CN105590412A - 一种多功能环境质量检测及发布*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能环境质量检测及发布***，包括内部集成有A/D转换器的ARM微控制器模块、太阳能供电电源、晶振电路模块、复位电路模块、SD卡接口电路模块、CDMA无线通信模块、以太网通信电路模块、SD卡、按键电路模块、时钟电路模块、空气质量检测仪、气象传感器、多路模块开关、信号调理电路模块、噪声传感器、电磁辐射传感器、电离辐射传感器、液晶显示屏、故障报警电路和超限报警电路；太阳能供电电源包括太阳能电池板、太阳能充电电路、蓄电池、电压转换电路模块和电池电量检测电路。本发明结构简单，实现方便，检测面广，智能化程度高，工作稳定可靠、安全，节能环保，推广应用价值高。

Description

一种多功能环境质量检测及发布***

技术领域

本发明属于环境质量检测技术领域，具体涉及一种多功能环境质量检测及发布***。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对城市环境质量的要求也越来越高，一些特殊场合的环境状况也越来越受到关注。因此，及时有效地满足环境管理部门和公众对环境质量的渴求，必然成了环境保护工作的重中之重。目前我国的环境保护工作已经得到了长足的发展，但环境保护工作却仅限于对污染的治理和污染源的监管，并没有将环境保护工作上升到整个生态保护的高度。而且，目前各种环境质量检测设备充斥市场，鱼目混杂、各自成派，很难实现空气环境质量检测的制度化、规范化和产业化；现有技术中的环境质量检测***还存在着***应用孤立、监测因子单一、安装环境要求高、安装维护成本高、检测数据关联性差、综合数据分析功能差、测量准确性差、使用范围和扩展性能有限、使用寿命短等缺陷和不足，不能很好地应对全球气候变化难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多功能环境质量检测及发布***，其结构简单，实现方便，检测面广，智能化程度高，工作稳定可靠、安全，节能环保，解决了现有技术所存在的***应用孤立、监测因子单一、安装环境要求高、安装维护成本高、检测数据关联性差、综合数据分析功能差、测量准确性差、使用范围和扩展性能有限、使用寿命短等缺陷和不足，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：包括内部集成有A/D转换器的ARM微控制器模块和为***中各用电模块供电的太阳能供电电源，以及与所述ARM微控制器模块相接的晶振电路模块、复位电路模块、SD卡接口电路模块、用于通过CDMA网络与管理人员手机进行无线连接并通信的CDMA无线通信模块和用于通过Internet网络与管理计算机进行连接并通信的以太网通信电路模块，所述SD卡接口电路模块上接有SD卡，所述ARM微控制器模块的输入端接有用于参数设置的按键电路模块、用于为***提供实时时钟信号的时钟电路模块、用于对空气质量进行检测的空气质量检测仪和用于对气象进行检测的气象传感器，所述空气质量检测仪上连接有空气采样器，所述A/D转换器的输入端接有多路模块开关，所述多路模拟开关的输入端接有用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块，所述信号调理电路模块的输入端接有用于对环境中的噪声进行检测的噪声传感器、用于对环境中的的电磁辐射进行检测的电磁辐射传感器和用于对环境中的电离辐射进行检测的电离辐射传感器，所述ARM微控制器模块的输出端接有液晶显示屏、故障报警电路和超限报警电路；所述太阳能供电电源包括依次相接的太阳能电池板、太阳能充电电路和蓄电池，以及与蓄电池的输出端相接且用于将蓄电池输出的电压转换为***中各用电模块所需电压的电压转换电路模块，所述太阳能充电电路与所述ARM微控制器模块的输出端相接，所述蓄电池的输出端接有电池电量检测电路，所述电池电量检测电路的输出端与所述ARM微控制器模块的输入端相接，所述ARM微控制器模块的输出端接有电池电量指示灯。

上述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述ARM微控制器模块为ARM微控制器芯片LPC2132。

上述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述按键电路模块为4×4键盘。

上述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述时钟电路模块主要由时钟芯片DS1302构成。

上述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述空气质量检测仪为能够同时对空气中的CO浓度、NO_X浓度、O浓度、SO浓度、HS浓度和可吸入颗粒物浓度进行检测的多成份空气质量检测仪。

上述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述气象传感器为能够同时测量风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度和相对湿度的六要素气象传感器。

上述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述超限报警电路为声光报警电路。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明不仅能够满足对影响空气环境质量的常规气态污染因子的检测需求，还能准确地检测当地当前的气候状况以及城市的噪声和电磁电离辐射等，发布的数据能够为自然环境治理、环境质量预警和城市建设规划以及区域生态环境的建设提供参考依据，积极应对全球气候变化难题。

2、本发明设计具有故障报警和超限报警的功能，工作稳定可靠、安全。

3、本发明采用了模块化的结构设计，电路结构简单，实现方便。

4、本发明的检测因子有CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度、可吸入颗粒物浓度、风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度、相对湿度、噪声、电磁辐射和电离辐射等，检测面广，检测全面，便于实现环境质量的综合性检测和评价。

5、本发明通过太阳能供电，节能环保。

6、本发明能够应用于化工厂、电厂、港口、航空港、燃烧处理、气体排放、仓库、堆场以及公路隧道、地下设施、铁路隧道和建筑物检测等，具很高的推广应用价值。

综上所述，本发明结构简单，实现方便，检测面广，智能化程度高，工作稳定可靠、安全，节能环保，解决了现有技术所存在的***应用孤立、监测因子单一、安装环境要求高、安装维护成本高、检测数据关联性差、综合数据分析功能差、测量准确性差、使用范围和扩展性能有限、使用寿命短等缺陷和不足，推广应用价值高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—空气质量检测仪；2—多路模块开关；3—气象传感器；

4—ARM微控制器模块；4-1—A/D转换器；5—噪声传感器；

6—电磁辐射传感器；7—电离辐射传感器；8—空气采样器；

9—晶振电路模块；10—复位电路模块；11—SD卡接口电路模块；

12—CDMA网络；13—管理人员手机；14—CDMA无线通信模块；

15—Internet网络；16—管理计算机；17—以太网通信电路模块；

18—SD卡；19—按键电路模块；20—时钟电路模块；

21—信号调理电路模块；22—液晶显示屏；23—故障报警电路；

24—超限报警电路；25—太阳能电池板；26—太阳能充电电路；

27—蓄电池；28—电压转换电路模块；29—电池电量检测电路；

30—电池电量指示灯。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括内部集成有A/D转换器4-1的ARM微控制器模块4和为***中各用电模块供电的太阳能供电电源，以及与所述ARM微控制器模块4相接的晶振电路模块9、复位电路模块10、SD卡接口电路模块11、用于通过CDMA网络12与管理人员手机13进行无线连接并通信的CDMA无线通信模块14和用于通过Internet网络15与管理计算机16进行连接并通信的以太网通信电路模块17，所述SD卡接口电路模块11上接有SD卡18，所述ARM微控制器模块4的输入端接有用于参数设置的按键电路模块19、用于为***提供实时时钟信号的时钟电路模块20、用于对空气质量进行检测的空气质量检测仪1和用于对气象进行检测的气象传感器3，所述空气质量检测仪1上连接有空气采样器8，所述A/D转换器4-1的输入端接有多路模块开关2，所述多路模拟开关2的输入端接有用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块21，所述信号调理电路模块21的输入端接有用于对环境中的噪声进行检测的噪声传感器5、用于对环境中的电磁辐射进行检测的电磁辐射传感器6和用于对环境中的电离辐射进行检测的电离辐射传感器7，所述ARM微控制器模块4的输出端接有液晶显示屏22、故障报警电路23和超限报警电路24；所述太阳能供电电源包括依次相接的太阳能电池板25、太阳能充电电路26和蓄电池27，以及与蓄电池27的输出端相接且用于将蓄电池27输出的电压转换为***中各用电模块所需电压的电压转换电路模块28，所述太阳能充电电路26与所述ARM微控制器模块4的输出端相接，所述蓄电池27的输出端接有电池电量检测电路29，所述电池电量检测电路29的输出端与所述ARM微控制器模块4的输入端相接，所述ARM微控制器模块4的输出端接有电池电量指示灯30。

本实施例中，所述ARM微控制器模块4为ARM微控制器芯片LPC2132。所述按键电路模块19为4×4键盘。所述时钟电路模块20主要由时钟芯片DS1302构成。所述空气质量检测仪1为能够同时对空气中的CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度和可吸入颗粒物浓度进行检测的多成份空气质量检测仪。所述气象传感器3为能够同时测量风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度和相对湿度的六要素气象传感器。所述超限报警电路24为声光报警电路。

本发明的工作过程是：空气质量检测仪1对CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度和可吸入颗粒物浓度进行检测并输出给ARM微控制器模块4，气象传感器3对风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度和相对湿度进行检测并输出给ARM微控制器模块4，噪声传感器5对环境中的噪声进行检测并经过信号调理电路模块21进行放大和滤波调理后通过多路模块开关2传输给ARM微控制器模块4，电磁辐射传感器6对环境中的电磁辐射进行检测并经过信号调理电路模块21进行放大和滤波调理后通过多路模块开关2传输给ARM微控制器模块4，电离辐射传感器7对环境中的电离辐射进行检测并经过信号调理电路模块21进行放大和滤波调理后通过多路模块开关2传输给ARM微控制器模块4，ARM微控制器模块4接收各个信号并输出给液晶显示屏22进行实时显示，向群众报告当前城市的环境状况；同时，ARM微控制器模块4还可以将信息通过CDMA无线通信模块14和CDMA网络12发送到管理人员手机13上，供管理人员查看，ARM微控制器模块4还可以将信息通过以太网通信电路模块17和Internet网络15发送到管理计算机16上，供管理人员在管理计算机16上查看并对数据作进一步分析处理。如果***运行出现了故障，故障报警电路23能够及时发出报警告知相关工作人员，还能够通过CDMA无线通信模块14和CDMA网络12发送到管理人员手机13上，使得身处任何地方的管理人员都能及时收到***故障信号并及时安排人员做好防护工作，保证了***运行的安全，提高了***运行的可靠性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：包括内部集成有A/D转换器(4-1)的ARM微控制器模块(4)和为***中各用电模块供电的太阳能供电电源，以及与所述ARM微控制器模块(4)相接的晶振电路模块(9)、复位电路模块(10)、SD卡接口电路模块(11)、用于通过CDMA网络(12)与管理人员手机(13)进行无线连接并通信的CDMA无线通信模块(14)和用于通过Internet网络(15)与管理计算机(16)进行连接并通信的以太网通信电路模块(17)，所述SD卡接口电路模块(11)上接有SD卡(18)，所述ARM微控制器模块(4)的输入端接有用于参数设置的按键电路模块(19)、用于为***提供实时时钟信号的时钟电路模块(20)、用于对空气质量进行检测的空气质量检测仪(1)和用于对气象进行检测的气象传感器(3)，所述空气质量检测仪(1)上连接有空气采样器(8)，所述A/D转换器(4-1)的输入端接有多路模块开关(2)，所述多路模拟开关(2)的输入端接有用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块(21)，所述信号调理电路模块(21)的输入端接有用于对环境中的噪声进行检测的噪声传感器(5)、用于对环境中的的电磁辐射进行检测的电磁辐射传感器(6)和用于对环境中的电离辐射进行检测的电离辐射传感器(7)，所述ARM微控制器模块(4)的输出端接有液晶显示屏(22)、故障报警电路(23)和超限报警电路(24)；所述太阳能供电电源包括依次相接的太阳能电池板(25)、太阳能充电电路(26)和蓄电池(27)，以及与蓄电池(27)的输出端相接且用于将蓄电池(27)输出的电压转换为***中各用电模块所需电压的电压转换电路模块(28)，所述太阳能充电电路(26)与所述ARM微控制器模块(4)的输出端相接，所述蓄电池(27)的输出端接有电池电量检测电路(29)，所述电池电量检测电路(29)的输出端与所述ARM微控制器模块(4)的输入端相接，所述ARM微控制器模块(4)的输出端接有电池电量指示灯(30)。

2.按照权利要求1所述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述ARM微控制器模块(4)为ARM微控制器芯片LPC2132。

3.按照权利要求1所述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述按键电路模块(19)为4×4键盘。

4.按照权利要求1所述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述时钟电路模块(20)主要由时钟芯片DS1302构成。

5.按照权利要求1所述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述空气质量检测仪(1)为能够同时对空气中的CO浓度、NO_X浓度、O₃浓度、SO₂浓度、H₂S浓度和可吸入颗粒物浓度进行检测的多成份空气质量检测仪。

6.按照权利要求1所述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述气象传感器(3)为能够同时测量风速、风向、降雨量、大气压力、大气温度和相对湿度的六要素气象传感器。

7.按照权利要求1所述的一种多功能环境质量检测及发布***，其特征在于：所述超限报警电路(24)为声光报警电路。