0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

传感器网络在环境监测中的应用介绍

电子工程师 来源:网络整理 作者:佚名 2018-02-18 20:27 次阅读

介绍了传感器网络的概念,分析了目前在环境监测方面存在的问题以及传感器网络在环境监测中应用的优势,并构建了基于传感器网络环境监测系统的工作流程。

随着网络与数据通信嵌入式计算和传感器技术的快速发展,出现了具有感知能力、数据处理能力和网络通信能力的传感器网络。传感器网络所具有的许多独特优点使得它在各种领域的应用受到人们的极大关注。

1 传感器网络概述

传感器网络(Sensor Network)是由一组传感器以AdHoc方式构成的有线或无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者,从而实现观察者与传感器之间的数据通信。

图1给出了一个典型的传感器网络的结构。这个网络由传感器节点、接收发送器、计算机网络或通信卫星、观察者等部分构成。传感器节点散布在指定的感知区域内,每个节点都可以感知信息,感知信息通过多跳的方式传输给接收发送器,接收发送器再将感知信息送到计算机网络或通信卫星,通过计算机网络或通信卫星实现观察者与传感器之间的数据通信。

传感器、感知对象和观察者是传感器网络的三个基本要素。网络中的传感器节点(或称为传感器子系统)由电源、数据获取单元、信息存储与处理单元和数据传输单元构成,如图2所示。电源为传感器提供正常工作所必需的能源。数据获取单元用于感知、获取外界的信息,并将其转换为数字信号。信息存储与处理单元对数据获取单元传来的信息进行必要的处理、保存,数据传输单元负责与其他传感器或接收发送器之间的通信。观察者是传感器网络的用户,是感知信息的接受者或任务管理者,观察者可以是人,也可以是计算机或其他设备。

2 传感器网络在环境监测中的应用

我们工作、生活、娱乐等场所都需要一个安全的环境。家庭中对煤气泄漏的及时发现,公共场所对火灾初期情况的及时掌握,对人员疏散、最大限度减少生命及财产损失至关重要;计算机网络机房、储备重要物资的仓库等许多场所对环境条件要求很高,如机房和仓库对温度、湿度都有严格的要求。
现在虽然有一些应对办法,如公共场所安装烟感器,家庭中安装煤气报警器、烟感器,机房、仓库温湿度有专人负责定时监测,但这种点状的模式效率不高。例如,以家庭为例,即使家里安装了煤气报警器、烟感器(这是安全意识较强的家庭,事实上大多数家庭都没有安装煤气报警器和烟感器),但在家中无人的情况下,一旦发生煤气泄漏(或火灾),煤气报警器(或烟感器)启动报警,但由于无人在家,依然会造成严重的财产损失。而且,这种点状的模式不能做到实时性。因为,通常对环境状况的监测主要是通过人工方式,即值班人员定时进行巡视,观察设置在环境中的仪表,并将情况进行手工记录。但是这样的定时巡视,因有一定的时间间隔,不能做到实时性,而且需要的人力较多。
如果能够利用传感器网络,进行网状的集中监控,就会大大地提高工作效率,实时掌握环境情况。当环境出现异常情况时,报警启动,监控室的值班人员会第一时间掌握情况,及时进行处理,从而最大限度减少灾害带来的损失。

运用传感器网络进行环境监测的系统结构图如图3所示,系统硬件设备由传感器子系统、服务器、客户机和报警器组成。

系统流程如图4所示。针对不同的环境,根据需要采集的参数类型(温湿度数据、烟感数据、煤气感应数据等)选择相应的传感器,构成相应的传感器子系统,传感器子系统将采集到的数据经过处理后发送到服务器,服务器将接收到的数据自动存入数据库,当数据超出规定的范围时启动报警器进行报警,提醒值班人员及时进行处理。值班人员也可以随时通过客户端软件访问服务器,对环境参数进行查询、统计、生成报表,随时掌握环境状态。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2550

    文章

    51038

    浏览量

    753086
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    仓储环境监测物联网系统方案

    系统的智能化水平,数之能推出了基于物联网技术的仓储环境监测系统方案。 仓储环境监测物联网系统方案主要基于物联网云平台实现全面监测与智能调控。通过各个仓库部署温湿度
    的头像 发表于 12-13 13:41 72次阅读

    微型气象环境监测站组成与应用

    微型气象环境监测站,作为现代气象观测技术的重要分支,正逐步成为环境监测、农业生产、城市规划、灾害预警等多个领域不可或缺的工具。其小巧的体积、高精度的传感器、智能化的数据处理能力,使得它能够
    的头像 发表于 11-29 16:47 171次阅读

    嵌入式学习-飞凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-使用AHT20进行环境监测之AHT20传感器介绍

    信号或电压信号输出,也可以直接通过主控芯片进行串口或I2C等接口输出。主要使用场景室内环境监测:温湿度传感器可以用于监测室内空气的温度和湿度水平,例如在办公室、住宅、实验室等场所。这
    发表于 11-27 09:09

    激光颗粒物传感器环境监测的应用

    细颗粒物(PM2.5)因其粒径小、易吸入肺部深处,对人体健康构成严重威胁,因此成为环境监测和治理的重点对象。在这一背景下,激光颗粒物传感器作为一种高精度、高灵敏度的检测工具,正逐步成为环境监测领域
    的头像 发表于 11-14 18:25 222次阅读

    环境监测传感器怎么安装的

    引言 环境监测传感器是用于监测和分析环境各种物理、化学和生物参数的设备。这些传感器对于保护
    的头像 发表于 09-10 14:50 439次阅读

    环境监测系统中一般不常用到的传感器类型

    环境参数。然而,并非所有传感器类型都适用于环境监测系统,有些传感器由于其特定的应用范围、成本、技术限制或其他原因,
    的头像 发表于 09-10 14:39 718次阅读

    中波动光WoMaster推出物联网传感器解决方案:全能环境监测

    WoMaster的物联网传感器解决方案是环境监测的多功能和可靠选择。借助广泛的传感器和连接选项,您可以定制解决方案以满足您的特定需求。无论您是跟踪水质、空气污染物、土壤条件还是天气模式
    的头像 发表于 06-04 16:03 392次阅读

    大气环境监测环境保护的重要作用

    大气环境监测环境保护的重要作用
    的头像 发表于 05-13 14:50 477次阅读
    大气<b class='flag-5'>环境监测</b>仪<b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>环境</b>保护<b class='flag-5'>中</b>的重要作用

    气象环境监测传感器的性能如何?

    JD-WQX12气象环境监测传感器气象监测领域发挥着关键作用,其性能直接影响着监测数据的准确性和可靠性。以下是气象
    的头像 发表于 05-11 16:51 473次阅读

    环境监测的革新者:UWB模块环境监测系统的应用研究

    的核心组成部分,环境监测系统具有重要作用,可以实现对环境参数(如温度、湿度、气体浓度等)的高精度监测和实时数据传输,为
    的头像 发表于 04-12 15:03 409次阅读

    简单的家用环境监测传感器

    的试用资格,因此决定基于此开发板制作一个简单的家用环境监测传感器。作为一个环境监测传感器,它能够获取当前的温度、湿度、气压、海拔这四个参数,同时能够通过外部的屏幕实时显示刷新。
    发表于 03-25 11:25

    LoRa模块环境监测的角色:可持续发展的支持者

    角色,以及它如何成为可持续发展的支持者。 1. 实时数据收集与传输 LoRa模块通过其长距离通信的特性,使得分布广阔地域内的环境传感器能够实时地将数据传输至监测中心。例如,空气质量
    的头像 发表于 03-20 10:43 483次阅读

    2.4GHz芯片SI24R03无线网络传感器方案

    体系。 01方案介绍 1、技术原理: 方案采用2.4GHz芯片SI24R03作为无线网络传感器的核心节点,可以用于构建环境监测系统,如空气质量监测
    发表于 03-18 01:47

    LoRa ZWS云应用(4)-环境监测设备接入篇

    环境监测系统,要将监测设备接入物联网云平台,才能进行对环境数据实现实时监测、统计分析等操作。
    的头像 发表于 01-26 08:25 757次阅读
    LoRa  ZWS云应用(4)-<b class='flag-5'>环境监测</b>设备接入篇

    基于树莓派的环境监测系统

    作为环境监测系统的核心 树莓派是一款低成本的单片机计算机,支持各种操作系统,如Linux等。它具有强大的处理能力和丰富的输入输出接口,使得它成为一个理想的环境监测系统的核心。树莓派可以通过传感器获取
    的头像 发表于 01-04 15:15 2534次阅读