一种基于云平台的空气质量监测系统的制作方法

本发明涉及监测领域，尤其涉及一种基于云平台的空气质量监测系统。

背景技术：

近年来，雾霾天气出现得越来越频繁，导致小区内的很多居民在雾霾天气中不敢出门活动。对于老年人来说，缺少走动，不利于身体健康。现有的天气预报一般是针对一个大区域进行雾霾预报，并不是说这个区域里面所有的地方都存在雾霾，因此，我们需要一种能对局部区域，例如小区范围内进行空气质量监测的系统。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于云平台的空气质量监测系统。

本发明提供了一种基于云平台的空气质量监测系统，包括监测数据获取模块、云计算模块和用户模块；

所述监测数据获取模块用于获取监测区域的空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述云计算模块；

所述云计算模块用于基于所述空气质量数据生成空气质量报告以及用于将所述空气质量报告传输至所述用户模块；

所述用户模块用于接收所述空气质量报告以及用于对所述空气质量报告进行展示。

优选地，所述监测数据获取模块包括无线传感器节点和通信基站；

所述无线传感器节点用于获取监测区域的空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述通信基站；

所述通信基站用于接收所述空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述云计算模块。

优选地，所述云计算模块包括存储单元、报告生成单元和传输单元；

所述存储单元用于存储所述空气质量数据；

所述报告生成单元用于从所述存储单元中按照预设的规则获取空气质量数据，并基于所述空气质量数据生成空气质量报告；

所述传输单元用于将所述空气质量报告传输至所述用户模块。

优选地，所述用户模块包括接收单元和显示单元；

所述接收单元用于接收所述空气质量报告；

所述显示单元用于显示所述空气质量报告。

优选地，所述通信基站还用于将所述无线传感器节点划分为普通节点和收集节点；

所述普通节点用于获取其所在位置的空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述收集节点；

所述收集节点用于将所述空气质量数据传输至所述通信基站。

优选地，所述按照预设的规则获取空气质量数据，包括：

按照预设的时间区间从所述存储单元中获取空气质量数据。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过在监测区域中分布设置传感器节点来进行获取空气质量数据，并基于所述空气质量数据生成空气质量报告。相较于传统的空气质量监测方式，本发明的监测区域更小，监测精度更高。有利于为小区居民提供更准确的空气质量报告。而且，通过云计算来完成空气质量的监测，有利于提高本系统的便利性，方便小区居民随时随地获取空气质量情况，寻找合适的时机进行散步等活动。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1，为本发明一种基于云平台的空气质量监测系统的一种示例性实施例图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于云平台的空气质量监测系统，包括监测数据获取模块、云计算模块和用户模块；

所述监测数据获取模块用于获取监测区域的空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述云计算模块；

所述云计算模块用于基于所述空气质量数据生成空气质量报告以及用于将所述空气质量报告传输至所述用户模块；

所述用户模块用于接收所述空气质量报告以及用于对所述空气质量报告进行展示。

优选地，所述监测数据获取模块包括无线传感器节点和通信基站；

所述无线传感器节点用于获取监测区域的空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述通信基站；

所述通信基站用于接收所述空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述云计算模块。

优选地，所述云计算模块包括存储单元、报告生成单元和传输单元；

所述存储单元用于存储所述空气质量数据；

所述报告生成单元用于从所述存储单元中按照预设的规则获取空气质量数据，并基于所述空气质量数据生成空气质量报告；

所述传输单元用于将所述空气质量报告传输至所述用户模块。

优选地，所述空气质量报告包括数据项目、数值、空气质量级别；

所述数据项目包括二氧化硫浓度、二氧化氮浓度、可吸入悬浮颗粒物浓度；

所述数值为所述数据项目对应的值；

所述空气质量级别根据所述空气质量数据计算得到：

式中，level表示空气质量得分、u表示所述空气质量数据中包含的数据项目的集合，wu表示u中的元素u的权重值，valu表示u对应的值；

将空气质量级别划分为一级、二级、三级、四级、五级共五个级别；

每个级别均设置有对应的空气质量得分区间，通过空气质量得分落入的空气质量得分区间判断空气质量级别。

优选地，所述用户模块包括接收单元和显示单元；

所述接收单元用于接收所述空气质量报告；

所述显示单元用于显示所述空气质量报告。

优选地，所述通信基站还用于将所述无线传感器节点划分为普通节点和收集节点；

所述普通节点用于获取其所在位置的空气质量数据，并将所述空气质量数据传输至所述收集节点；

所述收集节点用于将所述空气质量数据传输至所述通信基站。

优选地，所述通信基站周期性地将所述无线传感器节点划分为普通节点和收集节点。

优选地，所述通信基站通过下述方式将所述无线传感器节点划分为普通节点和收集节点：

计算每个无线传感器节点的能效指数：

式中，nxidxi表示无线传感器节点i的能效指数，δ表示预设的比例参数，δ∈(0,1)，inenei表示无线传感器节点i当前的剩余电量，csenei表示无线传感器节点i的满电电量，avenei表示无线传感器节点i的通信范围内的无线传感器节点的剩余电量的平均值，avdtbi表示无线传感器节点i的通信范围内的无线传感器节点与基站之间的通信跳数的平均值，dtbi表示无线传感器节点i与基站之间的通信跳数，nfi表示无线传感器节点i的通信范围内包含的无线传感器节点的总数，inwei表示无线传感器节点i所处环境实时温度，lswei表示无线传感器节点i工作的最优温度；

对所有无线传感器节点的能效指数从高到低进行排序，将排名在前t％的无线传感器节点作为收集节点，将剩余的无线传感器节点作为普通节点，t表示预设的范围参数，t∈[1,10]。

本发明上述实施例，通过计算能效指数来获得收集节点，能够很好地在传感器节点的能量、距离、邻居节点的分布情况等内容上取得平衡，有利于筛选出剩余能量多、与基站之间的通信跳数少、邻居节点平均剩余能量少、邻居节点与基站之间的通信跳数多的无线传感器节点作为收集节点，从而提高无线传感器节点之间的数据传输效率，以及有效地延长无线传感器节点整体的平均工作寿命。

优选地，收集节点所负责的普通节点通过下述方式确定：

普通节点根据距离最小原则，将距离其最近的收集节点作为其收集的空气质量数据的传输目标；

普通节点将自身编号发送至所述收集节点。

确定普通节点的传输目标，避免单一的收集节点负责过多的普通节点，从而能够避免收集节点的能量过早地消耗完毕。从而有效地保证了所有无线传感器节点组成的监测区域的覆盖范围的稳定。

优选地，所述按照预设的规则获取空气质量数据，包括：

按照预设的时间区间从所述存储单元中获取空气质量数据。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。