[发明专利]一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统

说明书

技术领域

本发明属于城市环境监测技术领域，尤其是涉及一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统。

背景技术

城市是人口居住较为密集的地区，来自于工业和市民生活所带来的环境污染问题一直是各个国家和人民关注的问题。最大限度地改善城市环境质量一直是政府的一项重要工作内容与城市环境质量与各个部门密切相关。气象局的检测和预报具有整体性，不能反应出城市各区的细节；城市空气质量又与天气变化有着密切联系，因此具有易变性，人工采集城市空气质量数据往往耗时而且低效；城市河流、沟渠的水质反应了城市工业和市民生活对水环境的影响，其结果是累加现象，现有的检测方式通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作。因而，目前城市环境质量的检测需要各个部门的通力合作和协调，需要投入大量人力物力，而往往收效甚微。为了对城市综合环境质量进行实时高效的检测，需要在市区各关键地段设置监控点，利用城市环境数据采集系统对检测的数据进行分析、处理和保存，最后提供给相关部门，为各部门改善城市环境提供依据，但目前，还没有能够综合气象检测、城市空气质量检测和城市河流水质检测为一体的这样的一套完善的系统供相关部门使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统，其运行稳定，操作控制界面简单易懂，信息传达迅速，能以更便捷更高效的方式反映城市各区环境状况，方便管理，节省人力物力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统，其特征在于：包括由布设在被监测环境中的多个传感器节点和多个感知节点组成的多个无线传感器网络、将所述多个无线传感器节点所监测数据打包后进行上传的网关节点、与网关节点通过GPRS网络相通信的数据接收处理中心和与数据接收处理中心相接的监控中心，所述监控中心与互联网相接且通过GSM网络与环保管理人员的手机相接；所述多个无线传感器节点和多个感知节点包括分别布设在被监测环境中的用于检测局部环境条件下的小气候的气候检测传感器节点、用于检测空气质量的空气质量检测传感器节点和用于检测地表水质的水质检测传感器节点；所述感知节点通过数字接口或模拟接口与传感器节点相接，所述气候检测传感器节点与网关节点之间、空气质量检测传感器节点与网关节点之间以及水质检测传感器节点与网关节点之间均通过短距离无线通信模块进行双向通信，所述网关节点与数据接收处理中心间通过GPRS网络进行双向通信且网关节点与数据接收处理中心上均设置有GPRS无线通信模块。

上述的一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统，其特征在于：所述短距离无线通信模块为Zigbee无线通信模块。

上述的一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统，其特征在于：所述气候检测传感器节点包括五个传感器模块、分别与所述五个传感器模块相接的处理器模块一、与处理器模块一相接的短距离无线通信模块一以及分别为五个传感器模块、处理器模块一和短距离无线通信模块一供电的电源模块一，所述电源模块一分别与所述五个传感器模块、处理器模块一和短距离无线通信模块一相接，所述五个传感器分别为紫外线传感器模块、光强传感器模块、风力传感器模块、风向传感器模块和降雨量传感器模块，所述短距离无线通信模块一为Zigbee无线通信模块。

上述的一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统，其特征在于：所述空气质量检测传感器节点包括三个传感器模块、分别与所述三个传感器模块相接的处理器模块二、与处理器模块二相接的短距离无线通信模块二以及分别为三个传感器模块、处理器模块二和短距离无线通信模块二供电的电源模块二，所述电源模块二分别与所述三个传感器模块、处理器模块二和短距离无线通信模块二相接，所述三个传感器分别为温度传感器模块、湿度传感器模块和有毒有害气体传感器模块，所述短距离无线通信模块二为Zigbee无线通信模块。

上述的一种基于无线传感器网络的城市环境数据采集监控系统，其特征在于：所述水质检测传感器节点包括三个传感器模块、分别与所述三个传感器模块相接的处理器模块三、与处理器模块三相接的短距离无线通信模块三以及分别为三个传感器模块、处理器模块三和短距离无线通信模块三供电的电源模块三，所述电源模块三分别与所述三个传感器模块、处理器模块三和短距离无线通信模块三相接，所述三个传感器分别为PH酸碱度传感器模块、氧含量传感器模块和重金属电化学传感器模块，所述短距离无线通信模块三为Zigbee无线通信模块。