本实用新型专利技术公开了一种光照度和PM2.5移动采集装置，包括中央处理器、PM2.5采集模块、光照度采集模块、通信模块、电源模块和装置工作指示灯模块；中央处理器上设置有ADC0端口，ADC1端口，USART端口和GPIO端口；PM2.5采集模块包括PM2.5传感器模块与信号调理模块；光照度采集模块包括光照度传感器模块和信号调理模块；通信模块包括无线通信模块和串口通信模块；电源模块包括电池模块和线性电源模块；装置工作指示灯模块指示移动采集装置的工作状态。气象或环境监管部门人员可以通过该移动采集装置，远程便捷地在小地理尺度下密集实时监测光照度和PM2.5，并通过云端或服务器端进行可视化展示和大数值挖掘，实现光照度和PM2.5时空变化分析、相关性分析和数值预警。时空变化分析、相关性分析和数值预警。时空变化分析、相关性分析和数值预警。
【技术实现步骤摘要】
一种光照度和PM2.5移动采集装置
[0001]本技术属于气象监测
，涉及一种PM2.5和光照度数据移动采集装置。
技术介绍
[0002]气象要素如PM2.5和光照度等的准确和实时监测分析对于气象部门和环境监管部门至关重要。目前PM2.5与光照度的数据采集多是通过固定的零散气象站点进行数据采集和监测，因多数气象站点分布在主城区，对郊区或偏远地区的监测覆盖较少，难以获得小尺度大密度或某一特定地点周边(如突发污染地点或待研究特定环境的周边区域)的精准和实时监测数据。这对研究PM2.5与光照度在不同区域不同时间的变化规律(时空分析)，以及和其他气象和环境要素的大数据关联性分析造成障碍。随着物联网和云端数据挖掘技术的日趋成熟，为避免使用零散站点监测数据进行区域数据拟合带来的误差，开发装置对PM2.5与光照度进行数据移动采集，并无线传输至云端平台或者与本地服务器端进行有线通信连接非常重要。通过这样的方式，可以实现PM2.5与光照度在网页或者移动APP上可视化展示、大数据挖掘和关联性分析，气象部门和环境监管部门可以远程实时监测PM2.5与光照度的变化，并通过云端或服务器端大数据挖掘实现智能诊断、原因分析和污染预警等。
技术实现思路
[0003]本技术目的是：提供一种光照度和PM2.5移动采集装置，该装置通过通信模块把采集到的PM2.5与光照度数据无线传输至云平台或有线传输至服务器端，使得气象或环境监管部门人员可以通过该移动采集装置，远程便捷的在小地理尺度下密集实时监测光照度和PM2.5，并可通过云端或服务器端进行可视化展示和大数值挖掘，实现光照度和PM2.5时空变化分析、相关性分析和数值预警。
[0004]本技术的技术方案是：一种光照度和PM2.5移动采集装置，其特征在于，包括：中央处理器、PM2.5采集模块、光照度采集模块、通信模块、电源模块和装置工作指示灯模块；
[0005]所述中央处理器上设置有ADC0端口，ADC1端口，USART端口和GPIO端口；USART端口分为USART1端口和USART2端口；
[0006]所述PM2.5采集模块包括PM2.5传感器模块和第一信号调理模块，所述PM2.5传感器模块输出的电流信号通过所述第一信号调理模块转换为电压信号；所述第一信号调理模块的输出端连接中央处理器的ADC1端口；
[0007]所述光照度采集模块包括光照度传感器模块和第二信号调理模块，将所述光照度传感器输出的电流信号通过所述第二信号调理模块转换为电压信号，所述第二信号调理模块的输出端连接中央处理器的ADC0端口；
[0008]所述通信模块包括无线通信模块和串口通信模块；所述无线通信模块与所述中央处理器的USART1端口相连，所述串口通信模块与所述中央处理器的USART2端口相连；
[0009]所述电源模块包括电池模块和线性电源模块。电源模块的多个输出端分别连接中
央处理器、PM2.5采集模块、光照度采集模块、通信模块、和装置工作指示灯模块；
[0010]所述装置工作指示灯模块直接和所述中央处理器的GPIO端口相连；所述装置工作指示灯模块用于指示移动采集传输装置工作/故障状态。
[0011]其进一步的技术方案是：所述通信模块包括NB
‑
IoT无线通信模块和RS232串口通信模块。
[0012]其进一步的技术方案是：所述电源模块中电池模块输出端和线性电源模块的输入端相连。
[0013]其进一步的技术方案是：所述通信模块将采集到的PM2.5数值和光照度数值通过串口通信模块传输到本地端，或通过无线通信模块传输给云端采集平台
[0014]其进一步的技术方案是：所述光照度传感器模块输出的电流信号为4
‑
20mA，所述PM2.5传感器模块输出的电流信号为4
‑
20mA。
[0015]其进一步的技术方案是：所述PM2.5数据采集模块为Gemho GHHB
‑
008型PM2.5传感器，所述第一信号调理模块由MAX472电流检测放大器构成。
[0016]其进一步的技术方案是：所述光照度采集模块为Gemho GHHB
‑
002型光照度传感器，所述第二信号调理模块由MAX472电流检测放大器构成。
[0017]本技术的优点是：
[0018]该装置通过把采集到的PM2.5与光照度数据无线传输至云平台或有线传输与服务器端，使得气象或环境监管部门人员可以通过该移动采集装置，远程便捷地在小地理尺度下密集实时监测光照度和PM2.5，并可通过云端或服务器端进行可视化展示和大数值挖掘，实现光照度和PM2.5时空变化分析、相关性分析和数值预警。
附图说明
[0019]下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：
[0020]图1是本申请一个实施例提供的一种光照度和PM2.5移动采集装置的结构框图；
[0021]图2是本申请一个实施例提供的一种光照度和PM2.5移动采集装置的内部布局框图；
[0022]图3是本申请一个实施例提供的一种PM2.5和光照度数据采集装置的工作原理流程图。
具体实施方式
[0023]实施例：本申请提供了一种光照度和PM2.5移动采集装置，结合参考图1至图3，该光照度和PM2.5移动采集装置包括：中央处理器101、PM2.5采集模块102、光照度采集模块103、通信模块104、电源模块105和装置工作指示灯模块106。
[0024]中央处理器101上设置有ADC0端口，ADC1端口，USART端口和GPIO端口；USART端口分为USART1端口和USART2端口；可选的，中央处理器101采用STM32芯片。示例性的，中央处理器101采用STM32F103ZET6芯片。
[0025]PM2.5采集模块102包括PM2.5传感器模块和第一信号调理模块，将PM2.5传感器模块输出的4
‑
20mA电流信号通过第一信号调理模块转换为电压信号，接到所述中央处理器101的ADC1端口，通过所述中央处理器101的内部ADC模块计算PM2.5的数值。示例性的，
PM2.5数据采集模块102采用Gemho GHHB
‑
008型PM2.5传感器，其输出的4
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20mA电流信号通过MAX472构成的第一信号调理模块转换为电压信号，输出至中央处理器101的ADC1转换端口。中央处理器101通过ADC转换得到的PM2.5浓度数值经过通信模块104无线传输至云端或者串口传输至本地服务器端。
[0026]光照度采集模块103包括光照度传感器模块和第二信号调理模块，光照度传感器输出的4
‑
20mA电流信号通过第二信号调理模块转换为电压信号，接到中央处理器101的ADC0端口，光照度采集模块103采用Gemho GHHB
‑
002型光照度传感器，其输出的4
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光照度和PM2.5移动采集装置，其特征在于，包括：中央处理器(101)、PM2.5采集模块(102)、光照度采集模块(103)、通信模块(104)、电源模块(105)和装置工作指示灯模块(106)；所述中央处理器(101)上设置有ADC0端口，ADC1端口，USART端口和GPIO端口；USART端口分为USART1端口和USART2端口；所述PM2.5采集模块(102)包括PM2.5传感器模块和第一信号调理模块，所述PM2.5传感器模块输出的电流信号通过所述第一信号调理模块转换为电压信号；所述第一信号调理模块的输出端连接中央处理器(101)的ADC1端口；所述光照度采集模块(103)包括光照度传感器模块和第二信号调理模块，将所述光照度传感器输出的电流信号通过所述第二信号调理模块转换为电压信号；所述第二信号调理模块的输出端连接中央处理器(101)的ADC0端口；所述通信模块(104)包括无线通信模块和串口通信模块；所述无线通信模块与所述中央处理器(101)的USART1端口相连，所述串口通信模块与所述中央处理器(101)的USART2端口相连；所述电源模块(105)包括电池模块和线性电源模块；电源模块(105)的多个输出端分别连接中央处理器(101)、PM2.5采集模块(102)、光照度采集模块(103)、通信模块(104)、和装置工作指示灯模块(106)；所述装置工作指示灯模块(106)直接和所述中央处理器(101...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧增亮，牛丹，陈善龙，李毅，尤伟，胡译文，潘晓滨，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：
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