[01454482]基于物联网的空气质量监控和预警系统的研制

由于工业化、城市化进程的快速发展,城市的生产、消费规模不断扩大,导致城市能源、交通规模持续扩大,以可吸入颗粒物、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等为主要污染物的大气环境污染问题日趋严重,对资源、环境与人民生活和社会经济带来巨大的冲击,严重威胁着可持续发展的基础。建立高质量空气监控管理平台,向人们及时地提供空气质量数据,量化空气污染程度,预报空气质量变化趋势,预防严重污染事件的发生,具有重大的经济和社会意义。 主要研究成果： 1. 研制基于物联网技术的终端智能传感设备。 空气主要污染检测物包括二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物PM 2.5 、PM10等,本项目以AVRmega128为主控制器,构造μCOSⅡ嵌入式操作系统,对气体采用交变NDIR双光束测量原理,突破了现有系统单点测试的缺陷,实现了多组分,大范围的监测;应用物联网技术,借助云计算平台,实现污染物与控制中心的实时数据交换,方便了系统数据管理。 2. 将杂草算法（IWO）与人工神经网络算法相结合,建立空气质量预测模型,并达到了较好的预测效果。 3. 为方便用户操作,建立基于混合推理机制的专家诊断系统,该系统既有专家知识库,又有经验案例库,具有自主学习的功能,可以实时侦查系统硬件设备和软件参数设置故障,给出解决方案,并且可以通过云计算平台实现与经验丰富工程师的直接对话,完成设备疑难杂症的诊断,同时为专家库获取新的经验。 4. 组建无线网络监控中心,将各个子监测站的数据通过物联网技术,上传到数据监控中心,进行数据分析,图表显示,具有打印、报警、历史数据查看、实时数据查看等功能,借助云监控平台,将空气质量的监测数据和预警提示,以邮件、短信、web网页的形式与管理人员联系,实现方便快捷的远程监控功能。