环境检测系统
一. 需求概述
1.1 项目背景
为什么开发这样的系统：
随着经济的快速发展，国民生活水平也在随着不断提高，但日益严重的环境问题越来越被人们重视，如何使人们在安全健康的环境下生存是当下急需解决的问题。
项目的意义：
我们反复强调的绿水青山就是金山银山理念，不仅阐述了经济发展和生态环境保护的关系，揭示了保护生态环境就是保护生产力、改善生态环境就是发展生产力的道理，指明了实现发展和保护协同共生的新路径，更是为环境监测步伐的前行提供支撑，使青山常在、清水长流、空气常新，成为人民群众日常生活的常态。
存在的问题：
目前环境检测技术的不完善，监测结果很难全面反应环境质量，应急监测技术的发展不足，环境监测技术缺乏配套的硬件设施
1.2 系统目标
开发一个可以监测环境及污染源，并且可以对污染源相关企业进行有效的控制的系统。本项目研究方案可以实现对环境的实时在线监测，可以有效设置普通用户与系统管理人员的不同权限，对于用户及系统管理人员可以通过网络对各个城区及企业污染源参数进行实时查询。系统管理人员可以快捷高效的对各个数据库进行操作，可以上报通知污染严重的相关企业进行停顿整改，并可进行数据分析，生成相关报表，为环保部门执法提供数据依据。
1.3 系统结构
环境监测管理系统是一个多层次综合性的系统，系统通过前端监测仪器层的采集设备监测采集到各类环境指标值，通过数据预处理后，存储到数据库层中的相应数据库中，各个客户机通过访问网页服务器，调用数据库的数据信息，实现了用户的在线浏览环境监测数据信息。
环境监测管理系统主要包括监测仪器层，数据采集层，数据库层，功能模块层及 Web 界面层，各个分层完成的功能不同。
系统层次架构：
二. 系统功能需求
2.1 报警显示模块
2.1.1功能描述
通过在主要污染区域、重点监测区域、人流量密集或者大型社区内部等区域安装环境相关监测仪器，将环境数据和视频监控数据融合后经无线网络或有线网络实时传送到云服务器，给用户提供手机APP端的实时查询、报警提醒、远程查看、远程取证管理等方便，帮助管理部门实现全方位、全时段的信息化管理手段;为环境污染源数据分析和环境预警预报系统建设奠定基础。
2.1.2业务流程
1.安装相关环境检测器
2.设备测得的环境参数值经无线网络或有线网络实时传送到云服务器，给用户提供手机APP端的实时查询、报警提醒、远程查看、远程取证管理等方便。
2.1.3 用户界面
2.2信息传输模块
2.2.1功能描述
1.信息传输模块包括无线收发模块与GPRS模块.
2.使用NRF24LO1模块实现无线收发功能.该模块在2.4-2.5GHzISM频段工作.低功耗1.9-~3.6V间工作,提供126频道,可实现多点通信与跳频通讯，最高工作频率2Mbps,高效GFSK调制,抗干扰能力强,可自动反应并再次发射信号.使用SPI接口设定输出功率频道和协议，与单片机连接方式便捷,具有很好的适应性。
2.2.2业务流程
用户可通过网址登录平台，还可扫描二维码或者主题商店查找APP。
2.2.3用户界面
2.3环境数据采集模块
2.3.1功能描述
系统使用DHT11数字温湿度传感器采集温湿度数据,DHT11是一款复合传感器.含有已校准数字信号输出.内部由NTC测温元件和电阻式感湿元件组成.并且和一个高性能的8位单片机相连接反应迅速、能有效抵抗干扰.该传感器工作电压在3-5.5V之间,可测量的湿度范围为20%-90%RH测量误差为t5%RH可测量的温度范围为0~50C.测量误差为2C.采用单线制串行接口，易集成、功耗低.满足环境监测的要求.使用单总线数据传输格式,通过PG11端与单片机进行数据传输。
2.3.2业务流程
用户可通过手机APP或者登录平台查看监测数据结果。
2.3.3用户界面
三. 系统非功能需求
1.使用GPRS模块连接soft-ap,登陆乐联网指定IP地址并按照要求配置参数，配置成功后云平台会自动显示数据,用户可根据自身需求绑定微信等信息接收平台.
2.本系统主要实现对社区环境监测与实时预警,当主机检测到从机传输来的环境数据异常,就会判断异常位置并进行声光报警,同时将信息上传至乐联网,向用户报警信息.
3.对于温湿度,本系统在室内进行测试,可准确显示传感器采集的空气温湿度数据.经多次测试,测得数据误差在土5%以内.满足实际需求。
4.采集到的环境数据绑定到社区公众号平台上,定期推送并上传至乐联网平台,供居民实时了解所在社区的环境状况.本设计将采集的信息上传至乐联网平台.发形式为:“当前温度:25"℃;湿度:50%:火警:无;外人入侵:无;紫外线强度:87mW/m；PM25:43ug/m3.系统设置每2h向用户发送当前的环境监测数据,如果检测到数据异则立即发送异常的数据,由乐联网平台提示用户并报告相应的位置信息。
