基于物联网的室内环境甲醛监控专业系统设计与实现

基于物联网的室内环境甲醛监控专业系统设计与实现

基于物联网的室内环境甲醛监控

系统设计与实现

目录

第一章绪论 (1)

1.1 选题背景 (1)

1.2小结 (1)

第二章作品方案设计 (2)

2.1 作品方案 (2)

2.1.1 作品概述 (2)

2.1.2 上位机软件设计及WEB服务

器设计 (3)

2.1.3 网关设计 (4)

2.1.4 ZigBee无线传感器网络的设计 .. 5

2.2 预期目标 (5)

2.3 小结 (5)

第三章上位机与WEB服务器设计 (6)

3.1上位机软件设计 (6)

3.1.1功能模块 (7)

3.2 小结 (12)

第四章网关数据收发软件设计 (12)

4.1硬件系统 (13)

4.1.1 SIM900A 开发板 (13)

4.1.2 协调器 (13)

4.2 软件系统 (14)

4.2.1 GPRS模块程序设计 (14)

4.2.3 ZigBee协调器程序设计 (16)

4.3小结 (17)

第五章底层ZigBee节点软硬件设计 (18)

5.1硬件系统 (18)

5.1.1 ZigBee节点底板电路设计 (18)

5.1.2 甲醛检测传感器MS1100-P111 19

5.2软件设计 (20)

5.3小结 (21)

第六章测试和结果分析 (22)

6.1测试目的与方案 (22)

6.2 上位机软件测试 (22)

6.3 网关测试 (24)

6.4 底层ZigBee网络测试 (24)

参考文献 (25)

附件 (26)

第一章绪论

1.1 选题背景

甲醛具有比较高的毒性并且被我国列入在有毒化学品优先控制名单上。甲醛己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。它是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物质之一。甲醛问题己成为全球公共卫生关注的焦点。

近年来，家庭装修成为人们时尚的追求，但在美化了居室环境的同时，也因很多装饰材料中含有毒物质，造成室内空气污染，特别是室内甲醛污染更为严重，对人体的健康造成了极大的危害。

因此加强对甲醛污染的监测和控制，对于保护人类日常生活的健康具有要的理论意义和实践意义。除采用常规方法将其去除外，对存在甲醛的环境及时通风是关键。本项目针对甲醛检测、开风扇或其他排气装置进行通风、报警展开设计，稀释甲醛浓度，使其达到允许浓度，同时报警，提醒人们注意健康。当然，本系统不仅仅只是适用于家庭室内，也适用于生产装演材料、家具厂等场合。

1.2小结

结合以上所述，研究一套低成本，高效率的甲醛监控系统，对于解决家庭室内环境甲醛浓度监测难、不好控制、保障人们日常生活安全具有重要意义，同时也具有很大的市场前景和现实意义。

第二章作品方案设计

本章详细介绍了基于室内环境甲醛监控系统设计框架与流程，包括上位机软件及WEB服务器的设计方法、网关的设计过程以及底层ZigBee无线传感器网络的相关设计方案。

2.1 作品方案

2.1.1 作品概述

作品总体由3层网络组成：底层为无线传感器网络，中层为GPRS网络，上层为Internet网络。底层和中层通过无线网关连接，中层和上层则利用GPRS网络交互信息。

底层无线传感器网络由基于ZigBee无线通讯协议传感器节点构成。ZigBee技术作为一种新兴的无线通信技术，具有微功耗、低成本、自组网和节点布置灵活等特点，非常适合在多点监测、无人值守的环境监控中应用。

中层GPRS网络由各网关节点组成，完成传感器节点的信息交汇、数据转发、指令收发等功能。

上层Internet网络由上位机组成，上位机作为用户对室内环境甲醛监测数据进行实时查看，确保室内时刻安全正常。总体结构图如2-1所示。

室内环境

Zigbee 感知

节点1Zigbee 感知

节点2Zigbee 感知节点3采集甲醛浓

度信息协调器

信息上传信息上传

网关模块电脑数据

显示

手机实时查询打开通风排

气装置

报警浓度超标

图2-1 室内环境甲醛监

控总体框图

2.1.2 上位机软件设计及WEB 服务器设计

上位机采用HTML 、Css 、Javascript 、MySQL 、PHP 编写的网站，运行

于Windows 系统，连接数据库服务器，数据可视化操作，以及远程参数的设置。其总体框图，如图2-2所示。

图2-2 上位机软件结构框图

数据接收部分利用TCP网络协议提供了与Internet 的标准接口，简化了ZigBee网络采集环境参数；数据处理则是室内甲醛监控系统上位机软件的核心部分，提供了友好的图形用户界面、直观展示网络拓扑结构、节点参数曲线对比，并提供手机安卓APP下载功能，用户通过下载手机APP，无论身在何处，即可时刻查询相关甲醛浓度数据，快捷方便，而在WEB服务器方面，则通过AppServ配置系统环境，搭建Apache WEB服务器，配置MySQL数据库以及PHP解释器[11]。选用PHP语言开发WEB服务器程序，连接数据库服务器，实现最新数据更新以及历史数据查询。

2.1.3 网关设计

ZigBee节点采集的数据要想通过GPRS网络上传至Internet远程服务器，实现ZigBee网络与互联网的数据互通，就必须用到网关。网关作为无线传感器网络的关键器件，其性能直接关系到整体系统的稳定性，实用性，健壮性。由于设计开发的网关针对的是数据传输量少的ZigBee网络，故接收环境参数可选用串口接口。网关接收ZigBee数据，解析处理后，经GPRS网络转发至Internet，因此网关兼具TCP/IP协议[12]，方便数据网络转发。网关结构框图，如图2-3所示。

图2-3 网关硬件结构框图

网关采用了重庆DQ电子的SIM900A开发板，此开发板集成了SIM900A GSM功能通信模块，各种接口如2.4G 模块接口等等，对于物联网的开发提供了很大的便利条件。开发板上使用的SIM900A模块设计成熟，市场使用率

高，性能稳定可靠，其双频段适合在国内网络环境使用。SIM900A支持AT 指令，包括短信，语音数据传输，同时内置TCP/IP协议，与Internet广域网无缝对接。

ZigBee协调器采用的是丘捷的ZigBee核心板和自主设计的底板。通过串口与32位单片机开发板相连实现数据传输。协调器在ZigBee无线网络中起组建网络，维护网络，网络管理的作用。

2.1.4 ZigBee无线传感器网络的设计

底层的ZigBee无线传感器网络由众多的ZigBee数据采集节点组成。节点采用TI公司的Zs-tack无线数据传输协议，实现自组网与数据传输。

ZigBee节点采用丘捷的基于cc2530的射频模块，底板为自主设计制作。

2.2 预期目标

根据作品要求，室内环境甲醛监控系统，需要实现以下功能：

(1) 设计上位机软件实现对种家居室内的实时环境监测数据进行实时查看，确保整个环境处于安全状态；并提供二维码生成功能，生成相应的二维码提供给消费者进行扫描，扫描后即可下载相应APP，通过手机查看实时参数。

(2) 开发WEB服务器，支持多客服端访问；

(3) sim900GPRS模块与ZigBee协调器构成硬件平台；

(4) 实现ZigBee底层节点组网，采集数据并上传；

(5) 实现ZigBee网络数据与GPRS网络、Internet信息交互；

(6) 系统的整体调试与测试。

2.3 小结

方案设计是设计系统的一个重要环节，将项目的任务规范化，列出所要完成的所有工作，在后期项目制作的时候可以极大提高效率，使得项目开发工作有条不紊，也可以让开发的成本降到最低，设计之初即考虑好各种硬件模块的性价比。

第三章上位机与WEB服务器设计

3.1上位机软件设计

作品上位机采用HTML、Css、Javascript、MySQL、PHP编写的网站，该上位机软件由数据接收，数据处理，数据管理三部分组成，并形成了前台信息展示和后台数据管理两大模块。数据接收部分利用TCP网络协议提供了与Internet 的标准接口，简化了ZigBee网络采集环境参数接收以及控制信息传递；数据处理则是系统上位机软件的核心部分，提供图形用户界面、直观展示节点参数曲线对比，并提供二维码生成功能，生成相应的二维码提供给消费者进行扫描，扫描后即可生成连接，下载相应手机APP，随时随地查询家居环境甲醛浓度；数据保存部分主要针对数据保存查询处理等工作，亦可将数据导出为表格文件，方便对数据进行详细分析。试验结果表明：所开发的上位机软件具有良好的稳定性、完善的功能性和便捷的人机接口等优点，实现了对各种传感数据和系统数据的有效组织与管理。

3.1.1上位机总体概述

上位机监控软件由数据接收，数据处理，数据管理三个部分组成，并形成了前台信息展示、后台数据管理两大模块,同时每个模块即为一个单独的线程，

确保监测系统健壮性；每个模块完成相应功能，相互联系。

数据处理部分为上位机核心部分，负责全部的可视化操作。上位机软件总体功能，如图3-1所示。

图3-1 系统整体框图

3.1.3功能模块

上位机软件由账户设置、实时数据显示、历史数据数查询，和设备管理功能模块组成四大功能模块。

（1）账户管理

账户管理是为用户提供的一个方便快捷的管理界面，包括基本功能用户名更改，登入密码更改，绑定QQ、邮箱等，其中最为重要的是API KEY生成功能，API KEY是该上位机平台识别底层设备的一个序号，通过该序号即可准确的识别室内不同房间，如卧室、厨房、客厅、卫生间等分布在不同地方的传感器。如图3-2所示为账户管理界面。

图3-2 账户管理界面

（2）实时数据显示

实时数据显示界面主要功能是显示当前时刻节点发送过来的数据，通过

该数据可以实时查询室内甲醛浓度，方便快捷如图3-3所示。

（3）历史数据数查询

通过历史记录功能，用户可以查询前一个月内节点发送过来的数据，方便对大量的实测数据进行分析处理，如图3-4所示。

图3-4 历史数据数查询

（4）设备管理

设备管理又由增加新设备和对已注册设备进行管理两部分组成，用户可以随时在原有基础上增加新增添的传感器设备，并进行数据显示，方便对对设备同时进行管理，如图3-5所示。

图3-5 新增设备

设备管理界面主要功能就是对已加入设备进行详细的描述，具体包括设备名称、设备备注、标签、所在位置、经度纬度等，通过设备管理界面，

用户可以清楚地知道自己所布置的传感器设备的所有信息，如图3-6所示。

图3-6 设备管理界面

数据保存采用MySQL数据库，MySQL是最流行的关系型数据库管理系统,它是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就提高了速度并增加了灵活性。MySQL所使用的SQL语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。

上位机软件系统通过PHP技术针对网络上传的数据进行处理，导出存储在MySQL的数据并进行整合生成动态的曲线图，系统网络连接则显得尤为重要。网络数据处理技术主要任务是数据的接收，数据的解析。通过网关上传到服务器，存储到数据库中，利用数据库的数据，生成相应的折线图，将节点开始监测的数据到当前监测的数据进行显示，使用户能实时观察到室内环境甲醛浓度信息，从而减少人工观测的复杂性和不确定性，如图3-7所示。

图3-7 环境甲醛浓度数据折线图

3.2 小结

本章主要介绍了上位机系统和WEB服务器的设计。软件作为无线传感器网络系统不可缺少的一部分，其设计也关系到整体系统的可行性。一般软件设计分模块设计，而且编写程序前绘制程序流程图，程序流程图相当于逻辑功能的设计，根据流程图编写程序，思路清晰、减小软件开发的周期。而WEB 服务器的使用扩大了系统的应用范围，增加了用户数量，支持任何入网终端访问，提高了无线传感器网络的使用价值。

第四章网关数据收发软件设计

网关是实现ZigBee网络与Internet网络相互连接的关键器件。网关设计主要包含三个部分：主处理程序，协调器驱动程序，GPRS模块驱动程序。软件的逻辑正确性，稳定性是系统实现的关键。

4.1硬件系统

4.1.1 SIM900A 开发板

网关采用了重庆DQ电子的SIM900A开发板，此开发板主要功能偏重于SIM900A通信模块的使用，同时具有2.4G 模块接口等，对于物联网的开发提供了很大的便利条件。开发板上使用的SIM900A模块是由SIMCOM公司制造的双频GSM功能模块，该模块设计相对成熟，市场使用率高，性能稳定可靠，其双频段适合在国内网络环境使用。SIM900A的主要功能有：语音通话、短信收发、GPRS网络数据收发（可无线透传）。

SIM900A 使用串口与外部控制设备相连接，使用标准和扩展AT指令集来控制模块，在使用上十分方便。SIM900A开发板可以完成短信收发，无线上网，TCP/UDP协议收发数据，SIM900A内部协议采用打包方式收发数据，进行打电话与接电话功能，用户不必了解SIM900A模块的PCB板，只要熟悉模块的AT 指令系统，即可进行相应的应用开发，以缩短用户的研发周期。作为一个终端产品它内置了无线GSM/GPRS 通信模块，集成了标准的RS232接口以及SIM 卡，电源可以用5-12 V DC 也可以用USB 取电，可以用AT 命令通过串口对它进行设置。这使它在声音和数据通讯上成为一个通用的GSM/GPRS 三频终端产品。SIM900A功能模块现在应用非常广泛，像在物流追踪、实时监控、远程数据交互等诸多无线通讯领域都非常适用。

4.1.2 协调器

ZigBee协调器采用的是我们自主设计的底板。协调器通过串口与SIM900A相连，配对串口波特率实现数据传输。协调器在ZigBee无线网络中起组建网络，维护网络，网络管理的作用，协调器如图4-1所示。

图4-1 协调器硬件图

协调器射频模块核心处理芯片是CC2530，CC2530是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（Soc）解决方案。它能够以非常低的材料成本建立强大的网络节点。CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗[14]。

4.2 软件系统

4.2.1 GPRS模块程序设计

GPRS模块在无线网关设计中起到了至关重要的作用，利用SIM900A模

块内置的TCP/IP 协议，设计了TCP 的客户端，系统启动即绑定上位机客户端。GPRS 模块程序流程图如图4-2所示。

开始发AT+CIPCSGP=1,"cmnet"收到ＯＫ

Ｎ发AT+CLPORT="TCP","3028"Ｙ收到ＯＫ

Ｎ发AT+CSTT Ｙ收到ＯＫ

Ｎ发AT+CLPORT="TCP","3028"Ｙ收到ＯＫ

Ｎ发AT+CSTT Ｙ收到ＯＫ

Ｎ发AT+CIICR

Ｙ

收到ＯＫＮ

发AT+CIFSR ＹＹ收到ＯＫ

ＮAT+CIPSTART="TCP","182.97.236.92","8888" 收到ＯＫ

Ｎ发AT+CIPSEND Ｙ收到>

发送数据

结束图4-2 GPRS 程序控制流程图

按照上图发送的命令顺序，在每条命令收到确认信息后接着发送下一条指

令，需要注意的是最后在输入发送数据之前收到的是“>”字符，而不是OK 字样。

根据SIM900A 自带的指令完成网络（TCP ）数据的转发。

发送的命令格式和顺序为：

(1) AT+CIPCSGP=1，"cmnet"

CMNET 是China Mobile Net 的缩写，它是中国移动GPRS 网络的接入

点的名称（Access Point Name ，缩写APN ），通过CMNET 可以获得完全的Internet 访问权，并且提供NAT 服务。CMNET 、CMWAP 都是手机上网使用的接入点的名称。通过CMNET 可以获得完全的Internet 访问权，通过CMWAP 只能访问WAP 网站，不过CMWAP 使用HTTP 代理协议和WAP

网关协议可以访问到Internet，而CMNET则适用于所有协议，它也是标准的TCP/IP协议[15]。

(2) AT+CLPORT="TCP"，"3028"//端口号可以随便设置

(3) AT+CSTT //开始工作

(4) AT+CIICR //激活GPRS连接

(5) AT+CIFSR //查看梦网分配的内网IP

(6) AT+CIPSTART="TCP"，"222.73.22.204"，"8080" //连接远端接收端

其中222.73.22.204为上位机的公网IP地址，8080为连接所用端口号。（其中上位机的IP地址必须是外网IP才能接收SIM900A发过来的数据，外网IP 可以通过手机USB上网获得；若是内网，则还需要设置路由转发规则[没有试验过]）CONNECT OK //连接成功返回connect OK字样。

(7) AT+CIPSEND //启动发送> Hello every one!（待发送内容）

0x1a（发送内容必须是0x1a结尾），返回SEND OK //发送成功

senddata(QByteArray)为发送函数，具体实现SIM900A控制与数据的转发。

void Widget::senddata(QByteArray datastr)

{

Initsenddata(); //发送AT+CIPSEND之前的命令

SendCMD(_CIPSEND); //发送AT+CIPSEND

SIM900A->write(datastr);

char ch[1];

ch[0]=0x1a;

SIM900A->write(ch，1); //发送回车

//SIM900A->write(0x1a);

}

4.2.3 ZigBee协调器程序设计

协调器在ZigBee无线传感器网络中起着组建网络，维护网络，网络管理的作用，是底层节点的网络的控制中心和上传数据的纽带。ZigBee协调器程

ZLT-MONITOR 机房设备及环境集中监控系统方案

ZLT-MONITOR 机房设备及环境集中监控系统方案

目录 第1章前言 (3) 1.1概述 (3) 1.2工程概况 (4) 1.3设计依据 (5) 1.4设计原则 (5) 第2章ZLT-MONITOR机房设备及环境集中监控系统介绍 (5) 2.1概述 (5) 2.2监控系统主框图 (6) 2.3监控对象及内容 (7) 2.3.1配电系统 (7) 2.3.2环境系统 (7) 2.3.3消防系统 (8) 2.3.4保安系统 (8) 2.3.5网络监控系统 (8) 2.4ZLT-MONITOR机房设备及环境集中监控系统优越性 (8) 2.4.1技术先进性： (8) 2.4.2WEB浏览功能 (10) 2.4.3使用方便简单 (10) 2.4.4监控系统项目实施的管理先进性 (10) 2.4.5售后服务有优势 (10) 第3章XXX机房设备及环境集中监控系统方案 (11) 3.1系统硬件结构图 (11) 3.2系统设计概述 (12) 3.2.1供配电系统 (13) 3.2.2温湿度监控系统 (14) 机柜温湿度监控 (14) 机房温湿度监控 (15) 3.2.3门禁系统 (16) 3.2.4消防系统 (17) 3.2.5防盗报警及图像联动监控系统 (18) 3.3系统软件部分功能介绍 (19) 软件平台: (19) 软件特点: (21) 软件功能: (24) 技术参数: (31) 3.4主要硬件说明 (32) 3.4.1温湿度传感器 (32) 3.4.2微控器 (34) 3.4.3电量检测设备 (38) 3.4.4门禁系统 (40)

第4章工程报价 (43) 第5章工程进度安排 (43) 第6章培训及售后服务 (44) 6.1培训内容： (44) 6.2售后服务 (44)

基于物联网的室内环境甲醛监控系统设计与实现

基于物联网的室内环境甲醛监控 系统设计与实现

目录 第一章绪论 0 1.1 选题背景 0 1.2小结 0 第二章作品方案设计 (1) 2.1 作品方案 (1) 2.1.1 作品概述 (1) 2.1.2 上位机软件设计及WEB服务器设计 (2) 2.1.3 网关设计 (3) 2.1.4 ZigBee无线传感器网络的设计 (4) 2.2 预期目标 (5) 2.3 小结 (5) 第三章上位机与WEB服务器设计 (6) 3.1上位机软件设计 (6) 3.1.1功能模块 (7) 3.2 小结 (12) 第四章网关数据收发软件设计 (12) 4.1硬件系统 (13) 4.1.1 SIM900A 开发板 (13) 4.1.2 协调器 (14) 4.2 软件系统 (15) 4.2.1 GPRS模块程序设计 (15)

4.2.3 ZigBee协调器程序设计 (17) 4.3小结 (18) 第五章底层ZigBee节点软硬件设计 (19) 5.1硬件系统 (19) 5.1.1 ZigBee节点底板电路设计 (19) 5.1.2 甲醛检测传感器MS1100-P111 (20) 5.2软件设计 (21) 5.3小结 (22) 第六章测试和结果分析 (23) 6.1测试目的与方案 (23) 6.2 上位机软件测试 (24) 6.3 网关测试 (25) 6.4 底层ZigBee网络测试 (26) 参考文献 (27) 附件 (28)

第一章绪论 1.1 选题背景 甲醛具有比较高的毒性并且被我国列入在有毒化学品优先控制名单上。甲醛己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。它是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物质之一。甲醛问题己成为全球公共卫生关注的焦点。 近年来，家庭装修成为人们时尚的追求，但在美化了居室环境的同时，也因很多装饰材料中含有毒物质，造成室内空气污染，特别是室内甲醛污染更为严重，对人体的健康造成了极大的危害。 因此加强对甲醛污染的监测和控制，对于保护人类日常生活的健康具有要的理论意义和实践意义。除采用常规方法将其去除外，对存在甲醛的环境及时通风是关键。本项目针对甲醛检测、开风扇或其他排气装置进行通风、报警展开设计，稀释甲醛浓度，使其达到允许浓度，同时报警，提醒人们注意健康。当然，本系统不仅仅只是适用于家庭室内，也适用于生产装演材料、家具厂等场合。 1.2小结 结合以上所述，研究一套低成本，高效率的甲醛监控系统，对于解决家庭室内环境甲醛浓度监测难、不好控制、保障人们日常生活安全具有重要意义，同时也具有很大的市场前景和现实意义。

环境与设备监控系统(BAS)

126环境与设备监控系统（BAS BASS控制中心、车站两级管理，实现控制中心、车站、就地三级控制。中央级和车站级监控功能由综合监控系统实现。BAS乍为综合监控系统中的一个子 系统，通过各级的有机配合，最终实现BAS勺整体功能。 BA隘控对象主要以通风系统设备为重点，监控对象主要包括：通风系统；给排水系统；照明系统；乘客导向系统；自动扶梯与电梯等。 14.6 BAS系统质量控制要点 14.6.1质量控制的重点、内容和方法 14.6.2环控主机安装 1?设备安装前应进行检验，要符合下列要求： ⑴设备外形完好无损，内外表面漆层完好。 ⑵设备外形尺寸、设备内主板及接线端口的型号、规格符合设计要求，备品备件齐全。 ⑶按图纸连接主机、不间断电源、打印机、网络控制器等设备。 ⑷设备底座位与设备相符，其上表面应保持水平。 2?中央控制及网络控制器等设备的安装要符合下列规定： ⑴控制室、网络控制器应按设计要求进行排列，根据柜的固定孔在基础槽钢上钻孔，安装时从一端开始逐台就位，用螺栓固定，用小线找平找直后再将各螺栓紧固。 ⑵对引入的电缆或导线进行校线，按图纸要求编号。 ⑶标志编号与图纸一致，字迹清晰，不易褪色；配线应整齐，避免交叉，固 定牢固。

⑷交流供电设备的外壳及基础应可靠接地。 ⑸中央控制室一般应根据设计要求设置接地装置。当采用联合接地时，接地 电阻不应大于1欧姆。 14.6.3现场控制器DDC勺安装 ⑴DDC可安装在被控设备机房中(如冷冻站、水泵房、空调机房等) 。可在 设备附近墙上用膨胀螺栓安装。 ⑵DDC与被监控设备就近安装。 (3)DDC距地1500mn安装。 ⑷DDC安装应远离强电磁干扰。 ⑸DDC勺数字输出宜采用继电器隔离，不允许用DDC数字输出的无源触点直接控制强回电路。 ⑹DDC的输入、输出接线应有易于辨别的标记。 ⑺DDC安装应有良好接地。 ⑻DDC电源容量应满足传感器、驱动器的用电需要。 14.6.4监控系统的设备安装 1 ?温度传感器安装 ⑴室内/室外温度传感器的安装。 ①室内温度传感器不应安装在阳光直射的地方，应远离室内冷源，如暖气片、空调机出风口。远离窗、门直接通风的位置。如无法避开则与之距离不应小于 2m。 ②室内温度传感器安装要求美观，多个传感器安装距的高度应一致，高度差不应大于1mm同一区域内高度差不应大于5mm ③室外温度传感器应有遮阳罩，避免阳光直射，应有防风雨防护罩，远离风口、过道。避免过高的风速对室外温度检测的影响。 ⑵水管温度传感器的安装。 ①水管型温度传感器不宜在焊缝及其边缘上开孔和焊接安装。水管温度传感器的开孔与焊接应在工艺管道安装时同时进行。必须在工艺管道的防腐和试压前进行。 ②水管型温度传感器的感温段宜大于管道口径的二分之一，应安装在管道的 顶部。安装在便于调试、维修的地方。

基于物联网的生态环境监测

1 、生态环境监测的定义 对于生态环境监测，许多人有不同的理解。全球环境监测系统将其定义为是一种综合技术，可相对便宜地收集大范围内生命支持系统能力的数据。前苏联学者曾提出，生态监测是生物圈的综合监测。美国环保局把生态监测定义为自然生态系统的变化及其原因的监测。国内有学者提出“生态监测就是运用可比的方法，在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程，监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决策依据”，这一定义从方法原理、目的、手段、意义等方面作了较全面的阐述。 2 、生态监测的对象 生态环境监测已不再是单纯的对环境质量的现状调查，它是以监测生态系统条变化对环境压力的反映及趋势，侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题。生态监测的对象包括农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等，每一类型的生态系统都具有多样性，不仅包括了环境要素变化的指标和生物资源变化的指标，同时还要包括人类活动变化的指标。另外根据《生态环境状况评价技术规范》的生态环境质量指标：生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数和环境质量指数，提出了生态监测的因子。 3 生态监测的类型

根据生态监测2个基本的空间尺度，可将其划分为宏观生态监测和微观生态监测两大类。 (1)宏观生态监测。是在大区域范围内对各类生态系统的组合方式、镶嵌特征、动态变化和空间分布格局及其在人类活动影响下的变化等进行监测。主要利用遥感技术、地理信息系统和生态制图技术等进行监测。 (2)微观生态监测。其监测对象的地域等级最大可包括由几个生态系统组成的景观生态区，最小也应代表单一的生态类型。它是对某一特定生态系统或生态系统集合体的结构和功能特征及其在人类活动影响下的变化进行监测。 宏观生态监测起主导作用，且以微观生态监测为基础，二者既相互独立，又相辅相成。 4 、生态监测的特点 生态监测是一个综合性的工作，牵涉到多学科的交叉，它包含了农、林、牧、副、渔、工等各个生产领域。又是一个长期性的复杂性的工作，因为生态系统的发展是十分缓慢的复杂变化过程，受污染物质的排放、资源的开发利用，还有自然因素等的影响，长期监测才能揭示其变化规律。其还具有分散性，生态监测站点的选取往往相隔较远，监测网的分散性很大。同时由于生态过程的缓慢性，生态监测的时间跨度也很大，所以通常采取周期性的间断监测。 生态监测系统性强。生态监测本身是对系统状态的总体变化

电信局环境集中监控系统设计方案

XX市电信局环境集中监控系统 方 案 （一）总体概述 本系统通过“97网”构成监控网络，利用视频、数据、控制连接实现集中监控、集中管理。在需要的情况下，可实现与110报警台联网。可以和动力集中监控系统、交换网管系统、传输监控系统、OMC系统及九七网络系统组成XX 本地网网管集中维护系统。 网络总体结构如附页1 （二）系统主要功能 1．系统控制机功能简介： 本系统的监控控制机采用南方通信器材有限公司研制的“天目”网络多媒体视频监控系统，具有以下特点： ☉系统为分布式计算机结构，有网络系统的一切优点 ☉NT、Windows 95环境下调试通过，可以利用Windows提供的各种系统工具☉采用小矩阵级联的方式，以部分连通矩阵满足应用需求，减少了设备的浪费，提高了系统投资效率。 ☉互为主、分控方式 ☉多画面（16）显示、多文档方式

☉多级用户权限设置： ☉有特点的视频源名称命名方式 ☉具有层次关系的监视布防图调用。 ☉丰富灵活的报警联动 ☉动/静态图象效果设置 ☉操作方便直观 ☉报警参数设置方式灵活 2．系统网络互控结构： 本系统按TCP/IP协议组网，通过“97网”构成监控网络。监控单元主控机作为网络的主控节点，完成系统视频和报警的功能。分控机作为分控节点，通过所连主控机完成操作。任意两台主控机可以设置成互为分控模式，从而实现网络互控。从网络角度而言，每个监控单元主控机的级别都是相同的。 3．数字硬盘录像系统： 本系统采用新型的数字硬盘录像系统，代替传统的长延时录像机。数字硬盘录像系统通过数字压缩处理技术，可以对16路视频图象进行处理，并存储在计算机硬盘上。16路视频的存储速率为4帧/秒/路（65帧/秒均匀分布于16路视频输入），标准配置（20Gb硬盘）可以存储1个月图象。图象的检索可以自动进行，只需用鼠标在屏幕上输入起止时间。可以通过WAN远程调出已存储的录像数据异地回放。 （三）系统的构成 1．监控总控中心的构成： 1）视频的显示： 总控中心对系统所有SU的视频进行监视。监视的方式采用电视墙集中监视方式：监控中心建立电视墙监视器，每一个监视器通过一个远程分控机对应一组SU主控机，远程分控机作为远程视频传输模块，从对应的SU 主控机接收远程视频，将其显示在监视器上，并完成对该SU主控机的视频控制。

基于单片机的室内环境智能化监测系统设计说明

2016届毕业生毕业设计说明书 (原创保证能用) 题目: 基于单片机的室环境智能监测系统设计 院系名称：专业班级： 学生：学号： 指导教师：教师职称：

2016 年05月25日

摘要 随着社会的发展，科学技术的提升，生产生活的不断优化，人们的生活水平也在随之不断提高，因此人们也开始越来越重视室环境发舒适程度。住宅不仅是家庭团聚和生活的场所，而且还是人们生活的重要物质保障，但随着装修材料的肆意使用和生活用品的日益广泛，居住环境的隐患大幅度提高，室环境污染已成为严重影响现代人类健康的杀手之一，严重影响着人们的生产生活。因此尤为重要的便是室环境的监测，不仅要灵敏的检测出各种有害气体的浓度大小，也要具有报警功能，可以时刻提醒危险。当下市面上也有很多监测室环境的装置仪器，但其大部分价格偏高而且功能相对单一局限，因此非常需要能够综合监测室温湿度和有害气体的智能系统。 本设计主要运用了如下几方面的功能： 1．将单片机和温湿度、气体传感器相连接，实现实时采集和读取室温湿度值以及监测气体浓度，达到预期效果。 2．利用LCD完成了显示电路的设计。 3．利用蜂鸣器报警功能，当气体浓度值和温湿度值超过设定的标准值时，实现自动报警功能。 4．当温湿度超限时，LCD显示器可以立即提示并结合发光二极管报警，当气体浓度超限时采用发光二极管报警。

关键词：单片机；声光报警；LCD显示电路；室环境监测 Title The design of indoor environmental intelligent monitoring system based on the Single Chip Microcomputer Abstract With the development of society, the improvement of science and technology, the continuous optimization of production and life, people's living standards have been improved, so people have begun to pay more attention to the indoor environment. Residence is not only the place of family party and life, but also an important material guarantee of people's lives. But with the wanton use of decoration materials and daily necessities, the hidden danger of the living environment is greatly improved. Indoor environment pollution has become one of the serious killer on the modern

视频监控系统设计规范

视频监控系统设计规范 一、设计原则 目前工程中基本都设计图像监控系统，比较能直观的反应现场设备运行状况，同时兼顾重要场合的安全防备，根据现场用户需求及使用情况，结合以往工程施工经验，视频监控系统设计的原则以保证图像的清晰性、流畅性、功能实用性为主，同时兼顾价格因素。 二、系统总体功能设计 室内环境包括：中控室、泵房、配电室 2、室外环境主要包括：水厂、泵站、水源地的厂区监控。 河道、闸门、水库的环境监控。 三、现场使用条件需求分析 1、中控室：光照强度较高，监控面积小（约20-50平方米），要求安装布 线规范美观，24小时不间断监控。 2、配电室：光照强度较低，监控面积小（约20-30平方米），既要监控整 体又要看到局部，24小时不间断监控。 3、泵房：光线较暗，监控面积小（约50-80平方米），既要监控整体又要 看到局部，24小时不间断监控。 4、水厂、泵站的厂区：因室外环境，光照较强，监控距离100-150米，24小时不间断监控，对重点部位有特殊监控要求（人员入侵时报警提醒，同时进行图像跟踪）。 5、水源地环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离50-100米，24小时不间断监控，有特殊监控要求（人员入侵时报警提醒，同时进行图像跟踪），

同时需音频采集及高音喊话功能。 6、河道、闸门环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离200-300米，24小时不间断监控，既要监控整体又要看到局部，夜视功能要求较高，清晰度要求较高，要求透雾功能。 7、水库环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离300-1000米，24小时不间断监控，既要监控整体又要看到局部，夜视功能要求较高，清晰度要求较高，同时需音频采集及高音喊话功能，要求透雾功能。 四、主要设备说明 主要指标如下： 4.1.1机芯： 常用CCD和CMOS两种类型的感光芯片。 CMOS产品低能耗、高像素、低成本、噪点控制好、宽动态性能优越。 CCD产品高能耗、低像素、高成本、噪点控制一般、宽动态性能差。4.1.2镜头、光圈、焦距、尺寸 4.1.2.1.镜头 广角镜头：视角在90度以上，一般用于电梯轿厢内、大厅等小视距大视角场所；2.8mm，2.5mm 标准镜头：视角在30度左右，一般用于走道和小区周界等场所，1/2”CCD 摄像机，标准镜头焦距定为12mm；1/3”CCD摄像机，标准镜头焦距定为 8mm；1/4”CCD摄像机，标准镜头焦距定为6mm； 视角在60度以上用于5*5米左右场所3.6mm4mm 视角在50度以上用于8-10米左右场所6mm

基于物联网的环境监测实现研究

基于物联网的环境监测实现研究

摘要 近年来物联网（TheInternetofthings）的概念和技术逐渐成为研究的热点，被认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。物联网是通信网络的延伸，它能够使我们的社会更加自动化，降低生产成本提高生产效率，借助通信网络随时获取远端的信息。而作为物联网技术基础的无线传感器网络是当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。本文研究了物联网技术在环境监测系统的应用，尤其是在严酷环境中对环境参数的检测和采集，对无线传感器网络的几种关键技术，如节点供电、自组织路由，以及和互联网的连接等进行了研究，给出了具体解决方案、硬件和软件路由设计等。 关键词：物联网、无线传感网、环境监测、ZigBee、TinyOs 目录 1 前言......................................................................................... 错误!未指定书签。2物联网与无线传感网............................................................. 错误!未指定书签。 1.1.环境监测典型应用................................................... 错误!未指定书签。 3 物联网环境监测系统设计..................................................... 错误!未指定书签。 3.1无线采集节点设计.................................................................. 错误!未指定书签。 3.1.1节点结构及功能设计........................................................... 错误!未指定书签。 3.1.2硬件设计............................................................................... 错误!未指定书签。 3.2节点路由协议实现................................................................. 错误!未指定书签。 3.3 无线网关设计 .............................................................. 错误!未指定书签。 3.3.1网关与上位机通讯协议....................................................... 错误!未指定书签。 3.3.2 网关路由协议实现............................................ 错误!未指定书签。 3.4上位机通信与数据分析处理.................................................. 错误!未指定书签。 3.4.1上位机通信软件结构........................................................... 错误!未指定书签。 4 结束语..................................................................................... 错误!未指定书签。1前言 近年来物联网的概念和技术被广泛关注，普遍认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。美国研

室内环境参数监测系统设计

毕业设计（论文）任务书 城南学院自动化（工业自动化）专业班题目室内环境参数监测系统设计 任务起止日期： 2013年 3 月 17 日～ 2013年 6 月 20 日 学生姓名奎文俊学号 201097250207 指导教师王玉凤 教研室主任年月日审查 院长年月日批准

一、毕业设计（论文）任务

注：1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。 2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。 3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载

二、毕业设计（论文）工作进度计划表 注：1. 此表由指导教师填写； 2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3. 进度安排请用“一”在相应位置画出。

三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表 注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。 2. “组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神，根据学生具体执行情况，如实填写。 3. “完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议 4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。

四、学生毕业设计（论文）装袋要求： 1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。 (1) 封面 (2) 扉页 (3) 毕业设计（论文）任务书 (4) 中文摘要 (5) 英文摘要 (6) 目录 (7) 正文 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录（公式的推演、图表、程序等）(11) 附件1：开题报告（文献综述） (12) 附件2：译文及原文影印件 2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。 3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。 4.《毕业设计(论文)成绩评定册》一份。 5．论文电子文档[由各学院收集保存]。 学生送交全部文件日期 学生（签名） 指导教师验收（签名）

基于单片机的室内环境监测系统设计

基于单片机的室内环境监测系统设计 发表时间：2018-08-10T16:04:40.997Z 来源：《科技中国》2018年6期作者：张策闫永纯于水闫兵张秀君[导读] 摘要：随着科学技术与信息技术的飞速发展与不断完善，超远程的实时监控越来越受到关注，尤其在工业生产以及国防建设中起着至关重要的作用。文章介绍了利用单机片、GSM网来实现对室内环境的远程监控，进一步提升人们的生活质量。 摘要：随着科学技术与信息技术的飞速发展与不断完善，超远程的实时监控越来越受到关注，尤其在工业生产以及国防建设中起着至关重要的作用。文章介绍了利用单机片、GSM网来实现对室内环境的远程监控，进一步提升人们的生活质量。 关键词：单片机室内环境监测系统设计引言：随着人们生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也越来越高，在使用煤取暖的过程中经常发生煤气中毒事件，给国家以及人们造成巨大的损失。因此需要进一步完善监控系统，通过GSM网络为远距离传输数据提供必要的媒介，最大程度地保证人们的生命财产安全。 一、系统工程过程与总体结构 现阶段，我们已经进入到信息化时代，在科学科学技术与信息技术迅猛发展的时代背景下，超远程的实时监控系统悄无声息的出现在人们的视野中，以其较大优势与新颖性为当前家庭起居、生活以及出门带来极大的方便与全新的理念，极大了方便了人们日常生活、工作与学习，进一步优化了生活品质。目前，我国已经建立了相对完善的GSM网络，其主要的业务就是进行语音通信，该网络以其独立的优势被广泛应用。通过GSM网络建立一个环境监测网络，每个家庭都需要一个发射机与一个传感器，并将监测到信息及时反馈到监控中心。系统是以住宅为平台，通过计算机网络技术与无线传感器网络技术等，将家电、娱乐设施以及安防系统等各个方面进行远程控制，从而形成现代智能化环境，既可以消除安全隐患，又有利于环境的改善【1】。 本系统的工作过程就是监测到现场的空气污染情况，并根据环境污染程度将这个情况传输到环境监控中心，通过计算机作出相应的分析与评估，并采取针对性措施进行有效防范。这样就建立了一个以监控室为中心和以若干个基本监测点的监测系统。从本质上将，就是将采集到的数据信息，利用现有的GSM网络，将数据信息以短消息的方式发送出去，接受模块将接收到的信息传输到PC机上，从而完成一系列的监控过程。现阶段，由于受到人们理念、生活方式以及经济发展水平等多方面的限制，本系统还无法在全国家庭中应用。从某种意义上将，GSM网络他代表着一种引领未来的趋势，以全新的理念与生活方式冲击着传统生活方式。其具备的所有功能主要是依赖于智能家居控制系统中的家庭网络控制器，将居住地与外部环境相连接，人们不需要出门就可以知外面的世界，突破了地域与实时间的限制【2】。 二、数据采集部分 GSM网络的段消息业务应用十分广泛，利用GSM手机短信模块，将现场采集到的新信息发送到监控室。本系统总共划分为数据采集模块、单机片控制模块与发射、接受以及监控模块。该部分有传感器、模数转换、单片机系统构成的，其中无线传感器主要依赖与无线传感器网络技术，无线传感器网络技术一门综合性比较强的学科，也就是说在具体应用中，无线传感器网络技术会涉及到多方面专业知识与专业技能，对技术人员与操作人员的专业能力与综合素养具有极高要求。无线传感器网络利用互联网技术，设置多个无线传感器网络实现应用功能的底层核心，无线传感器网络设计在系统集成之前需要经过准确验证，也就是说网络系统在投入使用前需要经过严格的认证与试验，以保证无线传感器网络设计符合相关功能要求与性能要求。从本质上讲传感器的主要作用就是感知CO的存在，根据CO浓度的不同输出不同的信号。此外，验证方法包括形式化验证与协调模拟，无线传感器网络设计过程包括很多环节，通过无线方式来准确采集环境中所需要的参数，接受监控中心发出的命令，从而将这些数据信息传输到处理器，这就是模数转换器的作用，将传感器输送来的模拟信号转换成数字信号，再转换成相应信号发送到单片机进行处理【3】。 三、传输部分 传输部分主要是将已经采集到的数据信息通过无线发射模块发送出去，这个过程需要解决单片机与发射模块之间的电平转换问题，还包括二者的通信问题。 单片机与发射模块之间的电平转换是GSM网络设计的关键环节，在一定程度上直接影响着远程控制模块的安全性与稳定性。不像传统设计，一旦任何系统模块出现问题都不会导致整个设计重新进行，节省了设计成本，提高设计的准确度与科学性。在远程控制设计过程中，在目标系统投入生产之前，对整个系统设计进行模拟分析，以此保证单片机与发射模块之间的电平转换设计的准确性，一旦发现任何错误可以及时修正。实现与监测系统无线联络的对接，比如升温、降温、制冷以及开机等功能。此外，对整个远程监测控制系统设计过程进行实时跟踪与监督，对串口的控制要通过对串行口控制寄存器SCON与功率控制寄存器PCON设置来实现，及时发现潜在错误，并采取相应的防范措施，从而保证远程控制系统整体运行的稳定性与安全性。 四、计算机监控 WA VEOM是我们所采用的发射装置，它内部有个GSM MODEM部件，这个发射模块可以准确地发送和接受所有短信息，主要应用在远程监控领域中。在本系统中主要是利用GSM网络资源，结合单片机控制与PC机控制，实现对室内环境的远程监控。以GSM网络为基础，可以进行全方位与多层次的信息交互操作，进而保持家庭外部信息交流通常，即使不出家门也知道外面发生的事件，并通过获取外部信息来满足自己的多样化需求。我们采用合理的编写程序来与监控界面有效衔接，主要作用就是将接受模块接受到的数据信息通过COM1或者COM2端口接入到计算机中，然后，通过相关程度的运算，将数据信息转换成我们在PC屏幕上所显示出来的画面。这里所说的接受模块数据输出接口与计算机的COM1或者COM2端口都必须要符合云通信的相应协议，也就是说在很大程度上它们不需要接口转换电路就可以实现物力连接【5】。 最后，本系统只需要整个系统输入发生变化的元件，根据元件信息进行精准计算、模拟，可以最大程度地保证结果的准确性与真实性，不像传统的设计程序，需要经过复杂的计算流程。TPS-333感稳传感器可以检测出燃烧程度以及放热造成周围环境的变化，通过简单、快捷的计算与模拟方式，大大提高系统运行效率，节省大量人力与物力，在处理速度上具有绝对优势。而且通过改造的事件，本系统可以对模块之外的信息进行适当的接收与处理，扩展处理范围与对象。这个系统会接受新的事件，并根据事件发生的先后顺序将其插入到相应的位置中。事件队列会不断的被替换、更新以及删除，整个过程是的不断发展变化的，是一个动态模拟过程。同时，门上可以安装门磁传感器，用户不在家外出时，一旦门的开关发生异常现象或者其他变化时，远程控制系统就会发出相应信号，最大程度的保护用户的生命财产安全。

数据中心机房动力设备与环境集中监控系统解决方案

数据中心机房动力设备及环境集中监控系统解决方案

第一章项目概述 一、工程概述 本次数据中心机房改造项目主要建设内容有：机房装修、机房供配电系统（包括机房内的主设备用电、辅助设备用电）、机房UPS电源及蓄电池系统、机房综合布线及机柜系统、机房监控系统（视频监控、场地环境监控系统和机房消防报警及灭火系统等几部分）。 二、设计依据 本设计依据： 1、以下规范和标准。 GB /T2887-2000《计算站场地技术要求》 GB 9361-88《计算站场地安全要求》 GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》 GB6650-86《计算机机房活动地板技术条件》 ST/T30003-93《电子计算机机房工程施工及验收规范》 GB 1838-93《室内装饰工程质量规定》 ITU.TS.K20：1990《电信交换设备耐过电压和过电流能力》 ITU.TS.K21：1998《用户终端耐过电压和过电流能力》 GB 50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB 50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 JGJ 73-91《建筑装饰工程施工及验收规范》 GB 50243-97《通风与空调工程施工及验收规范》

GB 50054-95《低压配电设计规范》 三、设计原则 根据数据中心的现状，此次所做的设计必须满足当前单位的各项业务应用需求，尤其是作为行业专业应用，同时又面向未来快速增长的发展需求，因此应是高质量的、灵活的、开放的。设计时考虑避免下列外界因素：电磁场、易燃物、易燃性气体、磁场、爆炸物品、电力杂波、潮气、灰尘等影响。 ?实用性和先进性 采用先进成熟的技术和设备，尽可能采用先进的技术、设备和材料，以适应高速的数据与需要，使整个系统在一段时期内保证技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应未来业务的发展和技术升级的需要。 ?安全可靠性 为保证各项业务应用，网络必须具有高可靠性，决不能出现单点故障。要对机房布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高电脑机房的安全可靠性。 ?灵活性与可扩展性 数据中心机房必须具有良好的灵活性与可扩展性，能够根据机房业务不断深入发展的需要，扩大设备容量和提高用户数量和质量的功能。应具备支持多种网络传输，多种物理接口的能力，提供技术升级设备更新的灵活性。 ?标准化 数据中心机房系统整体设计，要基于国际标准和国家颁布的有关标准，包括各种建筑、机房设计标准，电力电气保障标准以及计算机局域网、广域网标准，坚持统一

基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告

基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告 1研究课题的目的和意义，以及国内外现状 经济持续快速的发展，人们生活水平不断改善，但空气质量却急剧下降。人们对各种室内环境的要求也越来越高0。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等，难以适应人们的要求。基于以上背景，本文设计了基于单片机的室内环境监控系统，它能实时自动地采集室内的所需数据，并分析数据传输到我们需要的界面。减轻室外空气污染最早为14世纪，以英国伦敦的烟雾法 为代表。随着社会的进步，经济不断发展，我们对环境也造成了很大的危害。最近随着空气质量的不断恶化，人们最多提及的就是保护环境，为我们创造一片蓝天。生活环境的PM2.5值的上升，让近几年涌现出一大批的空气净化系统，可见空气质量现在对人们的重要性。随着不断的研究，人们对空气质量污染的成因和影响因素有了深刻的认识，解决空气污染的措施也不断完善。人们对不同环境下，不同污染物在室内和室外的相互关系有了一定的认识，也有了检测系统。国外对环境改善处理技术研究较早，正向自动化方向发展。我国对于环境监控技术的起步较晚，目前仍有局限性。国内市场室内环境的监测仪器主要是有害气体检测，功能单一且价格较贵，所以非常必要设计一种多功能且经济的室内环境监测系统。 2系统设计方案 2.1.主要设计内容 本系统是实现一个具备温湿度、烟雾、甲醛、一氧化碳为一体的多功能监测系统，要求其精度合适，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测，与硬件设计部分配合完成室内环境监测系统的总体方案设计。完成系统软件设计部分包括：各个模块软件设计、系统总体软件设计，以及对应的软件代码调试。各个模块包括：传感器数据采集与处理模块、报警、显示、输出驱动模块、与上位机监控中心的RS-485 通讯模块及上位机的人机交互模块等。主要完成的内容如下:

智能家居环境监测系统设计与实现

智能家居环境监测系统设计与实现 智能家居是指在智能化、自动化、信息化的基础上利用传感器网络等进行数据传输，实现家居电器的智能控制，随着4G网络的快速发展，智能家居的及时出现为人们享受生活提供了一个更好的选择。 一、智能家居环境监测系统总体设计 基于ZigBee无线通信技术构建的室内环境监测系统主要实现室内温度、氧气、一氧化碳、二氧化硫、湿度、甲烷和二氧化碳含量等家居环境的检测，其次是监测生活用水、用电和用气的安全性和用量，三是监测室内各种生活家电的状态等。系统设计中，基于ZigBee的传感器节点将室内环境信息发送到无线传感器网络的汇聚节点，通过ARM微处理器实现嵌入式编程，然手通过ARM微处理器和ZigBee汇聚节点实现有效的网络串行通信。通过该系统，采集室内环境信息、输入操作命令、输出操作结果、集中控制室内环境、远程控制家用电器、联动控制室内安防系统等功能。 二、智能家居环境监测系统详细设计 2.1室内环境信息采集功能 通过部署在室内的传感器节点，实现无线传感器网络的室内环境信息采集，以便能够将室内温度、湿度、氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷及生活用水和生活电气等相关信息传递到系统中。信息采集和感知是室内环境系统最基本的功能，需要将传感器节点进行良好的部署和优化，以便在最小能量耗费下实现节点的全方位覆盖。 2.2 室内环境信息传输功能 传感器节点采集相关的网络信息后，通过4G网络传输到ZigBee汇聚节点，汇聚节点将多个传感器节点信息传输到室内监测系统的服务器，以便服务器进行处理。信息传输过程中，为了实现高效数据传输和分发，需要将数据进行压缩和存储，实现传感器网络的聚簇作用，同时为了降低传感器网络的通信开销、平衡节点间负载，需要对传感器网络节点和传输节点进行设计。 2.3 室内环境信息处理功能 数据传输到服务器后，环境监测装置负责处理采集到的数据信息，发现相关的信息超过用户设置的预警值，则传感器检测装置通过4G通信网络以短信或数据通信的方式通知用户，同时将收集的信息存储到服务器数据库中。逻辑业务处理将数据统计分析和预测结果发送到相关界面，以便用户查看和分析。 三、Zigbee无线传感网络系统硬件设计

基于物联网的环境监测系统设计

163 电子技术 1　引言 近几年来，我国不断投入大量的人力、物力和财力，加强环境保护的信息化建设，在环境监测监控系统、环境应急系统等硬件等软硬件建设方面做出了大量的探索和努力。现阶段我国的环境监测监控领域的发展并没有太大突破，尤其是环境监测监控系统的体系结构以及环境监控中的硬件设备等等，在当今物联网技术大发展的趋势下，随着环境监测监控新途径、新方法和新技术的发展，环境监测监控系统建设已经成为下一步环境监控的重要手段，把符合“物物相连”等要求的数据采集终端设备纳入环境监测监控物联网系统。数据采集终端设备之间通过相互协作，完成相关的环境监测业务。现有技术中存在多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题。 2　系统介绍 基于物联网的环境监测系统设计 万　军1 ,张新婷2 （1.科盛环保科技股份有限公司,南京 211500;2.河海大学设计研究院有限公司,南京 210098） 摘　要：本文介绍了一种环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，解决了多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题，具有多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统、数据可靠、有利于判断数据的正确性、便于用户使用和升级、传输方式多样、适用于不同环境监测场合。关键词：物联网；环境监测；系统 DOI:10.16640/https://www.docsj.com/doc/7318820448.html,ki.37-1222/t.2017.12.147 图1　是环境监测物联网系统结构图 如图1所示，环境监测物联网系统包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、设备运行数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据。 环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端；采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪；环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台；环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端；环境监测服务器用于向用户提供环保数据。控制指令包括废气污染物控制指令、废水污染物控制指令、设备运行控制指令、室温控制指令、室内湿度 控制指令。环境监测物联网系统还包括网关，网关用于目的地址解析。 由于采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。 由于物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统，由于物联网利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。 3　小结 （1）采用物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统。 （2）由于采用了废气连续在线监测仪、锅炉运行负荷采集装置、废水在线监测仪、温度传感器、湿度传感器等多种采集终端接入的技术手段，多种环保数据的采集为环境监测服务平台的数据分析提供了更可靠的依据。 （3）上传采集终端自身的工作状态包括废气连续监测仪自身的工作状态和废水在线监测仪自身的工作状态，使得用户能及时发现设备存在的问题，有利于判断数据的正确性以及系统的维护。 （4）采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。 （5）采用环保数采仪的技术手段，由于环保数采仪允许多种协议输入，统一格式输出，解决了传输方式单一的难题。从整体上说，本系统布局合理，连接简单，适用于不同环境监测场合。 作者简介：万军（1982-）,男,江苏南京人,本科,中级,研究方向:电气自动化。

动力环境集中监控系统

综合维护员通信电力专业培训教材 九、动力环境集中监控系统

前言 第一章监控系统建设的目标 第二章动力环境设备的基本知识第三章监控系统网络与硬件 第四章监控系统软件功能 第五章相关网络简介

前言 监控系统是采用数据采集技术、计算机技术和网络技术,以有效提高通信电源、机房空调维护质量的先进手段。本课程仅讲授系统的基本原理，要求学员了解动力设备、空调设备，会计算机应用操作。通过本课程学习，要求基本了解监控系统的工作原理，知道监控内容与现场设备的映射关系，为系统操作和使用打下基础。

第一章监控系统建设的目标 对通信电源、机房空调实施集中监控管理是对分布的各个独立的电源系统和系统内的各个设备进行遥测、遥信、遥调、遥控，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障，通知人员处理，从而实现通信局（站）的少人或无人值守，以及电源、空调的集中监控维护管理，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性。 第二章动力环境设备的基本知识 第一节动力环境设备的分类 根据监控需要，将动力环境设备分为三类： 电源设备：高压配电设备、低压配电设备、柴油发电机组、UPS、逆变器、整流配电设备、DC-DC变换器、蓄电池组等； 空调设备：局部空调设备、集中空调设备； 环境：烟雾/火警、门禁、水浸、温度、湿度、雷击等； （3）监控内容 高压配电设备 （3）进线柜 遥测：三相电压、三相电流、有功电度、无功电度 遥信：开关状态，过流跳闸告警，速断跳闸告警，接地跳闸告警 （2）出线柜 遥信：开关状态，过流跳闸告警，速断跳闸告警，接地跳闸告警，失压跳闸告警 （3）母联柜 遥信：开关状态，过流跳闸告警，速断跳闸告警 （4）直流操作电源柜 遥测：贮能电压，控制电压 遥信：开关状态，贮能电压高／低，控制电压高／低，操作柜充电机故障告警