专利名称：一种环境监测数据采集显示装置和方法
技术领域：
本发明属于环保行业电子产品领域，具体涉及一种数据采集、传输、处理及显示的装置和方法，特别是一种环境监测数据采集显示装置和方法。
背景技术：
在现有技术条件下，由于环境监测传感器的数据采集部分和显示部分一般采用一体化设计，所以现有环境监测传感器通常体积大，能耗高，监测灵敏度低，且只能显示简单的数字信息，无法实现现场数据的综合分析；或者通过工作人员到现场进行环境数据监测并做好采集记录，然后通过电话或其他传输手段将采集到的信息数据传给管理中心，进入计算机管理分析。然而，在很多空旷的场合要实现连续动态的数据采集是困难的，且不利于数据的传输和共享。本发明提出一种环境监测数据采集显示装置和方法，采用数据采集部分和数据显示部分相分离的设计，使两部分通过最常用的蓝牙方式进行数据交互。而且，将监测数据显示部分外移，通过手机终端对数据进行处理并显示的设计，不仅使得环境监测传感器携带方便，而且适用于各类环保监测行业，降低了环境监测器的功耗。本发明提供的一种环境监测数据采集显示装置和方法，只需要一部带蓝牙功能的手机就可完成数据显示功能，节省了成本，也便于普及。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种环境监测数据采集显示装置和方法。通过本发明提供的装置及方法，能够满足环境监测的便捷性和通用性，具有优良的拓展性。通过本发明的实施，不仅能够降低硬件成本，还可提高监测灵敏度，减少监测器的功耗。为实现上述目的，本发明提供了 一种环境监测数据采集显示装置和方法。一种环境监测数据采集显示装置，包括数据采集终端，包括用于进行环境监测的传感器；用于对传感器监测到的数据进行检测和调理的信号检测与调理电路；用于对经过信号检测和调理电路处理的数据进行有效性判断的单片机；时钟单元；电源单元；用于同手机显示终端进行数据传输的蓝牙；手机显示终端，包括用于接收数据采集终端发送的数据的蓝牙；用于对蓝牙接收到的数据进行综合处理分析的数据处理单元；用于对经过数据处理单元处理完毕后的数据进行存储的存储单元；用于对经过数据处理单元处理完毕后的数据进行显示的数据显示单
J Li ο所述数据采集终端与手机显示终端相互分离并通过蓝牙功能实现数据交互。作为优选，所述数据采集终端中的单片机采用MSP430系列微控制器。作为优选，所述数据采集终端为电子表型、或腰佩式BB机型、或钢笔型。作为优选，所述数据采集终端所接的传感器类型是振动式传感器，或湿敏式传感器，或磁敏式传感器，或气敏式传感器，或真空度式传感器，或生物式传感器。
作为优选，所述存储单元为手机外接存储器。作为优选，所述手机显示终端采用带有蓝牙功能的手机。一种环境监数据采集显示的方法如下步骤(I).数据的获取1-1将传感器设置在电子表、或腰佩式BB机、或钢笔状便携式硬件装置内，并将设置有传感器的电子表、或腰佩式BB机、或钢笔状便携式硬件装置作为数据采集终端；1-2数据采集终端通过传感器采集现场环境的实时数据；步骤(2).数据前置处理数据采集终端上配有单片机，单片机通过信号检测与调理电路与传感器相连接。信号检测与调理电路对传感器采集的数据进行检测和调理，然后传给单片机；单片机负责对数据进行有效性判断后，过滤无效数据。步骤(3).数据传送将经过步骤(2)前置处理的数据通过数据采集终端内置的蓝牙传送给手机显示终端。所述的手机显示终端，包括蓝牙、存储单元、数据处理单元和数据显示单元。所述手机显示终端的蓝牙接收数据采集终端发射的蓝牙信号，若数据采集终端发射的蓝牙信号与手机显示终端的蓝牙接收到的信息相符，则配对成功；若信息不符，则拒绝接收。步骤(4).数据的综合处理经过步骤(3)配对成功的数据，数据处理单元将蓝牙接收到的数据存储至存储单元，同时数据处理单元将接收到数据与事先设定的警戒值对比分析，最后将对比分析结果以及接收到的数据以数字和图表的形式显示在数据显示单元。所述的数据综合处理步骤中，数据显示单元最终完成数据的展示。后台初始化后启动数据处理线程，判断是否有接收到新数据，若检测到有数据进入，则启动数据处理单元对数据进行分析处理，对于处理完毕的数据，将其进行数据的展示，包括数字展示和曲线图展示，同时对该数据进行存储，以提供历史数据的查询及对比分析；若未检测到新数据的接收，为了降低功耗，整个手机显示终端将进入休眠状态，等待下一次的循环。步骤(5).预警报警若经过分析的数据，超过预先设定的正常数值，将通过数据处理单元，启动手机自身携带的语音提示功能，提示所处环境的环境质量超过正常范围。本发明的有益效果通过分离式的结构设计，使环境监测数据采集终端和手机显示终端相互分离，大大减小了监测器的外形，使监测器更加便于携带，同时本发明适用于包括辐射环境监测、空气质量监测、水体质量监测、土壤监测、有毒有害物质监测在内的不同环保领域中任意类型的传感器数据采集、传输、处理及显示。而且，在满足外形足够小的前提下，使传感器有更加大的尺寸以提高灵敏度；监测数据显示部分外移，采用手机显示，大大减小了监测器的功耗，延长数据采集终端中电池的使用时间由于现在普及的手机基本都带有蓝牙功能，也节省了数据显示终端的研发成本，增加了数据检测的实时性和便捷性。
图1为本发明的电路原理框图。图2为本发明采用电子表型的示意图。图中，数据采集终端1、手机显示终端2、传感器3、信号检测与调理电路4、单片机5、蓝牙6-1、蓝牙6-2、数据处理单元7、存储单元8、数据显示单元9。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，一种环境监测数据采集显示装置，包括数据采集终端1、手机显示终端2、传感器3、信号检测与调理电路4、单片机5、蓝牙6-1、蓝牙6-2、数据处理单元7、存储单元8、数据显示单元9。结合图2，本实施例提出一种环境监测数据采集显示装置，包括数据采集终端I和手机显示终端2。数据采集终端I采用工程塑胶外壳，制成电子表型；手机显示终端2采用带有蓝牙功能的苹果智能手机。数据采集终端I内置可对周围环境进行监测的传感器3，传感器3监测到的数据经信号检测与调理电路4处理后传输至单片机5，单片机5在对数据进行有效性判断后将有效数据通过蓝牙6-1传输至手机显示终端2 ;手机显示终端2中的蓝牙6-2在接收到数据后，通过数据处理单元7对数据进行综合处理，经过处理后的数据显示在数据显示单元9，同时通过存储单元8对数据进行存储。环境监数据采集的方法如下步骤(I).数据的获取1-1将传感器设置在采用工程塑胶外壳，外观制成电子表型的便携式硬件装置内，并将设置有传感器的电子表型便携式硬件装置作为数据采集终端I ;1-2数据采集终端I通过传感器3采集现场环境的实时数据；步骤(2).数据前置处理数据采集终端I上配有单片机5，单片机5通过信号检测与调理电路4与传感器3相连接。信号检测与调理电路4对传感器3采集的数据进行检测和调理，然后传给单片机5 ;单片机5负责对数据进行有效性判断后，过滤无效数据。步骤(3).数据传送将经过步骤(2)前置处理的数据通过数据采集终端I内置的蓝牙6-1传送给手机显示终端2。所述的手机显示终端2，包括蓝牙6-2、存储单元8、数据处理单元7和数据显示单元9。所述手机显示终端2的蓝牙6-2接收数据采集终端I发射的蓝牙信号，若数据采集终端I发射的蓝牙信号与手机显示终端2的蓝牙接收到的信息相符，则配对成功；若信息不符，则拒绝接收。步骤(4).数据的综合处理经过步骤(3)配对成功的数据，数据处理单元7将蓝牙6-2接收到的数据存储至存储单元8，同时数据处理单元7将接收到数据与事先设定的警戒值对比分析，最后将对比分析结果以及接收到的数据以数字和图表的形式显示在数据显示单元9。
所述的数据综合处理步骤中，数据显示单元9最终完成数据的展示。后台初始化后启动数据处理线程，判断是否有接收到新数据，若检测到有数据进入，则启动数据处理单元7对数据进行分析处理，对于处理完的数据，将其在显示单元9展示，包括数字展示和曲线图展示，同时对该数据进行存储，以提供历史数据的查询及对比分析；若未检测到新数据的接收，为了降低功耗，整个手机显示终端将进入休眠状态，等待下一次的循环。步骤(5).预警报警若经过分析的数据，超过预先设定的正常数值，将通过数据处理单元9，启动手机自身携带的语音提示功能，提示所处环境的环境质量超过正常范围。本发明通过将数据采集终端I与手机显示终端2相分离，大大减小了环境监测传感器的体积，使传感器更加便于携带。同时，环境监测传感器可以制成便于携带使用的其他任何形状，如钢笔型、BB机型、电子表型、挂件型等外观，在满足外形足够小的前提下，传感器有更加大的尺寸以提高灵敏度。数据显示部分外移，采用手机显示，大大减小了辐射剂量监测器的功耗，延长了数据采集终端中电池的使用时间。最后需要说明的是，以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本实施例用以对本发明权利要求的解释，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化、改进和等同替换，这些变化、改进和等同替换都落入要求保护的本发明范围内。本领域的技术人员所做的不同于本实施例的各种改动和变型若不脱离本发明的精神和范围，则本发明也意图包含这些改动和变型在内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种环境监测数据采集显示装置，其特征在于，包括数据采集终端，包括用于进行环境监测的传感器；用于对传感器监测到的数据进行检测和调理的信号检测与调理电路；用于对经过信号检测和调理电路处理的数据进行有效性判断的单片机；时钟单元；电源单元；用于同手机显示终端进行数据传输的蓝牙；手机显示终端，包括用于接收数据采集终端发送的数据的蓝牙；用于对蓝牙接收到的数据进行综合处理分析的数据处理单元；用于对经过数据处理单元处理完毕后的数据进行存储的存储单元；用于对经过数据处理单元处理完毕后的数据进行显示的数据显示单元。
2.如权利要求1所述的环境监测数据采集显示装置，其特征在于，所述数据采集终端与手机显示终端相互分离并通过蓝牙功能实现数据交互。
3.如权利要求1或2所述的环境监测数据采集显示装置，其特征在于，所述数据采集终端中的单片机米用MSP430系列微控制器。
4.如权利要求1或2所述的环境监测数据采集显示装置，其特征在于，所述数据采集终端为电子表型、或腰佩式BB机型、或钢笔型。
5.如权利要求1或2所述的环境监测数据采集显示装置，其特征在于，所述数据采集终端所接的传感器类型是振动式传感器，或湿敏式传感器，或磁敏式传感器，或气敏式传感器，或真空度式传感器，或生物式传感器。
6.如权利要求1或2所述的环境监测数据采集显示装置，其特征在于，所述存储单元为手机外接存储器。
7.如权利要求1或2所述的环境监测数据采集显示装置，其特征在于，所述手机显示终端采用带有蓝牙功能的手机。
8.一种环境监数据采集显示的方法，其特征在于包括如下步骤步骤(I).数据的获取1-1将传感器设置在电子表、或腰佩式BB机、或钢笔状便携式硬件装置内，并将设置有传感器的电子表、或腰佩式BB机、或钢笔状便携式硬件装置作为数据采集终端；1-2数据采集终端通过传感器采集现场环境的实时数据；步骤(2).数据前置处理数据采集终端上配有单片机，单片机通过信号检测与调理电路与传感器相连接。信号检测与调理电路对传感器采集的数据进行检测和调理，然后传给单片机；单片机负责对数据进行有效性判断后，过滤无效数据。步骤(3).数据传送将经过步骤(2)前置处理的数据通过数据采集终端内置的蓝牙传送给手机显示终端。所述的手机显示终端，包括蓝牙、存储单元、数据处理单元和数据显示单元。所述手机显示终端的蓝牙接收数据采集终端发射的蓝牙信号，若数据采集终端发射的蓝牙信号与手机显示终端的蓝牙接收到的信息相符，则配对成功；若信息不符，则拒绝接收。步骤(4).数据的综合处理经过步骤(3)配对成功的数据，数据处理单元将蓝牙接收到的数据存储至存储单元， 同时数据处理单元将接收到数据与事先设定的警戒值对比分析，最后将对比分析结果以及接收到的数据以数字和图表的形式显示在数据显示单元。所述的数据综合处理步骤中，数据显示单元最终完成数据的展示。后台初始化后启动数据处理线程，判断是否有接收到新数据，若检测到有数据进入，则启动数据处理单元对数据进行分析处理，对于处理完毕的数据，将其进行数据的展示，包括数字展示和曲线图展示，同时对该数据进行存储，以提供历史数据的查询及对比分析；若未检测到新数据的接收，为了降低功耗，整个手机显示终端将进入休眠状态，等待下一次的循环。步骤(5).预警报警 若经过分析的数据，超过预先设定的正常数值，将通过数据处理单元，启动手机自身携带的语音提示功能，提示所处环境的环境质量超过正常范围。
全文摘要
本发明公开了一种环境监测数据采集显示装置和方法，包括数据采集终端和手机显示终端两部分。所述数据采集终端与手机显示终端相互分离并通过蓝牙功能实现数据交互。所述数据采集终端包传感器、信号检测与调理电路、单片机、时钟单元、电源单元和蓝牙；所述手机显示终端包括蓝牙、数据处理单元、存储单元和数据显示单元。本发明将传统环境监测传感器的监测数据显示部分外移，通过手机终端对数据进行处理并显示，不仅使得环境监测传感器携带更加方便，而且适用于各类环保监测行业，同时降低了监测器的功耗。
文档编号G05D27/02GK103019279SQ201210475468
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者周亮 申请人:周亮