CN104330527A - 一种基于无线技术的甲醛监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线技术的甲醛监测系统，包括处理器模块，所述处理器模块的输入端连接有ZigBee无线收发模块，所述处理器模块的输出端分别连接有触摸显示模块、报警模块、语音模块、GSM模块、WIFI模块以及ZigBee无线网络，所述ZigBee无线收发模块的输入端连接有传感器模块，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器。本发明的监测系统采用ZigBee技术，可以无线部署，容易进行多点检测；采用新型传感器检测技术，可以24小时分析监控甲醛趋势，并评估在采取措施后是否有效；通过手机可以随时远程查看家里的甲醛含量并在超出阀值后自动报警。

Description

一种基于无线技术的甲醛监测系统

技术领域

本发明涉及一种室内甲醛监测系统，具体涉及一种基于ZigBee无线技术的室内甲醛实时监测和预警系统。

背景技术

甲醛是一种能够破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，世界卫生组织已经确认其为致畸、致癌物质与重要的环境污染物，吸入高浓度甲醛后，会引起头痛、胸闷、呕吐、乏力等症状，并会对人体内脏造成损害。目前甲醛含量已成为当今居室、纺织品、食品中污染监测的一项重要安全指标。因此，研究一种市民可以在自己家中独立完成的，简便、灵敏、快速、直观、经济的甲醛检测方法将会有很大的市场前景。

目前，市场对甲醛监测的方法主要有分光光度法、电化学检测法、气相色谱法、液相色谱法、传感器法等。这些方法大都检测繁琐、设备复杂、专业性要求高、检测时间长，在市场上推广和使用较为困难。所以市场需求一种操作简单、复杂度低、能实时监控的甲醛检测设备。

随着网络技术、控制技术和通讯技术的高速发展及甲醛气体传感器的研制成功，以网络技术为核心的信息技术迅速渗入，为甲醛自动监控网络系统的建立了发展空间。但是就目前的智能化甲醛检测技术而言，仍然存在一些仍未解决的技术问题。比如授权公开号为CN103940958A的一种基于WIFI的甲醛检测器，包括单片机、甲醛传感器、温度传感器、湿度传感器、信号调理电路、加热加光控制电路、声光报警电路和无线WIFI通信模块，甲醛传感器、温度传感器、湿度传感器通过信号调理电路与单片机相连接，温度传感器安装在甲醛传感器上，单片机与加热加光控制电路的输入端相连接，加热加光控制电路的输出端与甲醛传感器相连接，单片机与声光报警电路相连接，单片机还通过无线WIFI通信模块与手机终端进行通信。该专利公开了使用WIFI技术对检测到的甲醛数值进行实时传输的技术，但是该专利中的甲醛传感器与单片机之间还设有信号调理电路，从而导致了在单片机处理前端的传感器之间仍采用传统的导线连接方式，布线较为复杂，成本也较高。再比如授权公开号为CN202956877U，一种基于ZigBee组网的室内甲醛数据采集传输系统，包括放置于室内的甲醛测定仪，所述甲醛测定仪将测定的数据传输至ZigBee采集节点模块，ZigBee采集节点模块将获得的数据通过ZigBee无线网络汇集至ZigBee无线网关，所述ZigBee无线网关将汇总的数据通过网络连接管理中心。该系统采用ZigBee的无线组网模式，虽然前端减少了布线，但是后端处理复杂，必须经过多道处理终端最终才能送到处理器中心进行数据处理，切最后也没有数据处理的反馈功能。

本系统就是要解决上述不足，提供一种采用ZigBee技术，可以无线部署，容易进行多点检测、24小时分析监控甲醛趋势，并评估在采取措施后是否有效、并通过手机可以随时远程查看家里的甲醛含量并在超出阀值后自动报警的监测系统。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中甲醛监测麻烦切布线复杂、不能实现实时监测和预警的不足，提供一种采用ZigBee无线布线方式、对室内甲醛含量进行实时监测并能将分析后的数据发送到只能终端的甲醛监测系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：本发明所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统，包括处理器模块，所述处理器模块的输入端连接有ZigBee无线收发模块，所述处理器模块的输出端分别连接有触摸显示模块、报警模块、语音模块、GSM模块、WIFI模块以及ZigBee无线网络，所述ZigBee无线收发模块的输入端连接有传感器模块，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器。

进一步优化，所述GSM模块通过短信或拨号和手机、笔记本或其他控制终端进行远程通信，传递监测系统的报警信息并进行远程监控。

进一步优化，所述WIFI模块通过与WIFI智能通信终端软件连接，控制监测系统。

进一步优化，所述处理器模块的输出端还连接有控制驱动或继电器，所述控制驱动或继电器还连接有控制设备。

进一步优化，所述控制设备包括门、灯、空调、排风扇中的一种或多种的组合。

进一步优化，所述ZigBee无线网络包括依次连接的协调器和路由器。

本发明具有如下有益效果：

1. 本发明采用ZigBee无线收发模块，可以无线部署，由多个不同检测点检测不同的房间中甲醛气体含量；

2. 本发明采用新型传感器检测技术，可以24小时分析监控甲醛趋势，并评估在采取措施后是否有效；

3. 本发明的报警模块采用LED灯和报警铃显示检测结果和报警，还有短信提醒功能，当有甲醛超标危险存在时，处理器模块会控制GSM模块或WIFI模块发送短信给用户，有助于出门在外的用户得知家中的情况。

附图说明

图1 为本发明的控制结构框图示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。 

如图1所示的一种基于无线技术的甲醛监测系统，包括处理器模块，处理器模块的输入端连接有ZigBee无线收发模块，处理器模块的输出端分别连接有触摸显示模块、报警模块、语音模块、GSM模块、WIFI模块以及ZigBee无线网络，ZigBee无线收发模块的输入端连接有传感器模块，传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器。

本系统中的处理器模块选用MT6575芯片，起到CPU、GPU和Modem 等作用；GSM模块选用MT6162芯片，起到WCDMA/GSM 射频收发处理等作用；传感器模块中的各种传感器通过USB接口或RS232通信接口与处理器模块连接，与GSM模块或WIFI模块连接的手机或其他智能终端上同时安装有智能APP软件，可以实时监测室内监测的各项甲醛参数值，并且该APP软件还会对检测到的甲醛参数值进行智能分析，判断是否可以入住等。

本系统通过ZigBee无线传输到主机显示，让用户全面的掌握家中情况。由多个不同检测点检测不同的房间中甲醛气体含量。

该系统的室内环境监控可以进行两个模式的设定：模式一：实时监控模式，采用传感器采集空气中甲醛气体的含量，给ZigBee无线传输收发器进行无线传输给处理器模块，进行显示；模式二：定时监控模式，在没有人居住的情况下调节到定时模式，每天定时给屋主手机或其他终端发送甲醛气体含量数据让屋主知道今天房屋里的空气质量情况。

本系统中的报警模块采用LED灯和报警铃显示检测结果和报警，还有短信提醒功能，当有危险存在处理器模块会控制GSM模块或WIFI模块发送短信给用，有助于出门在外的用户得知家中的情况。

处理器模块处理分为两种模式，有用户自由调节：

模式一：报警模式。

当处理器模块接收到来自于ZigBee无线传输收发器所接收到的甲醛含量超限报警信号之后，处理器模块对信息进行处理并通过RS232串口向GSM模块或WIFI模块发送一条经过编码的短信，GSM模块或WIFI模块再通过内置的手机SIM卡借助现有的手机GSM网络向用户的手机传送该信息及时通知用户可能发生的危险。同时处理器模块将ZigBee无线传输收发器接收的气体含量信息进行处理之后将信息显示在真彩液晶屏上，处理器模块同时也与一个发声报警装置相连接，当甲醛过量时，处理器模块会控制发声报警装置发出大分贝的报警铃。

模式二：定时监测模式。

把仪器放在房屋内，有传感器监测数据传输到ZigBee无线传输收发器再无线传输到总机，每天定时传输数据到用户手机，显示当天的甲醛含量。

系统同时还具有甲醛排除的功能，当检测到有甲醛含量超标时，处理器模块连接的控制驱动或继电器控制控制设备进行运作，比如打开门、灯、空调、排风扇等；或采用系统中的ZigBee无线网络，该网络包括协调器和路由器，路由器连接有上述控制设备，同样可以进行甲醛排除。 

Claims (8)

1.一种基于无线技术的甲醛监测系统，包括处理器模块，其特征在于：所述处理器模块的输入端连接有ZigBee无线收发模块；所述处理器模块的输出端分别连接有触摸显示模块、报警模块、语音模块、GSM模块、WIFI模块以及ZigBee无线网络；所述ZigBee无线收发模块的输入端连接有传感器模块；所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统，其特征在于：所述GSM模块通过短信或拨号和手机、笔记本或其他控制终端进行远程通信，传递监测系统的报警信息并进行远程监控。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统，其特征在于：所述WIFI模块通过与WIFI智能通信终端软件连接，控制监测系统。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统，其特征在于：所述处理器模块的输出端还连接有控制驱动或继电器，所述控制驱动或继电器还连接有控制设备。

5.根据权利要求4所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统，其特征在于：所述控制设备包括门、灯、空调、排风扇中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统，其特征在于：所述ZigBee无线网络包括依次连接的协调器和路由器。

7.根据权利要求1所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统，其特征在于：所述的一种基于无线技术的甲醛监测系统的工作步骤为：

在实时监控模式下，

a.使用传感器自动采集空气中甲醛气体的含量；

b. 通过ZigBee无线收发模块将数据无线传输给处理器模块；

c. 当处理器模块接收到来自于ZigBee无线传输收发器所接收到的甲醛含量超限报警信号之后，处理器模块对信息进行处理并向GSM模块或WIFI模块发送一条经过编码的短信；

d. GSM模块或WIFI模块再通过内置的手机SIM卡借助现有的手机GSM网络向用户的手机传送该信息，通知用户可能发生的危险；

e. 处理器模块将ZigBee无线传输收发器接收的气体含量信息进行处理之后同时将信息显示在主机上，让用户全面的掌握家中情况，当甲醛过量时，处理器模块会控制发声报警装置发出大分贝的报警铃。

8.在定时监控模式下：

a.使用传感器定时采集空气中甲醛气体的含量；

b. 通过ZigBee无线收发模块将数据无线传输给处理器模块；

c. 用户通过GSM模块或WIFI模块将定时监测的各项甲醛参数值反馈到安装有智能APP软件的手机或其他智能终端上，并且该APP软件还会对检测到的甲醛参数值进行智能分析比对，显示当天的有毒甲醛含量；

d.当检测到甲醛超标时，处理器模块连接的控制驱动或继电器控制控制设备进行通风，以达到甲醛排除的目的；

e.系统中ZigBee无线网络的路由器连接有上述控制设备，所以也可以通过ZigBee无线网络的协调器和路由器进行甲醛排除，得到相同的效果。