一种便携式夜间光污染监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种便携式夜间光污染监测系统，包括壳体、支架、光探测模块、地理定位模块、电池模块和数据存储模块；所述电池模块和数据存储模块设置在壳体内；电池模块分别与光探测模块、地理定位模块和数据存储模块连接并提供各模块正常工作所需电能；光探测模块和地理定位模块分别与数据存储模块连接；所述支架安装在壳体顶部，所述光探测模块包括4个水平正交设置在支架上的光检测器；所述地理定位模块安装在支架顶部。本实用新型专利技术能够更加准确、高效、便捷地对夜间光环境进行监测，为夜间光污染的监测提供技术支撑。光污染的监测提供技术支撑。光污染的监测提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式夜间光污染监测系统


[0001]本技术涉及夜间光环境监测
，具体而言涉及一种便携式夜间光污染监测系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，许多城市大力开展夜间灯光亮化工程，各种各样的人造光源数量迅速增加，导致了新的环境问题：夜间光污染。夜间过于明亮的环境不仅扰乱人类的生物钟，降低睡眠质量，影响身体健康，同时也会干扰动植物的昼夜节律，破环生态平衡。此外，过度照明还会过度消耗电力，浪费能源。
[0003]获取城市夜间光污染的分布状况能够为夜间光污染的防治工作提供重要的参考信息。目前对光污染的监测主要是通过照度计观测特定地点的夜间照度，并同时携带GPS定位设备获取观测地点位置信息，通过人工记录的方式记载观测地点的位置读数和照度读数。然而，光具有明显的方向性，照度计只能获取单一方向的照度信息，不能很好地表征环境整体照度。另外，人工记录效率比较低，不能进行长时间持续观测，因此急需一种准确、高效、便捷的夜间光污染监测系统。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术中的不足，提供一种便携式夜间光污染监测系统，能够更加准确、高效、便捷地对夜间光环境进行监测，为夜间光污染的监测提供技术支撑。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]本技术实施例提出了一种便携式夜间光污染监测系统，所述监测系统包括壳体、支架、光探测模块、地理定位模块、电池模块和数据存储模块；
[0007]所述电池模块和数据存储模块设置在壳体内；电池模块分别与光探测模块、地理定位模块和数据存储模块连接并提供各模块正常工作所需电能；光探测模块和地理定位模块分别与数据存储模块连接；
[0008]所述支架安装在壳体顶部，所述光探测模块包括4个水平正交设置在支架上的光检测器；所述地理定位模块安装在支架顶部。
[0009]进一步地，所述光检测器包括依次连接的余弦修正器、光谱响应滤波器和硅光电池，使光线依次经过余弦修正器与光谱响应滤波器到达硅光电池后产生光电流。
[0010]进一步地，所述光检测器还包括传输电路和微安表，光电流通过传输电路传输到微安表，以照度值输出。
[0011]进一步地，所述光检测模块还包括时钟。
[0012]进一步地，所述监测系统包括数据处理模块和数据传输端口；所述数据处理模块设置在壳体内；所述数据传输端口安装在壳体侧壁上，通过数据处理模块与数据存储模块连接。
[0013]进一步地，所述数据处理模块包括平均值运算电路；
[0014]所述平均值运算电路的输入端分别与4个光检测器的输出端连接，输出端与数据存储模块连接。
[0015]进一步地，所述壳体的侧壁上设置有电源开关，电源开关与电池模块连接。
[0016]进一步地，所述支架包括支撑杆、支撑平台和4个横杆；
[0017]所述支撑杆竖直固定在壳体顶部；
[0018]所述支撑平台固定在支撑杆远离壳体的端部，4个横杆水平正交安装在支撑平台上，4个光检测器一一对应地安装在4个横杆远离支撑平台的端部上；地理定位模块安装在支撑平台顶部。
[0019]进一步地，所述地理定位模块包括GPS定位模块和北斗定位模块。
[0020]进一步地，所述电池模块采用5V工作电压的锂电池。
[0021]本技术的有益效果是：
[0022]本技术提出的一种便携式夜间光污染监测系统，能够更加准确、高效、便捷地对夜间光环境进行监测，为夜间光污染的监测提供技术支撑。
附图说明
[0023]图1是本技术实施例的便携式夜间光污染监测系统的侧视图。
[0024]图2为本技术实施例的便携式夜间光污染监测系统的顶视图。
具体实施方式
[0025]现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。
[0026]需要注意的是，技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0027]本实施例提出了一种便携式夜间光污染监测系统，该监测系统包括壳体、支架、光探测模块1、地理定位模块2、电池模块6和数据存储模块4。
[0028]电池模块6和数据存储模块4设置在壳体内；电池模块6分别与光探测模块1、地理定位模块2和数据存储模块4连接并提供各模块正常工作所需电能；光探测模块1和地理定位模块2分别与数据存储模块4连接。
[0029]支架安装在壳体顶部，光探测模块1包括4个水平正交设置在支架上的光检测器；地理定位模块2安装在支架顶部。
[0030]本实施例提出一种包含4个水平正交设置在支架上的光检测器的光探测模块1，能够同时获取4个水平正交方向的环境照度，从而解决传统照度计只能获取单一方向的照度信息，不能很好地表征环境整体照度的技术缺陷。光探测模块1和地理定位模块2分别采集到的观测点的夜间照度和观测地点位置信息自动传输至数据存储模块4进行存储，解决了人工记录效率比较低，不能进行长时间持续观测的技术问题。
[0031]下面结合附图对本实施例的便携式夜间光污染监测系统的优选例做详细阐述。
[0032]参见图1和图2，支架包括支撑杆、支撑平台和4个横杆；支撑杆竖直固定在壳体顶部；支撑平台固定在支撑杆远离壳体的端部，4个横杆水平正交安装在支撑平台上，4个光检测器一一对应地安装在4个横杆远离支撑平台的端部上；地理定位模块2安装在支撑平台顶
部。
[0033]示例性地，每个光检测器包括依次连接的余弦修正器、光谱响应滤波器和硅光电池，可以接收当前方向180
°
立体角内的光线，使光线依次经过余弦修正器与光谱响应滤波器到达硅光电池后产生光电流。优选的，光检测器还包括传输电路和微安表，光电流通过传输电路传输到微安表(以勒克斯为单位)，以照度值输出。
[0034]在一些例子中，光探测模块1还搭载了具有时间校正功能的时钟，用于获取准确的观测时间。完成一次测量后4个照度数据与观测时间一同传输到数据存储模块4。
[0035]示例性地，地理定位模块2包括GPS定位模块和北斗定位模块，结合GPS与北斗卫星的坐标定位功能实时获得每个观测点的地理坐标与观测时间，并将地理坐标与观测时间传输到数据存储模块4。
[0036]为了便于数据导出，监测系统包括数据处理模块3和数据传输端口7；数据处理模块3设置在壳体内；数据传输端口7安装在壳体侧壁上，通过数据处理模块3与数据存储模块4连接。
[0037]壳体的侧壁上设置有电源开关5，电源开关5与电池模块6连接，用于控制便携式夜间光污染监测系统的启动和关闭。电池模块6采用5V工作电压的锂电池进行供电。
[0038]在本实施例中，数据处理模块3可以采用单片机，主要用于对数据传输过程的控制实现，不涉及对数据的具体处理过程。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式夜间光污染监测系统，其特征在于，所述监测系统包括壳体、支架、光探测模块、地理定位模块、电池模块和数据存储模块；所述电池模块和数据存储模块设置在壳体内；电池模块分别与光探测模块、地理定位模块和数据存储模块连接并提供各模块正常工作所需电能；光探测模块和地理定位模块分别与数据存储模块连接；所述支架安装在壳体顶部，所述光探测模块包括4个水平正交设置在支架上的光检测器；所述地理定位模块安装在支架顶部。2.根据权利要求1所述的便携式夜间光污染监测系统，其特征在于，所述光检测器包括依次连接的余弦修正器、光谱响应滤波器和硅光电池，使光线依次经过余弦修正器与光谱响应滤波器到达硅光电池后产生光电流。3.根据权利要求2所述的便携式夜间光污染监测系统，其特征在于，所述光检测器还包括传输电路和微安表，光电流通过传输电路传输到微安表，以照度值输出。4.根据权利要求1所述的便携式夜间光污染监测系统，其特征在于，所述光检测模块还包括时钟。5.根据权利要求1所述的便携式夜间光污染监测系统，其特征在于，所述监测系统包括数据处理模块和数据传...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永明，李家艺，王国杰，祝善友，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：