基于云计算技术的颗粒物采样称重系统及方法技术方案

本发明专利技术提供基于云计算技术的颗粒物采样称重系统及方法，利用RFID滤膜夹存放滤膜，RFID读取器读取RFID滤膜夹中存储的滤膜编码、滤膜重量信息，用于建立云端数据库与滤膜的对应关系；远程监控端通过网络与云服务器连接，云服务器通过网络与滤膜自动采样器连接，用于控制滤膜自动采样器的开关、滤膜更换；云服务器通过网络与自动称重设备连接，用于获取带有RFID码的滤膜重量信息，利用滤膜重量法计算颗粒物浓度；本专利申请通过云控制平台建立了与滤膜采样、滤膜称重设备与人之间的关系，大大降低了人工操作的工作量和工作强度，使得整个过程和过程中的数据得以有效的管理，还可以防止数据的人为篡改，保证颗粒物采样和称重过程的可靠性和数据的真实有效性。

System and method for sampling and weighing particles based on Cloud Computing Technology

The invention provides a particulate sampling system based on cloud computing technology and weighing method, using RFID filter clip storage membrane, RFID membrane RFID reader reads clip stored in the membrane, membrane weight for encoding information, and established the corresponding relationship between the cloud database and filter; remote monitoring terminal through the network connected to the cloud server, cloud server through network the membrane is connected with the automatic sampler for automatic control switch, filter membrane sampler replacement; cloud server through the network connection and automatic weighing equipment, access to information with weight filter RFID code for calculating the particle concentration by weight filter method; the patent application through the cloud control platform is built up and the relationship between membrane membrane sampling, weighing equipment and the people, greatly reduce the workload and work intensity of manual operation, and makes the whole process The data in the process can be managed effectively, and the data can be tampered with artificially, and the reliability of the sampling and weighing process of particles and the real validity of data can be guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
基于云计算技术的颗粒物采样称重系统及方法
本专利技术主要涉及大气环境科学、环境监测
，尤其涉及基于云计算技术的颗粒物采样称重系统。
技术介绍
在全球范围内重量法是公认的大气颗粒物浓度监测的基准测量方法。其原理是分别通过一定颗粒物切割特征的采样头，以恒流量抽取空气，使空气中的特定颗粒物被截留在已知质量的空白滤膜上。根据采样前后滤膜的质量差和累计采样体积，计算出特定颗粒物的浓度。然而看似一个简单的工作，却存在着一大堆的麻烦。传统方法需要给滤膜编号，称重，记录采样前称重数据；指定并配送到采样点；蹲点换膜，记录采样标况体积；采样完成后取出采样膜，再次称重，记录数据，并匹配第一次采样编号等等。在整个过程中，工作人员需携带滤膜往返于采样器和称重实验室之间，并记录相关的数据，所有的这些工作都要依赖于人工。如果管理这些滤膜并记录相应的数据成了一大问题。
技术实现思路
本专利技术提供基于云计算技术的颗粒物采样称重系统及方法，利用RFID码实现滤膜的跟踪、编码、建立云端数据库与编码之间的对应关系，本专利技术能够利用云端控制滤膜自动采样器的自动采样、更换滤膜工作，本专利申请还提供自动称重设备，将滤膜重量信息称重后传给云端，利用云端软件进行浓度的计算，节省人力，为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：基于云计算技术的颗粒物采样称重方法，S1、准备空白滤膜，利用RFID技术对空白滤膜进行编码；S2、建立电脑以及云端与自动称重系统的连接，对空白滤膜称重并将重量信息自动保存至电脑和云端数据库中；S3、将滤膜放入滤膜夹中，输送至滤膜采样器处；S4、远程控制滤膜采样器更换滤膜；S5、采样后滤膜进行称重，并将重量信息保存至电脑和云端数据库中；S6、通过数据库中保存的滤膜采样前后的重量信息、温度、湿度、空气流量、采样周期，利用算法软件计算每张滤膜上的颗粒物浓度。基于云计算技术的颗粒物采样称重系统，包括：滤膜自动采样器、云服务器、远程监控端、RFID滤膜夹、自动称重设备，所述远程监控端通过网络与云服务器连接，所述云服务器通过网络与滤膜自动采样器连接，用于控制滤膜自动采样器的开关、滤膜更换，还用于获取采样时滤膜所处的温度、湿度、空气流量及其他实时数据，所述自动称重设备与电脑连接，滤膜信息保存至电脑数据库中，同时利用网络将数据保存至云端数据库中便于异地或远端查询；所述RFID滤膜夹用于存放滤膜，通过RFID读取器读取RFID滤膜夹中存储的滤膜编码、滤膜重量信息、滤膜所处环境信息，用于建立云端数据库与滤膜的对应关系。优选的，所述RFID滤膜夹包括有：滤膜夹、RFID芯片、通讯线圈，RFID芯片中保存有滤膜的颗粒物浓度信息，利用通讯线圈与读取器的通信实现滤膜编码的读取、滤膜信息的查询。优选的，所述滤膜自动采样器包括有：滤膜采样模块、滤膜自动更换模块、采样环境监测模块、控制系统，所述内部控制系统包括有：处理器、GPS定位模块、存储模块、网络通讯模块；利用内部控制系统控制滤膜采样模块、滤膜自动更换模块、采样环境监测模块的工作，利用网络通讯模块将数据传输至云端。优选的，滤膜采样模块包括有：采样头、滤膜采样室、滤膜储存筒，采样头通过采样管与滤膜采样室连通；所述滤膜自动更换模块包括有：工作台、马耳他十字机芯以及滤膜夹托起装置，所述滤膜夹托起装置采用上下交替运动方式，所述滤膜夹托起装置的两个力臂上分别安装有滤膜夹托起装置，所述滤膜夹托起装置位于马耳他十字机芯的下方，所述马耳他十字机芯位于工作台内部，所述工作台的上方开设有两个盲孔和两个通孔，所述两个通孔上方分别与滤膜采样室、滤膜储存筒相通，所述两个通孔的下方滤膜夹托起装置的两个滤膜夹托起装置连通。优选的，所述自动称重设备包括:称重天平、防震底座，所述称重天平放置于防震底座上，用于减少震颤干扰；所述称重天平采用称重传感器进行称重，并将重量信息进行有线或无线传输至电脑进行数据保存。优选的，所述自动称重设备处于恒温恒湿控制柜中，所述恒温恒湿控制柜中还设置有RFID读码器、滤膜储存塔以及滤膜输送叉，滤膜储存塔上存储有滤膜，利用滤膜输送叉将滤膜从滤膜储存塔处输送至自动称重设备上，称重前利用RFID读码器读取滤膜的RFID编码信息。本专利技术的有益效果：本专利技术利用远程监控端对滤膜自动采样器的GPS定位模块进行直接定位、远程控制，实现远程采样控制、滤膜自动更换控制，滤膜采样时的温度、湿度、空气流量等数据传输至云端，滤膜自动采样器无需人工更换节省人力时间；通过RFID技术实现滤膜的编码、查询、追踪，并建立云端数据库与滤膜的对应关系；利用自动称重设备进行滤膜称重，将重量信息利用有线或无线传输方式传输到电脑病保存至云端，利用软件进行颗粒物浓度计算，本专利申请通过云控制平台建立了与滤膜采样、滤膜称重设备与人之间的关系，大大降低了人工操作的工作量和工作强度，使得整个过程和过程中的数据得以有效的管理，与此同时，此方法还可以防止数据的人为篡改，保证颗粒物采样和称重过程的可靠性和数据的真实有效性。附图说明：图1为采用本专利申请进行称重、采样的工作流程图；图2为本专利申请的系统连接示意图；图3为本专利申请远程控制滤膜采样、滤膜更换的工作流程图；图4为本专利申请中关于自动称重设备中，关于称重天平的结构示意图；图5为本专利申请的自动称重设备中，关于称重天平的防震底座的结构示意图；图6为本专利申请中滤膜采样器的结构示意图；图7为滤膜自动采样器中，关于滤膜采样工作台的结构示意图；图8为滤膜自动采样器中，关于转盘的结构示意图；图9为滤膜自动采样器中，关于滤膜夹夹紧装置的结构示意图；图10为本专利申请关于RFID滤膜夹的结构示意图；图11为本专利申请中关于滤膜自动称重设备所处的控制柜的结构示意图；图中，1、内部控制系统；2、滤膜采样模块；3、滤膜自动更换模块；4、滤膜夹托起装置；5、滤膜储存筒；6、工作台；7、滤膜采样室；8、采样头；9、滤膜夹夹紧装置；10、马耳他十字机芯；11、RFID滤膜夹；12、力臂；13、读写器；14、转盘；15、称重天平；16、滤膜放置架；17、称重传感器；18、防震底座；19、滤膜夹；20、RFID芯片；21、通讯线圈；22、恒温恒湿控制柜；23、滤膜输送叉；24、滤膜储存塔。具体实施方式本专利技术提供基于云计算技术的颗粒物采样称重方法，S1、准备空白滤膜，利用RFID技术对空白滤膜进行编码；S2、建立电脑以及云端与自动称重系统的连接，对空白滤膜称重并将重量信息自动保存至电脑和云端数据库中，空白滤膜一般采用两次称重，并将两次称重结果进行对比，在超出设定的误差范围情况下，滤膜将自动再次被称重，称重结果和与之相关联的数据(日期、盘号、温度、湿度等)一起被存储在所连接电脑的数据库里或者云端数据库中；S3、将滤膜放入RFID滤膜夹中，输送至滤膜采样器处进行采样；S4、远程控制端控制滤膜采样器更换滤膜，滤膜采样器工作时，采样器内部的温度、湿度、空气流量等信息主动发送至云端或者通过读写器写入RFID滤膜夹中；S5、采样后滤膜进行称重，称重过程中，所有数据(称重值，平均值，以及经过编码的空白滤膜重量差和加载滤膜重量差)将被不断的存储在电脑数据库中，并通过网络将数据存储在云端数据库内；S6、通过电脑以及云端数据库中保存的滤膜采样前后的重量信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于云计算技术的颗粒物采样称重方法，其特征在于：S1、准备空白滤膜，利用RFID技术对空白滤膜进行编码；S2、建立电脑以及云端与自动称重系统的连接，对空白滤膜称重并将重量信息自动保存至电脑和云端数据库中；S3、将滤膜放入滤膜夹中，输送至滤膜采样器处；S4、远程控制滤膜采样器更换滤膜；S5、采样后滤膜进行称重，并将重量信息保存至电脑和云端数据库中；S6、通过数据库中保存的滤膜采样前后的重量信息、温度、湿度、空气流量、采样周期，利用算法软件计算每张滤膜上的颗粒物浓度。

【技术特征摘要】
1.基于云计算技术的颗粒物采样称重方法，其特征在于：S1、准备空白滤膜，利用RFID技术对空白滤膜进行编码；S2、建立电脑以及云端与自动称重系统的连接，对空白滤膜称重并将重量信息自动保存至电脑和云端数据库中；S3、将滤膜放入滤膜夹中，输送至滤膜采样器处；S4、远程控制滤膜采样器更换滤膜；S5、采样后滤膜进行称重，并将重量信息保存至电脑和云端数据库中；S6、通过数据库中保存的滤膜采样前后的重量信息、温度、湿度、空气流量、采样周期，利用算法软件计算每张滤膜上的颗粒物浓度。2.用于权利要求1所述的基于云计算技术的颗粒物采样称重方法的系统，其特征在于：包括：滤膜自动采样器、云服务器、远程监控端、RFID滤膜夹、自动称重设备，所述远程监控端通过网络与云服务器连接，所述云服务器通过网络与滤膜自动采样器连接，用于控制滤膜自动采样器的开关、滤膜更换，还用于获取采样时滤膜所处的温度、湿度、空气流量及其他实时数据，所述自动称重设备连接电脑，滤膜信息保存至电脑数据库中，同时通过网络将数据保存至云端数据库中；所述RFID滤膜夹用于存放滤膜，通过RFID读取器读取RFID滤膜夹中存储的滤膜编码、滤膜重量信息、滤膜所处环境信息，用于建立云端数据库与滤膜的对应关系。3.根据权利要求2中的基于云计算技术的颗粒物采样称重系统，其特征在于：所述RFID滤膜夹包括有：滤膜夹、RFID芯片、通讯线圈，RFID芯片中保存有滤膜的颗粒物浓度信息，利用通讯线圈与读取器的通信实现滤膜编码的读取、滤膜信息的查询。4.根据权利要求2中所述的基于云计算技术的颗粒物采样称重系统，其特征在于：所述滤膜自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓楠，孙雷，陈祎，
申请(专利权)人：康姆德润达无锡测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32