一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置安裝在汽車的尾氣排氣筒上；所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置通過無線的方式與通信管理機進行通信；所述通信管理機安裝在固定的監(jiān)測點，并通過GPRS網(wǎng)絡與后臺管理服務器通信；所述后臺管理服務器與APP客戶端通信；本發(fā)明采用多種傳感器能夠?qū)囕v尾氣進行全面嚴格的監(jiān)測，同時采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做到了對汽車尾氣排放的實時監(jiān)控；采用溫差發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)了尾氣熱量的再利用同時無須更換裝置的電池。
【專利說明】
一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明屬于汽車物聯(lián)網(wǎng)領域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，目前汽車越來越多，尤其是家用汽車也越來越普及，但是汽車尾氣的排放嚴重的威脅到環(huán)境的污染;尤其是氮氧化合物、二氧化碳、硫化物、煙塵顆粒的排放嚴重的影響到了我們賴以生存的大氣環(huán)境。國家雖然出臺了相關(guān)的政策然而有很多的車輛在鉆國家政策的空子，很多車輛的尾氣不能達標，車輛每年才車檢一次，相關(guān)的部門也無法嚴格檢測車輛的排放標準，因此需要一個能夠?qū)崟r監(jiān)測車輛尾氣排放的裝置和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決目前無法對車輛尾氣排放進行實時監(jiān)測的技術(shù)問題，提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置安裝在汽車的尾氣排氣筒上;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置通過無線的方式與通信管理機進行通信;所述通信管理機安裝在固定的監(jiān)測點，并通過GPRS網(wǎng)絡與后臺管理服務器通信;所述后臺管理服務器與APP客戶端通信；所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置包含有:尾氣通道、螺口、空間殼體、控制器、電源管理模塊、流量傳感器、C02傳感器、PM2.5傳感器、VOC傳感器、S02傳感器、氮氧化合物傳感器、烴化物傳感器、震動傳感器、溫濕度傳感器;所述通信管理機包含有:DSP處理器、GPS模塊B、Zigbee模塊主機、太陽能電源模塊、GPRS模塊，其特征在于所述GPS模塊B耦接于所述DSP處理器;所述ZigBee模塊主機耦接于所述DSP處理器用于接收所述控制器的數(shù)據(jù);所述GPRS模塊耦接于所述DSP處理器用于與所述后臺管理服務器通信;所述太陽能電源模塊耦接于所述DSP處理器用于為所述通信管理機提供能源;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置、通信管理機、后臺管理服務器、APP客戶端均通過GPS授時系統(tǒng)進行統(tǒng)一授時。
[0005]所述控制器包含有:微處理器、電子陀螺儀、Zigbee模塊從機、GPS模塊A、傳感器接口、電源接口；所述電源管理模塊包含有:溫差發(fā)電模塊、升壓電路、充電電路、電量檢測模塊、鋰電池、穩(wěn)壓電路;所述溫差發(fā)電模塊包含有:P型半導體片、N型半導體片；其特征在于:所述電源管理模塊通過所述溫差發(fā)電模塊利用汽車尾氣與外界空氣的溫差進行發(fā)電，并通過升壓電路、充電電路將電能存儲到所述鋰電池中，所述鋰電池通過穩(wěn)壓模塊將電能轉(zhuǎn)換成所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置所述的電壓，所述溫差發(fā)電模塊是由多個所述P型半導體片、N型半導體片串并聯(lián)組成。
[0006]進一步，所述流量傳感器、C02傳感器、PM2.5傳感器、VOC傳感器、S02傳感器、氮氧化合物傳感器、烴化物傳感器、震動傳感器、溫濕度傳感器安裝在所述尾氣通道上耦接于所述傳感器接口并分別用于檢測所述汽車尾氣的流量，二氧化碳、PM2.5、有機化合物、二氧化硫、氮氧化合物、烴化物含量，汽車尾氣排氣筒分震動，汽車尾氣的溫濕度。
[0007]進一步，所述汽車行駛時所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置便可獲取所述汽車尾氣排放的數(shù)據(jù)并通過所述Zigbee模塊從機將所述尾氣排放的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述通信管理機;所述通信管理機通過對數(shù)據(jù)進行分析處理篩選出尾氣排放超標的車輛，并將尾氣超標車輛的車牌號以及相關(guān)的尾氣數(shù)據(jù)發(fā)送到所述后臺管理服務器，所述后臺管理服務器將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到所述APP客戶端;所述APP客戶端安裝在移動終端上;相關(guān)工作人員根據(jù)所述APP客戶端提示的數(shù)據(jù)查處與之對應的車輛;所述控制器中寫入了汽車的型號、車牌號。
[0008]進一步，所述GPS模塊A通過獲取GPS數(shù)據(jù)并對比所述汽車中的GPS所獲得的數(shù)據(jù)進行對比并結(jié)合所述電子陀螺儀、震動傳感器綜合進行判斷所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置和與之對應的汽車是否分離，有效防止了所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置被車主摘除。
[0009]本發(fā)明益處:本發(fā)明采用多種傳感器能夠?qū)囕v尾氣進行全面嚴格的監(jiān)測，同時采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做到了對汽車尾氣排放的實時監(jiān)控;采用溫差發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)了尾氣熱量的再利用同時無須更換裝置的電池。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明所述系統(tǒng)工作原理圖。
[0011 ]圖2為本發(fā)明所述控制器的原理框圖。
[0012]圖3為本發(fā)明所述電源管理模塊的原理框圖。
[0013]圖4為本發(fā)明所述通信管理機的原理框圖。
[0014]圖中，1-分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置;2-通信管理機;3-后臺管理服務器;4-APP客戶端;5-電源管理模塊;6-控制器；10-尾氣通道；11-螺口 ； 12-空間殼體；13-流量傳感器；14-C02傳感器；15- PM2.5傳感器；16- VOC傳感器；17- S02傳感器；18-氮氧化合物傳感器；19-烴化物傳感器；110-震動傳感器；111-溫濕度傳感器；60-微處理器；61-電子陀螺儀；62-Zigbee模塊從機;63- GPS模塊A;64-傳感器接口 ；65-電源接口； 50-溫差發(fā)電模塊;51-升壓電路;52-充電電路;53-電量檢測模塊;54-鋰電池;55-穩(wěn)壓電路;501- P型半導體片；502-N型半導體片；20- DSP處理器;21- GPS模塊B;22- Zigbee模塊主機;23-太陽能電源模塊；24- GPRS模塊。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0016]需要提前說明的是，“耦接”包括但不限于“物理連接”，比如，圖1中所示的運行控制器6和震動傳感器110之間可以通過線纜連接，也可以通過光電耦合或電磁耦合的方式“連接”。
[0017]實施例:一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的方法做詳細說明。
[0018]—種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置I安裝在汽車的尾氣排氣筒上;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置I通過無線的方式與通信管理機2進行通信;所述通信管理機2安裝在固定的監(jiān)測點，并通過GPRS網(wǎng)絡與后臺管理服務器3通信;所述后臺管理服務器3與APP客戶端4通信;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置I包含有:尾氣通道1、螺口 11、空間殼體12、控制器6、電源管理模塊5、流量傳感器13、C02傳感器14、PM2.5傳感器15、VOC傳感器16、S02傳感器17、氮氧化合物傳感器18、烴化物傳感器19、震動傳感器110、溫濕度傳感器111;所述通信管理機2包含有:DSP處理器20、GPS模塊B21、Zigbee模塊主機22、太陽能電源模塊23、GPRS模塊24，其特征在于其特征在于所述GPS模塊B21耦接于所述DSP處理器20;所述ZigBee模塊主機22耦接于所述DSP處理器20用于接收所述控制器6的數(shù)據(jù);所述GPRS模塊24耦接于所述DSP處理器20用于與所述后臺管理服務器3通信;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置1、通信管理機2、后臺管理服務器3、APP客戶端4均通過GPS授時系統(tǒng)進行統(tǒng)一授時。
[0019]所述控制器6包含有:微處理器60、電子陀螺儀61、Zigbee模塊從機62、GPS模塊A63、傳感器接口 64、電源接口 65;所述電源管理模塊5包含有:溫差發(fā)電模塊50、升壓電路51、充電電路52、電量檢測模塊53、鋰電池54、穩(wěn)壓電路55;所述溫差發(fā)電模塊50包含有:P型半導體片501、N型半導體片502;其特征在于:所述電源管理模塊5通過所述溫差發(fā)電模塊50利用汽車尾氣與外界空氣的溫差進行發(fā)電，并通過升壓電路51、充電電路52將電能存儲到所述鋰電池54中，所述鋰電池54通過穩(wěn)壓模塊將電能轉(zhuǎn)換成所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置I所述的電壓。所述溫差發(fā)電模塊50是由多個所述P型半導體片501、N型半導體片502串并聯(lián)組成。
[0020 ] 進一步，所述流量傳感器13、C02傳感器14、PM2.5傳感器15、VOC傳感器16、S02傳感器17、氮氧化合物傳感器18、烴化物傳感器19、震動傳感器110、溫濕度傳感器111安裝在所述尾氣通道10上耦接于所述傳感器接口 64并分別用于檢測所述汽車尾氣的流量，二氧化碳、PM2.5、有機化合物、二氧化硫、氮氧化合物、經(jīng)化物含量，汽車尾氣排氣筒分震動，汽車尾氣的溫濕度。
[0021]進一步，所述汽車行駛時所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置I便可獲取所述汽車尾氣排放的數(shù)據(jù)并通過所述Zigbee模塊從機62將所述尾氣排放的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述通信管理機2;所述通信管理機2通過對數(shù)據(jù)進行分析處理篩選出尾氣排放超標的車輛，并將尾氣超標車輛的車牌號以及相關(guān)的尾氣數(shù)據(jù)發(fā)送到所述后臺管理服務器3，所述后臺管理服務器3將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到所述APP客戶端4;所述APP客戶端4安裝在移動終端上;相關(guān)工作人員根據(jù)所述APP客戶端4提示的數(shù)據(jù)查處與之對應的車輛;所述控制器6中寫入了汽車的型號、車牌號。
[0022]進一步，所述GPS模塊A63通過獲取GPS數(shù)據(jù)并對比所述汽車中的GPS所獲得的數(shù)據(jù)進行對比并結(jié)合所述電子陀螺儀61、震動傳感器110綜合進行判斷所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置I和與之對應的汽車是否分離，有效防止了所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置I被車主摘除。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)安裝在汽車的尾氣排氣筒上;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)通過無線的方式與通信管理機(2)進行通信;所述通信管理機(2)安裝在固定的監(jiān)測點，并通過GPRS網(wǎng)絡與后臺管理服務器(3)通信;所述后臺管理服務器(3)與APP客戶端(4)通信;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)包含有:尾氣通道(10)、螺口(11)、空間殼體(12)、控制器(6)、電源管理模塊(5)、流量傳感器(13)、C02傳感器(14)、PM2.5傳感器(15)、VOC傳感器(16)、S02傳感器(17)、氮氧化合物傳感器(18)、烴化物傳感器(19)、震動傳感器(110)、溫濕度傳感器(111);所述通信管理機(2)包含有:DSP處理器(20)、GPS模塊B(21)、Zigbee模塊主機(22)、太陽能電源模塊(23)、GPRS模塊(24)，其特征在于所述GPS模塊B(21)耦接于所述DSP處理器(20);所述ZigBee模塊主機(22)耦接于所述DSP處理器(20)用于接收所述控制器(6)的數(shù)據(jù);所述GPRS模塊(24)耦接于所述DSP處理器(20)用于與所述后臺管理服務器(3)通信;所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)、通信管理機(2)、后臺管理服務器(3)、APP客戶端(4)均通過GPS授時系統(tǒng)進行統(tǒng)一授時； 所述控制器(6)包含有:微處理器(60)、電子陀螺儀(61)、Zigbee模塊從機(62)、GPS模塊A(63)、傳感器接口(64)、電源接口(65);所述電源管理模塊(5)包含有:溫差發(fā)電模塊(50)、升壓電路(51)、充電電路(52)、電量檢測模塊(53)、鋰電池(54)、穩(wěn)壓電路55;所述溫差發(fā)電模塊(50)包含有:P型半導體片(501)、N型半導體片(502);其特征在于:所述電源管理模塊(5)通過所述溫差發(fā)電模塊(50)利用汽車尾氣與外界空氣的溫差進行發(fā)電，并通過升壓電路(51)、充電電路(52)將電能存儲到所述鋰電池(54)中，所述鋰電池(54)通過穩(wěn)壓模塊將電能轉(zhuǎn)換成所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)所述的電壓;所述溫差發(fā)電模塊(50)是由多個所述P型半導體片(501)、N型半導體片(502)串并聯(lián)組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述汽車行駛時所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)便可獲取所述汽車尾氣排放的數(shù)據(jù)并通過所述Zigbee模塊從機(62)將所述尾氣排放的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述通信管理機(2);所述通信管理機(2)通過對數(shù)據(jù)進行分析處理篩選出尾氣排放超標的車輛，并將尾氣超標車輛的車牌號以及相關(guān)的尾氣數(shù)據(jù)發(fā)送到所述后臺管理服務器(3)，所述后臺管理服務器(3)將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到所述APP客戶端(4);所述APP客戶端(4)安裝在移動終端上;相關(guān)工作人員根據(jù)所述APP客戶端(4)提示的數(shù)據(jù)查處與之對應的車輛;所述控制器(6)中寫入了汽車的型號、車牌號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車尾氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述GPS模塊A(63)通過獲取GPS數(shù)據(jù)并對比所述汽車中的GPS所獲得的數(shù)據(jù)進行對比并結(jié)合所述電子陀螺儀(61)、震動傳感器(110)綜合進行判斷所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)和與之對應的汽車是否分離，有效防止了所述分布式汽車尾氣監(jiān)測裝置(I)被車主摘除。
【文檔編號】G08C17/02GK105865535SQ201610484237
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】邢永安