一种低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及城市绿地监测领域，特别是一种低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，城市的生态环境问题愈发受到人们的重视。为维护并提升对城市生态、景观和居民休闲生活具有积极作用的城市绿地健康状态，需采取有效的措施对其进行保护，建立较为完善的城市绿地生态健康状态监测装置，全面掌握其动态变化规律，为城市绿地生态环境保护提供决策依据。然而，目前的城市绿地生态健康状态监测装置中的数据回传模块、gps定位模块等模块处于全天候运行状态，但城市绿地在绝大多数时间内健康状态良好，导致gps定位模块和数据回传模块存在电能和数据流量空耗巨大的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置，其采用超低功耗的城市绿地生态健康状态因子采集模块，当采集到的城市绿地生态健康状态因子数值超过阈值时，启动处于休眠状态的gps定位模块和数据回传模块，通过gps定位模块采集位置和时间信息，并通过数据回传模块将监测数据以及位置和时间信息传输到数据监测中心，有利于减少gps定位模块和数据回传模块电能和数据流量的消耗。
4.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
5.一种低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置包括：用于采集城市绿地生态健康状态因子的采集模块、电源管理模块、gps定位模块、数据回传模块以及用于提供电能的电源模块；
6.所述电源模块包括：第一至第四电路开关，第一至第四电路开关包括第一至第四数值比较器和第一至第四三极管；所述采集模块包括：电化学分析传感器、温湿度传感器、声音传感器、pm2.5传感器和第一至第四ad数据采样模块；第一至第四数值比较器分别与第一至第四三极管串联组成并联的第一至第四电路开关，第一至第四数值比较器的输入端分别与第一至第四ad数据采样模块的输出端连接，第一至第四三极管的基极分别与第一至第四数值比较器的输出端连接，第一至第四三极管的集电极分别与电源模块的输出端连接，第一至第四三极管的发射极分别与gps定位模块和数据回传模块相连；电化学分析传感器、温湿度传感器、声音传感器、pm2.5传感器的输出端分别与第一至第四ad数据采样模块的输入端连接；
7.其中，所述采集模块对土壤污染物含量数据、温湿度数据、噪音数据和空气污染物含量数据进行采集，采集模块输出的数字信号与预设阈值进行比较，根据比较结果控制数值比较器的高低电平信号；
8.所述gps定位模块接收到数值比较器输出的低电平信号后，gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过数据回传模块将位置、时间信息以及数值比较器对应ad数据采集模块采集的数据传输到数据监测中心；gps定位模块接收到数值比较器输出的高电平信号后，gps定位模块和回传模块处于休眠状态。
9.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
10.本实用新型低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置，采用超低功耗的城市绿地生态健康状态因子采集模块，当采集到的城市绿地生态健康状态因子数值超过阈值时，启动处于休眠状态的gps定位模块和数据回传模块，通过数据回传模块将监测数据以及位置和时间信息传输到数据监测中心，以实现减少电能和数据流量消耗的效果。
附图说明
11.图1是本实用新型低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置的结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
13.如图1所示，本实用新型提供了一种低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置，它包括用于采集城市绿地生态健康状态因子的采集模块、电源管理模块、gps定位模块、数据回传模块以及用于提供电能的电源模块；
14.具体地，如图1所示，所述电源模块的输出端1与所述城市绿地生态健康状态因子采集模块连接，用于为所述城市绿地生态健康状态因子采集模块提供电能；所述城市绿地生态健康状态因子采集模块包括电化学分析传感器、温湿度传感器、声音传感器、pm2.5传感器和第一至第四ad数据采样模块；所述电化学分析传感器用于检测城市绿地土壤污染物含量，所述温湿度传感器用于检测城市绿地温湿度，所述声音传感器用于检测城市绿地噪音信号，所述pm2.5传感器用于检测城市绿地pm2.5污染物含量，所述第一至第四ad数据采样模块分别与所述电化学分析传感器、所述温湿度传感器、所述声音传感器和所述pm2.5传感器连接，分别用于将所述电化学分析传感器、所述温湿度传感器、所述声音传感器、所述pm2.5传感器的输出电信号转换为数字信号。
15.具体地，如图1所示，所述电源管理模块包括4个并联的第一至第四开关电路，所述第一至第四数值比较器分别与所述第一至第四三极管串联组成所述第一至第四开关电路；所述第一至第四数值比较器的输入端分别与所述第一至第四ad数据采样模块的输出端连接，用于比较所述ad数据采样模块输出数字信号和预设阈值间的相对大小，当所述ad数据采样模块输出数字信号小于预设阈值时，所述数值比较器输出低电平0.1v，反之则输出高电平5v；所述第一至第四三极管的端口1分别与所述第一至第四数值比较器的输出端连接，所述第一至第四三极管的端口2分别与所述电源模块2的输出端2连接，所述第一至第四三极管的端口3分别与所述gps定位模块和所述数据回传模块相连。
16.具体地，如图1所示，所述数值第一比较器输出低电平0.1v时，则所述第一三极管导通，所述gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过所述数据回传模块将位置和时间信息以及所述电化学分析传感器采集的城市绿地土壤污染物含量数据传输到数据监测中心；所述第二数值比较器输出低电平0.1v时，则所述第二三极管导通，所述gps定位模块开始采
集位置和时间信息，通过所述数据回传模块将位置和时间信息以及所述第二温湿度传感器采集的城市绿地温湿度数据传输到数据监测中心；所述第三数值比较器输出低电平0.1v时，则所述第三三极管导通，所述gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过所述数据回传模块将位置和时间信息以及所述声音传感器采集的城市绿地噪音信号数据传输到数据监测中心；所述数值比较器#4输出低电平0.1v时，则所述第四三极管导通，所述gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过所述数据回传模块将位置和时间信息以及所述pm2.5传感器采集的城市绿地pm2.5含量数据传输到数据监测中心；所述数值比较器输出高电平5v时，所述gps定位模块和所述数据回传模块均处于休眠状态。
17.具体地，如图1所示，所述数据回传模块用于远距离、低功耗回传监测数据以及位置和时间信息，所述数据回传模块使用具有低功耗、远距离通信特性的微功率lora扩频调制技术芯片和低频ism频段(915mhz)的数据传输方式。
18.因此，设计了一种低功耗的城市绿地生态健康状态监测装置，采用超低功耗的城市绿地生态健康状态因子采集模块，当采集到的城市绿地生态健康状态因子数值超过阈值时，启动处于休眠状态的gps定位模块和数据回传模块，通过数据回传模块将监测数据以及位置和时间信息传输到数据监测中心，有利于达到减少gps定位模块和数据回传模块电能和数据流量消耗的效果。
19.所述gps定位模块接收到第一数值比较器输出的低电平信号后，gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过数据回传模块将位置和时间信息以及土壤污染物含量数据传输到数据监测中心；gps定位模块接收到第二数值比较器输出的低电平信号后，gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过数据回传模块将位置和时间信息以及温湿度传感器采集的城市绿地温湿度数据传输到数据监测中心；gps定位模块接收到第三数值比较器输出的低电平信号后，gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过数据回传模块将位置和时间信息以及声音传感器采集的城市绿地噪音信号数据传输到数据监测中心；gps定位模块接收到第四数值比较器输出的低电平信号后，gps定位模块开始采集位置和时间信息，通过数据回传模块将位置和时间信息以及pm2.5传感器采集的城市绿地pm2.5含量数据传输到数据监测中心；gps定位模块接收到第一至第四数值比较器输出的高电平信号后，gps定位模块和回传模块处于休眠状态。
20.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。