CN104295061A - 基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板及系统，所述木地板是由耐磨层、装饰层、基材层和平衡层粘合而成，从上往下是，耐磨层、装饰层、基材层和平衡层，基材层的一个长边设有榫头，基材层的另一长边设有与榫头相配合的榫槽，基材层上设有凹槽，基材层的任意一个短边设有至少一通孔，凹槽内设有有害气体检测装置，有害气体检测装置的探测端正对通孔，凹槽与装饰层之间设有数据处理装置，数据处理装置包括MCU控制单元和ZigBee模块，还包括电池盒和显示屏，电池盒与数据处理装置连接，有害气体检测装置、ZigBee模块和显示屏均与MCU控制单元连接。本发明能够实现对木地板挥发的有害气体的实时检测。

Description

基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板及系统

技术领域

本发明涉及一种基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板及系统，属于木地板加工及监测领域。

背景技术

近年来，木地板已经被越来越多地应用在家居装修当中。但是，木地板也像其他木制家具一样存在室内污染物。

 在实木复合地板、强化木地板和竹地板的生产过程中，大量使用的胶粘剂中含有甲醛。而在各大类木地板的铺装过程中，使用的胶水也含有甲醛。甲醛是一种无色易溶解的刺激性气体，它可经呼吸道吸人体内，刺激眼结膜，呼吸道钻膜而产生流泪，引发结膜炎，口因喉炎，哮喘等疾病。

木地板中还有一种有害气体——苯。由于实木地板、实木复合地板、竹材地板的生产过程中，需要在地板表面涂上油漆，如果选用的漆不合适，就容易在地板上残留苯气体。

此外，木地板并不能将木地板下面的空气与木地板上面的空气隔绝开，因为上下空气是存在对流的，特别是现在越来越多的家庭使用免漆实木地板，就会使实木地板间的缝隙增大，对流也就会更大，所以木地板下的有害气体是存在的，也是不可忽视的。

目前，市面上检测室内家装有害气体的装置一般都是外置的仪器，检测的是整个室内的有害气体含量，而不是专门针对木地板挥发的有害气体的检测，并且不能实现对有害气体的实时检测。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板及系统，能够实现对木地板挥发的有害气体的实时检测。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，是由耐磨层、装饰层、基材层和平衡层粘合而成，从上往下是，耐磨层、装饰层、基材层和平衡层，基材层的一个长边设有榫头，基材层的另一长边设有与榫头相配合的榫槽，基材层上设有凹槽，基材层的任意一个短边设有至少一通孔，凹槽内设有有害气体检测装置，有害气体检测装置的探测端正对通孔，凹槽与装饰层之间设有数据处理装置，数据处理装置包括MCU控制单元和ZigBee模块，还包括电池盒和显示屏，电池盒与数据处理装置连接，有害气体检测装置、ZigBee模块和显示屏均与MCU控制单元连接。

前述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板中，有害气体检测装置包括甲醛气体传感器和苯气检测传感器。苯气检测传感器可以采用型号为QT1308-800D-C6H6的传感器，它是半导体传感器，反应时间短、寿命长，具有防爆外壳，坚固耐用，并且性能价格比良好。

前述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板中，有害气体检测装置包括甲醛气体检测管和苯检测管。

前述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板中，还包括放大电路和AD转换电路，有害气体检测装置、放大电路、AD转换电路、MCU控制单元顺次连接。

前述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板中，显示屏设于装饰层的中部。

前述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板中，显示屏上设有一层电容触摸屏。

前述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板中，还包括语音合成芯片和正对通孔的语音播放模块，MCU控制单元、语音播放模块均与语音合成芯片连接。

前述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板中，还包括与MCU控制单元连接的报警装置，报警装置正对通孔。

一种对前述木地板挥发的有害气体进行监测的系统，包括顺次连接的有害气体检测装置、数据处理装置、ZigBee网络和控制终端，ZigBee网络包括协调器和路由器，协调器与路由器连接，路由器与ZigBee模块进行无线通讯连接，控制终端与协调器进行无线通讯连接。

与现有技术相比，本发明能够实现对木地板挥发的有害气体的实时检测，并通过语音、显示等多种方式进行超限报警；涉及的ZigBee网络适用近距离无线连接，具有灵活的工作频段和网络拓扑结构、安全可靠的数据传输、功耗极低、通信效率很高，非常符合本发明所述方案的要求；本发明所述技术方案结构简单、操作方便、便于推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例1的内部结构示意图；

图2是本发明实施例2的内部结构示意图；

图3是本发明实施例1、实施例2中数据处理装置内的结构示意图；

图4是本发明实施例1、实施例2所述木地板的外部结构示意图；

图5是本发明实施例1、实施例2所述监测系统的结构示意图。

附图标记：1-耐磨层，2-装饰层，3-基材层，4-平衡层，5-榫头，6-榫槽，7-凹槽，8-通孔，9-有害气体检测装置，10- MCU控制单元，11-电池盒，12-ZigBee模块，13-显示屏，14-甲醛气体传感器，15-苯气检测传感器，16-甲醛气体检测管，17-苯检测管，18-放大电路，19-AD转换电路，20-电容触摸屏，21-语音合成芯片，22-语音播放模块，23-报警装置，24-数据处理装置，25-控制终端，26-ZigBee网络，27-协调器，28-路由器。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1：一种基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，如图1、图3、图4所示，是由耐磨层1、装饰层2、基材层3和平衡层4粘合而成，从上往下是，耐磨层1、装饰层2、基材层3和平衡层4，基材层3的一个长边设有榫头5，基材层3的另一长边设有与榫头5相配合的榫槽6，基材层3上设有凹槽7，基材层3的任意一个短边设有至少一通孔8，凹槽7内设有有害气体检测装置9，有害气体检测装置9包括甲醛气体传感器14和苯气检测传感器15，有害气体检测装置9的探测端正对通孔8；凹槽7与装饰层2之间设有数据处理装置24，数据处理装置24包括顺次连接的放大电路18、AD转换电路19、MCU控制单元10 和ZigBee模块12，放大电路18与有害气体检测装置9连接；还包括电池盒11、显示屏13、语音合成芯片21和正对通孔8的报警装置23，电池盒11与数据处理装置24连接，ZigBee模块12、语音合成芯片21和报警装置23均与MCU控制单元10连接，语音合成芯片21连接有正对通孔8的语音播放模块22，显示屏13设于装饰层2的中部，显示屏13上设有一层电容触摸屏20。

一种对前述木地板挥发的有害气体进行监测的系统，如图5所示，包括顺次连接的有害气体检测装置9、数据处理装置24、ZigBee网络26和控制终端25，ZigBee网络26包括协调器27和路由器28，协调器27与路由器28连接，路由器28与ZigBee模块12进行无线通讯连接，控制终端25与协调器27进行无线通讯连接。

本发明的实施例2：一种基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，如图2、图3、图4所示，是由耐磨层1、装饰层2、基材层3和平衡层4粘合而成，从上往下是，耐磨层1、装饰层2、基材层3和平衡层4，基材层3的一个长边设有榫头5，基材层3的另一长边设有与榫头5相配合的榫槽6，基材层3上设有凹槽7，基材层3的任意一个短边设有至少一通孔8，凹槽7内设有有害气体检测装置9，有害气体检测装置9包括甲醛气体检测管16和苯检测管17，有害气体检测装置9的探测端正对通孔8，凹槽7与装饰层2之间设有数据处理装置24；数据处理装置24包括顺次连接的放大电路18、AD转换电路19、MCU控制单元10 和ZigBee模块12，放大电路18与有害气体检测装置9连接；还包括电池盒11、显示屏13、语音合成芯片21和正对通孔8的报警装置23，电池盒11与数据处理装置24连接，ZigBee模块12、语音合成芯片21和报警装置23均与MCU控制单元10连接，语音合成芯片21连接有正对通孔8的语音播放模块22，显示屏13设于装饰层2的中部，显示屏13上设有一层电容触摸屏20。

一种对前述木地板挥发的有害气体进行监测的系统，如图5所示，包括顺次连接的有害气体检测装置9、数据处理装置24、ZigBee网络26和控制终端25，ZigBee网络26包括协调器27和路由器28，协调器27与路由器28连接，路由器28与ZigBee模块12进行无线通讯连接，控制终端25与协调器27进行无线通讯连接。

本发明的工作原理：甲醛气体传感器14或甲醛气体检测管16检测木地板挥发的甲醛气体含量，并将含量信号通过放大电路18放大、AD转换电路19进行模数转换，然后输入到MCU控制单元10中进行数据处理，得出检测结果，并将检测结果与《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中的甲醛标准限值进行比较，如果超出限值，报警装置23会发出报警信号，语音合成芯片21合成报警语音信息“甲醛浓度超标，请您注意”，并通过语音播放模块22播放出来。

苯气检测传感器或苯检测管17检测木地板挥发的甲醛气体含量，并将含量信号通过放大电路18放大、AD转换电路19进行模数转换，然后输入到MCU控制单元10中进行数据处理，得出检测结果，并将检测结果与《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中的苯的标准限值进行比较，如果超出限值，报警装置23会发出报警信号，语音合成芯片21合成报警语音信息“苯浓度超标，请您注意”，并通过语音播放模块22播放出来。

此外，用户轻触显示屏13，进行人机界面操作，可以选择显示有害气体浓度检测值等信息，或者将检测信息通过ZigBee模块12进入无线网络中，同步到控制终端25。

Claims (9)

1.一种基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，是由耐磨层（1）、装饰层（2）、基材层（3）和平衡层（4）粘合而成，从上往下是，耐磨层（1）、装饰层（2）、基材层（3）和平衡层（4），基材层（3）的一个长边设有榫头（5），基材层（3）的另一长边设有与榫头（5）相配合的榫槽（6），其特征在于：基材层（3）上设有凹槽（7），基材层（3）的任意一个短边设有至少一通孔（8），凹槽（7）内设有有害气体检测装置（9），有害气体检测装置（9）的探测端正对通孔（8），凹槽（7）与装饰层（2）之间设有数据处理装置（24），数据处理装置（24）包括MCU控制单元（10）和ZigBee模块（12），还包括电池盒（11）和显示屏（13），电池盒（11）与数据处理装置（24）连接，有害气体检测装置（9）、ZigBee模块（12）和显示屏（13）均与MCU控制单元（10）连接。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，其特征在于：有害气体检测装置（9）包括甲醛气体传感器（14）和苯气检测传感器（15）。

3.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，其特征在于：有害气体检测装置（9）包括甲醛气体检测管（16）和苯检测管（17）。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，其特征在于：还包括放大电路（18）和AD转换电路（19），有害气体检测装置（9）、放大电路（18）、AD转换电路（19）、MCU控制单元（10）顺次连接。

5.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，其特征在于：显示屏（13）设于装饰层（2）的中部。

6.根据权利要求1或5所述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，其特征在于：显示屏（13）上设有一层电容触摸屏（20）。

7.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，其特征在于：还包括语音合成芯片（21）和正对通孔（8）的语音播放模块（22），MCU控制单元（10）、语音播放模块（22）均与语音合成芯片（21）连接。

8.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的监测有害气体的木地板，其特征在于：还包括与MCU控制单元（10）连接的报警装置（23），报警装置（23）正对通孔（8）。

9.一种对权利要求1～8所述木地板挥发的有害气体进行监测的系统，其特征在于：包括顺次连接的有害气体检测装置（9）、数据处理装置（24）、ZigBee网络（26）和控制终端（25），ZigBee网络（26）包括协调器（27）和路由器（28），协调器（27）与路由器（28）连接，路由器（28）与ZigBee模块（12）进行无线通讯连接，控制终端（25）与协调器（27）进行无线通讯连接。