[实用新型]一种多节点大气环境检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及气象领域，尤其涉及一种多节点大气环境检测系统。

背景技术

气溶胶作为大气的一种成分，在大气光学等诸多过程中发挥着重要的作用。PM2.5是指悬浮在空气中尺寸小于2μm的颗粒物。气溶胶按其来源可分为自然原因引起的污染源和人为原因引起的污染源。自然源如扬沙，沙尘暴，火山爆发等；人为源主要包括汽车尾气的排放，工业废气的排放，化石和非化石燃料的燃烧。大量的颗粒物存留在空气中对人们的生产生活产生了重大影响，尤其是空气中有毒的颗粒物会人体产生很大的危害。但是目前对于气溶胶的采集往往是通过分级采样来实现的，这种技术实时性差。而且一般来讲气溶胶采样站点相互独立，信息数据交流不便。而空间分布多变性又是气溶胶的一个特点，特别是有排放源的地方，气溶胶分布空间变化更大。因此，如何对气溶胶进行空间范围内多点同时测量对环境评估具有重要的意义。这里一定空间可以是指以环境监测站点距离为尺度的空间，也可以是指一块小的空间，例如人们的住房空间。本设计基于WiFi和GSM通信协议，完成对多个节点的大气参量数据的采集，并将采集到的数据通过无线协议发送到上位机，通过上位机完成对数据的显示，评价和记录。

发明内容

本发明目的在于克服现有工程项目在执行过程中遇到问题时，不能及时定位而提供的一种能够对多个节点大气参量的自动采集和记录系统，该系统同时能对环境做出质量评价，具体由以下技术方案实现：

多节点大气环境检测系统，包括：环境监测传感器装置、下位机数据处理装置、通信传输装置以及上位机采集和处理装置，气溶胶颗粒物采样装置与下位机数据处理装置，所述下位机数据处理装置通过通信传输装置实现与上位机采集和处理装置无线通信连接，所述环境监测传感器装置主要为气溶胶颗粒物采样装置，气溶胶颗粒物采样装置主要由激光器、信号处理单元以及望远镜接收单元组成，信号处理单元与望远镜接收单元通信连接，所述信号处理单元由探测器、信号处理芯片以及透镜组成，所述透镜设置于探测器的信号输入端一侧，所述信号处理芯片与探测器连接。

所述多节点大气环境检测系统的进一步设计在于，环境监测传感器装置还包括温湿度传感器、二氧化碳传感器以及挥发性有机物传感器。

所述多节点大气环境检测系统的进一步设计在于，所述下位机数据处理装置包括用于采集各个传感器的数据并进行处理和打包的单片机模块和用于显示各个气溶胶颗粒物采样装置的大气参量的显示模块。

所述多节点大气环境检测系统的进一步设计在于，所述单片机模块采用STC89C51单片机。

所述多节点大气环境检测系统的进一步设计在于，所述信号处理芯片、温湿度传感器、二氧化碳传感器以及挥发性有机物传感器分别通过一个A/D转换器与STC89C51单片机通信连接。

所述多节点大气环境检测系统的进一步设计在于，A/D转换器为双通道12位串行MAX144。

所述多节点大气环境检测系统的进一步设计在于，通信传输装置包括WiFi模块与GSM模块。

所述多节点大气环境检测系统的进一步设计在于，所述上位机采集和处理装置为PC。

本发明的优点如下：

1）该环境检测设备可以实现数据的自动采集和记录。

2）该环境检测设备通过WiFi和GSM实现无线数据的传输功能。

3) 该环境检测设备通过WiFi和GSM实现多个节点的气溶胶的自动化采集。

4) 整个系统结构紧凑，易于控制和调节，系统稳定性高。

附图说明

图1是大气颗粒物采样装置的模块图。

图2是硬件设备设计框图。

图3 是下位机硬件的电路图。

图4是多节点大气环境检测系统工作流程图。

图5是两台设备在内测节点的对比示意图。

图6气溶胶的日变化示意图。

具体实施方式