[发明专利]室外环境实时监测系统

说明书

 

技术领域：

    本发明涉及空气检测技术领域，具体涉及一种室外环境实时监测系统。

背景技术：

目前，我国正在运行的空气质量自动监测系统主要以干法仪器为主，一台设备测量一个或最多两个参数的引进设备。近年来，国内部分城市引进了国外的基于差分光谱法(也称长光程法)原理的设备，对SO₂、NO₂、O₃等参数进行测量。DOAS大气环境质量监测系统是一种长光程空气质量监测技术，在出射狭缝处用光电倍增管探测，得到吸收光谱，吸收光谱包含了大量来自大气分子、气溶胶的散射，通过对吸收光谱进行高阶多项式拟合，将差分吸收光谱与实验室获得的吸收分子的标准浓度的参考光谱进行拟合，计算出浓度。由于该系统采用线采样，采样代表性较传统的点式有较大的改善。DOAS广泛用在紫外和可见波段范围，监测标准污染物SO₂、NO₂、O₃和苯系物等，但测量的种类仅限于对该波段的窄吸收光谱线的气体成分，其监测中受水汽和气溶胶影响较大，而且其主要缺点在于监测形式单一，在人口集中等区域，需要较大的资金投入来布置大量检测设备，且功耗大。

发明内容：

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：本系统由基于ZigBee的无线传感器网络、GSM通信模块、红外报警模块三大部分组成，所述GSM通信模块、红外报警模块均通过无线射频连接到ZigBee的无线传感器网络，所述基于ZigBee的无线传感器网络包括ZigBee无线组网、数据采集模块，所述ZigBee无线组网是由若干个节点组成的无线网络，所述ZigBee无线组网各节点与数据采集模块相连接。

优选的，所述GSM通信模块通过单片机上的无线射频装置与ZigBee的无线传感器网络无线连接。

优选的，所述红外报警模块通过单片机上的无线射频装置与ZigBee的无线传感器网络无线连接。

优选的，所述数据采集模块通过通用接口将数据传到微处理模块，再经ZigBee无线通信模块传输到各终端，各节点通用接口、微处理模块、无线通信模块均采用电池供电。

优选的，所述数据采集模块包括温湿度传感器、气体传感器、红外热释电传感器。

优选的，所述温湿度传感器采用DHT11。

优选的，所述气体传感器采用MQ135。

本发明针对目前人们对环境安全的关注程度，特别是在人口集中的小区等，采用ZigBee技术对传感器模块进行自组网，实现无线传感器节点与主节点之间的相互通信，可布放多个基于ZigBee的无线传感器网节点，实现环境数据的实时监控，同时可利用GSM无线通信技术对家电实现远程控制，解决了环境数据的实时传递、共享以及远程控制家电设备等技术问题，同时实现低功耗、低成本的运作。

附图说明：

图1是本系统的结构示意图；

图2为ZigBee无线组网各节点与数据采集模块的连接示意图；

图3为温湿度传感器与单片机的连接电路图；

图4为GSM模块与单片机连接电路图；

图5为红外报警模块的电路连接图。

具体实施方式：

参见图1，本系统由三大部分组成：基于ZigBee的无线传感器网络、GSM通信模块、红外报警模块。

    一、基于ZigBee的无线传感器网络。

    基于ZigBee的无线传感器网络包括ZigBee无线组网、数据采集模块，所述ZigBee无线组网是组成整个系统的重点部分，该部分的主要功能是组建一个由若干个节点组成的无线网络，实现数据的实时无线传输，所述数据采集模块包括温湿度传感器、气体传感器、红外热释电等传感器，所述ZigBee无线组网各节点根据需要连接相应的传感器，基于ZigBee的无线传感器网络的构建根据以下原理进行：