一种生态环境监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种生态环境监测系统，尤其涉及环境监测领域。以解决现有的生态环境监测系统无法直接通过智能设备完全胜任，需要人工的配合，数据的有效性不好保证，影响监测效果的问题，包括：数据监测中心、网关节点以及感知节点，数据监测中心下属设有网关节点，网关节点下属设有感知节点，网关节点包括电源管理模块A，电源管理模块A控制GPRS通信模块、单片机和LoRa通信模块。与原有的监测系统相比，整个系统整体能耗低，可以同时实现对生态环境中的温度、湿度、二氧化碳量、光照强度、风速、风向的监测，功能齐全，同时数据可以通过在数据监测中心搭载APP传输至用户手机上，方便快捷。方便快捷。方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种生态环境监测系统


[0001]本技术涉及环境监测领域的系统，尤其涉及一种生态环境监测系统。

技术介绍

[0002]环境监测管理系统，又称环境监测信息管理系统(EMIS)，它是以计算机技术和数据库技术为核心，管理大量环境监测信息和数据储存的信息系统。利用环境监测管理系统可以加强对环境污染监测数据的处理，能够快速有效的对环境进行准确监测。系统主要包含监测仪器层，数据采集层，数据库层，功能模块层及Web界面层。
[0003]现有的生态环境监测系统无法直接通过智能设备完全胜任，需要人工的配合，人工测量的数据准确性和实时性都是无法做到完美的，因此数据的有效性不好保证，反而给进行数据分析的工作人员带来困难，影响监测效果。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种生态环境监测系统，以解决现有的生态环境监测系统无法直接通过智能设备完全胜任，需要人工的配合，人工测量的数据准确性和实时性都是无法做到完美的，因此数据的有效性不好保证，反而给进行数据分析的工作人员带来困难，影响监测效果的问题。本技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
[0006]本技术提供的一种生态环境监测系统，包括：数据监测中心、网关节点以及感知节点，所述数据监测中心下属设有网关节点，所述网关节点下属设有感知节点，所述网关节点包括电源管理模块A，所述电源管理模块A 控制GPRS通信模块、单片机和LoRa通信模块，所述感知节点包括电源管理模块B，所述电源管理模块B控制所述感知节点上集成的LoRa通信模块、单片机和传感器组，所述传感器组包括温湿度传感器、光照强度传感器和风速风向传感器。
[0007]优选地，所述LoRa通信模块采用无线射频收发器SX1278。
[0008]优选地，所述电源管理模块A和电源管理模块B均采用锂电池供电。
[0009]优选地，所述感知节点的数量共设有若干个，且感知节点设置在各监测点处。
[0010]优选地，所述单片机采用意法半导体公司的STM32F103系列。
[0011]优选地，所述温湿度传感器采用SHT10传感器，所述光照强度传感器采用基于BH1750芯片的光照强度变送器，所述风速风向传感器采用三杯风速仪变送器。
[0012]本技术提供的一种生态环境监测系统有益效果是：LoRa通信模块通信覆盖距离广、网络容量大、低功耗以及抗干扰能力强，并且接收灵敏度极高，LoRa通信模块采用空中唤醒方式，大量节省电能，采用STM32F103系列的单片机，该单片机价格便宜功能强大，片上资源十分丰富，且具备多种低功耗运行模式，非常适合应用在环境监测系统上，且具备更高的代码运行效率，采用SHT10型号的温湿度传感器，能够与串行接口电路进行完美连接，
品质高，响应速度快，平均功耗低，并且具备抗干扰能力强、性价比高等优点，采用BH1759芯片的光照强度变送器可以对光照强度进行检测，用户接口简单，不需要添加任何外围硬件电路就可以完成信息采集，且程序中容易转换，采用三杯风速仪风速变速器，承受力度强，外形小巧轻便，便于安装，可长期适用于室外恶劣环境，不用担心雨雪天气，整个系统整体能耗低，可以同时实现对生态环境中的温度、湿度、二氧化碳量、光照强度、风速、风向的监测，功能齐全，同时数据可以通过在数据监测中心搭载APP传输至用户手机上，方便快捷。
附图说明
[0013]图1是本技术一种生态环境监测系统的总体框图。
[0014]图2是本技术一种生态环境监测系统的传感器组件结构框图。
[0015]图3是本技术一种生态环境监测系统的硬件驱动程序流程图。
[0016]图中：1、数据监测中心；2、网关节点；201、电源管理模块A；202、 GPRS通信模块；3、感知节点；301、电源管理模块B；302、传感器组； 3021、温湿度传感器；3022、光照强度传感器；3023、风速风向传感器；4、单片机；5、LoRa通信模块。
具体实施方式
[0017]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。
[0018]下面参照附图详细地说明本技术的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。各附图仅作为示意图，并非一定按实际比例绘制的。
[0019]参见图1、图2及图3，如图所示一种生态环境监测系统，包括：数据监测中心1、网关节点2以及感知节点3，数据监测中心1下属设有网关节点 2，网关节点2下属设有感知节点3，网关节点2包括电源管理模块A201，电源管理模块A201控制GPRS通信模块202、单片机4和LoRa通信模块5，感知节点3包括电源管理模块B301，电源管理模块B301控制感知节点3上集成的LoRa通信模块5、单片机4和传感器组302，传感器组302包括温湿度传感器3021、光照强度传感器3022和风速风向传感器3023。
[0020]LoRa通信模块5采用无线射频收发器SX1278。
[0021]电源管理模块A201和电源管理模块B301均采用锂电池供电。
[0022]感知节点3的数量共设有若干个，且感知节点3设置在各监测点处。
[0023]单片机4采用意法半导体公司的STM32F103系列。
[0024]温湿度传感器3021采用SHT10传感器，光照强度传感器3022采用基于 BH1750芯片的光照强度变送器，风速风向传感器3023采用三杯风速仪变送器。
[0025]使用时，给系统的电源管理模块A201和电源管理模块B301配备连接好锂电池，传感器组302内的温湿度传感器3021、光照强度传感器3022和风速风向传感器3023对生态环境进行感应监测，并将收集的信息通过单片机4 转化成信号，信号通过LoRa通信模块5传输至网关节点2，并再次通过GPRS 通信模块202传输至数据监测中心1，系统的LoRa通信模块5采用空中唤醒模式，给系统上电后需要对单片机4片上外设和外接的传感器组302进行初始
化，紧接着开启定时器中断，用于定时采集数据，等待定时中断的发生，若发生定时中断，就让传感器组302开始工作，等待数据采集完毕后，系统进入休眠状态，传感器组302供电切断，内核停止，当下一次定时中断到来，系统又恢复工作，循环往复，LoRa通信模块5通信覆盖距离广、网络容量大、低功耗以及抗干扰能力强，并且接收灵敏度极高，LoRa通信模块5采用空中唤醒方式，大量节省电能，采用STM32F103系列的单片机4，该单片机4价格便宜功能强大，片上资源十分丰富，且具备多种低功耗运行模式，非常适合应用在环境监测系统上，且具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态环境监测系统，其特征在于，包括：数据监测中心(1)、网关节点(2)以及感知节点(3)，所述数据监测中心(1)下属设有网关节点(2)，所述网关节点(2)下属设有感知节点(3)，所述网关节点(2)包括电源管理模块A(201)，所述电源管理模块A(201)控制GPRS通信模块(202)、单片机(4)和LoRa通信模块(5)，所述感知节点(3)包括电源管理模块B(301)，所述电源管理模块B(301)控制所述感知节点(3)上集成的LoRa通信模块、单片机和传感器组(302)，所述传感器组(302)包括温湿度传感器(3021)、光照强度传感器(3022)和风速风向传感器(3023)。2.根据权利要求1所述的一种生态环境监测系统，其特征在于：所述LoRa通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金平，
申请(专利权)人：天津圣世蓝宇节能环保科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：