[实用新型]塔式多参数环境监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环境监测系统，具体涉及一种塔式多参数环境监测系统。属于环境监测与控制技术领域。

背景技术

针对环境监测，如今大多数的研究仅仅局限于设计硬件装置或搭建系统，然后通过传感器采集环境数据信息，但是，除了实时显示，关于这些数据如何利用并没有进一步的研究，只是单纯的为了采集数据而采集数据。

传统的环境监测系统中，通常都是采用大量的传感器来监测每个影响参数，并对各传感器所采集的信息分别进行加工处理，各参数之间互不影响，这不仅导致了处理工作量的增加，也切断了各传感器间信息的联系，从而丢失了信息之间有机组合所包含的一些特征。

目前，公知的多参数环境监测装置主要有分散式和集成式两种类型。以上装置存在以下缺陷：

(1)分散式必须将多种传感器模块分散安装到被监测环境的不同位置，增加了安装成本和时间、功耗大、稳定性差，且不易与MCU接口，给多参数数据融合分析带来困难。

(2)集成式将参数固定的传感器组合在一起，只能用于监测固定的参数，功能单一、局限性大且不易扩展。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种塔式多参数环境监测系统。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

塔式多参数环境监测系统，包括服务器，以及与其无线通信的若干个环境监测装置，所述环境监测装置包括一底层模块以及若干个中间层模块，其中，底层模块分别与中间层模块和服务器通信，若干个中间层模块无顺序任意叠加构成塔式结构。

作为优选技术方案之一，所述环境监测装置包括一底层模块，若干个中间层模块以及一顶层模块，其中，底层模块分别与中间层模块、顶层模块以及服务器通信，若干个中间层模块无顺序任意叠加构成塔式结构，顶层模块还与中间层模块通信。

所述底层模块包括第一核心处理器，以及与其通信的WIFI网络模块，其中，所述第一核心处理器为单片机STC12C5A60S2，WIFI网络模块为HLK-RM04。

所述底层模块还包括第一电源，其为第一核心处理器供电。

所述中间层模块包括第二核心处理器，以及与其通信的不同类型的传感器，每个中间层模块包括一种传感器；其中，所述第二核心处理器为单片机STC12C5A60S2。

所述中间层模块还包括第二电源，其为第二核心处理器供电。

所述顶层模块包括第三核心处理器，以及与其通信的LCD显示屏，其中，所述第三核心处理器为单片机STC12C5A60S2。

所述顶层模块还包括第三电源，其为第三核心处理器供电。

所述的第一核心处理器、第二核心处理器以及第三核心处理器均与RS-485通信总线通信。

所述传感器包括但不限于温度传感器，湿度传感器，光照传感器，热释电传感器，PM2.5传感器，PM10传感器，以及各种有害气体传感器。

所述的若干个中间层模块一体地通过插接头连接至底层模块，用于实现参数融合和分析。

作为优选技术方案之一，所述的若干个中间层模块一体地通过插接头连接至底层模块和顶层模块，用于实现参数融合和分析显示。

所述插接头为四线制插接头，同时用作机械固定座、通信总线接口和供电接口。

所述服务器设有编程接口，用于进行数据库共享。

所述服务器为普通网络服务器，其具有足够大的存储空间，用于存储各个环境监测装置上传的环境数据。

所述服务器具有独立IP地址，用于移动通信终端(比如平板电脑或手机)或Web终端访问。

无线通信采用普通以太网，应满足环境监测装置对服务器的访问要求，应当能够访问外网，设置路由器与各个环境监测装置采用WIFI无线方式通信。

所述环境监测装置设置于复式别墅，普通住宅，工厂车间，办公环境，或者学校教室。

本实用新型的使用方法，包括步骤：

(1)各个环境监测装置的中间层模块通过多通道同时监测，并将各个传感器采集的数据传送给底层模块；

(2)底层模块将数据发送至服务器储存，然后通过局部融合中心，对同类传感器采用自适应加权算法进行特征级融合；

(3)通过全局融合中心，对不同类型的传感器进行决策级融合，通过对多个不同类型传感器监测到的环境参数的共同作用，对环境状态做出精确的判定；

(4)给出环境改善建议和预测结果。