[实用新型]一种可漂浮的基于物联网的PM2.5监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子与通信领域，特别是涉及一种可漂浮的基于物联网的PM2.5监测装置。 

背景技术

现有PM2.5监测系统主要工作于固定监测站内，无法移动，因此监测结果只能表征某一点的PM2.5数据，具有片面性。现有PM2.5监测系统无法离开地面飞起来，因此只能测试接近地表的PM2.5数据，难以得到接近真实的数据。除此之外，现有PM2.5监测系统需要使用市电供电，能耗很大，不符合现代低功耗与环保的要求。 

现有PM2.5监测系统数据更新流程十分繁琐，因而同步周期长，实时性差，有的系统甚至需要人工抄表操作，与互联网应用难以实现对接。 

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种可漂浮的基于物联网的PM2.5监测装置，该监测装置可以将采集结果(包含PM2.5、高度、经纬度、温度、湿度、时间、电池电量和仪器标识等一系列数据)传输至网络，实现PM2.5数据的联网检测。 

本实用新型采用的技术解决方案是： 

一种可漂浮的基于物联网的PM2.5监测装置，包括1～10个气球、风筝线、线轮和采集器，所述采集器包括外壳，所述外壳外侧壁上设有顶端挂钩和底端挂钩，所述气球通过尼龙绳连接在所述顶端挂钩上，所述线轮通过所述风筝线连接在所述底端挂钩上，所述风筝线缠绕设置在所述线轮上且可向外延伸； 

所述外壳内部设有3.7V锂离子电池、与所述3.7V锂离子电池连接的主控 电路板、PM2.5传感器以及设在所述PM2.5传感器上方的风扇，所述主控电路板上设有由FR4材质印刷电路板及设置在所述印刷电路板上的电子元件组成的核心控制电路、GPS/BDS双模电路、联网电路、气压传感器电路、温湿度一体化传感器电路、电源管理电路、电池电量计电路以及锂电池保护电路，所述PM2.5传感器通过导线连接设置在所述主控电路板的右下方位置并通过双向UART总线与所述核心控制电路连接； 

所述核心控制电路包括单片机、RTC电池及其外围电子元件，所述核心控制电路设置在所述外壳内靠近底端挂钩的位置上，用于指挥气压传感器、温湿度一体化传感器以及所述PM2.5传感器采集数据，处理基本的运算与业务逻辑，处理通信逻辑，处理用户交互逻辑； 

所述GPS/BDS双模电路包括GPS/BDS双模集成模块及GPS/BDS专用陶瓷天线，所述GPS/BDS双模电路设置在所述PM2.5传感器的左上方，并通过双向UART总线与所述核心控制电路连接并交换数据，用于采集经纬度、海拔、速度、卫星标准时间； 

所述联网电路包括集成通信模块、通信用陶瓷天线以及SIM卡或UIM卡，所述联网电路设置在所述核心控制电路的上方，并通过双向UART总线与所述核心控制电路连接并交换数据，用于实现所述采集器与互联网连接并实现与服务器双向通信； 

所述气压传感器电路设置在所述核心控制电路和所述PM2.5传感器之间，并通过双向I2C总线与所述核心控制电路连接，用于采集大气压强数据； 

所述温湿度一体化传感器设置在所述气压传感器的下方，并通过双向I2C总线与所述核心控制电路连接，用于同时采集温度与湿度数据； 

所述电源管理电路包括设置在所述外壳内部的开关电源电路和锂电池综合管理电路、以及设置在所述外壳外侧壁上的电源开关，所述开关电源电路设置在所述联网电路的左方，所述锂电池综合管理电路设置在所述开关电源电路的下方，所述电源管理电路通过单向GPIO数字信号线与所述核心控制电路连 接，用于采集器的物理开机、物理关机、低电量关机、软件关机以及提供稳压电源； 

所述锂电池保护电路设置在所述PM2.5传感器的右上方、所述GPS/BDS双模电路的右方，并通过单向GPTO数字信号线与所述核心控制电路连接，用于实现对3.7V锂离子电池的全面保护； 

所述电池电量计电路设置在所述GPS/BDS双模电路和所述锂电池保护电路之间，并通过双向I2C总线与所述核心控制电路连接，用于采集电池电量数据。 

优选地，所述联网电路为GSM模块电路、WCDMA模块电路、CDMA2000模块电路或TD-SCDMA模块电路中的一种。 

优选地，所述气球为氢气球或氦气球。 

优选地，所述尼龙绳的长度为10cm～50cm。 

优选地，所述印刷电路板上设有四个安装孔，用于固定所述印刷电路板在所述外壳上。 

优选地，所述印刷电路板上还设有两个定位槽。