一种基于5g网络的环境监测预警系统
技术领域
本发明涉及环境监测领域，具体涉及一种基于5g网络的环境监测预警系统。
背景技术
环境监测,是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测。
公开号为CN107145101A的中国发明专利公开了一种城市空气环境监测系统，包括：环境采集模块，所述传感器用于实时监控空气数据，所述传感器包括水位传感器、温度传感器、PH值传感器、甲醛传感器和PM2.5传感器；控制器，所述控制器的信号输入端与所述环境采集模块的信号输出端电连接，所述控制器用于对所述环境采集模块采集的空气数据进行初步处理。与现有技术相比，本发明的有益效果为：可24小时持续监测，将空气质量各个参数的数据实时上传到专用的服务器，实现何时何地都可以查看空气质量数据，以及可以查询历史数据，了解变化趋势，实现多参数空气质量一体式采集，集成度高，并融入物联网技术，连入智能网络，实现空气质量的数据共享；但其监测数据较为单一。
现有的环境监测预警系统，其监测产生的预警信息内容较为单一，不能满足用户的使用需求，并且适用范围过大，在对特定环境进行监测时容易出现较大的偏差，给环境监测预警系统的使用带来一定影响，因此，提出一种基于5g网络的环境监测预警系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的环境监测预警系统，其监测产生的预警信息内容较为单一，不能满足用户的使用需求，并且适用范围过大，在对特定环境进行监测时容易出现较大的偏差，给环境监测预警系统的使用带来一定影响的问题，提供了一种基于5g网络的环境监测预警系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括温度信息采集模块、天气信息采集模块、风力信息采集模块、空气信息采集模块、数据接收模块、粉尘信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块；
所述温度信息采集模块、天气信息采集模块、风力信息采集模块、空气信息采集模块、数据接收模块、粉尘信息采集模块均与数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数据处理模块通信连接，所述数据处理模块与总控模块通信连接，所述总控模块与警报发生信息通信连接；
所述天气信息采集模块与外部5g网络连接获取监测地点的实时天气信息，所述天气信息包括，天气信息包括：降水、晴天与阴天，所述风力信息采集模块用于采集风力信息，风力信息包括：风力大小信息和风向信息，所述空气信息采集模块用于采集空气质量信息，空气质量信息包括PM2.5含量、可吸入颗粒物含量与二氧化硫含量，所述温度信息采集模块用于采集温度信息，温度信息包括监测地的室内温度信息与室外温度信息，当监测地为加工厂房厂区时，所述粉尘信息采集模块即会运行采集厂房内粉尘浓度信息与厂房外的粉尘浓度信息；
所述数据接收模块用于接收天气信息、风力信息、空气质量信息、温度信息与粉尘浓度信息发送到数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的天气信息、风力信息、空气质量信息、温度信息与粉尘浓度信息进行处理，并将其分别处理为天气预警信息、大风预警信息、空气预警信息、温度预警信息与粉尘预警信息；
所述天气预警信息、大风预警信息、空气预警信息、温度预警信息与粉尘预警信息被数据处理模块发送到总控模块，所述总控模块将天气预警指令、大风预警指令、空气预警指令、温度预警指令与粉尘预警指令并通过警报信息发送模块发送到监测地预设区域内的人员的智能移动终端。
优选的，所述天气预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：当天气信息为降水天时，每隔预设时间采集一次降水量信息将其标记为K，连续采集X次，X≥3；
步骤二：通过公式(K1+K2……+KX)/X＝K均得到平均降雨量K均；
步骤三：当平均降雨量K均大于预设值时即生成天气预警信息，且此时的天气预警信息内容为大雨预警；
步骤四：当天气信息为晴天时，采集预设时间段内的光照强度信息，将其标记为G，当G大于预设值的时长超过预设时长时即生成天气预警信息，此时天气预警信息的内容为强光照预警；
步骤五：当天气信息为阴天时，采集预设时间段内的紫外线强度信息，将其标记为D，当D大于预设值时即生成天气预警信息，此时天气预警信息的内容为强紫外线预警；
步骤六：将时间段内采集到的连续降水天数标记为F，当F大于预设时即提取出F天内的总降水量信息，并将其标记为U总；
步骤七：通过公式U总/F＝Uf均得到F天的平均降水量Uf均；
步骤八：当平均降水量Uf均大于预设值，采集到天气信息仍然为降雨天时，即生成天气预警信息，此时天气预警信息内容为降雨超标预警；
步骤九：当平均降水量Uf均小于预设值，采集到天气信息仍然为降雨天时，即生成天气预警信息，此时的天气预警信息内容为降雨即将超标预警。
优选的，所述风力信息的具体处理过程如下：将风力信息的风力级别信息与风向信息提取出，当风力级别大于预设级别时，即生成大风预警信息，此时大风预警信息的内容为风力级别与风向。
优选的，所述空气预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将空气质量信息中的PM2.5含量、可吸入颗粒物含量与二氧化硫含量提取出，将PM2.5含量标记为A1，将可吸入颗粒物含量标记为A2，将二氧化硫含量标记为A3；
步骤二：当PM2.5含量A1大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的内容为PM2.5含量超标；
步骤三：当可吸入颗粒物含量A2大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的内容为可吸入颗粒物含量超标；
步骤四：当二氧化硫含量A3大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的内容为二氧化硫含量超标；
步骤五：当PM2.5含量、可吸入颗粒物含量与二氧化硫含量均为超过预设值时对其进行综合评估，综合评估的过程如下：
S1：为了突出PM2.5含量对空气质量造成的影响现赋予PM2.5含量一个修正值C1，赋予可吸入颗粒物含量一个修正值C2，二氧化硫含量一个修正值C3，C1+C2+C3＝1；
S2：通过公式A1*C1+A2*C2+A3*C3＝Ac和得到空气质量总值Ac和；
S3：当空气质量总值Ac和大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的具体内容为空气质量差。
优选的，所述温度预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将温度信息中的室内温度信息与室外温度信息提取出，将室内温度信息标记为W，将室外温度标记为M；
步骤二：每隔预设时长采集一次室内温度信息室和室外温度信息M，连续采集H次，H≥3；
步骤三：通过公式(M1M2……+MH)/H＝M均得到室外温度均值M均，通过公式(W1W2……+WH)/H＝W均得到室内温度均值W均；
步骤四：当室外温度均值M均与室内温度均值W均小于预设值均小于预设值时即生成温度预警信息，此时温度预警信息为高温预警信息；
步骤五：当室外温度均值M均与室内温度均值W均小于预设值均小于预设值时即生成温度预警信息，此时温度预警信息为低温预警信息。
优选的，所述粉尘预警信息包括厂房内粉尘预警信息与厂房外粉尘预警信息，所述厂房内粉尘预警信息与厂房外粉尘预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将粉尘信息中的厂房内粉尘浓度信息与厂房外的粉尘浓度信息提取出，将厂房内粉尘浓度信息标记为Q，将厂房外的粉尘浓度信息标记为P；
步骤二：提取出厂房内粉尘浓度信息Q，当厂房内粉尘浓度Q超过预设值Y1时，即采集厂房内的温度和湿度；
步骤三：将采集到的厂房内的温度标记为E1和将厂房内的湿度标记为E2；
步骤四：当厂房内的温度E1大于预设值，厂房内的湿度E2小于预设值时即生成厂房内粉尘预警信息，此时厂房内粉尘预警信息的具体内容为洒水降尘；
步骤五：当厂房内的温度E1大于预设值，厂房内的湿度E2大于预设值时，即生成厂房内粉尘预警信息，此时厂房内粉尘预警信息的具体内容为通风降尘；
步骤六：当厂房内粉尘浓度Q超过预设值Y2时，即生成厂房内粉尘预警信息，此时厂房内粉尘预警信息的内容粉尘爆炸信息；
步骤七：当厂房外的粉尘浓度P大于预设值时，即实时采集此时的天气信息，当此时天气信息为降雨时，即不生成厂房内粉尘预警信息，当此时天气信息为晴天或阴天时，即生成厂房外粉尘预警信息，此时厂房外粉尘预警信息的内容为洒水车进行洒水降尘。
优选的，所述监测地预设区域的具体处理过程如下：以监测点为中心将其标记为点T1，将最远监测距离标记为点T2，将点T2与点T1连线得到线L，测量出L的长度，以线L的长度为半径画圆得到圆R，通过公式得到πL2＝Vr面，得到圆R的面积Vr面，Vr面覆盖的范围及为监测地预设区域。
本发明相比现有技术具有以下优点：该基于5g网络的环境监测预警系统，设置了多种数据采集，来实现对环境进行多种监测，让该系统能够监测更多的环境信息，并及时发出警报信息进行预警，并且该系统还能够对特定加工厂厂房进行监测，通过实时监测加工厂厂房内外的粉尘浓度信息来发出厂房外的粉尘预警与厂房内的粉尘预警，从而实现减少加工厂厂区的粉尘造成的环境污染和厂房内粉尘浓度过高导致粉尘爆炸的状况发生，满足了用户不同使用需求，更加值得推广使用。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种基于5g网络的环境监测预警系统，包括温度信息采集模块、天气信息采集模块、风力信息采集模块、空气信息采集模块、数据接收模块、粉尘信息采集模块、数据接收模块、数据处理模块、总控模块与信息发送模块；
所述温度信息采集模块、天气信息采集模块、风力信息采集模块、空气信息采集模块、数据接收模块、粉尘信息采集模块均与数据接收模块通信连接，所述数据接收模块与数据处理模块通信连接，所述数据处理模块与总控模块通信连接，所述总控模块与警报发生信息通信连接；
所述天气信息采集模块与外部5g网络连接获取监测地点的实时天气信息，所述天气信息包括，天气信息包括：降水、晴天与阴天，所述风力信息采集模块用于采集风力信息，风力信息包括：风力大小信息和风向信息，所述空气信息采集模块用于采集空气质量信息，空气质量信息包括PM2.5含量、可吸入颗粒物含量与二氧化硫含量，所述温度信息采集模块用于采集温度信息，温度信息包括监测地的室内温度信息与室外温度信息，当监测地为加工厂房厂区时，所述粉尘信息采集模块即会运行采集厂房内粉尘浓度信息与厂房外的粉尘浓度信息；
所述数据接收模块用于接收天气信息、风力信息、空气质量信息、温度信息与粉尘浓度信息发送到数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的天气信息、风力信息、空气质量信息、温度信息与粉尘浓度信息进行处理，并将其分别处理为天气预警信息、大风预警信息、空气预警信息、温度预警信息与粉尘预警信息；
所述天气预警信息、大风预警信息、空气预警信息、温度预警信息与粉尘预警信息被数据处理模块发送到总控模块，所述总控模块将天气预警指令、大风预警指令、空气预警指令、温度预警指令与粉尘预警指令并通过警报信息发送模块发送到监测地预设区域内的人员的智能移动终端。
所述天气预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：当天气信息为降水天时，每隔预设时间采集一次降水量信息将其标记为K，连续采集X次，X≥3；
步骤二：通过公式(K1+K2……+KX)/X＝K均得到平均降雨量K均；
步骤三：当平均降雨量K均大于预设值时即生成天气预警信息，且此时的天气预警信息内容为大雨预警；
步骤四：当天气信息为晴天时，采集预设时间段内的光照强度信息，将其标记为G，当G大于预设值的时长超过预设时长时即生成天气预警信息，此时天气预警信息的内容为强光照预警；
步骤五：当天气信息为阴天时，采集预设时间段内的紫外线强度信息，将其标记为D，当D大于预设值时即生成天气预警信息，此时天气预警信息的内容为强紫外线预警；
步骤六：将时间段内采集到的连续降水天数标记为F，当F大于预设时即提取出F天内的总降水量信息，并将其标记为U总；
步骤七：通过公式U总/F＝Uf均得到F天的平均降水量Uf均；
步骤八：当平均降水量Uf均大于预设值，采集到天气信息仍然为降雨天时，即生成天气预警信息，此时天气预警信息内容为降雨超标预警；
步骤九：当平均降水量Uf均小于预设值，采集到天气信息仍然为降雨天时，即生成天气预警信息，此时的天气预警信息内容为降雨即将超标预警；
通过该种方法能够更好发出天气预警信息，通过发出强光照预警与强紫外线预警能够提醒人减少外出，通过发出降雨超标预警与降雨超标预警能够提醒人们即使排水做好防汛和城市内涝防护。
所述风力信息的具体处理过程如下：将风力信息的风力级别信息与风向信息提取出，当风力级别大于预设级别时，即生成大风预警信息，此时大风预警信息的内容为风力级别与风向。
通过该种设置能够让人们及时对大风做好预防，减少大风早春呈的危害。
所述空气预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将空气质量信息中的PM2.5含量、可吸入颗粒物含量与二氧化硫含量提取出，将PM2.5含量标记为A1，将可吸入颗粒物含量标记为A2，将二氧化硫含量标记为A3；
步骤二：当PM2.5含量A1大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的内容为PM2.5含量超标；
步骤三：当可吸入颗粒物含量A2大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的内容为可吸入颗粒物含量超标；
步骤四：当二氧化硫含量A3大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的内容为二氧化硫含量超标；
步骤五：当PM2.5含量、可吸入颗粒物含量与二氧化硫含量均为超过预设值时对其进行综合评估，综合评估的过程如下：
S1：为了突出PM2.5含量对空气质量造成的影响现赋予PM2.5含量一个修正值C1，赋予可吸入颗粒物含量一个修正值C2，二氧化硫含量一个修正值C3，C1+C2+C3＝1；
S2：通过公式A1*C1+A2*C2+A3*C3＝Ac和得到空气质量总值Ac和；
S3：当空气质量总值Ac和大于预设值时即生成空气预警信息，此时空气预警信息的具体内容为空气质量差；
通过该种方法能够更好发出更加精准的空气预警信息，让用户能够直观的了解到外部空气的具体质量信息，来选择适合时间进行出行硅谷啊。
所述温度预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将温度信息中的室内温度信息与室外温度信息提取出，将室内温度信息标记为W，将室外温度标记为M；
步骤二：每隔预设时长采集一次室内温度信息室和室外温度信息M，连续采集H次，H≥3；
步骤三：通过公式(M1M2……+MH)/H＝M均得到室外温度均值M均，通过公式(W1W2……+WH)/H＝W均得到室内温度均值W均；
步骤四：当室外温度均值M均与室内温度均值W均小于预设值均小于预设值时即生成温度预警信息，此时温度预警信息为高温预警信息；
步骤五：当室外温度均值M均与室内温度均值W均小于预设值均小于预设值时即生成温度预警信息，此时温度预警信息为低温预警信息。
通过该种设置，能够更好的结合室内室外进行更加进准的温度预警，减少了高温天气和低温天带来的危害。
所述粉尘预警信息包括厂房内粉尘预警信息与厂房外粉尘预警信息，所述厂房内粉尘预警信息与厂房外粉尘预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将粉尘信息中的厂房内粉尘浓度信息与厂房外的粉尘浓度信息提取出，将厂房内粉尘浓度信息标记为Q，将厂房外的粉尘浓度信息标记为P；
步骤二：提取出厂房内粉尘浓度信息Q，当厂房内粉尘浓度Q超过预设值Y1时，即采集厂房内的温度和湿度；
步骤三：将采集到的厂房内的温度标记为E1和将厂房内的湿度标记为E2；
步骤四：当厂房内的温度E1大于预设值，厂房内的湿度E2小于预设值时即生成厂房内粉尘预警信息，此时厂房内粉尘预警信息的具体内容为洒水降尘；
步骤五：当厂房内的温度E1大于预设值，厂房内的湿度E2大于预设值时，即生成厂房内粉尘预警信息，此时厂房内粉尘预警信息的具体内容为通风降尘；
步骤六：当厂房内粉尘浓度Q超过预设值Y2时，即生成厂房内粉尘预警信息，此时厂房内粉尘预警信息的内容粉尘爆炸信息；
步骤七：当厂房外的粉尘浓度P大于预设值时，即实时采集此时的天气信息，当此时天气信息为降雨时，即不生成厂房内粉尘预警信息，当此时天气信息为晴天或阴天时，即生成厂房外粉尘预警信息，此时厂房外粉尘预警信息的内容为洒水车进行洒水降尘；
通过该种方法让该系统能够实现对特定区域的监控，通过实时监测加工厂厂房内外的粉尘浓度信息来发出厂房外的粉尘预警与厂房内的粉尘预警，从而实现减少加工厂厂区的粉尘造成的环境污染和厂房内粉尘浓度过高导致粉尘爆炸的状况发生，满足了用户不同使用需求，更加值得推广使用。
所述监测地预设区域的具体处理过程如下：以监测点为中心将其标记为点T1，将最远监测距离标记为点T2，将点T2与点T1连线得到线L，测量出L的长度，以线L的长度为半径画圆得到圆R，通过公式得到πL2＝Vr面，得到圆R的面积Vr面，Vr面覆盖的范围及为监测地预设区域。
综上，本发明在使用时，温度信息采集模块、天气信息采集模块、风力信息采集模块、空气信息采集模块、数据接收模块、粉尘信息采集模块均与数据接收模块通信连接，从事实现将数据传输到数据接收模块，数据接收模块与数据处理模块通信连接，实现将接收到数据传递给数据处理模块进行处理，数据处理模块与总控模块通信连接，来实现将处理好的预警信息进行指令转化，总控模块与警报发生信息通信连接，用来将转化指令并发出，天气信息采集模块与外部5g网络连接获取监测地点的实时天气信息，天气信息包括，天气信息包括：降水、晴天与阴天，风力信息采集模块会采集风力信息，风力信息包括：风力大小信息和风向信息，空气信息采集模块会采集空气质量信息，空气质量信息包括PM2.5含量、可吸入颗粒物含量与二氧化硫含量，温度信息采集模块会采集温度信息，温度信息包括监测地的室内温度信息与室外温度信息，当监测地为加工厂房厂区时，粉尘信息采集模块即会运行采集厂房内粉尘浓度信息与厂房外的粉尘浓度信息，数据接收模块会接收天气信息、风力信息、空气质量信息、温度信息与粉尘浓度信息发送到数据处理模块，数据处理模块会对接收到的天气信息、风力信息、空气质量信息、温度信息与粉尘浓度信息进行处理，并将其分别处理为天气预警信息、大风预警信息、空气预警信息、温度预警信息与粉尘预警信息；天气预警信息、大风预警信息、空气预警信息、温度预警信息与粉尘预警信息被数据处理模块发送到总控模块，总控模块将天气预警指令、大风预警指令、空气预警指令、温度预警指令与粉尘预警指令并通过警报信息发送模块发送到监测地预设区域内的人员的智能移动终端，通过设置了多种数据采集，来实现对环境进行多种监测，让该系统能够监测更多的环境信息，并及时发出警报信息进行预警，并且该系统还能够对特定加工厂厂房进行监测，通过实时监测加工厂厂房内外的粉尘浓度信息来发出厂房外的粉尘预警与厂房内的粉尘预警，从而实现减少加工厂厂区的粉尘造成的环境污染和厂房内粉尘浓度过高导致粉尘爆炸的状况发生，满足了用户不同使用需求，更加值得推广使用。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
