集电极与电容C6的一端连接，三极管T4的集电极与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与+30V电源连接，电容C6的另一端与所述路由器的输入端连接。


5.根据权利要求2所述的基于大数据的环境监测系统，其特征在于，所述二氧化硫传感器设置于环境监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉辰，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12