一种物联网环境监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种物联网环境监控系统。


背景技术：

2.目前，很多区域均设置有环境监测装置，用于对环境参数进行监控。但是，目前的环境监测装置仅仅为单一设备，监测到的环境参数的区域性比较强，准确性较低，无法准确反映一个区域的整体环境情况。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种物联网环境监控系统，用于解决现有的环境监测装置的监测准确性较低的技术问题。
4.一种物联网环境监控系统，包括后台监控设备、控制装置、路由器以及至少两个环境监测装置；所述环境监测装置包括环境监测传感器模组、微处理器和第一无线通信器，所述微处理器与所述环境监测传感器模组和第一无线通信器有线信号连接，所述第一无线通信器与所述路由器无线信号连接，所述控制装置包括控制器和第二无线通信器，所述控制器与第二无线通信器有线信号连接，所述第二无线通信器与所述路由器无线信号连接，使得所述第二无线通信器与各环境监测装置无线信号连接；所述控制器与所述后台监控设备有线信号连接。
5.优选地，所述环境监测传感器模组包括二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、pm2.5浓度传感器、噪音传感器、风速风向传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器。
6.优选地，所述环境监测传感器模组还包括三轴加速度传感器。
7.优选地，所述环境监测装置还包括数据输出流量监测器和报警器，所述微处理器与所述数据输出流量监测器有线信号连接，所述数据输出流量监测器与所述报警器有线信号连接，所述数据输出流量监测器用于监测所述微处理器输出给所述第一无线通信器的环境监测数据的流量，并当所述环境监测数据的流量小于或者等于预设阈值时控制所述报警器进行报警。
8.优选地，所述环境监测装置还包括内置数据存储器、移动式数据存储器和usb插口，所述微处理器与所述内置数据存储器和usb插口有线信号连接，所述移动式数据存储器设置有usb插头，用于与所述usb插口可插拔信号连接。
9.优选地，所述环境监测装置还包括供电电源和电量传感器，所述电量传感器用于采集所述供电电源的电量，所述微处理器与所述电量传感器有线信号连接。
10.优选地，所述控制装置还包括第一光纤通信器和第一rs232通信器，所述控制器与所述第一光纤通信器和第一rs232通信器有线信号连接，所述后台监控设备包括第二光纤通信器、第二rs232通信器、第一通信方式投切开关和第二通信方式投切开关，所述第一光纤通信器通过光纤与所述第二光纤通信器有线信号连接，所述第一通信方式投切开关设置在所述光纤中，所述第一rs232通信器通过rs232通信线路与所述第二rs232通信器有线信
号连接，所述第二通信方式投切开关设置在所述rs232通信线路中。
11.本实用新型提供的物联网环境监控系统的有益效果包括：设置有至少两个环境监测装置，环境监测装置可以设置在不同位置，而且，各环境监测装置与路由器无线信号连接，而控制装置也与路由器无线信号连接，实现控制装置与各环境监测装置无线信号连接，而且，后台监控设备可以实现各环境监测装置的数据监控，因此，相较于现有的只在一个位置设置一个环境监测装置，通过设置多个环境监测装置，可以提升环境监测的准确性，避免造成只有一处环境参数带来的区域性比较强的缺陷，可以准确全面地反映一个区域的整体环境情况；而且，通过路由器进行无线传输的方式，无需布线，降低线路投入成本，避免线路因外在因素被扯断，提升数据传输可靠性。
附图说明
12.图1是物联网环境监控系统的整体结构示意图；
13.图2是环境监测装置的结构示意图；
14.图3是控制装置和后台监控设备的通信图。
具体实施方式
15.本实施例提供一种物联网环境监控系统，物联网环境监控系统的应用场景由实际需要进行设置。如图1所示，物联网环境监控系统包括后台监控设备、控制装置、路由器以及至少两个环境监测装置。
16.环境监测装置的具体个数由实际需要进行设置，比如：若应用场景中设置有三个环境监测点，那么，就需要设置三个环境监测装置，分别设置在对应的监测点。
17.如图2所示，环境监测装置包括环境监测传感器模组、微处理器和第一无线通信器。其中，环境监测传感器模组用于检测对应监测点的环境参数，环境监测传感器模组的具体组成由所需检测的各环境参数决定，作为一个具体实施方式，环境监测传感器模组包括二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、pm2.5浓度传感器、噪音传感器、风速风向传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器。应当理解，环境监测传感器模组中的各传感器用于检测对应的数据信息，具体地：二氧化碳浓度传感器用于检测二氧化碳浓度，氧气浓度传感器用于检测氧气浓度，pm2.5浓度传感器用于检测pm2.5浓度，噪音传感器用于检测声音分贝数据，风速风向传感器用于检测风速和风向，温度传感器用于检测温度，湿度传感器用于检测湿度，气压传感器用于检测气压。环境监测传感器模组中的各传感器均为常规的传感器件。微处理器为环境监测装置的数据处理核心，为常规的微处理器芯片。第一无线通信器可以为常规的无线通信器件或者无线通信电路，比如zigbee无线通信电路。微处理器与环境监测传感器模组和第一无线通信器有线信号连接。除了控制装置与后台监控设备有线信号连接之外，本实施例中的其他有线信号连接是指：两个器件的连接点通过信号传输线路进行连接，或者，将两个器件的连接点焊接在一起。
18.作为一个具体实施方式，环境监测装置还可以包括安装杆，安装杆固定在监测点的地面上，环境监测传感器模组固定在安装杆的顶端，而在安装杆的某一个高度位置处固定有控制盒，微处理器和第一无线通信器设置在控制盒内。
19.本实施例中，环境监测传感器模组还包括三轴加速度传感器，用于检测环境监测
装置的运动状态，比如检测上述安装杆的运动状态，以判断安装杆是否发生大幅度运动，比如安装杆因外力而折断。三轴加速度传感器可以固定在安装杆的顶端，或者放置在控制盒内。
20.微处理器通过第一无线通信器向外发送环境监测数据，那么，为了实时监控微处理器通过第一无线通信器向外发送的环境监测数据是否正常，本实施例中，环境监测装置还包括数据输出流量监测器和报警器，微处理器与数据输出流量监测器有线信号连接，数据输出流量监测器与报警器有线信号连接。数据输出流量监测器用于监测微处理器输出给第一无线通信器的环境监测数据的流量，并与预设阈值进行比较，当环境监测数据的流量小于或者等于预设阈值时，表示输出环境监测数据的数据流量过小，判定微处理器通过第一无线通信器向外发送的环境监测数据异常。比如：预设阈值为0，则数据输出流量监测器用于监控环境监测数据的流量是否为0，即监控微处理器是否通过第一无线通信器向外输出环境监测数据，若不输出，表示微处理器异常或者第一无线通信器异常从而导致无法向外发送环境监测数据，数据输出流量监测器控制报警器进行报警。数据输出流量监测器可以为专用于数据流量监测的数据流量监测设备，报警器可以为常规的蜂鸣器或者声光报警器。数据输出流量监测器和报警器可以放置在控制盒内。
21.本实施例中，环境监测装置还包括内置数据存储器、移动式数据存储器和usb插口。微处理器与内置数据存储器和usb插口有线信号连接，内置数据存储器为常规的数据存储器，与移动式数据存储器相比，内置数据存储器与微处理器连接好之后，不可拆卸。移动式数据存储器设置有usb插头，移动式数据存储器可以为常规的u盘，移动式数据存储器通过usb插头与usb插口可插拔信号连接。通过内置数据存储器和移动式数据存储器可以存储监测到的环境参数，而且，两种存储方式能够提升数据存储可靠性，即便移动式数据存储器取下，通过内置数据存储器仍旧可以实现数据存储。内置数据存储器、移动式数据存储器和usb插口可以放置在控制盒内。
22.本实施例中，环境监测装置还包括供电电源和电量传感器，供电电源用于对环境监测装置中的各用电器件进行供电，供电电源可以为常规的蓄电池。电量传感器用于采集供电电源的电量，可以为常规的电量检测器件，微处理器与电量传感器有线信号连接，微处理器可以实时监测供电电源的电量，便于当电量过低时可以及时获知并采取相关的解决措施。供电电源和电量传感器可以放置在控制盒内。
23.路由器可以为常规的无线路由器设备，各环境监测装置的第一无线通信器与路由器无线信号连接。路由器的设置位置由实际需要进行设置，比如设置在一个专门固定的安装杆上，而且，路由器与各环境监测装置之间的距离需要满足路由器与各环境监测装置之间能够有效无线连接。
24.控制装置包括控制器和第二无线通信器，其中，控制器可以为常规的控制芯片，比如常规的单片机、微控制单元（microcontroller unit，mcu）、plc等等。其中，单片机可以选择常见的51结构的单片机，比如atmel的at89cxx系列、baiat89sxx系列、at89c20系列等等。第二无线通信器与第一无线通信器是相同的器件，比如zigbee无线通信电路。控制器与第二无线通信器有线信号连接。而且，第二无线通信器与路由器无线信号连接。控制装置可以设置在专门的控制箱内，而且，控制装置与路由器之间的距离也需要满足控制装置与路由器之间能够有效无线连接。本实施例中，控制装置用于实现环境的本地监控，本质上为本地
监控设备。
25.因此，通过路由器使得第二无线通信器与各环境监测装置无线信号连接，即使得控制装置与各环境监测装置无线信号连接。
26.后台监控设备可以为常规的监控电脑，可以设置在监控室内。控制器与后台监控设备有线信号连接，即控制装置与后台监控设备有线信号连接。通过后台监控设备实现环境的远程后台监控。
27.控制装置与后台监控设备之间的有线连接方式由实际需要进行设置，本实施例中，控制装置还包括第一光纤通信器和第一rs232通信器，控制器与第一光纤通信器和第一rs232通信器有线信号连接。第一光纤通信器为常规的光纤通信器件，第一rs232通信器为常规的rs232通信器件。后台监控设备包括第二光纤通信器、第二rs232通信器、第一通信方式投切开关s1和第二通信方式投切开关s2。第二光纤通信器与第一光纤通信器相适配，为常规的光纤通信器件，第二rs232通信器与第一rs232通信器相适配，为常规的rs232通信器件。第一通信方式投切开关s1和第二通信方式投切开关s2为常规的开关器件，比如按钮开关，具有导通和断开两个状态。其中，第一通信方式投切开关s1专用于光纤，为用于实现光纤导通或者断开的开关，可以为常规的具有一路输入和一路输出的光开关。第二通信方式投切开关s2专用于rs232通信线路，为用于实现rs232通信线路导通或者断开的开关。如图3所示，第一光纤通信器通过光纤与第二光纤通信器有线信号连接，第一通信方式投切开关s1设置在光纤中，第一rs232通信器通过rs232通信线路与第二rs232通信器有线信号连接，第二通信方式投切开关s2设置在rs232通信线路中。通过第一通信方式投切开关s1和第二通信方式投切开关s2可以投入光纤通信和/或rs232通信，即可以根据实际需要投入其中一个通信方式，比如当某一个通信方式故障时，可以投入另一个通信方式，提升数据传输的可靠性，降低数据传输失败的可能性，或者，可以同时投入两种通信方式，可以根据两种通信方式得到的两路环境参数进行数据分析，相较于只有一路数据传输通道，数据传输的可靠性和准确性更高。