[发明专利]一种环境数据采集系统及方法

说明书

本发明公开了一种环境数据采集系统及方法，采集系统包括多个环境传感器、传感器网络、信号采集器、MCU和无线传输模块，多个环境传感器通过传感器网络连接信号采集器，信号采集器连接MCU，MCU分别连接数据库模块、存储模块、报警模块，MCU通过无线传输模块连接后台终端，本发明结构原理简单，能够实现对环境传感数据的高效率采集，而且数据之间不会产生干扰，提高了后台监控效率。

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，具体为一种环境数据采集系统及方法。

背景技术

随着我国经济的飞快发展，环境污染的情形变得越来越严重，比如水资源污染、大气污染等等，已经威胁到了人们的健康生活。但是目前我国对环境监测的信息化程度还远远不够，根本无法满足我国急需的环境保护与发展的需要。环境数据化、信息化，使各个地方的人们能够共享数据是我国未来环境保护与发展的重要方向。

目前的环境数据一般通过人工采集，其采集效率低，采集精度低，无法实现对环境质量问题的实时监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境数据采集系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环境数据采集系统，所述采集系统包括多个环境传感器、传感器网络、信号采集器、MCU和无线传输模块，多个环境传感器通过传感器网络连接信号采集器，所述信号采集器连接MCU，MCU分别连接数据库模块、存储模块、报警模块，所述MCU通过无线传输模块连接后台终端；

多个环境传感器包括土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、空气温湿度传感器、PM2.5浓度传感器、水温传感器、水质传感器；

所述传感器网络包括簇头节点和若干个传感器节点，所述簇头节点用于根据各传感器节点的信号强度，通过蚂蚁群聚类算法对各传感器节点进行分群；根据各传感器节点的采集数据的差值以及每种采集数据的出现次数，对各采集数据进行聚类，以使得每个聚类中包含数值相近的采集数据；

所述传感器节点用于：根据簇头节点发送的分群信息，获知自身所在群以及自身为群内的中继节点，以接收群内其他传感器节点采集的采集数据。

优选的，所述无线传输模块包括调节芯片和射频开关芯片，所述调节芯片一脚分别连接电容A一端和电感A一端，二脚连接电容D一端，三脚分别连接电容E一端和晶振一端，四脚分别连接晶振另一端和电容F一端，电容D、电容E、电容F和电感A另一端均接地，所述调节芯片五脚连接电感B一端，六脚连接电感C一端，所述电感B另一端和电感C另一端分别连接电容G一端和电容M一端，所述电容M另一端分别连接电容H一端和电感E一端，电感E另一端分别连接电容I一端、电容J一端和电容K一端，电容I另一端分别连接电容G另一端、电容H另一端并接地，所述电容J另一端和电容K另一端之间接入电感D，所述电容K另一端还连接电容C一端和射频开关芯片，电容C另一端连接电容B；所述射频开关芯片通过电容L接地，所述射频开关芯片分别连接电阻A一端和场效应晶体管源极，所述场效应晶体管漏极分别连接电阻B一端和电容N一端，电容N另一端和电阻B另一端分别接场效应晶体管栅极。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、多个环境传感器分别采集土壤温湿度、土壤PH、空气温湿度、PM2.5浓度、水温、水质，采集的数据通过传感器网络进行聚类后，通过数据采集器采集传输至MCU；

B、MCU将采集的数据保存至存储器中，同时将数据发送至数据库中与预设值进行比较；

C、一旦检测到异常时，立即发出报警信号，同时将采集的数据通过无线传输模块传输至后台终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明结构原理简单，能够实现对环境传感数据的高效率采集，而且数据之间不会产生干扰，提高了后台监控效率。