一种超细颗粒物和VOCs现场监测节点制造技术

本发明专利技术公布了一种超细颗粒物和VOCs现场监测节点。本发明专利技术通过邻近无线通信模块实现自组网，实现邻近节点之间的快速通讯，再次准确的获取移动污染源的信息，监测节点的传感器信息采集模块采集监测节点所在环境中移动污染源超细颗粒物和VOCs的浓度信息，摄像头车辆信息采集模块采集超标排放车辆的信息，时间及监测节点所在实时气象状况由气象信息采集模块采集，同时将数据和节点响应指令通过GPRS模块和无线通讯模块发送出去，供其它设备接收和使用。通过控制器的A/D功能将锂电池输入电压转化为数字信号，来监测锂电池的电压。本发明专利技术装置体积小，功耗低，精度高；具备数据采集、处理和存储等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种超细颗粒物和VOCs现场监测节点
本专利技术属于污染源监测
，具体涉及一种移动污染源超细颗粒物和VOCs在线测量、机动车超标排放快速识别技术的监测节点。技术背景移动污染源是指非固定位置、移动的污染源，如在移动中排放废气的机动车、移动式工程机械、飞机等。移动污染源超细颗粒物和挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)造成了我国突出的环境问题雾霾，且全国机动车保有量越来越多，尤其大城市有些其汽车保有量甚至是超过百万辆的，城市中机动车超细颗粒物和VOCs对大气的贡献率约为55.5％。由于移动污染源增速快、保有量大、流动范围广，排放污染物种类多、浓度高、持续时间长，所排放的污染物权重日益增大，减排地位日益凸显。因此，研发移动污染源超细颗粒物和VOCs在线测量和机动车超标排放快速识别技术及系统是监控移动污染源超细颗粒物和VOCs的排放量，降低PM2.5和O3浓度、减少雾霾天气和光化学烟雾污染、改善区域城市大气环境质量的有效手段之一。近年来，随着无线技术、通信网络等学科的飞速发展，无线传感器网络成为环境监测领域研究的热点。基于传感器网络的移动污染源超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超细颗粒物和VOCs现场监测节点，包括电源管理模块、外部存储模块、时钟模块、无线通信模块、传感器信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块、气象信息采集模块、GPRS模块、控制器模块，其特征在于：电源管理模块包括TPS7A4501 12V稳压芯片、LM2576 5V稳压芯片和LM11173.3V稳压芯片组成的电压转换电路为核心及外接的12V锂电池和为其充电的太阳能电池板组成；5V电压转换电路包括电源管理芯片LM2576、电源接口J1、第二磁珠F2、第十四电容C14、第一电感L1、第八二极管D8、第十八电容C18、第十四电阻R14和第十五电阻R15；电源接口J1的1引脚与锂电池的12V接口正极连接...

【技术特征摘要】
1.一种超细颗粒物和VOCs现场监测节点，包括电源管理模块、外部存储模块、时钟模块、无线通信模块、传感器信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块、气象信息采集模块、GPRS模块、控制器模块，其特征在于：电源管理模块包括TPS7A450112V稳压芯片、LM25765V稳压芯片和LM11173.3V稳压芯片组成的电压转换电路为核心及外接的12V锂电池和为其充电的太阳能电池板组成；5V电压转换电路包括电源管理芯片LM2576、电源接口J1、第二磁珠F2、第十四电容C14、第一电感L1、第八二极管D8、第十八电容C18、第十四电阻R14和第十五电阻R15；电源接口J1的1引脚与锂电池的12V接口正极连接，电源接口J1的2引脚和3引脚接地，电源接口J1的1脚和第二磁珠F2的一端连接，第二磁珠F2的另一端和第十四电容C14的一端、第六电源芯片U6LM2576的1脚连接并作为12V电源输出端，第六电源芯片U6LM2576的3脚和5脚接地，第六电源芯片U6LM2576的4脚与第十四电阻R14的另一端和第十五电阻R15的一端连接，第十四电容C14的另一端和地连接，第十五电阻R15的另一端和地连接，第十四电阻R14的一端和第一电感L1的另一端、第十八电容C18的一端连接并作为DC15V输出端，第十八电容C18的另一端和地连接，第一电感L1的一端和第八二极管D8的负极、第六电源芯片U6的2脚连接，第八二极管D8的正极和地连接，由此构成由第六电源芯片U6LM2576提供的DC5V的电压；12V电压转换电路包括电源管理芯片TPS7A4501、第十五电解电容C15、第十二电阻R12、第十六电阻R16和第十三电解电容C13；第五电源芯片U5TPS7A4501的2脚和DC12V输出端、第十五电解电容C15的正极连接，第十五电解电容C15的负极和地连接，第十五电解电容C15的正极和第五电源芯片U5TPS7A4501的1脚连接，第五电源芯片U5TPS7A4501的3脚和地连接，第十二电阻R12的一端、第十六电阻R16的一端与第五电源芯片U5TPS7A4501的5脚连接，第十六电阻R16的另一端和地连接，第十二电阻R12的另一端、第十三电解电容C13的正极与第五电源芯片U5TPS7A4501的4脚连接并作为DC12V的电压输出端，第十三电容C13的负极和地连接；3.3V电压转换电路包括电源管理芯片LM1117、第一磁珠F1、第十七电解电容C17、第二双向二极管TV2和第十六电容C16；第十七电解电容C17的正极、第七电源芯片U7LM1117的3脚与DC5V输出端连接，第十七电解电容C17的负极和地连接，第七电源芯片U7LM1117的1脚和地连接，第七电源芯片U7LM1117的2脚与第七电源芯片U7LM1117的4脚、第一磁珠F1的一端连接，第一磁珠F1的另一端与第二双向二极管TV2的一端、第十六电容C16的一端连接并作为DC3.3V输出端，第二双向二极管TV2的另一端、第十六电容C16的另一端和地连接，由此构成由第七电源芯片U7LM1117提供的DC3.3V的电压；以LM1117-3.3V为核心的3.3V电压转换电路为外部存储模块、时钟模块、无线通讯模块、气象信息采集模块、控制器模块提供3.3V电压；以LM2576-5V为核心的5V电压转换电路为摄像头车辆信息采集模块、GPRS模块、传感器信息采集模块提供5V的电压；以TPS7A4501-12V为核心的12V电压转换电路为气象信息采集模块、传感器信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块提供12V的电压；外部锂电池通过J1接口与该节点连接，为节点提供12V的直流电源，太阳能电池板通过DC-005(2.1mm)插头直接插入锂电池的DC-005(2.1mm)插座，作用是为锂电池充电；外部存储模块由第三存储芯片U3FM25VN10为核心组成；第三存储芯片U3FM25VN10的1脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的55脚连接，第三存储芯片U3FM25VN10的2脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的56脚连接，第三存储芯片U3FM25VN10的3脚和DC3.3V连接，第三存储芯片U3FM25VN10的4脚和地连接，第三存储芯片U3FM25VN10的5脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的53脚连接，第三存储芯片U3FM25VN10的6脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的54脚连接，第三存储芯片U3FM25VN10的7脚悬空，第三存储芯片U3FM25VN10的8脚、第一电容C1的一端连接并接DC3.3V，第一电容C1的另一端和地连接；由此构成提供外部数据的外部存储电路；时钟模块由第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的内部时钟电路为核心组成；第二晶振Y2的一端与第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的9脚、第六电容C6的一端连接，第六电容C6的另一端和地连接，第二晶振Y2的另一端与第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的8脚、第十二电容C12的一端连接，第十二电容C12的另一端和地连接；由此构成提供时间信息的时钟模块；无线通讯模块由DRF1605HZigbee模块为核心组成；第四排母U4A的9脚与第十电阻R10的另一端连接，第十电阻R10的一端和第六发光二极管D6的正极连接，第六发光二极管D6的负极和地连接，第四排母U4A其余的脚全部悬空，第四排母U4B的13脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的84脚连接，第四排母U4B的17脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的87脚连接，第四排母U4B的16脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的86脚连接，第四排母U4B的22脚与第十三电阻R13的一端连接，第十三电阻R13的的另一端与第七发光二极管D7的正极连接，第七发光二极管D7的负极和地连接，第四排母U4B的23脚和地连接，第四排母U4B其余的脚全部悬空；由此构成提供邻近节点无线通讯的无线模块；传感器信息采集模块以第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的UART串口接口为核心组成；第二排母P2的1脚和DC12V连接,第二排母P2的2脚和DC5V连接，第二排母P2的3脚和DC3.3V连接，第二排母P2的4脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的79脚连接，第二排母P2的5脚和第一控制器芯片U1STM32F103RCT6的78脚连接，第二排母P2的6脚和地连接；由此构成移动污染源超细颗粒物和VOCs在线测量、机动车超标排放快速识别的传感器信息采集模块；摄像头车辆信息采集模块以第一控制器芯片U1ST...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋鹏，孙浩泽，余善恩，席旭刚，许欢，张启忠，甘海涛，吴翔，肖力敏，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33