[发明专利]一种移动污染源在线监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于环境监测、嵌入式技术领域，具体涉及一种移动污染源在线监测系统及方法。

技术背景

移动污染源实质非固定位置，移动的污染源，如移动过程中排放废气的机动车等，城市中的超细颗粒物和VOCs主要来源于机动车等移动污染源排放的尾气。近年来，由于工业经济快速发展所带来的环境污染问题也相当严重，移动污染源超细颗粒物和VOCs造成的大范围雾霾时有发生，空气状况堪忧，超细颗粒物和VOCs不仅对人体健康具有严重的直接危害，同时作为PM2.5的重要前体物和光化学烟雾的主要成分，对复合大气污染的形成起着重要作用。近年来，无线传感网的快速兴起，使得其成为环境监测领域研究的热点。移动污染源在线监测系统具有低功耗，低成本，监测范围大，响应快速，实时性高，可实现对移动污染源的排放进行实时监测，并将监测结果通过浏览器展示，对环保部门进行环境监测和移动污染源超排治理有着重大的作用，具有广阔的市场前景和重要的现实意义。

发明内容

本发明针对现有的污染物监测设备的不足以及移动污染源增速快，流动范围广，污染物种类多的特点提出了一种具有低功耗，低成本，监测范围大，响应快速，实时性高的移动污染源在线监测系统及方法。本发明解决问题所使用的详细方案是：

一种可用于移动污染源的在线监测系统；其特征在于：包括多个监测终端、服务器端和Web客户端；其中每个监测终端结构相同。

所述的监测终端包括电源管理模块，外部存储模块，时钟模块，无线通信模块，控制器模块，传感器信息采集模块、3G/4G模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块；

电源管理模块的3.3V电压输出为外部存储模块、时钟模块、无线通信模块、控制器模块供电；5V电压输出为3G/4G模块、传感器信息采集模块供电。12V电压输出气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块供电。

传感器信息采集模块能够将在移动污染源经过时将移动污染源产生的污染物排量进行采集；气象信息采集模块将本地的气象信息进行测量，摄像头车辆信息采集模块能够在移动污染源经过时将移动污染源的本体信息，包括车牌、车速、车型进行采集；

外部数据存储模块将传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块采集的数据进行储存；时钟模块为监测终端提供基准时间信息；无线通信模块为临近节点的通信提供支持；3G/4G模块用来将存储的数据发送到远程服务器端；

控制器模块与传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块进行连接，将传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块采集的数据存储到外部数据存储模块中，并控制3G/4G模块将外部存储的模块中存储的数据按照指定的协议发送到远程服务器端。

所述的服务器端包括数据中心模块、数据库和Web服务器；

服务器端数据中心模块通过多线程方式将各个监测终端通过3G/4G网络所发送的采集数据进行接收，并按照发送时指定的发送协议进行逆向解析，并将解析后的结果根据终端编号对服务器端的数据库中的记录进行更新并添加时间戳；Web服务器根据请求在数据库中查询对应的数据；

所述的Web客户端对Web服务器发送请求，Web服务器对Web客户端发送请求进行响应，将Web客户端的请求分发至不同的请求处理模块，并将处理后的结果返回至Web客户端；Web客户端对Web服务器返回的数据进行处理。

所述的一种可用于移动污染源的在线监测系统的监测方法,该方法具体包括以下步骤：

步骤一：监测终端对到来的移动污染源数据、本地气象数据和污染物数据进行采集、存储,然后发送到服务端。

传感器信息采集模块能够将在移动污染源经过时将移动污染源产生的污染物排量进行采集；气象信息采集模块将本地的气象信息进行测量，摄像头车辆信息采集模块能够在移动污染源经过时将移动污染源的本体信息，包括车牌、车速、车型进行采集；控制器模块将传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块采集的数据存储到外部数据存储模块中，并控制3G/4G模块将外部存储的模块中存储的数据按照指定的协议发送到服务器端。

步骤二：服务端数据中心模块对监测终端发送的数据进行处理。

服务器端数据中心模块通过多线程方式将各个监测终端通过3G/4G网络所发送的采集数据进行接收，并按照发送时指定的发送协议进行逆向解析，并将解析后的结果根据终端编号对数据中心的数据库中的记录进行更新并添加时间戳。