一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备制造技术

一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备，包括用于供电的综合供电模块以及与所述综合供电模块连接的气体传感器模块、风速风向检测模块、图像识别模块、噪音检测模块、光照检测模块、紫外线检测模块、水深检测模块、温湿度检测模块、太阳辐照检测模块、主处理模块、无线传输模块和云端处理平台，网络模式可选，可以同时采集多种环境参数，采用电源、电池、太阳能多种供电模式切换，图像识别模块对过往车辆进行计数，超声波测量水深、环境温湿度实时采集、噪音实时采集、光照紫外电子罗盘等多种功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备
本技术涉及城市环境监测设备
，具体涉及一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备。
技术介绍
随着经济和科技的不断发展，毫无节制的肆意掠取使自然环境越来越恶劣，各种灾难随之而来，极大的破坏了人类生存和发展的空间。环境保护问题已成为社会焦点问题之一，如何更好的处理、解决和保护环境中出现的各种问题，利用先进的科学技术来防治，已成为目前迫切解决的问题。常规市面上一些空气质量检测仪器，由于软件硬件的技术难度，测量数据单一，通常只能测量一种或几种数据，单个处理芯片，传统的单片机架构，采集运放精度低，处理速度慢、软件算法不合理，造成检测数据不稳定、准确度低。噪音采集方面采用单独麦克风拾音，精度低，不能准确辨别方向和距离。风向风速采用传统风杯结构，体积过大，稳定性不高，易损率高。不能联网上传数据，没有云端处理平台，不支持多种网络模式，显示方面使用普通的LED点阵显示，显示内容少，信息详细描述受限等。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备，其优点是可以同时采集多种环境参数，并将各个检测环境参数通过无线传输到云端平台。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备，包括用于供电的综合供电模块以及与所述综合供电模块连接的气体传感器模块：设置有若干个具有不同气体检测功能的传感器，用于检测空气内不同气体浓度并输出若干个气体浓度信号；风速风向检测模块：用于检测风速与风向，并输出风速信号与风向信号；图像识别模块：用于识别路况图像，并输出图像识别信号；噪音检测模块：用于检测噪音强度并输出噪音信号；光照检测模块：用于检测光照强度并输出光照强度信号；紫外线检测模块：用于检测紫外线强度的并输出紫外线强度信号；水深检测模块：用于测量路上积水深度并输出水深信号；温湿度检测模块：用于检测温度和湿度的并输出温度信号和湿度信号；太阳辐照检测模块：用于检测太阳辐照度并输出太阳辐照信号；主处理模块：耦接于气体传感器模块、风速风向检测模块、图像识别模块、噪音检测模块、光照检测模块、紫外线检测模块、水深检测模块、太阳辐照检测模块以及温湿度检测模块，用于接收气体浓度信号、风速信号、风向信号、图像识别信号、噪音信号、光照强度信号、紫外线强度信号、水深信号、温度信号、太阳辐照信号以及湿度信号并进行数据处理，输出处理数据信号；无线传输模块：耦接于主处理模块，用于收发数据，并输出无线信号；云端处理平台：耦接于无线传输模块，用于接收无线信号并储存无线信号传输的数据。通过上述技术方案：能够实现实现同时供电且通过气体传感器模块检测不同气体的浓度，通过风速风向检测模块检测风速与风向，通过图像识别模块识别道路路况，通过噪音检测模块用于检测噪音强度，通过光照检测模块检测光照强度，通过紫外线检测模块检测紫外线强度，通过水深检测模块测量路上积水深度，通过温湿度检测模块检测温度和湿度，通过太阳辐照检测模块检测太阳辐照度，再通过主处理模块处理信号并经过无线传输模块传输到云端处理平台中，实现了集多种检测与一体，并能够将检测到的数据传输到云端上，完成数据的统计。本技术进一步设置为：所述气体传感器检测模块包括电源模块，ARM处理器，悬浮颗粒物浓度检测模块，气压检测模块、二氧化碳检测模块以及电化学传感器检测模块，所述电化学传感器检测模块包括臭氧检测单元、二氧化硫检测单元、二氧化氮检测单元、一氧化碳检测单元、挥发性有机物检测单元以及模数转换模块；所述悬浮颗粒物浓度检测模块(3)用于检测PM2.5以及PM10的浓度，所述模数转换模块用于将电化学传感器检测模块输出的模拟信号转化为数字信号并将数字信号传输到ARM处理器。通过上述技术方案：悬浮颗粒物浓度检测模块可以检测空气中的PM2.5、PM10的浓度值，气压检测模块可以检测当前空气压强，二氧化碳检测单元可以检测空气中二氧化碳浓度值，电化学传感器检测模块可以检测空气中二氧化硫、臭氧、二氧化氮、一氧化碳以及挥发性有机物的浓度值，并将检测信号输入到模数转换模块，模数转换模块将接收到的模拟信号转化成数字信号并传输到ARM处理器，该气体检测系统可以对空气中的多种有害气体成分进行检测，并将检测数据传输到ARM处理器进行汇总，电化学传感器检测模块采用电化学传感器，其检测精度相比于传统的气体检测元件精度更高。本技术进一步设置为：所述电化学传感器检测模块包括电化学传感器、恒电位仪电路、第二电流采样电路。通过上述技术方案：电化学传感器对空气中的有害气体进行检测，恒电位仪电路用于提供基准电压，经过运算放大器将电压信号进行放大，并将电压信号输入模数转换模块。本技术进一步设置为：还包括有对ARM处理器进行定期监测的看门狗电路。通过上述技术方案：看门狗电路可以在ARM处理器工作过程中对ARM处理器进行定时监测，保证ARM处理器处于正常工作状态。本技术进一步设置为：所述综合供电模块包括太阳能供电模块，耦接太阳能电池板，用于接收太阳能电池板输出的电能并输出太阳能供电信号；市电供电模块，耦接市电，用于将市电转换为直流电源并对应输出市电供电信号；蓄电池，耦接太阳能供电模块和市电供电模块，用于接收太阳能供电信号和市电供电信号，并输出蓄电供电信号；电源切换模块，耦接蓄电池、太阳能供电模块和市电供电模块，用于接收蓄电供电信号、太阳能供电信号和市电供电信号，并输出与蓄电供电信号、太阳能供电信号和市电供电信号之间的最大值对应的直流电源到用电设备，当太阳能供电信号和市电供电信号均小于蓄电供电信号时，输出电源匮电信号；充电管理模块，耦接蓄电池、太阳能供电模块和市电供电模块，用于将太阳能供电模块和/或市电供电模块中的电能存储到蓄电池中，并调节蓄电池的充电状态；所述太阳能供电模块和市电供电模块与逻辑连接。通过上述技术方案：太阳能供电模块和市电供电模块实现了对太阳能电能和市电电能的采集，电源切换模块实现了对该太阳能综合供电控制系统供电方式的控制，充电管理模块实现了通过太阳能供电模块和市电供电模块同时为蓄电池供电的作用，从而在一定程度上保证了蓄电池的电能存储量，提高了太阳能供电系统供电的稳定性。本技术进一步设置为：还包括管理存储模块，所述管理存储模块耦接电源切换模块，用于接收并存储电源匮电信号。通过上述技术方案：管理存储模块的设置实现了对电源匮电信号的存储整理，反馈得知当前设备是由电池供电还是电源供电（市电或太阳能）。本技术进一步设置为：所述市电供电模块包括用于将市电转换为直流电源的电源转换单元以及耦接电源转换单元的市电直流保护模块。通过上述技术方案：电源转换模块的设置实现了将市电转换为直流电的功能，市电直流保护模块实现了市电与用电设备之间的电压保护，防止市电供电波动较大时影响到用电设备的用电。本技术进一步设置为：所述无线传输模块包括基于型号为型号为SIM7000C管理芯片的无线传输集成电路。通过上述技术方案：SIM7000C是一款基于高通MDM06平台开发的LTECAT-M1(eMTC)和NB-IoT模块,能支持LTE-TDD/LTE-FDD/GSM/GPRS/EDGE等多个频段,上下行数据流量峰值达到375kbps,并采用S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备，其特征是：包括用于供电的综合供电模块以及与所述综合供电模块连接的气体传感器模块：设置有若干个具有不同气体检测功能的传感器，用于检测空气内不同气体浓度并输出若干个气体浓度信号；风速风向检测模块：用于检测风速与风向，并输出风速信号与风向信号；图像识别模块：用于识别路况图像，并输出图像识别信号；噪音检测模块：用于检测噪音强度并输出噪音信号；光照检测模块：用于检测光照强度并输出光照强度信号；紫外线检测模块：用于检测紫外线强度的并输出紫外线强度信号；水深检测模块：用于测量路上积水深度并输出水深信号；温湿度检测模块：用于检测温度和湿度的并输出温度信号和湿度信号；太阳辐照检测模块：用于检测太阳辐照度并输出太阳辐照信号；主处理模块：耦接于气体传感器模块、风速风向检测模块、图像识别模块、噪音检测模块、光照检测模块、紫外线检测模块、太阳辐照检测模块、水深检测模块以及温湿度检测模块，用于接收气体浓度信号、风速信号、风向信号、图像识别信号、噪音信号、光照强度信号、紫外线强度信号、水深信号、温度信号、太阳辐照信号以及湿度信号并进行数据处理，输出处理数据信号；无线传输模块：耦接于主处理模块，用于收发数据，并输出无线信号；云端处理平台：耦接于无线传输模块，用于接收无线信号并储存无线信号传输的数据。...

【技术特征摘要】
1.一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备，其特征是：包括用于供电的综合供电模块以及与所述综合供电模块连接的气体传感器模块：设置有若干个具有不同气体检测功能的传感器，用于检测空气内不同气体浓度并输出若干个气体浓度信号；风速风向检测模块：用于检测风速与风向，并输出风速信号与风向信号；图像识别模块：用于识别路况图像，并输出图像识别信号；噪音检测模块：用于检测噪音强度并输出噪音信号；光照检测模块：用于检测光照强度并输出光照强度信号；紫外线检测模块：用于检测紫外线强度的并输出紫外线强度信号；水深检测模块：用于测量路上积水深度并输出水深信号；温湿度检测模块：用于检测温度和湿度的并输出温度信号和湿度信号；太阳辐照检测模块：用于检测太阳辐照度并输出太阳辐照信号；主处理模块：耦接于气体传感器模块、风速风向检测模块、图像识别模块、噪音检测模块、光照检测模块、紫外线检测模块、太阳辐照检测模块、水深检测模块以及温湿度检测模块，用于接收气体浓度信号、风速信号、风向信号、图像识别信号、噪音信号、光照强度信号、紫外线强度信号、水深信号、温度信号、太阳辐照信号以及湿度信号并进行数据处理，输出处理数据信号；无线传输模块：耦接于主处理模块，用于收发数据，并输出无线信号；云端处理平台：耦接于无线传输模块，用于接收无线信号并储存无线信号传输的数据。2.根据权利要求1所述的一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备，其特征是：所述气体传感器检测模块包括电源模块，ARM处理器，悬浮颗粒物浓度检测模块，气压检测模块、二氧化碳检测模块以及电化学传感器检测模块，所述电化学传感器检测模块包括臭氧检测单元、二氧化硫检测单元、二氧化氮检测单元、一氧化碳检测单元、挥发性有机物检测单元以及模数转换模块；所述悬浮颗粒物浓度检测模块用于检测PM2.5以及PM10的浓度，所述模数转换模块用于将电化学传感器检测模块输出的模拟信号转化为数字信号并将数字信号传输到ARM处理器。3.根据权利要求2所述的一种基于城市环境综合数据监测的物联网设备，其特征是：所述电化学传感器检测模块包括电化学传感器、恒电位仪电路以及第二电流采样电路。...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗旭锦，
申请(专利权)人：北京昱栎技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11