基于物联网的智能供电降尘监测系统的制作方法

本发明涉及大气降尘监测领域，特别是指一种基于物联网的智能供电降尘监测系统。

背景技术：

随着社会文明的发展进步，空气质量问题越来越引起人们的重视。降尘监测作为大气污染物例行监测项目，反映大气尘粒污染的主要指标之一越来越受到国家相关部门的重视。降尘作为测定大气中降尘量的一种有效技术手段，发挥着非常重要的基础监测作用。

大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称。各种颗粒状物质均匀地分散在空气中构成一个相对稳定的庞大的悬浮体系，即气溶胶体系，因此大气颗粒物也称为大气气溶胶。气溶胶是多相系统，由颗粒及气体组成，平常所见到的灰尘、熏烟、烟、雾、霾等都属于气溶胶的范畴。按照空气动力学直径大小，将大气颗粒物分为：总悬浮颗粒物(简称tsp)指粒径≤100μm，可吸入颗粒物(简称pm10)指粒径≤10μm，细颗粒物(简称pm2.5)指粒径≤2.5μm。降尘是指粒径≥10μm，且在重力作用下可以降落，其中tsp、pm10属于大粒径颗粒物，降尘属于尘类污染。

降尘监测是样品采样时间一般为一个月。降尘杆上的降尘缸高度5.5米～6米，取样需要将降尘杆上的降尘缸降落到1米，取样完成后将降尘杆上的降尘缸降再升到5.5米～6米。目前的降尘监测采集装置比较简陋，没有供电系统，采集数据不能实时收集与传输。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于物联网的智能供电降尘监测系统，本发明充分融合无线通信技术、物联网技术，结合大气降尘大数据分析与监控平台，对大气降尘监测设备的数据信息进行管理。

本发明提供技术方案如下：

本发明提供一种基于物联网的智能供电降尘监测系统，包括降尘杆、服务器平台和用户终端，其中：

所述降尘杆包括杆体，所述杆体上设置有降尘缸、太阳能板和智能监测设备，所述降尘缸底部设置有微量天平，所述太阳能板为所述智能监测设备和微量天平供电；

所述智能监测设备包括gprs无线传输模块，所述微量天平实时测量所述降尘缸的重量并将测量得到的重量数据发送到所述智能监测设备，所述智能监测设备通过gprs无线传输模块将所述重量数据上传到所述服务器平台，所述服务器平台对所述重量数据进行分析与监控，所述用户终端从服务器平台获取分析与监控后得到的降尘数据。

进一步的，所述系统还包括太阳能控制器，所述太阳能控制器的输入端与太阳能板的输出端连接，所述太阳能控制器的第一输出端与所述智能监测设备和微量天平连接，为所述智能监测设备和微量天平供电。

进一步的，所述太阳能控制器的第二输出端通过第一限流保护电路连接有蓄电池。

进一步的，所述智能监测设备还包括太阳能板电压测试模块和蓄电池充放电测试模块，所述太阳能板电压测试模块连接所述太阳能控制器的输入端并获取太阳能板电压数据，所述蓄电池充放电测试模块连接所述太阳能控制器的第二输出端并获取蓄电池充放电数据。

进一步的，所述智能监测设备还包括arm控制器和gps定位模块，所述gprs无线传输模块将所述太阳能板电压数据、蓄电池充放电数据、gps定位模块的定位数据上传到所述服务器平台。

进一步的，所述用户终端从服务器平台获取太阳能板电压数据、蓄电池充放电数据和定位数据。

进一步的，所述智能监测设备还包括蓝牙模块，所述用户终端通过蓝牙模块从智能监测设备获取所述重量数据、太阳能板电压数据、蓄电池充放电数据和定位数据。

进一步的，所述蓄电池通过第二限流保护电路连接有电机控制器的输入端，所述电机控制器的输出端连接有电机并对电机供电，所述电机控制器的控制端连接有设置在所述杆体上的上限位开关和下限位开关。

进一步的，所述蓄电池连接有备用蓄电池插座。

进一步的，所述太阳能控制器的第一输出端连接有摄像头并对摄像头供电。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过微量天平实时测量降尘缸的重量并通过智能监测设备将重量数据上传到服务器平台进行分析和监测，获取实时的降尘数据，并可以通过用户终端进行查看。本发明充分融合无线通信技术、物联网技术，结合大气降尘大数据分析与监控平台，对大气降尘监测设备的数据信息进行管理。并且本发明使用太阳能板为智能监测设备和微量天平供电，简单方便。

附图说明

图1为本发明的基于物联网的智能供电降尘监测系统的结构示意图；

图2为本发明的基于物联网的智能供电降尘监测系统的电路示意图；

图3为智能监测设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供一种基于物联网的智能供电降尘监测系统，如图1-3所示，包括降尘杆100、服务器平台200和用户终端300，用户终端300优选为智能手机app，其中：

降尘杆包括杆体1，杆体1上设置有降尘缸2、太阳能板3和智能监测设备4，降尘缸2底部设置有微量天平5，太阳能板3为智能监测设备4和微量天平5供电。

智能监测设备4包括gprs无线传输模块41，服务器平台200与gprs无线传输模块41通讯连接，用户终端300与服务器平台200网络连接。微量天平5实时测量降尘缸2的重量并将测量得到的重量数据发送到智能监测设备4，智能监测设备4通过gprs无线传输模块41将重量数据上传到服务器平台200，服务器平台200对重量数据进行分析与监控，用户终端300从服务器平台200获取分析与监控后得到的降尘数据。

智能监测设备4还可以包括mqtt服务器通讯接口47，当网络质量较差时，可以使用mqtt服务器通讯接口47与服务器平台200通讯。

本发明通过微量天平实时测量降尘缸的重量并通过智能监测设备将重量数据上传到服务器平台进行分析和监测，获取实时的降尘数据，并可以通过用户终端进行查看。本发明充分融合无线通信技术、物联网技术，结合大气降尘大数据分析与监控平台，对大气降尘监测设备的数据信息进行管理。并且本发明使用太阳能板为智能监测设备和微量天平供电，简单方便。

作为本发明的一种改进，该基于物联网的智能供电降尘监测系统还包括太阳能控制器6，太阳能控制器6的输入端61与太阳能板3的输出端连接，太阳能控制器6的第一输出端62与智能监测设备4和微量天平5连接，为智能监测设备4和微量天平5供电，太阳能控制器6的第二输出端63通过第一限流保护电路7连接有蓄电池8。

本发明的太阳能控制器优选为mppt太阳能控制器。太阳能控制器对蓄电池的充、放电条件进行控制，并按照负载(智能监测设备和微量天平)的电源需求控制太阳能板和蓄电池对负载的电能输出。

本发明的智能监测设备4还包括太阳能板电压测试模块42、蓄电池充放电测试模块43、arm控制器44和gps定位模块45，太阳能板电压测试模块42连接太阳能控制器6的输入端61并获取太阳能板3电压数据，蓄电池充放电测试模块43连接太阳能控制器6的第二输出端63并获取蓄电池充放电数据。太阳能板电压数据、蓄电池充放电数据和mppt太阳能控制器工作状态等数据传递arm控制器，gprs无线传输模块41将太阳能板电压数据、蓄电池充放电数据、gps定位模块的定位数据、mppt太阳能控制器工作状态等数据上传到服务器平台200。用户终端300可以从服务器平台200获取太阳能板电压数据、蓄电池充放电数据和定位数据。

本发明可以远程监测太阳能板和蓄电池的工作状态，当出现太阳能板和蓄电池损坏供电不足情况，可以远程监测并及时修理。本发明采用智能供电模式，查找直观而且操作方便，适应范围广，安全可靠，可以进行实时监测。

优选的，智能监测设备4还可以包括蓝牙模块46，用户终端300通过蓝牙模块46从智能监测设备4获取重量数据、太阳能板电压数据、蓄电池充放电数据和定位数据等。

本发明的蓄电池8通过第二限流保护电路9连接有电机控制器10的输入端，电机控制器10的输出端连接有电机11并对电机供电，电机控制器10的控制端连接有设置在杆体1上的上限位开关12和下限位开关13。蓄电池8优选为胶体蓄电池，蓄电池8与第二限流保护电路9之间优选设置有开关16。

本发明需要取下降尘缸时，可以通过电机控制器控制电机旋转，使得降尘缸下降，取下降尘缸后再控制电机向反方向旋转，使得降尘缸的安装支架上升。当下降到触发下限位开关(或上升到触发上限位开关)时，电机控制器获取下限位开关(或上限位开关)的信号，控制电机停止转动。

进一步的，蓄电池8还可以连接有备用蓄电池插座14，用于安装备用蓄电池，当出现连续阴雨天等极端天气时，使用备用蓄电池进行供电。

为了对降尘杆上的设备进行监控，太阳能控制器6的第一输出端62连接有摄像头15并对摄像头15供电。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。