CN103760080A - Pm2.5监测***及其使用方法 - Google Patents

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李茂奎
徐欣
黄文昊
骆鹏
王健
隋庆先
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Abstract

本发明涉及一种PM2.5监测***及其使用方法，包括采集PM2.5浓度的粉尘传感器，微处理器单片机，数据信息传输模块和数据存储平台，其中，采集PM2.5浓度的粉尘传感器与微处理器单片机相连，微处理器单片机与数据信息传输模块相连，数据信息传输模块通过无线传输技术与数据存储平台相连。通过使用该***，能够收集各个监测点的数据统计到数据存储平台，用户可以通过移动终端连接数据存储平台观测到各个监测点PM2.5的实时值,以达到智能化识别、定位、追踪、监控、管理与测量目的，为普通老百姓的出行和各方面的生活提供了空气质量依据。

Description

PM2.5监测***及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种PM2.5监测***及其使用方法，属于空气质量监测***技术领域。
背景技术
2012年3月，PM2.5第一次列入新修订的《环境空气质量标准》，PM2.5第一次引起了人们的高度重视，PM2.5的监测也引起了全国范围内的关注。2013年1月10日开始，一场罕见且严重的空气污染侵袭了华北地区的很多城市，多个城市的PM2.5浓度创历史新高，严重影响了市民的出行与正常的生活。一时间PM2.5污染引发了广泛关注和讨论。
PM2.5相对粒径小、毒性大、传输距离远、停留时间长，且对人体健康、大气辐射和能见度有着重要的影响，开展对PM2.5的监测将有利于提高我国大气环境质量，给老百姓创造一个洁净的空气环境。
近年来，空气质量监测***技术迅速发展。目前虽然可以通过气象局的监测获得空气中PM2.5的值，但是监测地点并不具体和全面，并且普通老百姓无法随时随地获取PM2.5的值。随着国内外物联网技术的良好发展，传感技术、M2M技术的快速发展为物联网的产生及应用打下了基础，全球很多国家对于物联网技术投入了大量资金与支持，并且将物联网技术应用到环境监测方面也成为热门技术。结合单片机技术与物联网技术，开发出能够实时监测空气中PM2.5含量的***，用户可以通过移动设备访问数据终端，进而得到特定地点、特定时间PM2.5含量的数据，具有很好的现实意义。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供一种PM2.5监测***。
本发明还提供一种上述PM2.5监测***的使用方法。
本发明的技术方案如下：
一种PM2.5监测***，包括采集PM2.5浓度的粉尘传感器，微处理器单片机，数据信息传输模块和数据存储平台，其中，采集PM2.5浓度的粉尘传感器与微处理器单片机相连，微处理器单片机与数据信息传输模块相连，数据信息传输模块通过无线传输技术与数据存储平台相连。
根据本发明，优选的，所述采集PM2.5浓度的粉尘传感器的型号为SHARPGP2Y1010AU0F。选用SHARP GP2Y1010AU0F粉尘传感器的好处在于，此粉尘传感器设备小巧，安装方便，可以设置在监测地区的不同地点，能够有效全面地获取监测地区PM2.5的含量值。
根据本发明，优选的，所述微处理器单片机的型号为Arduino Mega2560。
根据本发明，优选的，所述数据信息传输模块的型号为Serial-WiFi模块、NRF905模块或FT1100-232无线收发模块。
根据本发明，优选的，所述数据存储平台为阿里云平台。
其中，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第1、6引脚分别与Arduino Mega2560单片机的5v电源口相连接，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第2、4引脚分别与Arduino Mega2560单片机的GND引脚相连接，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第3引脚与Arduino Mega2560单片机的Digital pin2引脚相连接，SHARPGP2Y1010AU0F传感器的第5引脚与Arduino Mega2560单片机的Analog pin0引脚相连接；Serial-WiFi模块UART芯片的第2、3和5接口分别与Arduino Mega2560单片机的RX0,TX0和GND接口相连接。
一种PM2.5监测***的使用方法，包括以下步骤，
（1）启动PM2.5监测***，让其处于工作状态，采集PM2.5浓度的粉尘传感器在室外采集点获取不同PM2.5浓度下对应的电压值；
（2）采集PM2.5浓度的粉尘传感器输出步骤（1）中的电压值到微处理器单片机，微处理器单片机通过代码控制粉尘传感器的正常工作，同时微处理器单片机通过代码将得到的电压值转化为PM2.5含量值；
（3）微处理器单片机将转化后的PM2.5含量值传送给数据信息传输模块；
（4）数据信息传输模块通过无线技术将PM2.5含量值传送到数据存储平台；
（5）用户根据需要，能够随时通过移动终端连接到数据存储平台获取相关的PM2.5数据。
根据本发明，优选的，所述移动终端为PC、平板电脑或手机。用户可以通过在移动终端内安装APP软件获得PM2.5含量的实时值。通过移动终端内的APP软件平台启动移动终端与检测***的连接，在连接成功后，用户可以通过APP软件来获得空气中PM2.5的含量值，当PM2.5数值大于预设的标准值时软件可以进行报警。
本发明的有益效果在于：
1.本发明PM2.5监测***，利用了物联网和WiFi等无线传输技术，可以将实时监测到的数据传送到数据存储平台，普通用户可以随时随地获取PM2.5的数据，为普通老百姓的出行和各方面的生活提供了空气质量依据。
2.本发明PM2.5监测***，能够收集各个监测点的数据统计到数据存储平台，用户可以在该平台上观测到各个监测点PM2.5的实时值,以达到智能化识别、定位、追踪、监控、管理与测量目的。
3.本发明PM2.5监测***，***组装简单，使用方便，***成本便宜，使用获取PM2.5数据不受时间和空间的限制。
附图说明
图1为本发明监测***的组成关系示意图。
图2为本发明数据传输流程示意图。
具体实施方式
结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的阐述，但不限于此。
实施例1：
一种PM2.5监测***，包括型号为SHARP GP2Y1010AU0F的粉尘传感器，型号为Arduino Mega2560的单片机微处理器，Serial-WiFi信息传输模块和阿里云数据存储平台，其中，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第1、6引脚分别与ArduinoMega2560单片机的5v电源口相连接，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第2、4引脚分别与Arduino Mega2560单片机的GND引脚相连接，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第3引脚与Arduino Mega2560单片机的Digital pin2引脚相连接，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第5引脚与Arduino Mega2560单片机的Analogpin0引脚相连接；Serial-WiFi模块UART芯片的第2、3和5接口分别与ArduinoMega2560单片机的RX0,TX0和GND接口相连接。
实施例2：
一种PM2.5监测***，该监测***的结构连接关系如实施例1所述，其不同之处在于：数据信息传输模块为NRF905模块。
实施例3：
一种PM2.5监测***，该监测***的结构连接关系如实施例1所述，其不同之处在于：数据信息传输模块为FT1100-232无线收发模块。
实施例4：
一种PM2.5监测***的使用方法，包括以下步骤，
（1）启动PM2.5监测***，让其处于工作状态，采集PM2.5浓度的SHARPGP2Y1010AU0F粉尘传感器在室外采集点获取上午10时PM2.5浓度下对应的电压值；
（2）采集PM2.5浓度的SHARP GP2Y1010AU0F粉尘传感器输出步骤（1）中的电压值到微处理器单片机Arduino Mega2560，微处理器单片机Arduino Mega2560通过代码控制SHARP GP2Y1010AU0F粉尘传感器的正常工作，同时微处理器单片机Arduino Mega2560通过代码将得到的电压值转化为PM2.5含量值；
（3）微处理器单片机Arduino Mega2560将转化后的PM2.5含量值传送给Serial-WiFi数据信息传输模块；
（4）Serial-WiFi数据信息传输模块通过WiFi无线技术将PM2.5含量值传送到阿里云数据存储平台；
（5）用户根据需要，能够通过手机连接到阿里云数据存储平台获取上午10时的PM2.5数据。

Claims (8)

1.一种PM2.5监测***，其特征在于，包括采集PM2.5浓度的粉尘传感器，微处理器单片机，数据信息传输模块和数据存储平台，其中，所述采集PM2.5浓度的粉尘传感器与微处理器单片机相连，微处理器单片机与数据信息传输模块相连，数据信息传输模块通过无线传输技术与数据存储平台相连。
2.如权利要求1所述的PM2.5监测***，其特征在于，所述采集PM2.5浓度的粉尘传感器的型号为SHARP GP2Y1010AU0F。
3.如权利要求2所述的PM2.5监测***，其特征在于，所述微处理器单片机的型号为Arduino Mega2560。
4.如权利要求3所述的PM2.5监测***，其特征在于，所述数据信息传输模块的型号为Serial-WiFi模块，其中，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第1、6引脚分别与Arduino Mega2560单片机的5v电源口相连接，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第2、4引脚分别与Arduino Mega2560单片机的GND引脚相连接，SHARPGP2Y1010AU0F传感器的第3引脚与Arduino Mega2560单片机的Digital pin2引脚相连接，SHARP GP2Y1010AU0F传感器的第5引脚与Arduino Mega2560单片机的Analog pin0引脚相连接；Serial-WiFi模块UART芯片的第2、3和5接口分别与Arduino Mega2560单片机的RX0,TX0和GND接口相连接。
5.如权利要求4所述的PM2.5监测***，其特征在于，所述数据存储平台为阿里云平台。
6.如权利要求3所述的PM2.5监测***，其特征在于，所述数据信息传输模块的型号为NRF905模块或FT1100-232无线收发模块。
7.一种权利要求1-6任一项所述的PM2.5监测***的使用方法，包括以下步骤，
（1）启动PM2.5监测***，让其处于工作状态，采集PM2.5浓度的粉尘传感器在室外采集点获取不同PM2.5浓度下对应的电压值；
（2）采集PM2.5浓度的粉尘传感器输出步骤（1）中的电压值到微处理器单片机，微处理器单片机通过代码控制粉尘传感器的正常工作，同时微处理器单片机通过代码将得到的电压值转化为PM2.5含量值；
（3）微处理器单片机将转化后的PM2.5含量值传送给数据信息传输模块；
（4）数据信息传输模块通过无线技术将PM2.5含量值传送到数据存储平台；
（5）用户根据需要，能够随时通过移动终端连接到数据存储平台获取相关的PM2.5数据。
8.如权利要求7所述的PM2.5监测***的使用方法，其特征在于，步骤（5）中所述的移动终端为PC、平板电脑或手机。
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