智能采集终端用于采集传感器数据和控制执行设备
物联网网关用于协议转换于数据传输
一、案例分析
某市一地块扬尘污染严重,需要分区在东南西北各设置一个扬尘监控点,24h实时在线监控扬尘污染。若发现扬尘污染超标,则马上采取相关喷淋治理措施。设备通过物联网以及云计算技术,实现实时、远程、自动监控颗粒物浓度,现场数据通过网络传输,及时传递到云平台便于管控,并通过集中远程数据管理平台进行大数据分析,生成质量趋势图。
二、方案设计
(一)系统架构设计
项目系统架构如图所示,物联网网关通过RS-485采集空气质量传感器数据,并通过互联网上传到云平台。
云平台根据感知到的数据,通过物联网网关对连接到其上的继电器下发命令,进而控制执行设备,即扬尘治理设备清理扬尘。
(二)硬件方案设计
在硬件方案设计时应考虑电源问题、接口问题、尺寸问题等。参考硬件方案设计如图1.1.9所示。
如图1.1.9所示,在扬尘监测系统硬件方案设计中,采用物联网网关与智能采集终端分离方案,即智能采集终端用于采集传感器数据和控制执行设备,物联网网关用于协议转换与数据传输;各个空气质量传感器通过RS-485总线与智能采集终端连接;执行设备,即治理设备通过继电器连接到智能采集终端;智能采集终端与物联网网关间采用串口通信。
(三)系统运行逻辑方案
在硬件方案设计完成后进行软件方案设计。参考系统运行逻辑方案设计如图1.1.10所示。
其中,扬尘监测系统通过智能采集终端对扬尘监测传感器数据定时查询,智能采集终端判断是否接收到云平台命令,若未接收到命令,且接收到传感器数据后,与设定值进行比对,通过算法确定是否启动或关闭扬尘治理设备;若接收到命令,则判断命令是否为控制继电器,若是,则控制继电器驱动执行设备;若不是,则结束。
智能采集终端将查询到的传感器数据打包后通过串口上传物联网网关,物联网网关通过因特网将传感器数据上传到云端,我们便可以通过移动设备访问云端的方式随时随地查看当前传感器数据,随时随地可以监测环境空气质量状况;可以根据当前状态在云端下发命令,智能采集终端借助网关接收到命令后,通过解析命令内容,确定是否启动或关闭扬尘治理设备。