[发明专利]一种移动污染源在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种移动污染源在线监测系统；其特征在于：包括多个监测终端、服务器端和Web客户端；其中每个监测终端结构相同，

所述的每个监测终端包括电源管理模块，外部存储模块，时钟模块，无线通信模块，控制器模块，传感器信息采集模块、3G/4G模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块；

电源管理模块的3.3V电压输出为外部存储模块、时钟模块、无线通信模块、控制器模块供电；5V电压输出为3G/4G模块、传感器信息采集模块供电；12V电压输出为气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块供电；

传感器信息采集模块能够将在移动污染源经过时将移动污染源产生的污染物排量进行采集；气象信息采集模块将本地的气象信息进行测量，摄像头车辆信息采集模块能够在移动污染源经过时将移动污染源的本体信息，包括车牌、车速、车型进行采集；

外部数据存储模块将传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块采集的数据进行储存；时钟模块为监测终端提供基准时间信息；无线通信模块为临近节点的通信提供支持；3G/4G模块用来将存储的数据发送到服务器端；

控制器模块与传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块进行连接，将传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块采集的数据存储到外部数据存储模块中，并控制3G/4G模块将外部存储的模块中存储的数据按照指定的协议发送到服务器端；

所述的服务器端包括数据中心模块、数据库和Web服务器；

服务器端数据中心模块通过多线程方式将各个监测终端通过3G/4G网络所发送的采集数据进行接收，并按照发送时指定的发送协议进行逆向解析，并将解析后的结果根据终端编号对服务器端的数据库中的记录进行更新并添加时间戳；Web服务器根据请求在数据库中查询对应的数据；

所述的Web客户端对Web服务器发送请求，Web服务器对Web客户端发送请求进行响应，将Web客户端的请求分发至不同的请求处理模块，并将处理后的结果返回至Web客户端；Web客户端对Web服务器返回的数据进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种移动污染源在线监测系统的监测方法；其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：监测终端对到来的移动污染源数据、本地气象数据和污染物数据进行采集、存储,然后发送到服务端；

传感器信息采集模块能够将在移动污染源经过时将移动污染源产生的污染物排量进行采集；气象信息采集模块将本地的气象信息进行采集，摄像头车辆信息采集模块能够在移动污染源经过时将移动污染源的本体信息，包括车牌、车速、车型进行采集；控制器模块将传感器信息采集模块、气象信息采集模块、摄像头车辆信息采集模块采集的数据存储到外部数据存储模块中，并控制3G/4G模块将外部存储的模块中存储的数据按照指定的协议发送到服务器端；

步骤二：服务器端数据中心模块对监测终端发送的数据进行处理；

服务器端数据中心模块通过多线程方式将各个监测终端通过3G/4G网络所发送的采集数据进行接收，并按照发送时指定的发送协议进行逆向解析，并将解析后的结果根据终端编号对服务器端的数据库中的记录进行更新并添加时间戳；

步骤三：Web客户端对服务器端发送请求，请求包括污染物时空分布图绘制请求和移动污染源信息查询请求，根据不同的请求分别执行步骤3-1或者步骤3-2；

步骤3-1具体包括以下步骤：

步骤3-1-1.在网络浏览器地址栏中输入指定的URL地址对web客户端进行访问；

步骤3-1-2.利用百度地图SDK加载电子地图，并设置缩放功能；

步骤3-1-3.通过getJSON方法发送污染物时空分布图绘制Ajax请求；

步骤3-2具体包括以下步骤：

步骤3-2-1.通过在Form表单组件的监测终端编号输入框输入监测终端编号或者在车辆牌号输入框输入车辆牌号；

步骤3-2-2.点击查询按键，利用JavaScript中的ajaxSubmit方法发送存在查询值的Ajax查询请求；

步骤四：web服务器对web客户端发送请求进行响应，将web客户端的请求分发至不同的请求处理函数，并将处理后的结果返回至web客户端，具体包括下列步骤：

步骤4-1、Web服务器获取Web客户端发送过来的请求

步骤4-2、Web服务器对发送过来的请求进行区分：请求处理函数包括污染物时空分布图绘制请求处理函数和移动污染源信息查询请求处理函数，根据请求转而执行步骤3或步骤4；

步骤4-3、当Web客户端发送的Ajax请求为污染物时空分布图绘制请求时，Web服务器会将所述请求分发给污染物时空分布图绘制视图函数，该函数提取Ajax请求中的监测终端编号ID，通过对象关系映射原理，利用Model.object.filter方法在服务器的数据库中查找该ID对应监测终端以及与该监测终端地理位置相邻的监测终端在数据库中的最新记录，并返回QuerySet对象，然后利用serializers.serialize方法将返回的QuerySet对象序列化成JSON格式的返回结果，最后返回web客户端进行解析；

步骤4-4、当web客户端发送的ajax请求为移动污染源信息查询请求时，Web服务器将请求分发给移动污染源信息查询视图函数，该函数获取Ajax请求中需要查询的依据，该依据为污染源本体信息或者监测节点编号，然后通过Model.object.get方法在数据库中查询移动污染源在数据库中的记录或者监测终端所记录的移动污染源的记录，并返回QuerySet对象，然后将返回的QuerySet对象进行遍历，将遍历的结果格式化到一个字符串中去，最后通过HttpResponse方法将保存在字符串中的数据返回到Web客户端用以解析；

步骤五：Web客户端对Web服务器返回的数据进行解析：对于污染物时空分布图绘制请求返回的结果执行步骤5-1进行解析，并生成污染物时空分布图；对于移动污染源信息查询请求的结果执行步骤5-2进行解析，并生成移动污染源数据报表；

步骤5-1具体包括以下步骤：

步骤5-1-1.利用GIS空间分析技术根据返回的污染物信息和实况气象信息结合空气污染物扩散模型，对污染物的扩散情况进行分析，得到分析结果；

步骤5-1-2.将分析结果通过百度地图SDK中HeatmapOverlay类中的setDataSet方法将分析后的数据添加到数据集中，然后调用show方法将时空分布图进行显示；

步骤5-1-3.调用setInterval方法来轮询是否到达规定时间，不断的发送污染物时空分布图ajax绘制请求获取监测终端实时采集的数据和更新电子地图以实现实时在线监测；

步骤5-2具体包括以下步骤：

步骤5-2-1.移动污染源数据报表模块通过返回的数据，利用正则表达式进行字符串解析；

步骤5-2-2.通过JavaScript将解析后的数据进行遍历并通过document.createElement方法和insertRow与insertCell方法动态创建table添加元素以生成移动污染源数据报表。