一种机场区域内的环境监测系统技术方案

一种机场区域内的环境监测系统，包括用于感应各监测地点的空气中的尘埃和粒子的PM2.5传感模块，模数转换模块将检测到的PM2.5的含量通过模数转换器AD将其转换为数字信号；温湿度传感模块采集空气中的温度和的湿度；单片机最小系统，汇集各模块采集的数据，向显示模块发送显示指令；显示模块用于将接收到单片机最小系统的信息完成对系统测量值和报警值得显示；按键模块用于完成对单片机最小系统报警值参数调整的功能；无线传输模块将各监测装置检测的数据汇总并通过无线传输至上位机；警报模块对单片机最小系统的信息显示有异常的相关的机场管理人员产生警报提醒，本发明专利技术便于管理人员及时改善机场各区域内的环境。

An Environmental Monitoring System in Airport Area

【技术实现步骤摘要】
一种机场区域内的环境监测系统
本专利技术涉及环境监测
，特别涉及一种机场区域内的环境监测系统。
技术介绍
随着经济的发展，居民的生活水平逐渐提高，对于环境的舒适度要求也越来越高。与此同时伴随而来的环境污染问题也愈发严重，并且对现今的环境状况也产生了消极的影响，目前，人群流量较大的场合如：商场、车站、机场区域等公共场所的空气质量好坏直接关系到身在其中的人们的健康。因此改变以往公共场合空气质量以及公共场所环境无人管理的问题就需要环境监测仪帮助人们实时监测，将公共场合环境质量归纳到环境管理的轨道。其中对于场所内温度的测量也很重要，其值在不同季节的变化都会影响到人们的健康。研究结果表明：人体最适宜的健康温度为20℃～25℃。不同季节温度对人体的免疫力，舒适度有关键的影响，可见，对环境监测仪的研究具有重要的现实意义。目前，我国的环境监测技术还有很大的提升空间，具有较大的市场空缺以及缺少完善的监管制度。随着物联网潮流的普及，智能化迅猛发展，环境的舒适度、对健康的影响将成为热门关注点。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术一种机场区域内的环境监测系统，通过采集机场区域的空气粒子含量、温湿度等等，智能比较管理人员设置的指标并反馈显示和警报信息，便于管理人员及时改善机场各区域内的环境。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种机场区域内的环境监测系统，包括：PM2.5传感模块：用于感应各监测地点的空气中的尘埃和粒子，检测空气中PM2.5的含量；模数转换模块：将检测到的PM2.5的含量通过模数转换器AD将其转换为数字信号；温湿度传感模块：应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，采集空气中的温度和的湿度；单片机最小系统：汇集各模块采集的数据，向显示模块发送显示指令；显示模块：用于将接收到单片机最小系统的信息完成对系统测量值和报警值得显示；按键模块：用于完成对单片机最小系统报警值参数调整的功能；无线传输模块：将各监测装置检测的数据汇总并通过无线传输至上位机；警报模块：对单片机最小系统的信息显示有异常的相关的机场管理人员产生警报提醒。所述PM2.5传感模块，采用GP2Yl010AUOF空气质量传感器来感应空气中的尘埃粒子，采用PNP三极管驱动传感器的LED端，输出的模拟量输入ADC0832，经过ADC0832模数转换后输给单片机最小系统。所述模数转换模块为逐次逼近型、8位分辨率、双通道A/D转换芯片ADC0832。所述的温湿度传感模块，采用DHT11数字温湿度传感器，DHT11数字温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件。所述的显示模块，采用LCD1602液晶显示器，其输入端接5V直流电源，另一端GND端接地。所述按键模块，通过接口电路与单片机最小系统进行连接。所述的单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路，单片机为STC89C52单片机，工作电压范围：4V-5.5V,所以通常给单片机外界5V直流电源。连接方式为单片机中的40脚VCC接正极5V，而20脚VSS接电源地端。时钟电路，用来提供时钟信号，实现时间的计算与显示。所述警报模块中，接受各模块采集的空气中的指标数据并与规定相关的安全指标相互判断比较，向系统终端产生警报提醒，采用蜂鸣器，三极管9012驱动，和单片机的P14相连接，当P13口为高电平，蜂鸣器不报警，当P13口为低电平，蜂鸣器报警。本专利技术的有益效果：通过采集机场区域的空气粒子含量、温湿度等等，智能比较管理人员设置的指标并反馈显示和警报信息，便于管理人员及时改善机场各区域内的环境。本专利技术采用STC89C52单片机作为中央处理器，性能高且功耗低，执行速度快，内部集成了看门狗电路，且具有很强抗干扰能力。该专利技术实现了公共场所环境质量的有效监控管理，也符合智能化的要求，解决了人力管理的不便。附图说明图1为本专利技术机场区域内的环境监测系统硬件结构框图。图2为本专利技术机场区域内的环境监测系统PM2.5检测模块电路原理图。图3为本专利技术机场区域内的环境监测系统显示模块电路图。图4为本专利技术机场区域内的环境监测系统最小系统电路图。图5为本专利技术机场区域内的环境监测系统警报模块电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细说明。如图1所示，为本专利技术机场区域内的环境监测系统的硬件结构框图，由单片机最小系统、PM2.5传感模块、A/D模数转换、键盘输入、复位电路、液晶显示器和报警电路等部分组成。其中单片机最小系统是单片机工作的基础，PM2.5传感模块实现对灰尘的检测，A/D模数转换电路实现对传感器输出模拟量的转换，键盘输入电路完成对报警值的整定，液晶显示电路实时显示测量值和报警值，当测量值高于设定值时，报警电路报警，当测量值低于设定值时，报警电路不工作。GP2Yl010AUOF空气质量传感器来感应空气中的尘埃粒子。其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，主要用来采集空气中PM2.5。所述模数转换模块，采用美国国家半导体公司生产的一种逐次逼近型、8位分辨率、双通道A/D转换芯片ADC0832，体积非常小，兼容性较强，且性价比高；所述温湿度传感模块，采用DHT11数字温湿度传感器，含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。按键模块，通过接口电路与单片机进行连接，了解按键的状态以及信息输入与判断，可输入标准的环境温湿度指标以及空气中微小颗粒的正常含量。本专利技术机场区域内的环境监测系统的硬件环境监测系统中各模块的原理电路图与最小系统相连接，每个功能模块对于整体设计都是非常重要的。如图2所示，为本专利技术机场区域内的环境监测系统的PM2.5检测模块电路原理图，采用GP2Yl010AUOF空气质量传感器采集空气中的PM2.5，采用PNP三极管驱动传感器的LED端，输出的模拟量输入ADC0832，对机场区域内空气粉尘颗粒进行检测时，传感GP2Y1010AUOF检测到的数值是空气中的尘埃浓度。当它检测结束后将检测的数值经过ADC0832模数转换后输给单片机，并通过显示屏显示出来。图3所示，为本专利技术机场区域内的环境监测系统的显示模块电路图，单片机采集到模拟信号后，经过运算处理，在液晶LCD1602上面显示出来测量到的PM2.5值，其中R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。如图4所示，为本专利技术机场区域内的环境监测系统的最小系统电路图，包括单片机、复位电路、时钟电路，STC89C52单片机的工作电压范围：4V-5.5V,所以通常给单片机外界5V直流电源。连接方式为单片机中的40脚VCC接正极5V，而20脚VSS接电源地端，RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作，时钟电路就是振荡电路，是向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。如图5所示，为本专利技术机场区域内的环境监测系统的警报模块电路原理图，为本专利技术的警报模块原理图，声光报警电路主要由蜂鸣器和三极管9012以及LED本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机场区域内的环境监测系统，其特征在于，包括：PM2.5传感模块，用于感应各监测地点的空气中的尘埃和粒子，检测空气中PM2.5的含量；模数转换模块，将检测到的PM2.5的含量通过模数转换器AD将其转换为数字信号；温湿度传感模块，应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，采集空气中的温度和的湿度；单片机最小系统，汇集各模块采集的数据，向显示模块发送显示指令；显示模块，用于将接收到单片机最小系统的信息完成对系统测量值和报警值得显示；按键模块，用于完成对单片机最小系统报警值参数调整的功能；无线传输模块，将各监测装置检测的数据汇总并通过无线传输至上位机；警报模块，对单片机最小系统的信息显示有异常的相关的机场管理人员产生警报提醒。

【技术特征摘要】
1.一种机场区域内的环境监测系统，其特征在于，包括：PM2.5传感模块，用于感应各监测地点的空气中的尘埃和粒子，检测空气中PM2.5的含量；模数转换模块，将检测到的PM2.5的含量通过模数转换器AD将其转换为数字信号；温湿度传感模块，应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，采集空气中的温度和的湿度；单片机最小系统，汇集各模块采集的数据，向显示模块发送显示指令；显示模块，用于将接收到单片机最小系统的信息完成对系统测量值和报警值得显示；按键模块，用于完成对单片机最小系统报警值参数调整的功能；无线传输模块，将各监测装置检测的数据汇总并通过无线传输至上位机；警报模块，对单片机最小系统的信息显示有异常的相关的机场管理人员产生警报提醒。2.根据权利要求1所述的一种机场区域内的环境监测系统，其特征在于，所述PM2.5传感模块，采用GP2Yl010AUOF空气质量传感器来感应空气中的尘埃粒子，GP2Yl010AUOF空气质量传感器采用PNP三极管驱动传感器的LED端，输出的模拟量输入ADC0832，经过ADC0832模数转换后输给单片机最小系统。3.根据权利要求1所述的一种机场区域内的环境监测系统，其特征在于，所述模数转换模块为逐次逼近型、8位分辨率、双通道A/D转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宗方，吕丽萍，宋琳，杨琳，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61