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一种智能环保检测系统技术方案

技术编号:21917827 阅读:74 留言:0更新日期:2019-08-21 13:38
本发明专利技术公开了一种智能环保检测系统,该系统包括:数据采集模块、云端服务器和监控中心;数据采集模块,包括:随机撒布在监测区域内的多个传感器节点和位于监测区域中心位置的基站设备,传感器节点用于采集监测区域的环境数据,并将采集的环境数据传输至基站设备,基站设备汇聚各个传感器节点采集的环境数据并传输至云端服务器。通过数据采集模块获取监测区域内的环境数据,由监控中心根据获得的环境数据和预设的空气质量指标,确定监测区域内的空气是否被污染,进而及时通知工作人员采取针对性措施来改善监测区域内的环境指标。通过无线传感器网络进行环境数据采集和传输,无需布线,智能便捷。

An Intelligent Environmental Protection Detection System

【技术实现步骤摘要】
一种智能环保检测系统
本专利技术涉及环境质量检测
,具体涉及一种智能环保检测系统。
技术介绍
随着社会的发展我国经济得到快速的发展,然而环境问题却越来越严峻,其中尤为突出的是空气污染问题,对空气污染进行治理前需要对空气进行提前检测然后针对性给出解决方法,然而传统的空气污染检测系统对空气检测的效果不佳且智能化程度较低等问题。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提供一种智能环保检测系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现:一种智能环保检测系统,该智能环保检测系统包括:数据采集模块、云端服务器和监控中心。所述数据采集模块,包括:随机撒布在监测区域内的多个传感器节点和位于监测区域中心位置的基站设备,所述传感器节点用于采集监测区域的环境数据,并将采集的环境数据传输至所述基站设备,所述基站设备汇聚各个传感器节点采集的环境数据并传输至所述云端服务器;所述监控中心从所述云端服务器获取所述环境数据,并对所述环境数据进行分析和处理,判断所述监测区域内的环境数据是否超过预设的空气质量指标,并在超过所述空气质量指标时进行报警。优选地,所述监控中心包括一数据库,所述数据库用于存储所述空气质量指标。优选地,所述传感器节点包括:颗粒粉尘传感器、挥发性有机物传感器、湿度传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器中的一种或者多种。优选地,所述智能环保检测系统还包括:至少一个客户终端,所述客户终端与所述监控中心通信连接,其用于实时接收所述监控中心的检测结果。优选地,将传感器节点随机撒布在监测区域后,根据实际的部署情况适当增加传感器节点,具体是:计算已部署好的各个传感器节点的疏密度值,判断其疏密度值是否低于设定的疏密度阈值,若低于设定的疏密度阈值,则在其通信区域内部署新的传感器节点,直至该传感器节点的疏密度值不低于设定的疏密度阈值,其中,传感器节点的疏密度值可通过下式计算得到:式中,是传感器节点a的疏密度值,Rmax、Rmin分别是传感器节点a的最大感知半径和最小感知半径,v为传感器节点a的最大感知区域内的已部署的传感器节点个数,w为传感器节点a的最小感知区域内的已部署的传感器节点个数,S1∪S2∪…∪Sv表示v个传感器节点可感知区域的总面积,S1∪S2∪…∪Sw表示w个传感器节点可感知区域的总面积;直至所有已部署好的传感器节点的疏密度值均不小于设定的疏密度阈值,此时,传感器节点部署完成。优选地,传感器节点部署完成后,按照预设的分簇机制构建无线传感器网络。优选地,所述的预设的分簇机制具体是:(1)将监测区域平均划分为多个方形的子区域;(2)所述基站设备发送广播信号,启动监测区域内所有传感器节点运行,其中,所述广播信号携带有所述基站设备发送该广播信号的时间标签;(3)各个传感器节点接收到所述广播信号后,计算各自能够成为簇首的优势值,并将携带各自信息的数据包回传至所述基站设备,所述基站设备选择子区域内优势值最大的传感器节点作为相应子区域的簇首,其中,传感器节点i成为簇首的优势值按照下式计算:式中,ψ(i)为传感器节点i成为簇首的优势值,di,BS为传感器节点i与所述基站设备的空间距离,di,j为传感器节点i与传感器节点j之间的空间距离,其中,传感器节点j指的是:与所述传感器节点i在同一子区域内的传感器节点,J为该子区域内除传感器节点i以外的剩余传感器节点的个数,表示的是:该子区域内除传感器节点i以外的剩余传感器节点与所述基站设备之间的空间距离的最小值,E0(i)为传感器节点i的初始能量值,Eres(i)为当前传感器节点i的剩余能量值,α为能量衰减因子;t1为所述传感器节点i接收到所述广播信息的时间点,t2为所述基站设备发出广播信号的时间点,tth为预设的时间间隔阈值;(4)成为簇首的传感器节点向全网广播自己的簇首信息,与其在同一子区域内的传感器节点加入到该簇首中,成为簇成员节点。优选地,所述的客户终端包括:手机、平板和台式电脑。本专利技术的有益效果为:通过数据采集模块获取监测区域内的环境数据,由监控中心根据获得的环境数据和预设的空气质量指标,确定监测区域内的空气是否被污染,进而及时通知工作人员采取针对性措施来改善监测区域内的环境指标。通过无线传感器网络进行环境数据采集和传输,无需布线,智能便捷。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种智能环保监测系统的框架结构图。附图标记:数据采集模块1、云端服务器2、监控中心3、客户终端4。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。一种智能环保检测系统,该智能环保检测系统包括:数据采集模块1、云端服务器2和监控中心3。所述数据采集模块1,包括:随机撒布在监测区域内的多个传感器节点和位于监测区域中心位置的基站设备,所述传感器节点用于采集监测区域的环境数据,并将采集的环境数据传输至所述基站设备,所述基站设备汇聚各个传感器节点采集的环境数据并传输至所述云端服务器2;所述监控中心3从所述云端服务器2获取所述环境数据,并对所述环境数据进行分析和处理,判断所述监测区域内的环境数据是否超过预设的空气质量指标,并在超过所述空气质量指标时进行报警。在一种可行的实施方式中,所述监控中心3包括一数据库,所述数据库用于存储所述空气质量指标。在一种可行的实施方式中,所述传感器节点包括:颗粒粉尘传感器、挥发性有机物传感器、湿度传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器中的一种或者多种。在一种可行的实施方式中,所述智能环保检测系统还包括:至少一个客户终端4,所述客户终端4与所述监控中心3通信连接,其用于实时接收所述监控中心3的检测结果,以便工作人员能够实时了解监测区域内的环境情况,并在监控中心3进行报警时,也能够及时通过客户终端4接收到报警信息,以便于工作人员能够采取有效措施改善该监测区域内的环境指标。在一种可行的实施方式中,将传感器节点随机撒布在监测区域后,根据实际的部署情况适当增加传感器节点,具体是:计算已部署好的各个传感器节点的疏密度值,判断其疏密度值是否低于设定的疏密度阈值,若低于设定的疏密度阈值,则在其通信区域内部署新的传感器节点,直至该传感器节点的疏密度值不低于设定的疏密度阈值,其中,传感器节点的疏密度值可通过下式计算得到:式中,是传感器节点a的疏密度值,Rmax、Rmin分别是传感器节点a的最大感知半径和最小感知半径,v为传感器节点a的最大感知区域内的已部署的传感器节点个数,w为传感器节点a的最小感知区域内的已部署的传感器节点个数,S1∪S2∪…∪Sv表示v个传感器节点可感知区域的总面积,S1∪S2∪…∪Sw表示w个传感器节点可感知区域的总面积;直至所有已部署好的传感器节点的疏密度值均不小于设定的疏密度阈值,此时,传感器节点部署完成。有益效果:本实施例中能够使得已部署好的传感器节点的疏密度值都能够达到设定的疏密度阈值,保证了监测区域内的网络覆盖率,进而实现对监测区域内的环境无死角监测,提升了整个无线传感器网络的监测性能。在一种可行的实施方式中,传感器节点部署完成后,按照预设的分簇机制构建无线传感器网络。在一种可行的实施方式中,所述的预设的分簇机制具体是:(1)将监测区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能环保检测系统,其特征是,包括:数据采集模块、云端服务器和监控中心;所述数据采集模块,包括:随机撒布在监测区域内的多个传感器节点和位于监测区域中心位置的基站设备,所述传感器节点用于采集监测区域的环境数据,并将采集的环境数据传输至所述基站设备,所述基站设备汇聚各个传感器节点采集的环境数据并传输至所述云端服务器;所述监控中心从所述云端服务器获取所述环境数据,并对所述环境数据进行分析和处理,判断所述监测区域内的环境数据是否超过预设的空气质量指标,并在超过所述空气质量指标时进行报警。

【技术特征摘要】
1.一种智能环保检测系统,其特征是,包括:数据采集模块、云端服务器和监控中心;所述数据采集模块,包括:随机撒布在监测区域内的多个传感器节点和位于监测区域中心位置的基站设备,所述传感器节点用于采集监测区域的环境数据,并将采集的环境数据传输至所述基站设备,所述基站设备汇聚各个传感器节点采集的环境数据并传输至所述云端服务器;所述监控中心从所述云端服务器获取所述环境数据,并对所述环境数据进行分析和处理,判断所述监测区域内的环境数据是否超过预设的空气质量指标,并在超过所述空气质量指标时进行报警。2.根据权利要求1所述的智能环保检测系统,其特征是,所述监控中心包括一数据库,所述数据库用于存储所述空气质量指标。3.根据权利要求1所述的智能环保检测系统,其特征是,所述传感器节点包括:颗粒粉尘传感器、挥发性有机物传感器、湿度传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的智能环保检测系统,其特征是,所述智能环保检测系统还包括:至少一个客户终端,所述客户终端与所述监控中心通信连接,其用于实时接收所述监控中心的检测结果。5.根据权利要求1所述的智能环保检测系统,其特征是,将传感器节点随机撒布在监测区域后,根据实际的部署情况适当增加传感器节点,具体是:计算已部署好的各个传感器节点的疏密度值,判断其疏密度值是否低于设定的疏密度阈值,若低于设定的疏密度阈值,则在其通信区域内部署新的传感器节点,直至该传感器节点的疏密度值不低于设定的疏密度阈值,其中,传感器节点的疏密度值可通过下式计算得到:式中,是传感器节点a的疏密度值,Rmax、Rmin分别是传感器节点a的最大感知半径和最小感知半径,v为传感器节点a的最大感知区域内的已部署的传感器节点个数,w为传感器节点a的最小感知区域内的已部署的传感器节点个数,S1∪S2∪...∪Sv,表示v个传感器节...

【专利技术属性】
技术研发人员:周明
申请(专利权)人:周明
类型:发明
国别省市:陕西,61

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