負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

空氣負(fù)(氧)離子(Negative air (oxygen) ion，NAI)是帶負(fù)電荷的單個(gè)氣體分子和氫離子團(tuán)的總稱。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，森林和濕地是產(chǎn)生空氣負(fù)(氧)離子的重要場(chǎng)所。在空氣凈化、城市小氣候等方面有調(diào)節(jié)作用，其濃度水平是城市空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一?？諝庳?fù)離子資源將成為森林生態(tài)旅游地吸引游客的重要手段，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，空氣負(fù)離子是一種無形的、重要的生態(tài)旅游資源。尤其是結(jié)合現(xiàn)在的“物聯(lián)網(wǎng)”+“互聯(lián)網(wǎng)”形式的智慧景區(qū)建設(shè)，部署景區(qū)負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用數(shù)據(jù)來清晰的展示景區(qū)的空氣質(zhì)量狀態(tài)，對(duì)合理開展生態(tài)旅游、指導(dǎo)空氣負(fù)氧離子旅游資源開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。DYNAI-D1型負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要針對(duì)國(guó)內(nèi)各地生態(tài)公園，濕地公園，瀑布公園，森林公園，自然保護(hù)區(qū)，旅游景區(qū)的環(huán)境和區(qū)域空氣質(zhì)量集中監(jiān)控和管理的一套可無人值可24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆品?wù)器、可在遠(yuǎn)程大數(shù)據(jù)平臺(tái)查看、下載數(shù)據(jù)，同時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布到LED大屏幕進(jìn)行顯示。

2、系統(tǒng)組成

整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示五個(gè)部分組成，如圖所示：

(1)數(shù)據(jù)感知：包括負(fù)氧離子傳感器、可增選溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量等多種傳感器;

(2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集器、供電系統(tǒng)、避雷裝置、結(jié)構(gòu)件;

(3)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：數(shù)據(jù)可通過4G模塊、天通一號(hào)衛(wèi)星模塊、北斗短報(bào)文模塊、Lora模塊等多種傳輸方式;

(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算：包括網(wǎng)關(guān)、防火墻、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù);

(5)數(shù)據(jù)展示：現(xiàn)場(chǎng)通過全彩LED大屏顯示數(shù)據(jù)、圖片與視頻，遠(yuǎn)程大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示、曲線顯示、報(bào)表分析;

3、系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)配置靈活：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)可任意組合，根據(jù)需要增減傳感器種類和傳感器數(shù)量，兼容多種傳輸方式，供電系統(tǒng)根據(jù)需求配置，多個(gè)采集器可級(jí)聯(lián)使用;

(2)多種通訊模式，數(shù)據(jù)無死角傳輸：可采用4G模塊、衛(wèi)星模塊、loar、有限等多種數(shù)據(jù)傳輸方式，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠傳輸;

(3)低功耗設(shè)計(jì)，多種供電方式：觀測(cè)站采市電、太陽能/蓄電池以及市電+太陽能三種供電方式，保證系統(tǒng)在無電地區(qū)常年穩(wěn)定工作;

(4)四種展示形式，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢：可在現(xiàn)場(chǎng)通過采集器自帶的觸摸屏查看數(shù)據(jù)，LED大屏幕展示數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)瀏覽數(shù)據(jù)，手機(jī)APP隨時(shí)隨地下載數(shù)據(jù);

(5)工業(yè)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠：采用了防雷、抗電磁干擾電路設(shè)計(jì)，安裝避雷裝置確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行;

4、硬件技術(shù)參數(shù)

(1)數(shù)據(jù)采集器

電源：7V-15V輸入;

工作溫度：工業(yè)級(jí)-40~80℃;

處理器：ARM7核心，32/16位處理器，頻率12M~44MHz，16位ADC;

通道容量：3路RS232、2路RS485;

(2)傳感器

見4配置與型號(hào)。

(3)數(shù)據(jù)傳輸

4G模塊：12V供電，支持電信、移動(dòng)、聯(lián)通以及國(guó)外多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)間隔小于1s;

天通物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星模塊：12V供電，支持天通一號(hào)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)間隔1s;

北斗終端：12V供電，支持北斗衛(wèi)星傳輸，數(shù)據(jù)間隔1min;

(4)供電系統(tǒng)

太陽能供電：確保連續(xù)陰雨天系統(tǒng)工作7天以上，太陽能板12V/50W,12V/80W,12/120等，電池(12V/40Ah，12V/65Ah，12V/120Ah等)，充放電控制器(12V/6A,,12V/8A，12V/10A等);

市電：AC220V轉(zhuǎn)12V/5A,AC220V轉(zhuǎn)12V/10A等;

太陽能+市電：以上兩種方式組合

(5)屏幕

全彩LED屏幕：可根據(jù)客戶定制任意尺寸屏幕，UI界面可定定制化設(shè)計(jì)，可圖形化展示文字、圖片，視頻;

單紅LED屏幕：可定制任意尺寸屏幕，顯示文字信息;

(6)結(jié)構(gòu)件

立桿：Q325材質(zhì)，靜電噴塑工藝，直徑75mm，厚度2mm，高度3m/6m(可定制);

橫臂：鋁合金材質(zhì)，靜電噴塑工藝，40mm方管，常規(guī)長(zhǎng)度1200mm/700mm(可定制);

機(jī)箱：鍍鋅板材質(zhì)，靜電噴塑，寬350mm，長(zhǎng)400mm，厚度150mm，箱體可定制;

抱箍：鋁材CNC加工，靜電噴塑，直徑75mm;

5、監(jiān)測(cè)站型號(hào)與配置

(1)監(jiān)測(cè)站配置

(2)傳感器技術(shù)參數(shù)

6、大數(shù)據(jù)平臺(tái)

大數(shù)據(jù)平臺(tái)操作簡(jiǎn)潔，容易上手。支持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查看，處理，分析，評(píng)價(jià)，管理等需求。為每個(gè)客戶分配權(quán)限，安全可靠，用戶可登陸系統(tǒng)查看下載數(shù)據(jù)，登錄界面如圖所示：

(1)地理信息系統(tǒng)

將監(jiān)測(cè)站采集的氣象、水質(zhì)、水文、環(huán)保、路面狀態(tài)等數(shù)據(jù)匯入系統(tǒng)。對(duì)數(shù)據(jù)的分類存儲(chǔ)、顯示、管理。實(shí)現(xiàn)地理信息、數(shù)據(jù)、基本信息和進(jìn)行關(guān)聯(lián)，地理信息界面見圖：

(2)數(shù)據(jù)查詢與分析

以不同的索引查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)及曲線，監(jiān)測(cè)結(jié)果可瀏覽和下載，支持?jǐn)?shù)據(jù)上傳功能，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)曲線顯示、列表顯示查詢界面如圖：

(3)遠(yuǎn)程視頻查看與控制

可遠(yuǎn)程通過視頻查看現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，調(diào)整攝像頭角度，選裝、鏡頭變焦。設(shè)備定制拍照觀測(cè)樣地照片，自動(dòng)計(jì)算蓋度、草高等信息，界面如圖所示：

7、成功案例

內(nèi)蒙古赤峰市旺業(yè)甸林場(chǎng)負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)

陜西安康康養(yǎng)基地負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)點(diǎn) 四川瀘州負(fù)氧離子+顆粒物監(jiān)測(cè)點(diǎn)

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