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城市道路空气质量实时监测系统的设计

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：邢佳鑫任仕玉冯发康张文砾

[导读] 摘要：城市空气污染是城市中排放的气体污染物要极大的超过了城市自身的净化能力所造成的危害自然，危害人类生活的情况。

        辽宁科技大学 114000
        摘要：城市空气污染是城市中排放的气体污染物要极大的超过了城市自身的净化能力所造成的危害自然，危害人类生活的情况。因此，许多城市都在逐渐的采用一些先进的空气污染检测系统来对于空气污染进行相应的数据检测。目前所使用的污染空气质量检测系统虽然说检测能力比较高，但是却存在造价过高的情况。而且这些空气质量检测仪器后期也会因为高昂的维修费用进一步的增加空气质量检测的资金投入。在这种情况下，对于城市道路空气质量实时监测系统进行重新的设计对于进一步推动空气质量检测体系在全国范围内的推广和应用具有极大的意义。我们在本篇文章中主要研究城市道路空气质量实时检测系统的设计，为改善空气质量，保护环境做出自己的一份努力和相应的贡献。
        关键词：城市道路；空气质量；检测；实时监测
        前言：
        随着人们经济水平的飞速发展，城市中的私家车数量也在逐步的增多。由于目前清洁能源的发展水平还没有达到理想的状态，车辆的废弃气体排泄对于城市的空气质量提出了极大的挑战。城市污染不仅仅对城市的面貌产生巨大的影响，对于居民的身体健康也会造成一定的损害，因此许多城市都安装了空气质量检测系统。目前众多城市所使用的空气质量检测体系装置主要存在着两个主要的问题，一个就是传统的空气质量检测系统虽然可以对空气进行实时的监控，形成数据，但是缺乏传输数据的能力。二是空气质量检测仪器的灵敏度还没有达到理想的状态，数据往往存在一定的偏差，而国外的空气质量检测系统的传感器虽然灵敏度要高一点，但是仪器价格过于高昂。我们重新对于城市道路空气质量实时检测系统进行设计就显得愈发重要啦。
        一、背景技术
        无线监控系统是监控和无线传输技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心，并且自动形成视频数据库便于日后的检索；现有的无线监控系统很少应用在环境监控领域，且随着信息化和物联网技术的不断发展，现有的环境监控监控系统已经很难适应目前的环境了，且现有的环境监控系统并不能对空气质量和水质量进行很好地监控，所以急需一种电子1通信环境监控系统以解决上述问题，因此，发明城乡环境实时监控系统来解决上述问题很有必要。
        二、城市道路空气质量实时监测系统的设计技术方案
        城乡环境实时监控系统，包括本地服务器，所述本地服务器输入端设有温湿度检测模块、摄像监控模块、空气质量检测模块和水质检测模块，所述本地服务器输出端设有数据记录模块，所述数据记录模块输出端设有数据分析整理模块，所述数据分析整理模块输出端设有数据存储模块、故障处理模块和图表显示模块，所述数据分析整理模块输入端设有数据库，所述图表显示模块输出端设有分享模块和数据存储模块，所述数据存储模块输出端设有云端服务器。
        温湿度检测模块、摄像监控模块、空气质量检测模块和水质检测模块内均设有GPS定位器。
        温湿度检测模块包括HTG3500温湿度传感器，所述摄像监控模块包括多个全方位摄像头，所述空气质量检测模块包括U-SKY-100户外环境监测终端，所述水质检测模块包括RS485多参数水质监测传感器。
        温湿度检测模块、摄像监控模块、空气质量检测模块和水质检测模块均与本地服务器无线连接。
        三、城市道路空气质量实时监测系统的设计具体实施方式
        下面将结合本项目实施例中的附图，对本项目实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本项目一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本项目中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本项目保护的范围。
        本项目提供了如图1所示的城乡环境实时监控系统，包括本地服务器1，所述本地服务器1输入端设有温湿度检测模块2、摄像监控模块3、空气质量检测模块4和水质检测模块5，所述本地服务器1输出端设有数据记录模块6，所述数据记录模块6输出端设有数据分析整理模块7，所述数据分析整理模块7输出端设有数据存储模块8、故障处理模块9和图表显示模块10，所述数据分析整理模块7输入端设有数据库11，所述图表显示模块10输出端设有分享模块12和数据存储模块8，所述数据存储模块8输出端设有云端服务器13。
        所述温湿度检测模块2、摄像监控模块3、空气质量检测模块4和水质检测模块5内均设有GPS定位器，有利于方便定位温湿度检测模块2、摄像监控模块3、空气质量检测模块4和水质检测模块5的位置，以供图表显示模块10生成地图并将每个区域的环境信息展示，所述温湿度检测模块2包括HTG3500温湿度传感器，所述摄像监控模块3包括多个全方位摄像头，所述空气质量检测模块4包括U-SKY-100户外环境监测终端，所述水质检测模块5包括RS485多参数水质监测传感器，所述温湿度检测模块2、摄像监控模块3、空气质量检测模块4和水质检测模块5均与本地服务器1无线连接，有利于实时传送信息，方便信息的更新，所述分享模块12连接有多个信息平台，有利于方便将各个区域的环境信息发送至网络平台，以供人们都能看到，便于人们互相督导创造良好环境，所述图表显示模块10包括文字模块、图像模块和颜色填充模块，有利于将数据生成文字和图案信息，以供人们直观的看到环境状况，通过颜色填充模块能够用不同深浅的颜色标注出超出正常数据的信息。
        本实用工作原理：温湿度检测模块2实时检测环境的温湿度，摄像监控模块3监测环境中的垃圾处理，垃圾乱扔情况，空气质量检测模块4实时检测空气质量，水质检测模块5检测河水的水质，然后各个区域的温湿度检测模块2、摄像监控模块3、空气质量检测模块4和水质检测模块5将检测结果发送给本地服务器1，本地服务器1将信息发送给数据记录模块6，数据记录模块6将数据记录并发送给数据分析整理模块7，数据分析整理模块7将信息整合并将未能发送至本地服务器1信息的温湿度检测模块2、摄像监控模块3、空气质量检测模块4或水质检测模块5的位置信息发送给故障处理模块9，故障处理模块9进行故障处理，数据分析整理模块7将本地服务器1收到的信息与数据库11内的标准数据值与进行对比，将对比后的信息进行分析，计算出数值超出标准值的数据，将此数据和温湿度检测模块2、摄像监控模块3、空气质量检测模块4和水质检测模块5的位置信息发送给图表显示模块10，图表显示模块10生成每个区域的地图，并将测量结果定位到每个区域，通过文字模块、图像模块和颜色填充模块对温湿度值较高或较低、空气质量差和水质差的区域进行图案文字标注并用颜色填充，从而更加直观的看出各个区域的环境情况，并以供人们查阅。

        结语：
        利用道路空气质量检测检测的这个系统可以有效地对于道路车流量进行实时的检测，将资源进行更加合理，更加充分的应用。同时这种全新的设计方案可以有效的降低空气污染物检测的成本，极大的提高了数据传输的效率。这种测量更加科学准确的城市道路空气质量检测标准能够进一步地促进城市对于空气质量检测能力的提升。
        参考文献：
        [1]徐博良，邓健，苏展林，张森源.基于北斗的空气质量实时监测系统设计与实现[J].测绘与空间地理信息，2018，41（12）：176-178.
        [2]滑洁，姚二伟.工业园区内空气质量实时监测的技术研究[J].电子测试，2018（20）：25-26+137.
        [3]刘伏龙. 基于STM32的空气质量监测系统研究与设计[D].南华大学，2018.
        基金项目：
        辽宁科技大学大学生创新创业计划专项经费资助项目（项目编号：202010146448）。
        作者简介：
        邢佳鑫（1999-），女，辽宁省辽阳人，本科，研究方向：测绘工程。