CN102563817A - 一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置 - Google Patents

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蒙海军
高涛
吴晓华
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Abstract

本发明公开了一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，包括传感器模块、用于输入室内空气质量标准等级及与各室内空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数的参数输入单元、空气净化装置、对传感器模块检测信息进行分析并得出室内空气质量标准等级且根据与分析得出的空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数对空气净化装置进行控制的处理器模块、内部存储有对处理器模块进行升级处理的升级处理程序的数据存储模块以及供电模块和告警单元。本发明体积小、安装及维护方便、功耗低且操作简便、性能可靠、可自动测量并智能调控室内空气质量，同时能对处理器模块进行参数配置且能根据室内空间的大小可进行多点数据采集。

Description

一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置
技术领域
本发明属于室内空气调控技术领域，尤其是涉及一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置。
背景技术
经济的高速发展带来了空气质量的不断恶化。在当前，空气质量的好坏已与人们的生活息息相关。恶劣的空气质量严重影响人们的工作和身体健康。室内空气污染物质，如甲醛、氨、苯等广泛存在，危害人体健康，因此对室内空气质量检测非常必要。2004年颁布的《室内环境空气质量监测技术规范》新增了气体传感器现场检测方法，与准确、可靠、选择性好的实验室化学分析法不同，这种方法对数值精度要求并不很高，多为达到阈值报警的要求即可，且检测实时、操作简单。目前，国内厂家不断引进和研发以气体传感器为基础的空气质量现场仪表和空气检测二次仪表，研究重点主要是传感器的检测精度和使用寿命的提高，以及仪表电路的抗干扰和通信能力。然而现有空气质量现场仪表在实际应用过程中，最常出现的是仪表在不同使用场合下的适应性不强且实时、连续监测方面的能力不足；如果换用空气检测二次仪表则又必须依赖于PC实现其功能，且在测量精度提高、控制外围设备及功能拓展方面受到限制。因此，研究和开发空气质量数据采集装置，用于对空气质量进行实时监控与智能调控，对于保护环境和提高人们的生活水平意义重大。
目前，人们已经采取了各种各样的方法采集空气质量数据，归纳起来有以下几种：第一、通过一物理或化学装置现场采样；第二、通过各种气体传感器采集数据并进行有线传输；第三、通过各种气体传感器及人工定期读卡的方式完成现场数据采集。但是实际使用过程中，上述第一种采样方法虽然成本低，操作简单，但需随身携带且适应能力也差；第二种与第三种采用方法主要存在以下不足：首先需要建立的大量基础设施辅助，成本较高，并且人工定期读卡的方式很不方便，另外后两种采样方法主要通过采集局部的数据来了解整体的空气质量状况，因而存在大量的检测盲区。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其体积小、安装及维护方便、功耗低且操作简便、性能可靠、可自动测量并智能调控室内空气质量，同时能对处理器模块进行参数配置且能根据室内空间的大小可进行多点数据采集。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：包括由对室内空气质量的相关参数进行实时检测的多个传感器组成的传感器模块、用于输入室内空气质量标准等级及与各室内空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数的参数输入单元、布设在室内的空气净化装置、对传感器模块所检测信息进行分析并得出当前状态下室内的空气质量标准等级且根据与分析得出的空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数对空气净化装置进行控制的处理器模块、内部存储有对处理器模块进行升级处理的升级处理程序的数据存储模块以及分别与处理器模块相接的供电模块和告警单元，所述传感器模块、参数输入单元、空气净化装置和数据存储模块均与处理器模块相接。
上述一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征是：多个所述传感器包括SO2传感器、甲醛传感器、苯传感器、NOX传感器和CO传感器。
上述一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征是：多个所述传感器均为模拟信号传感器，且多个所述模拟信号传感器均与A/D转换电路模块相接，所述处理器模块上接有与A/D转换电路模块相接的模拟量输入接口。
上述一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征是：还包括与处理器模块相接的GPRS网络通信模块，所述处理器模块通过GPRS网络通信模块与住户手机进行双向通信。
上述一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征是：所述处理器模块为高性能AVR单片机ATMEGA1281V。
上述一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征是：所述数据存储模块为芯片ATD45DB041。
上述一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征是：所述供电模块由供电电池和与所述供电电池相接的电压变换电路模块组成，所述电压变换电路模块为芯片MAX710。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、体积小，安装维护方便且性能可靠。
2、实现方便且数据传输速度快、功能完善。
3、传感器采用模块化设计，且采用低功耗芯片，因而传感器节点的生存期较长。
4、使用效果好且适用范围广，适用于家庭和大型会议场馆。
综上所述，本发明体积小、安装及维护方便、功耗低且操作简便、性能可靠、可自动测量并智能调控室内空气质量，同时能对处理器模块进行参数配置且能根据室内空间的大小可进行多点数据采集。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明：
1-传感器模块；       1-1-SO2传感器；    1-2-甲醛传感器；
1-3-苯传感器；       1-4-NOX传感器；    1-5-CO传感器；
1-6-A/D转换电路模块；2-处理器模块；      3-参数输入单元；
4-空气净化装置；     5-数据存储模块；    6-供电模块；
7-告警单元；         8-模拟量输入接口；  9-GPRS网络通信模
                                         块；
10-住户手机。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括由对室内空气质量的相关参数进行实时检测的多个传感器组成的传感器模块1、用于输入室内空气质量标准等级及与各室内空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数的参数输入单元3、布设在室内的空气净化装置4、对传感器模块1所检测信息进行分析并得出当前状态下室内的空气质量标准等级且根据与分析得出的空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数对空气净化装置4进行控制的处理器模块2、内部存储有对处理器模块2进行升级处理的升级处理程序的数据存储模块5以及分别与处理器模块2相接的供电模块6和告警单元7，所述传感器模块1、参数输入单元3、空气净化装置4和数据存储模块5均与处理器模块2相接。
本实施例中，多个所述传感器包括SO2传感器1-1、甲醛传感器1-2、苯传感器1-3、NOX传感器1-4和CO传感器1-5。实际使用过程中，可以根据实际具体需要对传感器的数量和类型进行相应调整。多个所述传感器均为模拟信号传感器，且多个所述模拟信号传感器均与A/D转换电路模块1-6相接，所述处理器模块2上接有与A/D转换电路模块1-6相接的模拟量输入接口8。
本实施例中，本发明还包括与处理器模块2相接的GPRS网络通信模块9，所述处理器模块2通过GPRS网络通信模块9与住户手机10进行双向通信。所述处理器模块2为高性能AVR单片机ATMEGA1281V。所述数据存储模块5为芯片ATD45DB041。所述供电模块6由供电电池和与所述供电电池相接的电压变换电路模块组成，所述电压变换电路模块为芯片MAX710。
本发明的使用过程是：所述处理器模块2先激活传感器模块1中的所有传感器使之进入工作状态；所有传感器按照协商确定的数据采集周期定期进行数据采集，并将所采集的监测数据经数模转换发送至处理器模块2；处理器模块2依据事先制定的程序将所有数据进行解析，根据给定的阈值判断室内空气质量等级，并根据客户的要求，判断是否需要进行室内空气净化，并以适当的信号灯予以告警提示室内空气是否符合既定指标。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：包括由对室内空气质量的相关参数进行实时检测的多个传感器组成的传感器模块(1)、用于输入室内空气质量标准等级及与各室内空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数的参数输入单元(3)、布设在室内的空气净化装置(4)、对传感器模块(1)所检测信息进行分析并得出当前状态下室内的空气质量标准等级且根据与分析得出的空气质量标准等级相对应的空气净化设备工作参数对空气净化装置(4)进行控制的处理器模块(2)、内部存储有对处理器模块(2)进行升级处理的升级处理程序的数据存储模块(5)以及分别与处理器模块(2)相接的供电模块(6)和告警单元(7)，所述传感器模块(1)、参数输入单元(3)、空气净化装置(4)和数据存储模块(5)均与处理器模块(2)相接。
2.按照权利要求1所述的一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：多个所述传感器包括SO2传感器(1-1)、甲醛传感器(1-2)、苯传感器(1-3)、NOX传感器(1-4)和CO传感器(1-5)。
3.按照权利要求1或2所述的一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：多个所述传感器均为模拟信号传感器，且多个所述模拟信号传感器均与A/D转换电路模块(1-6)相接，所述处理器模块(2)上接有与A/D转换电路模块(1-6)相接的模拟量输入接口(8)。
4.按照权利要求1或2所述的一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：还包括与处理器模块(2)相接的GPRS网络通信模块(9)，所述处理器模块(2)通过GPRS网络通信模块(9)与住户手机(10)进行双向通信。
5.按照权利要求1或2所述的一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：所述处理器模块(2)为高性能AVR单片机ATMEGA1281V。
6.按照权利要求5所述的一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：所述数据存储模块(5)为芯片ATD45DB041。
7.按照权利要求5所述的一种自动测量与智能调控室内空气质量的装置，其特征在于：所述供电模块(6)由供电电池和与所述供电电池相接的电压变换电路模块组成，所述电压变换电路模块为芯片MAX710。
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PB01 Publication
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