一种大气环境监控系统及其工作方法与流程

本发明涉及一种大气环境监控系统及其工作方法。

背景技术：

目前常用的矿区气体污染源定位监测与追溯(动态定位)方法有遥感探测、移动机器人探测、人工探测等。考虑到投入成本、气体污染源所处的具体物理环境，目前还没有一种实用性较高的技术方法，常用方法有许多局限性。例如，遥感技术只能观测到扩散较为缓慢且大于一定面积大气污染；机器人造价昂贵，易发生故障，且不能持续工作；人工探测周期长，易受地形及天气的影响，且不能工作于有害污染环境中。自物联网技术出现后，矿区气体污染源监测与追溯有了新的依托技术。

技术实现要素：

本发明提供了一种大气环境监控系统及其工作方法，实现实时采集矿区大气中的污染物信息，并将采集大的污染物信息发送至监控平台。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大气环境监控系统，包括：云服务器、监控平台和若干大气环境检测节点；所述大气环境检测节点包括：处理器模块，与该处理器模块相连的传感器检测单元和通讯模块；其中所述传感器检测单元适于将采集到的矿区大气环境中相应污染物信息发送至处理器模块；以及所述处理器模块适于通过通讯模块将污染物信息发送至云服务器；以及所述云服务器适于将污染物信息发送至监控平台。

进一步，所述传感器检测单元包括二氧化碳检测传感器、二氧化硫检测传感器、二氧化氮检测传感器和一氧化碳检测传感器。

进一步，所述监控平台包括：获取模块：用于获取业务所需的污染物信息，根据所述污染物信息选择物理机，根据所述污染物信息在所选物理机上设置虚拟机；加载模块：用于建立业务配置文件，加载并保存到所述虚拟机上；检测模块：用于当检测到所述虚拟机异常或宕机时，获取当前的时间信息，同时将业务请求加载到临时缓存中，然后查看当前物理机上是否有可用虚拟机，当存在可用虚拟机时，则将业务迁移到该可用虚拟机上；否则查看当前物理机上的剩余资源是否满足所述业务对应的污染物信息，若满足，则新建一虚拟机，获取并在新建的虚拟机上加载所述业务配置文件，以实现业务的迁移；以及请求处理模块：用于当业务迁移完成后，根据时间信息从临时缓存中获取之后的业务请求，并将其转发至新的虚拟机上对其进行处理。

进一步，当存在多个可用虚拟机时，选择与所述污染物信息最接近的虚拟机承载所述业务。

进一步，若当前物理机上不存在可用虚拟机，且其剩余资源不满足污染物信息，则获取第二物理机，将所述虚拟机对应的业务加载到第二物理机上；其中将所述虚拟机对应的业务加载到第二物理机上具体包括：首先根据所述污染物信息确定所述第二物理机上是否存在与所述污染物信息相近的虚拟机，如果存在，则直接将业务配置文件加载到该虚拟机，实现业务的迁移，否则根据所述污染物信息重新设置虚拟机，然后加载业务配置文件；其中第二物理机是基于通信的可靠性、负载状态、以及构建虚拟机的污染物信息进行选择；通信的可靠性由所述当前物理机与所述第二物理机之间链路的可靠性决定。

进一步，所述可用虚拟机是根据所述污染物信息确定。

进一步，业务迁移后，根据异常或宕机的虚拟机的配置信息对承载业务的新虚拟机进行配置，使新虚拟机具有与所述异常或宕机的虚拟机具有相同的配置信息，其中所述配置信息包括地址信息；以及配置完成后，删除所述异常或宕机的虚拟机。

又一方面，本发明还提供了一种大气环境监控系统的工作方法，包括：云服务器、监控平台和若干大气环境检测节点；所述大气环境检测节点包括：处理器模块，与该处理器模块相连的各传感器检测单元和通讯模块；其中所述传感器检测单元适于将采集到的矿区大气环境中相应污染物信息发送至处理器模块；以及所述处理器模块适于通过通讯模块将污染物信息发送至云服务器；以及所述云服务器适于将污染物信息发送至监控平台。

本发明的有益效果是，本发明的大气环境监控系统在监控区域设置多个大气环境检测节点，使各节点协同工作，将采集到的污染物信息实时发送至监控平台，有利于及时发现大气环境污染源，且监控范围广，受地理位置限制小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的大气环境监控系统的原理框图；

图2是本发明的大气环境监控系统的监控平台的结构框图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明的大气环境监控系统的原理框图。

如图1所示，本实施例1提供了一种大气环境监控系统，包括：云服务器、监控平台和若干大气环境检测节点；所述大气环境检测节点包括：处理器模块，与该处理器模块相连的传感器检测单元和通讯模块；其中所述传感器检测单元适于将采集到的矿区大气环境中相应污染物信息发送至处理器模块；以及所述处理器模块适于通过通讯模块将污染物信息发送至云服务器；以及所述云服务器适于将污染物信息发送至监控平台。

所述传感器检测单元包括二氧化碳检测传感器、二氧化硫检测传感器、二氧化氮检测传感器和一氧化碳检测传感器。

具体的，所述处理器模块例如但不限于采用单片机处理器；

可选的，所述二氧化碳检测传感器采用例如但不限于ds-co2-20传感器，所述二氧化硫检测传感器采用例如但不限于3sp-so2-20传感器，所述二氧化氮检测传感器采用例如但不限于7no2-20传感器，所述一氧化碳检测传感器采用例如但不限于4co-2000传感器。

本实施例的大气环境监控系统在监控区域设置多个大气环境检测节点，使各节点协同工作，将采集到的污染物信息实时发送至监控平台，有利于及时发现大气环境污染源，且监控范围广，受地理位置限制小。

图2是本发明的大气环境监控系统的监控平台的结构框图。

如图2所示，为了防止发送至监控平台的污染物信息丢失，确保监控有效，所述监控平台包括：

获取模块：用于获取业务所需的污染物信息，根据所述污染物信息选择物理机，并在其上设置虚拟机；

加载模块：用于建立业务配置文件，加载并保存到所述虚拟机上；其中，虚拟机的构建是基于业务需求的污染物信息完成，由此使得资源能够有效的利用，避免资源的浪费。

检测模块：用于当检测到所述虚拟机异常或宕机时，获取当前的时间信息，同时将业务请求加载到临时缓存中，然后查看当前物理机上是否有可用虚拟机，当存在时，则将业务迁移到所述虚拟机上；否则查看当前物理机上的剩余资源，是否满足所述业务对应的污染物信息；当满足时，则新建一虚拟机，获取并在所述新虚拟机上加载所述业务配置文件，以实现业务的迁移；其中，当存在多个可用虚拟机时，选择与所述污染物信息最接近的虚拟机承载所述业务；其中，所述可用虚拟机是根据所述污染物信息确定。基于污染物信息确定可用虚拟机，由此使得选择的虚拟机不仅能够满足业务的需求，同时能够保证资源的有效利用；而缓存机制的引入能够防止数据的丢失。

优选的，对于虚拟机异常之后接收的业务请求，根据请求的特性设置请求的优先级，以便在业务迁移后，根据优先级对请求进行处理，其中，优先级是基于请求者的等级以及请求的时间有效性确定。由此能够保证高等级的用户及时获取所需服务，以及有效的防止了请求超时。

如果当前物理机上不存在可用虚拟机，且剩余资源不满足污染物信息，则获取第二物理机，将所述虚拟机对应的业务加载到第二物理机上；具体包括：首先根据所述污染物信息确定所述第二物理机上是否存在与所述污染物信息相近的虚拟机，如果存在，则直接将业务配置文件加载到该虚拟机，实现业务的迁移，否则根据所述污染物信息重新设置虚拟机，然后加载业务配置文件；

其中第二物理机是基于通信的可靠性、负载状态、以及构建虚拟机的污染物信息列表进行选择；通信的可靠性由所述当前物理机与所述第二物理机之间链路的可靠性决定。在进行迁移前考虑通信的可靠性，能够保证迁移的稳定性以及准确的定位到具有可用的虚拟机的物理机上，提高第二物理机选择的准确性。

请求处理模块：用于当业务迁移完成后，根据时间信息从临时缓存中获取之后的业务请求，并将其转发至新的虚拟机上对其进行处理；

其中，将所述虚拟机对应的业务加载到第二物理机上具体包括：首先根据所述污染物信息确定所述第二物理机上是否存在与所述污染物信息相近的虚拟机，如果存在，则直接将业务配置文件加载到该虚拟机，实现业务的迁移，否则根据所述污染物信息重新设置虚拟机，然后加载业务配置文件；其中，业务迁移后，根据异常或宕机的虚拟机的配置信息对承载业务的新虚拟机进行配置，使其具有与所述异常或宕机的虚拟机具有相同的配置信息，其中所述配置信息包括地址信息；然后删除所述异常或宕机的虚拟机，然后更新缓存中的配置信息。迁移后，原虚拟机将被删除，新的虚拟机将使用原虚拟机的配置信息提供业务，对用户而言，再进行业务请求时，无需进行任何修改。

本实施例中的监控平台能够在虚拟机异常或宕机时，首先根据污染物信息获取可用虚拟机，当不存在合适的虚拟机时，然后根据污染物信息确定物理机的剩余资源是否满足条件，满足时，重新构建虚拟机，否则选择其他物理机进行虚拟机业务的迁移，由此使得承载业务的虚拟机均是依据业务需求建立，提高了资源的利用率，同时在物理机选择时，引入可靠性概念，保证了迁移的稳定性；本实施例的监控平台还提供了时间以及请求缓存机制，由此有效的防止了数据的丢失，确保监控有效。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种大气环境监控系统的工作方法，包括：云服务器、监控平台和若干大气环境检测节点；所述大气环境检测节点包括：处理器模块，与该处理器模块相连的各传感器检测单元和通讯模块；其中所述传感器检测单元适于将采集到的矿区大气环境中相应污染物信息发送至处理器模块；以及所述处理器模块适于通过通讯模块将污染物信息发送至云服务器；以及所述云服务器适于将污染物信息发送至监控平台。

具体的，本实施例所述的大气环境监控系统的工作原理、工作方法以及工作过程与实施例1中的大气环境监控系统相同，此处不再赘述。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。