[发明专利]一种基于无线传感器网络的室外环境监测系统

说明书

技术领域

本发明属于监测装置技术领域，具体涉及一种基于无线传感器网络的室外环境监测系统。

背景技术

人类的生存与环境是密切相关的，但随着中国城市化和工业化的快速发展与能源消耗的迅速增加，造成了严重的环境污染问题，这严重危及人们正常的工作和生活。为控制空气污染和保护大气环境，我国政府已经实施了很多措施改善空气质量，但是由于我国的环境监测技术水平远远落后于经济发展速度，严重制约了我国对于环境保护工作的开展实施。近年来，随着科学技术的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们对于环境保护的意识越来越强，传统的环境监测手段己经不能适应现代社会的发展要求，所以智能化、实时化和集成化的监测设备成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于无线传感器网络的室外环境监测系统。

一种基于无线传感器网络的室外环境监测系统，包括：数据采集传感器、信号处理电路、单片机、ZigBee发射模块、ZigBee协调器、处理器；其特征在于：所述信号处理电路将数据采集传感器采集的数据转化为数字信号，单片机将接收的数字信号通过ZigBee发射模块发射至ZigBee协调器，ZigBee协调器接收多个节点上ZigBee发射模块发出的数字信号，所述ZigBee发射模块与ZigBee协调器通过ZigBee无线通信网络相连接，ZigBee协调器通过串口与处理器相连接，处理器对各节点上的数字信号进行分析处理，计算输出监测区域内各污染物浓度的平均值，处理器上设有通信接口，所述通信接口与GPRS模块相连接，GPRS模块用于数字信号的远传。

优选地，所述数据采集传感器为PM2.5传感器、PM10传感器、臭氧传感器、二氧化硫传感器、氮氧化物传感器、一氧化碳传感器。

优选地，所述信号处理电路包括转换电路、积分电路、放大电路和A/D转换电路，转换电路、积分电路、放大电路将数据采集传感器输入的数据转化为电压或电流信号，A/D转换电路将电压或电流信号转换为数字信号。

优选地，所述单片机还与声光报警模块相连接，当各污染物浓度的平均值中任意一项高出预设定值时，单片机向声光报警模块发出报警信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明本发明在监测区域中设置若干个监测节点，对大气中PM2.5、PM10、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳浓度进行检测，最后将监测区域内所有节点的污染物浓度进行计算，获得监测区域内污染物浓度的平均值，从而大大的提高了监测的精度和准确性。

附图说明

图1为本发明一种基于无线传感器网络的室外环境监测系统的结构示意图。

图中，1、数据采集传感器，2、信号处理电路，3、单片机，4、ZigBee发射模块，5、ZigBee协调器，6、处理器，7、声光报警模块，8、GPRS模块，9、数据存储器，10、电源控制模块，11、SD卡，12、显示屏，101、PM2.5传感器，102、PM10传感器，103、臭氧传感器，104、二氧化硫传感器，105、氮氧化物传感器，106、一氧化碳传感器。

具体实施方式

参见图1，一种基于无线传感器网络的室外环境监测系统，包括：数据采集传感器1、信号处理电路2、单片机3、ZigBee发射模块4、ZigBee协调器5、处理器6；其特征在于：所述信号处理电路2将数据采集传感器1采集的数据转化为数字信号，单片机3将接收的数字信号通过ZigBee发射模块4发射至ZigBee协调器5，ZigBee协调器5接收多个节点上ZigBee发射模块4发出的数字信号，所述ZigBee发射模块4与ZigBee协调器5通过ZigBee无线通信网络相连接，ZigBee协调器5通过串口与处理器6相连接，处理器6对各节点上的数字信号进行分析处理，计算输出监测区域内各污染物浓度的平均值，处理器6上设有通信接口，所述通信接口与GPRS模块8相连接，GPRS模块8用于数字信号的远传。

所述数据采集传感器1为PM2.5传感器101、PM10传感器102、臭氧传感器103、二氧化硫传感器104、氮氧化物传感器105、一氧化碳传感器106。

所述信号处理电路2包括转换电路、积分电路、放大电路和A/D转换电路，转换电路、积分电路、放大电路将数据采集传感器1输入的数据转化为电压或电流信号，A/D转换电路将电压或电流信号转换为数字信号。

所述单片机4还与声光报警模块7相连接，当各污染物浓度的平均值中任意一项高出预设定值时，单片机4向声光报警模块7发出报警信号。

本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。