一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统，包括监测服务器和多个与监测服务器通信连接的监测终端；所述的监测服务器采用服务器计算机，服务器计算机通过以太网与公共互联网通信；所述的监测终端设置在对应的监测车辆上；本实用新型专利技术利用多个监测终端与监测服务器通过公共移动通信网络完成数据交互功能，监测终端可方便地安装于长途客车、出租车、公交车等公共交通工具上，并将公共交通工具途径路线区域的PM2.5浓度信息连同地理坐标信息通过公共移动通信网络实时发送到监测服务器，以实现对公共交通工具可达区域内PM2.5浓度的多车次多频度实时监测，进而达到对PM2.5浓度分布和扩散状况精确监测的目的。

An on-board PM2.5 real-time monitoring system based on the position information of the Beidou

The utility model provides a real-time monitoring system of vehicle mounted PM2.5 compass based on location information, including monitoring terminal monitoring and monitoring server and multiple server communication connection monitoring server; the server computer, the server computer through Ethernet and Internet public communication; the monitoring terminal arranged on the vehicle monitoring the utility model; using a plurality of monitoring terminal and monitoring server through the public mobile communication network to complete the data exchange function, the monitoring terminal can be easily installed in buses, taxis, buses and other public transport, public transport routes and ways of regional PM2.5 concentration information together with the geographic coordinate information to the monitoring server by sending real-time public the mobile communication network, to achieve the PM2.5 of public transport in the region up to The concentration of multi frequency and multi frequency real-time monitoring, and then to achieve the purpose of accurate monitoring of the distribution and diffusion of PM2.5 concentration.

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统
本技术涉及PM2.5监测领域，尤其涉及一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统。
技术介绍
近几年来，随着经济的快速发展和居民生活水平提高，人们对生活环境的要求也越来越高，环境污染问题也越来越受到人们的关注；雾霾、PM2.5、PM10这些本不为大众所知晓的名词频频出现在各大媒体上，并成为人们日常关注的重要信息。对空气污染进行大范围、广区域的实时监测和准确预报，已成为人们日常对环境气象预报需求的一项重要内容。目前对PM2.5浓度进行监测的装置主要有遥感卫星、气象监测站和环境监测应急车等；其中遥感卫星主要通过遥感图像来分析空气污染程度和污染物弥散区域，对PM2.5浓度的监测只能通过对遥感图像的分析间接获得，因而数据准确性较差；同时，遥感卫星覆盖区域虽广，但只有当遥感卫星飞临指定区域上空时才能获得对该区域的空气污染监测遥感图像，且遥感影像数据还要通过卫星通信手段发送回地球站，再经过一系列的图像处理才能得出结果，因而实时性也较差；遥感卫星还存在监测成本较高的问题；气象站监测通常布设在某一地区或区域的重点监测地点，监测地点相对固定、布设数量有限，因而只能对重点地区的PM2.5浓度进行监测；环境监测应急车主要应用于对重大环境污染事故的应急监测，对PM2.5浓度的监测虽具有一定的机动性，但仍然不能做到对区域实时监测，且上述的三种PM2.5监测手段获取的都是单纯的PM2.5浓度数据，没有涵盖监测点的地理坐标信息，只能通过人为参与方式后期添加。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统，不仅解决了利用遥感卫星进行PM2.5浓度检测存在的数据准确性差、实时性差和成本高的问题，还解决了利用气象监测站进行PM2.5浓度检测存在的监测地点固定和监测不全面的问题，在检测结果内还涵盖监测点的地理坐标信息。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统，包括监测服务器和多个与监测服务器通信连接的监测终端；所述的监测服务器采用内置有监控软件的服务器计算机，服务器计算机通过以太网与公共互联网通信；所述的监测终端设置在对应的监测车辆上，监测终端由供电单元、PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元组成，供电单元为PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元供电，PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元和4G通信单元均与主控单元通信连接，4G通信单元还通过公共移动通信网络与服务器计算机通信连接。所述的供电单元包括独立电池模块和监测车辆电池模块，监测车辆电池模块通过DC/DC模块与PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元供电的电源输入端连接，监测车辆电池模块还通过DC/DC模块与独立电池模块的连接。所述的监测车辆可采用长途客车、出租车、公交车等公共交通工具。所述的PM2.5浓度检测单元通过I2C接口与主控单元通信连接。所述的北斗定位与授时单元通过UART接口与主控单元通信连接。所述的4G通信单元通过UART接口与主控单元通信连接。本技术的有益效果：与现有的遥感卫星、气象监测站和环境监测应急车对PM2.5浓度信息的监测相比，本技术所述的基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统包括监测服务器和监测终端，系统采用星型网络拓扑结构，多个监测终端与监测服务器通过公共移动通信网络完成数据交互功能；监测终端可方便地安装于长途客车、出租车、公交车等公共交通工具上，并基于公共移动通信网络将途径路线区域的PM2.5浓度信息连同地理坐标信息通过公共移动通信网络实时发送到监测服务器，以实现对公共交通工具可达区域内PM2.5浓度的多车次多频度实时监测，进而达到对PM2.5浓度分布和扩散状况精确监测的目的。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示：本技术所述的基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统，包括监测服务器和多个与监测服务器通信连接的监测终端，每个监测终端均设置在对应的监控车辆上以构成可自由移动的车载监测终端；监测服务器采用内置有监控软件的服务器计算机，服务器计算机通过以太网与公共互联网通信，并基于公共互联网固定IP与入网终端建立通信链路，以对所有监测终端发送的数据进行收集、处理和储存等；服务器计算机还预留有对外扩展接口，以能够根据用户需要实现与其他系统（如智慧城市管理系统、城市气象环境监测系统及其他物联网系统等）的数据交互；同时，服务器计算机还能够对各个入网终端即监测终端实时的在线监控，既可以实时监控入网终端的的工作状态、位置信息和运动状态等，又可以向指定的某个或某些监测终端发送控制指令。所述的监测终端设置在对应的监测车辆上，所述的监测车辆不仅可采用专业的监测机构的定制车辆，还可以采用长途客车、出租车、公交车等公共交通工具，这样就能够将公共交通工具途径路线区域的PM2.5浓度信息连同地理坐标信息通过公共移动通信网络实时发送到监测服务器，以实现对公共交通工具可达区域内PM2.5浓度的多车次多频度实时监测，进而达到对PM2.5浓度分布和扩散状况精确监测的目的；监测终端由供电单元、PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元组成；供电单元为PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元供电；PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元和4G通信单元均与主控单元通信连接，4G通信单元还通过公共移动通信网络与服务器计算机通信连接。所述的主控单元采用内置有存储模块的微处理器，监控车辆行驶在偏远山区或隧道等公共移动通信网络信号覆盖较弱、甚至无信号覆盖的区域时，监测终端无法实时将PM2.5浓度监测数据发送回服务器计算机；为主控单元的存储模块能够将PM2.5浓度监测数据存储在存储模块中，待通信链路恢复畅通后，再及时将PM2.5浓度监测数据发送到服务器计算机。所述的供电单元包括独立电池模块和监测车辆电池模块，监测车辆电池模块通过DC/DC模块与PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元供电的电源输入端连接，监测车辆电池模块还通过DC/DC模块与独立电池模块的连接；车辆启动时，监测车辆电池模块直接供电，同时还为独立电池模块充电，当车辆熄火但监测终端仍需工作时，可采用独立电池模块供电，微处理器控制监测车辆电池模块和独立电池模块切换供电属于现有成熟技术，这里不再赘述。优选方案为：PM2.5浓度检测单元通过I2C接口与主控单元通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统，其特征在于：包括监测服务器和多个与监测服务器通信连接的监测终端；所述的监测服务器采用内置有监控软件的服务器计算机，服务器计算机通过以太网与公共互联网通信；所述的监测终端设置在对应的监测车辆上，监测终端由供电单元、PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元组成，供电单元为PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元供电，PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元和4G通信单元均与主控单元通信连接，4G通信单元还通过公共移动通信网络与服务器计算机通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统，其特征在于：包括监测服务器和多个与监测服务器通信连接的监测终端；所述的监测服务器采用内置有监控软件的服务器计算机，服务器计算机通过以太网与公共互联网通信；所述的监测终端设置在对应的监测车辆上，监测终端由供电单元、PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元组成，供电单元为PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元、4G通信单元和主控单元供电，PM2.5浓度检测单元、北斗定位与授时单元和4G通信单元均与主控单元通信连接，4G通信单元还通过公共移动通信网络与服务器计算机通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗位置信息的车载式PM2.5实时监测系统，其特征在于：所述的供电单元包括独立电池模块和监测车辆电池模块，监测车辆电池模块通过DC/DC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，高昆仑，张玮，武建伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十七研究所，
类型：新型
国别省市：河南,41