一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统及方法，包括现场监测终端、监控中心和采样控制系统，现场监测终端包括手持终端设备PDA、采样瓶、智能质控采样箱、便携式蓝牙打印机和执法记录仪；手持终端设备PDA接收采集任务和实时采集采样员的定位信息和路径，并实时上传给监控中心，接收监控中心发送的开锁指令，并通过蓝牙将开锁指令传输至智能质控采样箱；采样瓶承装样品；智能质控采样箱承装采样瓶；便携式蓝牙打印机打印样品二维码标签；执法记录仪记录采样人员的采样过程。本发明专利技术通过对采样点位、采样过程、现场测定仪器设备等的控制，减少了现场采样与测试过程造成的数据和信息质量误差；保证监测数据的质量和可溯源性。

Intelligent sampling monitoring system and method based on Internet of things and 3G Technology

The invention discloses an intelligent networking based on 3G technology and sampling monitoring system and method, including on-site monitoring terminal, monitoring center and sampling control system, field monitoring terminal comprises a handheld terminal equipment, PDA sampling bottle, intelligent quality control sampling box, portable Bluetooth printer and law enforcement recorder; location information and path of handheld terminal PDA receiver acquisition tasks and real-time sampling of real-time and uploaded to the monitoring center, the monitoring center receives the unlocking instruction sent, and will unlock instruction is transmitted to the intelligent control sampling box through Bluetooth; sampling bottle for loading samples; intelligent control box installed sampling sampling bottle; portable Bluetooth printer sample two-dimensional code label; the sampling process law enforcement recorder to record the sampling personnel. The present invention by controlling the sampling position, sampling process, field testing equipment, reduce the data and information quality error caused by sampling and testing process; ensure the quality of monitoring data and traceability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统及方法
本专利技术涉及一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统及方法。
技术介绍
质量控制在各类执法监督类样品监测中占有重要地位，数据质量是保障其科学、公正不能触碰的底线。现场采样作为第一环节，直接影响样品的真实可靠和后续的结果，是其质量管控的核心问题。实施监测全过程的质量管理是保证数据信息具有代表性、准确性、精密性、可比性和完整性的基础和前提。而现行的质量管理重点大多放在实验室内部环节，如实验室资质认定、人员持证上岗、仪器设备定期检定或校准、空白试验、平行样分析、加标回收率、标准物质考核和质量控制图等成熟的质量管理手段；而现场采样测试过程的质量管理和控制缺乏有效、系统的技术手段，成为实施监测全过程的质量管理的难点。由于现场采样测试过程流动性大，条件复杂，时间跨度长，任务要求紧，偶然因素多，严格执行监测技术规范有难度，所以采样误差往往是最大而且是最重要的误差；解决这个阶段可能引起的误差值对整体测试数据和信息质量误差起到决定性作用。利用信息化手段精确采样点位、规范采样过程、对采样人员进行有效监督、采样过程留痕，完善和发展全过程质量管理体系，从而获得科学准确、可信公正的监测数据和信息十分重要，是各类执法监督类样品监测科学化、规范化和标准化的必然要求。目前，各类执法监督类样品监测现场采样有几种技术方案：(1)采样员携带采样瓶等直接去现场采样；(2)采样员携带无锁或仅有机械锁具的采样箱去现场采集样品，并对样品进行简单的分类、固定保存，带回样品在实验室内部获取数据；采样员直接携带采样瓶采样或携带无锁或仅有密码锁的采样箱，无法对采样员进行有效管理和监督；无法保证采样员在正确的点位，正确的时间进行采样，无法控制采样点位的精准度，无法监督样品的运行轨迹，从而无法保证监测数据的准确性、真实性，影响监测数据的质量；另外，这两种方案无法对现场仪器的使用方法进行监督，无法对采样采集过程的方法进行监督，从而无法保证样品的真实性和监测数据的质量；只能对样品进行简单的分类和保存，无法追溯样品的来源等相关数据；(3)通过执法记录仪、定位仪或照相机辅助设备证实采样点位置，对采样人员的位置进行质量监督；只能记录采样员的采样过程，无法记录采样人员的采样点位、路径和样品轨迹，无法对采样记录和样品真实性进行有效和实时监督；(4)现场采样得到的监测数据依靠手工填报或者人工输入记录表格、文档；通过手工填报方式填写采样记录和现场数据，数据容易出错或被修改，无法保证采样记录和现场监测数据的准确性，现场数据也无法实时上传给质控负责人；质量控制主要集中在实验室分析与审核数据的内部环节，无法对现场采样与测试过程造成的数据和信息质量误差进行有效地控制。综上所述，现场样品采集的正确性决定着分析测试结果的真实性、准确性和可靠性，而现有技术中对于环境监测等各类执法监督类监测无法控制采样人员在精确的点位、规定的时间采集样品，采样过程的规范性和样品真实性无法有效控制，现场采样过程中采样记录、样品保存和输送轨迹无法及时记录的问题，尚缺乏有效的解决方案。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统及方法，结合手持式PDA和全过程物联质量监控系统，实现集任务、人员、点位、样品采集与保存、输送轨迹、数据信息等全程留痕、实时控制于一体，能有效管控现场样品采集过程的质量，实现精确定位、智能控制开启/锁闭采样箱、保存输送轨迹，可用于环境保护、公共卫生、安全生产、食品药品、产品质量等各类执法监督类监测水质、空气(容器、动力吸收)、固体(土壤)等现场样品的采集，为采样过程留下强有力的证据。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，包括现场监测终端、监控中心和采样控制系统，所述现场监测终端包括手持终端设备PDA、采样瓶、智能质控采样箱、便携式蓝牙打印机和执法记录仪；所述手持终端设备PDA，用于接收采样任务和实时采集采样员的定位信息和路径，并实时上传给监控中心，接收监控中心发送的开锁指令，并通过蓝牙将开锁指令传输至智能质控采样箱；所述采样瓶，用于承装样品；所述智能质控采样箱，用于承装采样瓶；所述便携式蓝牙打印机，用于打印样品二维码标签；所述执法记录仪，用于记录采样人员的采样过程，并实时将采样过程传输至监控中心；所述监控中心，用于接收所述手持终端设备PDA上传的采样员的定位信息和路径，以及响应手持终端设备PDA的开锁请求；所述采样控制系统，用于生成和下达采样任务、指定和下达质量控制要求，接收所述手持终端设备PDA上传的现场采样数据和执法记录仪采集的影像数据，并最终自动产生采样过程证据链报告。进一步的，所述智能质控采样箱包括采样箱本体，所述采样箱本体的侧面设有上盖和下盖，所述下盖的上部设有蓝牙锁，所述蓝牙锁包括集成在所述蓝牙锁中的锁舌和控制装置，所述控制装置连接锁舌以实现解锁；所述下盖上设有密码锁、LED指示灯和开关，所述下盖的侧面设有电源装置，所述LED指示灯、开关和控制装置分别与电源装置相连。进一步的，所述控制装置包括第一蓝牙通信模块、中央控制模块、电源控制模块、锁状态控制模块和锁开关控制模块，所述第一蓝牙通信模块用于接收手持终端设备PDA发送的开锁信号，并传输至中央处理模块，中央处理模块对所接收到的开锁信号进行判断和处理后，通过锁开关控制模块控制蓝牙锁的锁舌打开，所述锁状态控制模块用于监测蓝牙锁的开锁状态。进一步的，所述采样箱本体的内部设有多个凹槽，凹槽之间设置有隔板，用于对采样瓶分类保存，所述采样箱本体内的顶部和凹槽的底部分别设置有蜂窝形的EVA泡棉。进一步的，所述手持终端设备PDA包括主控模块、第二蓝牙通信模块、GPS定位模块、第一无线通信模块、人机交互模块和二维码识别模块，所述第二蓝牙通信模块，用于与第一蓝牙通信模块通信连接，所述GPS定位模块，用于采集采样员的定位信息和路径；所述人机交互模块，用于输入现场采样数据；所述二维码识别模块，用于识别样品上的二维码标签；所述主控模块通过第一无线通信模块分别与监控中心和采样控制系统进行数据传输。进一步的，所述采样控制系统包括数据处理模块、存储模块和第二无线通信模块，所述存储模块和第二无线通信模块分别与数据处理模块连接。进一步的，所述监控中心包括主控计算机、第三无线通信模块和显示装置，所述第三无线通信模块、显示装置分别与主控计算机连接。一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统的监控方法，包括以下步骤：(1)通过采样控制系统将采样任务、采样预设点位信息、样品类别信息发布到手持终端设备PDA上，手持终端设备PDA接收到采样任务后，采样员携带现场监测终端前往指定采样点位，通过手持终端设备PDA实时采集采样员的定位信息和路径，并上传至采样控制系统，采样控制系统将接收到的信息发生至监控中心，监控中心将接收到的采样员的定位信息展示在GIS地图上；(2)采样员携带现场监测终端到达预设采样点位后，采用执法记录仪实时记录采样员的采集过程，若采样任务为例行监测采样任务，则进入步骤(3)；采样任务为委托监测采样任务，则进入步骤(4)；(3)采样员通过手持终端设备PDA向监控中心发送开箱请求，监控中心接收开箱请求，并发送至采样控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，包括现场监测终端、监控中心和采样控制系统，所述现场监测终端包括手持终端设备PDA、采样瓶、智能质控采样箱、便携式蓝牙打印机和执法记录仪；所述手持终端设备PDA，用于接收采样任务和实时采集采样员的定位信息和路径，并实时上传给监控中心，接收监控中心发送的开锁指令，并通过蓝牙将开锁指令传输至智能质控采样箱；所述采样瓶，用于承装样品；所述智能质控采样箱，用于承装采样瓶；所述便携式蓝牙打印机，用于打印样品二维码标签；所述执法记录仪，用于记录采样人员的采样过程，并实时将采样过程传输至监控中心；所述监控中心，用于接收所述手持终端设备PDA上传的采样员的定位信息和路径，以及响应手持终端设备PDA的开锁请求；所述采样控制系统，用于生成和下达采样任务、指定和下达质量控制要求，接收所述手持终端设备PDA上传的现场采样数据和执法记录仪采集的影像数据，并最终自动产生采样过程证据链报告。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，包括现场监测终端、监控中心和采样控制系统，所述现场监测终端包括手持终端设备PDA、采样瓶、智能质控采样箱、便携式蓝牙打印机和执法记录仪；所述手持终端设备PDA，用于接收采样任务和实时采集采样员的定位信息和路径，并实时上传给监控中心，接收监控中心发送的开锁指令，并通过蓝牙将开锁指令传输至智能质控采样箱；所述采样瓶，用于承装样品；所述智能质控采样箱，用于承装采样瓶；所述便携式蓝牙打印机，用于打印样品二维码标签；所述执法记录仪，用于记录采样人员的采样过程，并实时将采样过程传输至监控中心；所述监控中心，用于接收所述手持终端设备PDA上传的采样员的定位信息和路径，以及响应手持终端设备PDA的开锁请求；所述采样控制系统，用于生成和下达采样任务、指定和下达质量控制要求，接收所述手持终端设备PDA上传的现场采样数据和执法记录仪采集的影像数据，并最终自动产生采样过程证据链报告。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，所述智能质控采样箱包括采样箱本体，所述采样箱本体的侧面设有上盖和下盖，所述下盖的上部设有蓝牙锁，所述蓝牙锁包括集成在所述蓝牙锁中的锁舌和控制装置，所述控制装置连接锁舌以实现解锁；所述下盖上设有密码锁、LED指示灯和开关，所述下盖的侧面设有电源装置，所述LED指示灯、开关和控制装置分别与电源装置相连。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，所述控制装置包括第一蓝牙通信模块、中央控制模块、电源控制模块、锁状态控制模块和锁开关控制模块，所述第一蓝牙通信模块用于接收手持终端设备PDA发送的开锁信号，并传输至中央处理模块，中央处理模块对所接收到的开锁信号进行判断和处理后，通过锁开关控制模块控制蓝牙锁的锁舌打开，所述锁状态控制模块用于监测蓝牙锁的开锁状态。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，所述采样箱本体的内部设有多个凹槽，凹槽之间设置有隔板，用于对采样瓶分类保存，所述采样箱本体内的顶部和凹槽的底部分别设置有蜂窝形的EVA泡棉。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，所述手持终端设备PDA包括主控模块、第二蓝牙通信模块、GPS定位模块、第一无线通信模块、人机交互模块和二维码识别模块，所述第二蓝牙通信模块，用于与第一蓝牙通信模块通信连接，所述GPS定位模块，用于采集采样员的定位信息和路径；所述人机交互模块，用于输入现场采样数据；所述二维码识别模块，用于识别样品上的二维码标签；所述主控模块通过第一无线通信模块分别与监控中心和采样控制系统进行数据传输。6.根据权利要求1所述的一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，，所述采样控制系统包括数据处理模块、存储模块和第二无线通信模块，所述存储模块和第二无线通信模块分别与数据处理模块连接。7.根据权利要求1所述的一种基于物联网和3G技术的智能采样监控系统，其特征是，，所述监控中心包括主控计算机、第三无线通信模块和显示装置，所述第三无线通信模块、显示装置分别与主控计算机连接。8.一种基于权利要求1-7中任一项所述的基于物联网和3G技术的智能采样监控系统的监控方法，其特征是，包括以下步骤：(1)通...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱崑，苏炜，董占勇，
申请(专利权)人：钱崑，苏炜，董占勇，
类型：发明
国别省市：山东,37