网格化大气环境监测系统方案设计

2020-03-30 15:16:54 admin 26

      网格化大气环境监测系统是指采用分散式网格化的设备布点方式,通过多种数据传输手段,将各监测点监测指标汇集到信息管理平台,对数据进行精准分析,判断,及时有效的采取大气污染预防与治理措施,实现无人值守,全自动话运行的物联网智能系统。网格化大气环境监测系统分为感知层,传输层和应用层。

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      1、感知层-智能监测设备

      感知层即为网格化布点的智能监测设备,大气环境通常包含常规气象指标,如风速、风向、大气温湿度,大气压力,噪声,光照,雨量,辐射等等,空气污染指标,如常规四参数CO、NO2、SO2、O3,有毒有害气体指标,如H2S、NH3、CH4、VOC等等,监测设备室外安装,在无法提供市电的情况下,采用太阳能供电模式,设备具有4-20mA,0-5V,RS485,RS232,Modbus多种信号输出端口,在保证数据传输真实性和可靠性的前提下,开放设备网联网接口,远程控制设备启停,标定,做样,程序更新,便于维护,减少人力物力成本。

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      2、传输层-物联网通讯技术

      传输层包含数据采集模块和发送模块。采集模块是将同一监测点位的监测数据进行转化采集,并转化为特定的数据格式,发送模块通常采用无线传输模式,包含ZIGBEE,Lora,GPRS,WIFI等,不同工况条件采用一种或几种传输手段的组合,达到稳定,可靠且经济的目的,各种传输模式有不同的优缺点。

      GPRS:利用移动或联通的物联网专用传输网络,实现数据的远程传输。

        优点:传输距离不受限制,不需要其他硬件设备,可通过移动设备,台式机等多种方式查看数据。

        缺点:设备使用地必须具有手机网络,每年需要交纳服务器维护费用和数据流量费用。

      Lora:基于扩频技术的超远距离无线传输方案。

        优点:使用免费频段运行,无后期费用,低功耗,多节点。

        缺点:传输距离在10公里以内,数据浏览只能在一定距离范围内实现。

      Zigbee:基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。

        优点:复杂度低,功耗低,可靠性高,支持无限扩展,无后期费用。

        缺点:单个模块传输距离75m左右,远距离传输硬件成本增加。数据浏览只能在一定距离范围内实现。

      WIFI:一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术。

        优点:无线网覆盖范围内,支持无限扩展,数据传输速度快,占用带宽小。

        缺点:每年需要缴纳网络费用,传输距离受无线网覆盖面影响。数据浏览只能在一定距离范围内实现。

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      3、应用层-精准网格化管理平台

      应用层即为精准网格化管理平台,通过该平台,接收通讯设备发送过来的数据,能够实现数据浏览,历史查询,历史曲线,高低限报警,数据报告导出,远程监控,远程控制等功能,为用户提供清晰明了的数据统计和展现模式,通过三级权限管理,实现不同层级人员的分工协作。

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