一种城市扬尘、噪声在线监测系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种城市扬尘、噪声在线监测系统，包括传感器模块、MCU数据采集与处理模块、视频监控模块、视频、数据传输模块、供电模块和显示模块。传感器模块连接到MCU数据采集与处理模块，为MCU数据采集与处理模块提供数据；MCU数据采集与处理模块连接到视频、数据传输模块和显示模块；视频监控模块连接到视频、数据传输模块，用于采集现场的视频数据并进行数据超标报警图像抓拍，并向视频、数据传输模块传输采集到的视频数据和图像；视频、数据传输模块通过有线或无线的方式将接收到的视频数据发送至监控平台。
【专利说明】
一种城市扬尘、噪声在线监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及环境监测技术领域，具体地说，是涉及一种应用于城市建筑工程施工、道路、管线施工、拆迀施工、堆料场等场合的扬尘、噪声在线监测系统。
【背景技术】
[0002]近年来，雾霾的影响范围已经波及我国大部分省市，并且危害性显著上升，扬尘作为雾霾成因的一个重要因素(在部分城市是首要因素)，对扬尘进行监测，实行区域的联防联控，深入实施大气污染防治行动计划已广泛进行。
[0003]由于施工工地、工业企业料场堆场等扬尘源在时间及地域分布都呈随机、离散特征，并且监测数据作为定性分析，服务于管理、执法用途，因此要求，扬尘在线监测设备应具有测量速度快、体积小、移动方便、维护简单、成本低的特点。目前，国家《环境空气质量标准GB3095-2012》规定的分析方法为微量震动天平法与β射线法，不能完全满足扬尘在线监测设备的上述需求。光散射法在我国粉尘监测中具有重要地位，劳动保护部门和环境卫生于1996年、2001年分别颁布了相应的行业标准，目前已经成功应用了近20年。
[0004]但通常的扬尘监测只有粉尘浓度检测，没有结合视频、气象参数，没有对扬尘监测数据进行温度、湿度校正;没有结合报警抓拍图像、视频对数据进行多维度综合，以提供更准确的执法应用佐证。另外，传统的扬尘、噪声监测方法及仪器还有以下缺点:
[0005]I)监管对象种类多样，地域、时域分布特征离散:监管对象包括建筑工地、拆迀工地、排放企业、堆料场、水泥搅拌站、道路等，地域和时域分布上随机且分散，排放企业、建筑工地等长期监管对象与拆迀工地等临时监管对象并存，监管对象更新频繁，难以集中监管与执法；
[0006]2)监测技术手段不足:传统监测技术落后，周期长，科学性差，缺乏有效的在线监测技术和定量化的监管手段；
[0007]3)监管人员不足:传统监管方式以手工监测为主，人工效率低，没有时效性，无法达到监管任务的有效覆盖；
[0008]4)监管手段和处罚依据不足:传统监管方式没有在线数据信息，没有作为执法依据的时效数据、视频、图片资料，难以实现有效现场执法。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种城市扬尘、噪声在线监测系统，集成粉尘传感器、噪声传感器、GPS传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器、温湿度传感器于一体，能够自动对现场的粉尘浓度、噪声、气象五参数进行检测，实现数据超标报警图像抓拍、视频录制等功能，并能够通过有线或无线的方式对数据进行传输，为监管与执法提供佐证，方便集中监管与执法。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种城市扬尘、噪声在线监测系统，包括传感器模块、MCU数据采集与处理模块、视频监控模块、视频、数据传输模块、供电模块和显不丰旲块，
[0011 ]所述供电模块连接到所述传感器模块、所述MCU数据采集与处理模块、所述视频监控模块和所述视频、数据传输模块，为与其连接的各模块供电；
[0012]所述传感器模块连接到所述M⑶数据采集与处理模块，为所述M⑶数据采集与处理模块提供数据；
[0013]所述MCU数据采集与处理模块连接到所述视频、数据传输模块，向所述视频、数据传输模块提供处理后的数据;所述MCU数据采集与处理模块还连接到所述显示模块，向所述显示模块提供处理后的数据，所述显示模块用于在现场进行数据展示；
[0014]所述视频监控模块连接到所述视频、数据传输模块，用于采集现场的视频数据并进行数据超标报警图像抓拍，并向所述视频、数据传输模块传输采集到的视频数据和图像；
[0015]所述视频、数据传输模块通过有线或无线的方式将接收到的视频数据发送至监控
I 口 O
[0016]优选地，其中:
[0017]所述传感器模块包括粉尘传感器、噪声传感器、GPS传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器、温湿度传感器。
[0018]优选地，其中:
[0019]所述传感器模块采用串口通讯的方式将数据传送至所述M⑶数据采集与处理模块。
[0020]优选地，其中:
[0021 ]所述视频监控模块为高清球机。
[0022]优选地，其中:
[0023]所述视频、数据传输模块为3G/4G视频、数据传输器，
[0024]所述3G/4G视频、数据传输器包括一条视频通路和一条数据通路，所述视频通路用于同时上传视频数据和传感器数据，所述数据通路用于上传传感器数据。
[0025]优选地，其中:
[0026]所述城市扬尘、噪声在线监测系统还包括数据存储模块，所述数据存储模块连接到所述视频数据传输模块，用于接收所述视频数据传输模块发送的数据并保存。
[0027]优选地，其中:
[0028]所述M⑶数据采集与处理模块通过RS232接口将视频数据传送到所述视频、数据传输模块；
[0029]所述M⑶数据采集与处理模块包括WIFI单元，用于与移动设备实现无线通讯，使得所述移动设备通过无线通讯向所述MCU数据采集与处理模块进行包括数据查询、状态查询、参数设置在内的操作。
[0030]优选地，其中:
[0031]所述视频数据传输模块通过有线专网传输、普网光线传输、无线GPRS传输、WIFI传输、3G传输、4G传输的方式将接收到的视频数据发送至监控平台。
[0032]优选地，其中:
[0033]所述城市扬尘、噪声在线监测系统还包括立杆支架、主箱体、拾音器、户外传声器，
[0034]所述显示模块为LED显示屏，
[0035]所述立杆支架采用钢制型材制成，分段通过螺栓进行连接固定，所述立杆支架底部通过膨胀螺栓与地面的混凝土地进行固定，在立杆支架的中部和上部分别通过U型卡固定主箱体和LED显示屏，在所述立杆支架的顶部设计一根横杆，所述横杆的一端固定高清球机、风速传感器、风向传感器和拾音器，所述横杆的另一端固定声级计的户外传声器。
[0036]优选地，其中:
[0037]所述主箱体与传感器模块、高清球机和供电模块通过设计在所述主箱体底部的航空插头连接，
[0038]所述主箱体内包括上下两层安装结构，所述粉尘传感器、所述噪声传感器和所述供电模块安装于主箱体的下层，所述MCU数据采集与处理模块、所述视频数据传输模块安装于所述主箱体的上层；
[0039]所述主箱体顶部设计有防雨效果的气体采样器，所述气体采样器与主箱体内部的所述粉尘传感器通过软管连接。
[0040]与现有技术相比，本实用新型所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，达到了如下效果:
[0041]I)本实用新型提供的城市扬尘、噪声在线监测系统，集粉尘传感器、噪声传感器、GPS传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器、温湿度传感器于一体，能够自动对现场的粉尘浓度、噪声、气象五参数进行检测，有效提高了监管效率，时效性强，使得监管任务能够有效覆盖，而且方便集中监管。
[0042]2)本实用新型提供的城市扬尘、噪声在线监测系统，实现数据超标报警图像抓拍、视频录制等功能，并能够通过有线或无线的方式对数据进行传输，能够为执法提供实效数据、视频、图片资料，实现了有效的现场执法，为监管与执法提供佐证，方便集中监管与执法。
【附图说明】
[0043]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0044]图1为本申请的城市扬尘、噪声在线监测系统的一种构成示意图；
[0045]图2为本申请的城市扬尘、噪声在线监测系统的另一种构成示意图；
[0046]图3为本申请的城市扬尘、噪声在线监测系统的整体安装示意图。
【具体实施方式】
[0047]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0048]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
[0049]结合图1，本实用新型提供一种城市扬尘、噪声在线监测系统100，包括传感器模块
10、MCU数据采集与处理模块20、视频监控模块30、视频数据传输模块40、供电模块50和显示模块60。所述供电模块50连接到所述传感器模块10、所述MCU数据采集与处理模块20、所述视频监控模块30和所述视频数据传输模块40，为与其连接的各模块供电；所述传感器模块10连接到所述MCU数据采集与处理模块20，为所述MCU数据采集与处理模块20提供数据;所述MCU数据采集与处理模块20连接到所述视频数据传输模块40，向所述视频数据传输模块40提供处理后的数据;所述M⑶数据采集与处理模块20还连接到所述显示模块60，向所述显示模块60提供处理后的数据，所述显示模块60用于在现场进行数据展示;所述视频监控模块30连接到所述视频数据传输模块40，用于采集现场的视频数据并进行数据超标报警图像抓拍，并向所述视频数据传输模块40传输采集到的视频数据和图像;所述视频数据传输模块40通过有线或无线的方式将接收到的视频数据发送至监控平台70。
[0050]上述传感器模块10进一步包括粉尘传感器、噪声传感器、GPS传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器、温湿度传感器。因此，本申请提供的城市扬尘、噪声在线监测系统100，集粉尘传感器、噪声传感器、GPS传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器、温湿度传感器于一体，能够自动对现场的粉尘浓度、噪声、气象五参数进行检测，有效提高了监管效率，时效性强，使得监管任务能够有效覆盖，而且方便集中监管。
[0051 ]上述传感器模块10进一步可采用串口通讯的方式将数据传送至M⑶数据采集与处理模块20。
[0052]上述视频监控模块30进一步为高清球机。高清球机用来监控设备安装现场，当扬尘浓度和噪声超标时，通过视频监控模块30自动按照设定好的角度抓拍现场图片，录制现场视频和声音。执法监察人员可以从监控平台70上查看扬尘浓度和噪声超标时抓拍到的现场图片，可以查看录制的现场的视频和声音。执法监察人员也可以从监控平台70上手动观察设备安装现场的视频和声音，也可手动抓拍和录制现场视频。抓拍到的现场图片和录制的视频作为综合执法的依据之一。
[0053]上述视频数据传输模块40进一步为3G/4G视频传输器，3G/4G视频传输器可内置DTU功能、路由功能、3G/4G上网功能，可配合前端摄像机完成视频的调阅预览和图片的实时传输。上述G/4G视频传输器具备双通路传输技术，即具有一条视频通路和一条数据通路，可以采用一条视频通路同时上传视频和传感器数据、提高系统工作效率，如果视频通路出现故障，可以自动将传感器数据接入数据通路进行上传，保证数据安全。
[0054]参见图2，上述城市扬尘、噪声在线监测系统100进一步还可包括数据存储模块80，所述数据存储模块80连接到所述视频数据传输模块40，用于接收所述视频数据传输模块40发送的数据并保存。当然，本申请中的MCU数据采集与处理模块20也可具备数据存储功能，用来存各项数据。
[0055]本申请城市扬尘、噪声在线监测系统100中的MCU数据采集与处理模块20对通过通讯线路传过来的数据进行计算处理，并通过RS232接口将处理后的视频数据传送到视频数据传输模块40(3G/4G视频传输器)，视频数据传输模块40再通过有线或无线的方式将视频数据发送到监控平台70。视频数据传输模块40进一步可通过有线专网传输、普网光线传输、无线GPRS传输、WIFI传输、3G传输、4G传输等方式将接收到的视频数据发送至监控平台70。
[0056]上述M⑶数据采集与处理模块进一步具有WIFI单元，实现WIFI便利通道技术:可以与安装有APP的PAD、手机等进行无线通讯，进行设备数据查询、状态查询、参数设置等功能。
[0057]本申请城市扬尘、噪声在线监测系统100采用MCU数据采集与处理模块20实现数据的采集、计算、数据上报，可根据温湿度对粉尘浓度进行校正，保证在不同大气环境下粉尘浓度测量数据的准确性，并能够确保设备稳定运行。
[0058]本申请城市扬尘、噪声在线监测系统100中的显示模块60可采用LED显示屏来实现，用于显示公布检测仪100测量的数据结果。
[0059]进一步地，本申请的城市扬尘、噪声在线监测系统还包括立杆支架91、主箱体92、拾音器98和户外传声器97。参见图3，所述立杆支架91采用钢制型材制成，分段通过螺栓进行连接固定，所述立杆支架底部通过膨胀螺栓与地面的混凝土地进行固定，在立杆支架91的中部和上部分别通过U型卡固定主箱体92和LED显示屏93，在所述立杆支架91的顶部设计一根横杆，所述横杆的一端固定高清球机94、风向传感器96、风速传感器95和拾音器98，所述横杆的另一端固定声级计的户外传声器97。
[0060]安装拾音器98的横杆的一侧留有I米的长度，能够保证户外传声器周围I米以上无障碍物，从而能够从结构设计上保证噪声测量的准确性。
[0061 ]上述主箱体92与传感器模块、高清球机和94供电模块50通过设计在所述主箱体底部的航空插头连接，减少了接线，提高了现场设备安装的效率。
[0062]上述主箱体92内进一步可包括上下两层安装结构，粉尘传感器、噪声传感器和供电模块在运维过程中操作较少，安装于所述主箱体的下层;MCU数据采集与处理模块、视频数据传输模块(3G视频传输器)、接线端子、空气开关等在运维过程中操作较多，安装于主箱体的上层，滤筒跨越上下两层。主箱体顶部设计有防雨效果的气体采样器，防止雨雪天气水滴进入气体采样器对粉尘浓度的测量造成影响。气体采样器与主箱体内部的所述粉尘传感器通过软管连接，保证了样气进入粉尘传感器的顺畅与平滑性。样气通过粉尘传感器内部的气栗抽进粉尘传感器内部，通过光散射原理检测出空气中的粒子数量并经过粉尘传感器的计算换算成粉尘的质量浓度值，粉尘传感器通过RS485接口与MCU数据采集与处理模块通讯，将粉尘质量浓度值传送给MCU数据采集与处理模块。
[0063]本申请未详尽描述的城市扬尘、噪声在线监测系统中各零部件或模块以及零部件或模块之间的连接关系为本领域的公知常识，此处不再具体描述。
[0064]与现有技术相比，本实用新型所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，达到了如下效果:
[0065]I)本实用新型提供的城市扬尘、噪声在线监测系统，集粉尘传感器、噪声传感器、GPS传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器、温湿度传感器于一体，能够自动对现场的粉尘浓度、噪声、气象五参数进行检测，有效提高了监管效率，时效性强，使得监管任务能够有效覆盖，而且方便集中监管。
[0066]2)本实用新型提供的城市扬尘、噪声在线监测系统，实现数据超标报警图像抓拍、视频录制等功能，并能够通过有线或无线的方式对数据进行传输，能够为执法提供实效数据、视频、图片资料，实现了有效的现场执法，为监管与执法提供佐证，方便集中监管与执法。
[0067]上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述城市扬尘、噪声在线监测系统包括传感器模块、MCU数据采集与处理模块、视频监控模块、视频、数据传输模块、供电模块和显示模块， 所述供电模块连接到所述传感器模块、所述MCU数据采集与处理模块、所述视频监控模块和所述视频、数据传输模块，为与其连接的各模块供电； 所述传感器模块连接到所述MCU数据采集与处理模块，为所述MCU数据采集与处理模块提供数据； 所述MCU数据采集与处理模块连接到所述视频、数据传输模块，向所述视频、数据传输模块提供处理后的数据;所述MCU数据采集与处理模块还连接到所述显示模块，向所述显示模块提供处理后的数据，所述显示模块用于在现场进行数据展示； 所述视频监控模块连接到所述视频、数据传输模块，用于采集现场的视频数据并进行数据超标报警图像抓拍，并向所述视频、数据传输模块传输采集到的视频数据和图像； 所述视频、数据传输模块通过有线或无线的方式将接收到的视频数据发送至监控平台。2.根据权利要求1所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述传感器模块包括粉尘传感器、噪声传感器、GPS传感器、风速传感器、风向传感器、气压传感器、温湿度传感器。3.根据权利要求1所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述传感器模块采用串口通讯的方式将数据传送至所述MCU数据采集与处理模块。4.根据权利要求1所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述视频监控模块为高清球机。5.根据权利要求1所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述视频、数据传输模块为3G/4G视频、数据传输器， 所述3G/4G视频、数据传输器包括一条视频通路和一条数据通路，所述视频通路用于同时上传视频数据和传感器数据，所述数据通路用于上传传感器数据。6.根据权利要求1所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述城市扬尘、噪声在线监测系统还包括数据存储模块，所述数据存储模块连接到所述视频数据传输模块，用于接收所述视频数据传输模块发送的数据并保存。7.根据权利要求1所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述MCU数据采集与处理模块通过RS232接口将视频数据传送到所述视频、数据传输模块； 所述M⑶数据采集与处理模块包括WIFI单元，用于与移动设备实现无线通讯，使得所述移动设备通过无线通讯向所述MCU数据采集与处理模块进行包括数据查询、状态查询、参数设置在内的操作。8.根据权利要求1?7之任一所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述视频数据传输模块通过有线专网传输、普网光线传输、无线GPRS传输、WIFI传输、3G传输、4G传输的方式将接收到的视频数据发送至监控平台。9.根据权利要求1?7之任一所述的城市扬尘、噪声在线监测系统，其特征在于， 所述城市扬尘、噪声在线监测系统还包括立杆支架、主箱体、拾音器、户外传声器， 所述显示模块为LED显示屏， 所述立杆支架采用钢制型材制成，分段通过螺栓进行连接固定，所述立杆支架底部通过膨胀螺栓与地面的混凝土地进行固定，在立杆支架的中部和上部分别通过U型卡固定主箱体和LED显示屏，在所述立杆支架的顶部设计一根横杆，所述横杆的一端固定高清球机、风速传感器、风向传感器和拾音器，所述横杆的另一端固定声级计的户外传声器。
【文档编号】G01D21/02GK205537740SQ201521127761
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】赵春鹏, 姬红波, 张雪峰, 张沛武
【申请人】北京万维盈创科技发展有限公司