一种基于大数据的环境空气质量监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的环境空气质量监测系统，属于环境监测技术领域，包括用户端和现场端，所述用户端通过通信组网与所述现场端之间实现数据交互；所述现场端包括若干个监测节点，所述监测节点内部集成MCU控制单元和传感器组，所述MCU控制单元与电源模块、无线通信模块、GSM模块和GPS模块之间电性连接，所述GPS模块用于所述监测节点的定位，所述GSM模块用于所述监测节点通过网络发送数据，所述无线通信模块用于通过无线网络控制所述监测节点工作。通过分布的各个监测节点监测各个区域的空气质量，每个节点的数据统一通过无线网络上传到用户端，通过用户端可以实时查询到空气质量问题，使用起来更加方便。

A monitoring system of ambient air quality based on big data

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的环境空气质量监测系统
本专利技术涉及环境监测
，特别涉及一种基于大数据的环境空气质量监测系统。
技术介绍
人类的活动对自然环境造成了很大的破坏，环境污染问题日益加重，严重制约了社会的可持续发展和人们的健康。其中以空气和水质的污染问题最为突出，其污染带来的疾病越来越多，患病人数比例也越来越大。要解决这些环境问题，就有必要对环境进行有效监测，环境监测是指通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。环境监测的主要手段包括物理手段、化学手段、生物手段。当前许多地方还在采用传统监测方法，利用人工现场取样，再将数据以定期读卡或以有线传输等方式提交给监控中心分析监测。传统方法获得的监测数据局限性很大，不具备实时性且测量数据容易受人为影响，数据保存困难，具有自动化程度低、操作复杂、成本高且不灵活等弊端，并且传统的环境监测无法和地图对应起来，再后续查询各个地方的空气质量时不方便，并且数据也不方便随时随地的查看，虽然现有的监测系统也带有监测设备，但是监测设备在户外工作时，需要考虑续航问题以及数据传输所需的有线网络，导致监测节点扩展不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述传统的监测系统监测效率低，不方便结合地图，数据不易保存，无法实时查询到特定区域的空气质量数据的问题提出一种基于大数据的环境空气质量监测系统，具有数据易保存，各个监测节点通过无线网络分布在各个区域，便于布局和数据上传，也方便扩展监测节点，移动终端可随时随地的查询到空气质量情况的优点。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于大数据的环境空气质量监测系统，包括用户端和现场端，所述用户端通过通信组网与所述现场端之间实现数据交互；所述现场端包括若干个监测节点，所述监测节点内部集成MCU控制单元和传感器组，所述MCU控制单元与电源模块、无线通信模块、GSM模块和GPS模块之间电性连接，所述GPS模块用于所述监测节点的定位，所述GSM模块用于所述监测节点通过网络发送数据，所述无线通信模块用于通过无线网络控制所述监测节点工作，所述传感器组与信号调整电路电性连接，所述信号调整电路与A/D转换模块电性连接，所述A/D转换模块与所述MCU控制单元电性连接。优选的，所述监测节点上还安装太阳能供电模块，太阳能供电模块与电源模块电性连接。优选的，所述用户端包括总监测站、服务器集群和移动终端。优选的，所述总监测站包括用户管理模块、设备管理模块和统计模块，所述用户管理模块用于管理使用该总监测站的用户，所述设备管理模块用于管理监测节点设备，所述统计模块用于统计各个监测节点的监测数据。优选的，所述用户管理模块包括用户注册、用户登录、用户注销；所述设备管理模块包括终端配置、终端接入和终端删除；所述统计模块包括数据对比和报表生成。优选的，所述服务器集群包括数据存储服务器、GIS服务器以及FTP服务器，数据存储服务器用于存储各个监测节点的数据，GIS服务器提供GIS地图，用于监测节点的定位，FTP服务器用于发送网页数据。优选的，所述通信组网的网络为3/4/5G无线网络。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过分布的各个监测节点监测各个区域的空气质量，每个节点的数据统一通过无线网络上传到用户端，通过用户端可以实时查询到空气质量问题，使用起来更加方便，每个监测节点通过无线网络发送数据，太阳能供电，因此不需要进行布线，安装完毕即可使用，使用效果更佳。2、通过用户端包括总监测站、服务器集群和移动终端，总监测站可以对每个监测节点进行配置，包括新增监测节点或者删除监测节点，服务器集群包括GIS服务器为总监测站和移动终端提供地图数据，监测节点内部集成的GPS模块与GIS服务器配合，可以直观的看到每个监测节点的地图分布，这样可以方便管理和查询监测节点所在区域的空气质量问题。附图说明图1为本专利技术的整体系统框架结构示意图。图2为本专利技术的现场端内部集成模块示意图。图3为本专利技术的总监测站内部功能模块示意图。图4为本专利技术的服务器集群分布结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4所示，一种基于大数据的环境空气质量监测系统，包括用户端和现场端，所述用户端通过通信组网与所述现场端之间实现数据交互；所述现场端包括若干个监测节点，所述监测节点内部集成MCU控制单元和传感器组，所述MCU控制单元与电源模块、无线通信模块、GSM模块和GPS模块之间电性连接，所述GPS模块用于所述监测节点的定位，所述GSM模块用于所述监测节点通过网络发送数据，所述无线通信模块用于通过无线网络控制所述监测节点工作，所述传感器组与信号调整电路电性连接，所述信号调整电路与A/D转换模块电性连接，所述A/D转换模块与所述MCU控制单元电性连接，监测节点分布在各个区域，而且采用无线网络线用户端发送数据，监测节点内部集成GPS模块，用于每个监测节点的定位，传感器组采集到该区域环境内空气的质量数据，通过信号调整电路进行滤波放大，再由A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号发送给MCU控制单元，最终由GSM模块将传感器组采集到的数据发送到用户端，无线通信模块可以与监测节点建立联系，根据用户需求对监测节点进行配置，保证监测节点的正常工作。所述监测节点上还安装太阳能供电模块，太阳能供电模块与电源模块电性连接，太阳能供电模块用于为监测节点内部的模块进行供电，采用太阳能发电的方式可以解决户外使用监测节点时的续航问题，并且该监测节点采用无线网络发送数据，也不需要网线接入，在安装的时候比较方便，固定在指定位置后，再进行配置即可，所述用户端包括总监测站、服务器集群和移动终端，总监测站用来监测全部的监测节点，服务器集群用于提供总监测站和移动终端的数据调用服务，移动终端可以是手机、平板或者移动电脑，可以随时随地的通过WEB网页进入该系统，实施查询每个监测节点监测区域的空气质量问题，所述总监测站包括用户管理模块、设备管理模块和统计模块，所述用户管理模块用于管理使用该总监测站的用户，所述设备管理模块用于管理监测节点设备，所述统计模块用于统计各个监测节点的监测数据，所述用户管理模块包括用户注册、用户登录、用户注销；所述设备管理模块包括终端配置、终端接入和终端删除；所述统计模块包括数据对比和报表生成，用户管理模块用于配置用户的信息，用户通过用户管理模块界面可以进行注册、登录或者注销的操作，登录到该系统后才可以通过设备管理模块对监测节点进行配置，设备管理模块也在新增或者删除某个监测节点的时候使用，统计模块是用来统计全部监测节点采集到空气质量数据的情况，统计模块生产报表可以直观的查看到空气质量的变化情况，所述服务器集群包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的环境空气质量监测系统，其特征在于：包括用户端和现场端，所述用户端通过通信组网与所述现场端之间实现数据交互；/n所述现场端包括若干个监测节点，所述监测节点内部集成MCU控制单元和传感器组，所述MCU控制单元与电源模块、无线通信模块、GSM模块和GPS模块之间电性连接，所述GPS模块用于所述监测节点的定位，所述GSM模块用于所述监测节点通过网络发送数据，所述无线通信模块用于通过无线网络控制所述监测节点工作，所述传感器组与信号调整电路电性连接，所述信号调整电路与A/D转换模块电性连接，所述A/D转换模块与所述MCU控制单元电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的环境空气质量监测系统，其特征在于：包括用户端和现场端，所述用户端通过通信组网与所述现场端之间实现数据交互；
所述现场端包括若干个监测节点，所述监测节点内部集成MCU控制单元和传感器组，所述MCU控制单元与电源模块、无线通信模块、GSM模块和GPS模块之间电性连接，所述GPS模块用于所述监测节点的定位，所述GSM模块用于所述监测节点通过网络发送数据，所述无线通信模块用于通过无线网络控制所述监测节点工作，所述传感器组与信号调整电路电性连接，所述信号调整电路与A/D转换模块电性连接，所述A/D转换模块与所述MCU控制单元电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境空气质量监测系统，其特征在于：所述监测节点上还安装太阳能供电模块，太阳能供电模块与电源模块电性连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境空气质量监测系统，其特征在于：所述用户端包括总监测站、服务器集群和移动终端。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮亮，熊自强，
申请(专利权)人：安徽尚德谱检测技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34