一种基于路灯物联网的环保监测系统的制作方法
【专利摘要】一种基于路灯物联网的环保监测系统，包括环保监测箱、物联网节点控制器、集中控制器、监控服务器、上位终端，电子公告屏，环保监测箱和电子公告屏安装在路灯杆上，与物联网节点控制器接口连接，集中控制器分别与物联网节点控制器、监控服务器无线通信，监控服务器分别与集中控制器和上位终端无线通信，物联网节点控制器通过接口采集环保监测箱监测的环境参数数据，传送到电子公告屏和集中控制器，电子公告屏显示当前的参数数据，集中控制器把物联网节点控制器所传送的参数数据传送到监控服务器，监控服务器对传送过来的参数数据进行分析处理，并灵活设置阀值，当达到告警界限时，及时上报至所述上位终端，通知相关人员，并进行精确的地图定位。
【专利说明】
一种基于路灯物联网的环保监测系统
技术领域
[0001]本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于路灯物联网的环保监测系统。
【背景技术】
[0002]环保监测系统是一个集成了自动监控仪器技术、计算机技术和网络通信技术的综合系统。该系统能够对环境参数以及主要污染因子浓度指标实现连续自动监测，并将采集监测的数据自动远程传输至各级管理部门以供分析处理，从而实现对环境质量和污染源变化的准确、及时、全面的控制，并为环保部门制订政策提供科学依据。
[0003]如图1所示，在重点污染源处部署监测子站，通过监测子站中的传输终端，利用GPRS网络把采集到的环境参数传输到监控中心，监控中心收集各子站的监测数据和设备工作状态信息，并对所收集的监测数据进行判别、检查和存储;对采集的监测数据进行统计处理、分析，并通过手机短信进行报警。
[0004]现有的环保监测系统主要由环保企业独立部署，土地资源的限制对监测选址方面影响很大，监测点的基础建设成本占系统成本很大的比重;另外，由于传统的环保监测系统中每个监测终端都需要采用GPRS网络与后台进行通信，每月累计的通信费用非常高昂，监测的数据代表性非常有限，而且分布点数量稀少，不能有效地为城市环保提供详细且准确的数据。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，为了解决现有的环保监测系统布点稀少，监测点代表性不强，投入成本大和运营费用高的问题，本发明提出的一种基于路灯物联网的环保监测系统，利用智慧照明系统中路灯物联网的通信技术，把在路灯杆上部署的环保监测箱采集到的环保数据传送到后台，并对数据进行汇总和分析;当环保数据达到预设的阀值时，系统自动推送报警信息给相关人员，并进行精确的定位。
[0006]本发明通过以下技术手段解决上述问题:
[0007]—种基于路灯物联网的环保监测系统，包括环保监测箱、物联网节点控制器、集中控制器、监控服务器、上位终端，电子公告屏，所述环保监测箱和所述电子公告屏安装在路灯杆上，与所述物联网节点控制器接口连接，所述集中控制器分别与所述物联网节点控制器、所述监控服务器无线通信，所述监控服务器分别与所述集中控制器和所述上位终端无线通信，所述物联网节点控制器通过接口采集所述环保监测箱监测的环境参数数据，传送到所述电子公告屏和所述集中控制器，所述电子公告屏用于显示当前的环境参数数据，所述集中控制器把物联网节点控制器所传送的环境参数数据传送到所述监控服务器，所述监控服务器对传送过来的环境参数数据进行分析处理，并灵活设置阀值，当达到告警界限时，及时上报至所述上位终端，通知相关人员，并进行精确的地图定位。
[0008]进一步地，所述环境参数数据包括pm2.5、温湿度、光照度、噪声以及危化品气体参数等。
[0009]优选地，所述环保监测箱和所述电子公告屏与所述物联网节点控制器通过485接口连接。
[0010]优选地，所述集中控制器与所述物联网节点控制器采用电力载波、485总线或其他Zigbee无线方式进行通信。
[0011]优选地，所述监控服务器与所述集中控制器采用无线网络GRPS/⑶MA/W⑶MA进行通信。
[0012]进一步地，所述监控服务器有开放的接口供市政部门的其他系统接入。
[0013]优选地，所述集中控制器安装在负责控制一段路灯的配电箱里。
[0014]优选地，所述上位终端为PC、智能手机或平板电脑。
[0015]优选地，所述监控服务器以微信、短信、邮件方式及时上报至所述上位终端，通知相关人员。
[0016]与现有技术方案相比，本发明的基于路灯物联网的环保监测系统的优点在于:
[0017]1.在路灯杆上部署环保监测箱，利用灯杆分布广泛的特点，降低了监测点的建设费用，同时可以提高监测点的密度以及数据的代表性；
[0018]2.采用了路灯物联网的通信网络，大大降低了运营成本；
[0019]3.将环保监测技术与路灯远程控制、地图定位等技术很好地结合，实现对重度污染区域进行密集布点监测和精确定位，防患于未然；
[0020]4.聚合不同市政系统的信息，提高了市政管理能力。
【附图说明】
[0021 ]图1为现有技术的环保监测系统拓扑图；
[0022]图2为本发明的基于路灯物联网的环保监测系统结构框图；
[0023]图3为本发明的基于路灯物联网的环保监测系统网络拓扑图；
[0024]图4为本发明的基于路灯物联网的环保监测系统简化模型图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0026]路灯物联网主要是为了管理城市路灯而建设的，它具有对每一支路灯进行开灯、关灯、调节亮度、查询路灯数据、故障报警等功能，现阶段的智慧路灯大多由旧的路灯系统改造而来，原来的路灯系统没有控制系统，不能执行远程控制，要实现远程控制则必须在每一支路灯上加装一个节点控制器，而对现有的路灯线路进行改造是极为困难的，所以节点控制器使用电力线进行数据传输，也叫做电力线载波通信。另外在每一个路灯的配电箱上安装一台集中控制器，这样一段路的所有节点控制器则可以连接到同一个集中控制器上，集中控制器再通过GPRS、CDMA或WCDMA等无线通信的方式连接到后台服务器，这样就可以实现对每支路灯的数据采集的远程控制功能。
[0027]请参阅图2、图3，一种基于路灯物联网的环保监测系统，包括环保监测箱、物联网节点控制器、集中控制器、监控服务器、上位终端，电子公告屏，所述环保监测箱和所述电子公告屏安装在路灯杆上，与所述物联网节点控制器接口连接，所述集中控制器分别与所述物联网节点控制器、所述监控服务器无线通信，所述监控服务器分别与所述集中控制器和所述上位终端无线通信，所述物联网节点控制器通过接口采集所述环保监测箱监测的环境参数数据，传送到所述电子公告屏和所述集中控制器，所述电子公告屏用于显示当前的环境参数数据，所述集中控制器把物联网节点控制器所传送的环境参数数据传送到所述监控服务器，所述监控服务器对传送过来的环境参数数据进行分析处理，并灵活设置阀值，当达到告警界限时，及时上报至所述上位终端，通知相关人员，并进行精确的地图定位。
[0028]进一步地，所述环境参数数据包括Pm2.5、温湿度、光照度、噪声以及危化品气体参数等。
[0029]优选地，所述环保监测箱和所述电子公告屏与所述物联网节点控制器通过485接口连接。
[0030]优选地，所述集中控制器与所述物联网节点控制器采用电力载波、485总线或其他Zigbee无线方式进行通信。
[0031]优选地，所述监控服务器与所述集中控制器采用无线网络GRPS/⑶MA/W⑶MA进行通信。
[0032]进一步地，所述监控服务器有开放的接口供市政部门的其他系统接入。
[0033]优选地，所述集中控制器安装在负责控制一段路灯的配电箱里。
[0034]优选地，所述上位终端为PC、智能手机或平板电脑。
[0035]优选地，所述监控服务器以微信、短信、邮件方式及时上报至所述上位终端，通知相关人员。
[0036]请参阅图4，对于环保部门来说，所有数据都是从路灯物联网获取，而不需要关心网络是如何连接的。环保部门要做的只是选择在合适的灯杆上部署环保监测箱以及在合适的灯杆部署电子公告屏，然后在路面即可通过电子公告屏或者在监控中心用电脑打开浏览器，输入路灯物联网服务器的网址就可以看到所有环保监测箱所采集的数据，如空气质量(pm2.5)、温湿度、光照度、噪声以及危化品气体参数等，并能利用系统设定各个参数的阀值，尤其是危化气体的阀值，当现场环保参数达到阀值时，系统自动向相关人员进行报警信息推送，并通过电子公告屏发出警示信息。
[0037]为了把环保监测箱里的设备以及电子公告屏与路灯相结合，我们使用路灯物联网来连接环保监测箱和电子公告屏，路灯物联网的节点控制器有开放的接口，只要在环保监测箱上安装一个数据交互模块，即可以通过标准的RS485接口与节点控制器相连，这样环保监测箱里选择的传感设备可以兼容各大厂家成熟的传感产品，极大地增强了系统的兼容性，大大降低了环保部门兼容各大标准的研发经费；同时电子公告屏也可以通过RS485接口与节点控制器相连，实现硬件接口资源的复用。路灯物联网的服务器提供了丰富的数据接口，环保部门可以使用现有的环保监测系统来获取相关数据，也可以作用单独的环保监测系统。对于报警信息还可以选择短信、微信、电子邮件等方式来通知工作人员。
[0038]本发明提出的基于路灯物联网的环保监测系统充分利用了路灯杆这个城市中最广泛、最贴近市民生活的公共基础设施，环保监测箱部署在城市灯杆可以采集与市民生活最贴近的数据，使得数据的认受性大大提升；同时利用已经形成规模的路灯物联网进行通信，大大减少通信费用以及充分复用已有的通信网络，确保通信的稳定与持续。
[0039]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，包括环保监测箱、物联网节点控制器、集中控制器、监控服务器、上位终端，电子公告屏，所述环保监测箱和所述电子公告屏安装在路灯杆上，与所述物联网节点控制器接口连接，所述集中控制器分别与所述物联网节点控制器、所述监控服务器无线通信，所述监控服务器分别与所述集中控制器和所述上位终端无线通信，所述物联网节点控制器通过接口采集所述环保监测箱监测的环境参数数据，传送到所述电子公告屏和所述集中控制器，所述电子公告屏用于显示当前的环境参数数据，所述集中控制器把物联网节点控制器所传送的环境参数数据传送到所述监控服务器，所述监控服务器对传送过来的环境参数数据进行分析处理，并灵活设置阀值，当达到告警界限时，及时上报至所述上位终端，通知相关人员，并进行精确的地图定位。2.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述环境参数数据包括pm2.5、温湿度、光照度、噪声以及危化品气体参数等。3.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述环保监测箱和所述电子公告屏与所述物联网节点控制器通过485接口连接。4.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述集中控制器与所述物联网节点控制器采用电力载波、485总线或其他Zigbee无线方式进行通信。5.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述监控服务器与所述集中控制器采用无线网络GRPS/CDMA/WCDMA进行通信。6.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述监控服务器有开放的接口供市政部门的其他系统接入。7.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述集中控制器安装在负责控制一段路灯的配电箱里。8.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述上位终端为PC、智能手机或平板电脑。9.根据权利要求1所述的基于路灯物联网的环保监测系统，其特征在于，所述监控服务器以微信、短信、邮件方式及时上报至所述上位终端，通知相关人员。
【文档编号】H05B37/02GK105873320SQ201610277957
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】李然, 袁峰, 李引, 黄远弘, 郭桂福, 叶东林
【申请人】东莞中科智城软件有限公司