CN104423352A - 室内空气质量监测及调节系统 - Google Patents

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郑煜博
道格拉斯·斯巴克斯
刘宁
刘学先
丰博
郭文强
冯浩
阎志峰
黄力
曲怀泊
关键
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Abstract

室内空气质量监测及调节系统，其由主机（1）和从机（2）构成，其中：从机（2）又分为两种：空气质量检测终端（201）、空气质量调节终端（202）；系统中有主机一台，从机（2）至少一台且其为空气质量检测终端或空气质量调节终端或其二者的组合；主机（1）和从机（2）之间通过基于Zigbee协议的无线网络连接；主机（1）具体采用嵌入式单片机技术，其中还设置有数据存储功能模块、USB升级功能模块、能够与网络终端无缝对接的网络通讯功能模块。本发明可操作性强，维护简便，结合最新的现有技术综合使用且技术效果优良；具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。

Description

室内空气质量监测及调节系统
技术领域
:
[0001] 本发明涉及空气质量监测和调节装置的设计和应用技术领域，特别提供了一种室内空气质量监测及调节系统。
背景技术
:
[0002] 现有技术中，室内空气质量监测及调节通常借助于传统的空调装置或单一的空气净化器装置等实现，但是传统的空调和净化器装置功能较为单一，且不宜进行智能性的人性化设定和控制，技术效果较为有限。因此，人们期望获得一种技术效果优良的室内空气质量监测及调节系统。
发明内容
:
[0003] 本发明的目的是提供一种技术效果优良的室内空气质量监测及调节系统。
[0004] 室内空气质量监测及调节系统，其特征在于:其由主机I和从机2构成，其中:从机2又分为两种:空气质量检测终端、空气质量调节终端；
[0005] 系统中有主机一台，从机2至少一台且其为空气质量检测终端或空气质量调节终端或其二者的组合；
[0006] 主机I和从机2之间通过基于Zigbee协议的无线网络连接进行无线通讯；主机I具体采用嵌入式单片机技术，其中还设置有数据存储功能模块、USB升级功能模块、能够与网络终端无缝对接的网络通讯功能模块，可与各类网络终端无缝对接。本发明系统的主机I及从机2构成原理图如图1、图2。
[0007] 所述室内空气质量监测及调节系统中，主机I的具体构成如下:MCU控制器101、Zigbee无线控制模组102、传感器模组103、Zigbee模块104、通讯模块105、液晶显示屏106、供电电路107、无线适配器108、电源适配器109 ;其中:供电电路107分别连接着其他所有构成部分；MCU控制器101分别连接着Zigbee无线控制模组102、传感器模组103、Zigbee模块104、通讯模块105、液晶显示屏106 ；
[0008] 所述传感器模组103具体为能够检测下述对象之一或其组合的元器件:温度、湿度、甲醛、苯、氨气、VOC挥发物、天然气(液化气)、可燃气体、PM2.5、烟雾。
[0009] 电源适配器109具体为能够使用AC220V/AC110V/电池三种供电方式的装置或能够实现远距离无线供电的装置；
[0010] Zigbee模块104能够控制满足Zigbee协议的无线智能家居电器,具体为下述几种之一或其组合:负离子发生机、智能空气净化机、智能电饭煲、智能热水器、监视器、智能门窗、电动窗帘、家庭影院、家居照明系统、空调等各类家用电器。
[0011 ] 从机2的具体构成如下:
[0012] MCU控制器101、传感器模组103、供电电路107、无线适配器108、电源适配器109 ；其中:供电电路107分别连接着其他所有构成部分；供电电路107具体为能够使用AC220V/ACllOV/电池三种供电方式的装置或能够实现远距离无线供电的装置；
[0013] 所述传感器模组103具体为能够检测下述对象之一或其组合的元器件:温度、湿度、甲醛、苯、氨气、VOC挥发物、天然气(液化气)、可燃气体、PM2.5、烟雾。
[0014] 本发明所述室内空气质量监测及调节系统的适宜工作温度在-10°C〜40°C (该系统设计也可用于室内温度范围在此温度范围以外的应用环境)。
[0015] 主机I有墙壁挂装和桌面摆放两种安装方式。从机有顶棚安装、墙壁挂装和桌面摆放三种安装方式。
[0016] 主机I可选用任意尺寸真彩液晶触摸屏，实时显示各居室内各类有害气体含量和空气环境质量指标。可显示存储一段时间内室内空气质量统计数据。用户可根据此统计数据了解室内的空气质量变化规律，并以此为参考来设定以后每天室内空气质量调节系统(空气净化器)的工作模式(系统有自动和手动两种工作模式)，以加强净化效率，降低电能消耗。
[0017] 当居室内有某一项气体含量超出国家室内空气质量标准中明示的数值时，视气体对人体危害的程度，现场给出声光报警信号，并在液晶显示屏106上突出显示，同时，可通过网络向家中2位(最多6位)主人发送报警短信息，在家中无人的情况下依然可以掌握家中空气质量状态。从机2对于传感器模组103终端设置了电池电量不足等利于维护的报警功能，包括现场声光报警和短信报警，提醒用户及时更换电池，以确保重要传感器终端总是处于正常工作状态。在晚上家人安睡的时候，空气调节系统自动进入静音模式。
[0018] 在用户的手机上，也可通过专用icon窗口或APP、APK软件控制室内主机I的主要功能，可点击手机上室内空气监测icon的功能来远程监控室内空气质量，也可根据个人需求来远程设定室内空气质量调节系统(空气净化器)运行状态。
[0019] 主机I上还可以带有基于Zigbee协议的无线控制功能，可控制其它满足Zigbee协议的无线智能家居电器，如负离子发生机、智能空气净化机、智能电饭煲、智能热水器、监视器、智能门窗、电动窗帘等、家庭影院、家居照明系统、空调等各类家用电器。
[0020] 本发明的室内空气质量监测及调节系统是智能家居、物联网、环境保护及环境监测领域的新成员，是一款基于Zigbee技术的新型无线传感器网络产品。能与任何基于ZigBee通讯标准协议的智能家居系统兼容。能与任何基于ZigBee通讯标准协议的智能家居系统所携带的传感器终端兼容。能与任何基于ZigBee通讯标准协议的智能家居系统所携带的执行器终端兼容(如家用电器的控制装置等)。本发明所述室内空气质量监测及调节系统主要探测室内空气质量相关的参数，如空气是否混浊(空气中的PM2.5含量)是否存在有害气体、空气中细菌是否超标。一旦空气质量下降，可自动开启空气质量调节系统，改善空气质量。这对于要回家休息的你很有意义，特别是对家中有老人、孕妇、婴幼儿以及对污浊空气敏感人群的家庭尤其重要。它通过实时在线探测空气质量告诉你目前室内空气是否影响你与家人的健康。如室内空气质量低于国家室内空气质量标准，主系统将启动空气净化器，其次，它可以监测家中是否有天然气泄漏，提前预警，预警值设定远低于安防类产品，旨在保证室内空气环境健康，保护家人安全。同时还能监测家中是否有烟雾产生，烟雾浓度较高时，有火灾发生的可能，在起火初期，及时报警，降低人员伤亡、减少财产损失。该系统可将室内空气质量状况通过室内终端控制系统及时的发送至手机或便携无线装置等一切可接入互联网络的终端设备。
[0021] 综上，本发明可操作性强，维护简便，结合最新的现有技术综合使用且技术效果优良；具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。
附图说明
:
[0022] 图1为室内空气质量监测及调节系统主机I相关部分构成原理简图；
[0023] 图2为室内空气质量监测及调节系统从机2相关部分构成原理简图。
具体实施方式
:
[0024] 各个附图标记含义如下:主机1、从机2 ;MCU控制器101、Zigbee无线控制模组102、传感器模组103、Zigbee模块104、通讯模块105、液晶显示屏106、供电电路107、无线适配器108、电源适配器109。
[0025] 实施例1
[0026] 室内空气质量监测及调节系统，其由主机I和从机2构成，其中:从机2又分为两种:空气质量检测终端、空气质量调节终端；
[0027] 系统中有主机一台，从机2至少一台且其为空气质量检测终端或空气质量调节终端或其二者的组合；
[0028] 主机I和从机2之间通过基于Zigbee协议的无线网络连接进行无线通讯；主机I具体采用嵌入式单片机技术，其中还设置有数据存储功能模块、USB升级功能模块、能够与网络终端无缝对接的网络通讯功能模块，可与各类网络终端无缝对接。本实施例系统的主机I及从机2构成原理图如图1、图2。
[0029] 所述室内空气质量监测及调节系统中，主机I的具体构成如下:MCU控制器101、Zigbee无线控制模组102、传感器模组103、Zigbee模块104、通讯模块105、液晶显示屏106、供电电路107、无线适配器108、电源适配器109 ;其中:供电电路107分别连接着其他所有构成部分；MCU控制器101分别连接着Zigbee无线控制模组102、传感器模组103、Zigbee模块104、通讯模块105、液晶显示屏106 ；
[0030] 所述传感器模组103具体为能够检测下述对象之一或其组合的元器件:温度、湿度、甲醛、苯、氨气、VOC挥发物、天然气(液化气)、可燃气体、PM2.5、烟雾。
[0031] 电源适配器109具体为能够使用AC220V/AC110V/电池三种供电方式的装置或能够实现远距离无线供电的装置；
[0032] Zigbee模块104能够控制满足Zigbee协议的无线智能家居电器,具体为下述几种之一或其组合:负离子发生机、智能空气净化机、智能电饭煲、智能热水器、监视器、智能门窗、电动窗帘。
[0033] 从机2的具体构成如下:
[0034] MCU控制器101、传感器模组103、供电电路107、无线适配器108、电源适配器109 ；其中:供电电路107分别连接着其他所有构成部分；供电电路107具体为能够使用AC220V/ACllOV/电池三种供电方式的装置或能够实现远距离无线供电的装置；
[0035] 所述传感器模组103具体为能够检测下述对象之一或其组合的元器件:温度、湿度、甲醛、苯、氨气、VOC挥发物、天然气(液化气)、可燃气体、PM2.5、烟雾。
[0036] 本实施例所述室内空气质量监测及调节系统的适宜工作温度在-10°C〜40°C (该系统设计也可用于室内温度范围在此温度范围以外的应用环境)。
[0037] 主机I有墙壁挂装和桌面摆放两种安装方式。从机有顶棚安装、墙壁挂装和桌面摆放三种安装方式。
[0038] 主机I可选用任意尺寸真彩液晶触摸屏，实时显示各居室内各类有害气体含量和空气环境质量指标。可显示存储一段时间内室内空气质量统计数据。用户可根据此统计数据了解室内的空气质量变化规律，并以此为参考来设定以后每天室内空气质量调节系统(空气净化器)的工作模式(系统有自动和手动两种工作模式)，以加强净化效率，降低电能消耗。
[0039] 当居室内有某一项气体含量超出国家室内空气质量标准中明示的数值时，视气体对人体危害的程度，现场给出声光报警信号，并在液晶显示屏106上突出显示，同时，可通过网络向家中2位(最多6位)主人发送报警短信息，在家中无人的情况下依然可以掌握家中空气质量状态。从机2对于传感器模组103终端设置了电池电量不足等利于维护的报警功能，包括现场声光报警和短信报警，提醒用户及时更换电池，以确保重要传感器终端总是处于正常工作状态。在晚上家人安睡的时候，空气调节系统自动进入静音模式。
[0040] 在用户的手机上，也可通过专用icon窗口或APP软件控制室内主机I的主要功能，可点击手机上室内空气监测icon的功能来远程监控室内空气质量，也可根据个人需求来远程设定室内空气质量调节系统(空气净化器)运行状态。
[0041] 主机I上还可以带有基于Zigbee协议的无线控制功能，可控制其它满足Zigbee协议的无线智能家居电器，如负离子发生机、智能空气净化机、智能电饭煲、智能热水器、监视器、智能门窗、电动窗帘等。
[0042] 本实施例的室内空气质量监测及调节系统是智能家居、物联网、环境保护及环境监测领域的新成员，是一款基于Zigbee技术的新型无线传感器网络产品。能与任何基于ZigBee通讯标准协议的智能家居系统兼容。能与任何基于ZigBee通讯标准协议的智能家居系统所携带的传感器终端兼容。能与任何基于ZigBee通讯标准协议的智能家居系统所携带的执行器终端兼容(如家用电器的控制装置等)。本实施例所述室内空气质量监测及调节系统主要探测室内空气质量相关的参数，如空气是否混浊(空气中的PM2.5含量)是否存在有害气体、空气中细菌是否超标。一旦空气质量下降，可自动开启空气质量调节系统，改善空气质量。这对于要回家休息的你很有意义，特别是对家中有老人、孕妇、婴幼儿以及对污浊空气敏感人群的家庭尤其重要。它通过实时在线探测空气质量告诉你目前室内空气是否影响你与家人的健康。如室内空气质量低于国家室内空气质量标准，主系统将启动空气净化器，其次，它可以监测家中是否有天然气泄漏，提前预警，预警值设定远低于安防类产品，旨在保证室内空气环境健康，保护家人安全。同时还能监测家中是否有烟雾产生，烟雾浓度较高时，有火灾发生的可能，在起火初期，及时报警，降低人员伤亡、减少财产损失。该系统可将室内空气质量状况通过室内终端控制系统及时的发送至手机或便携无线装置等一切可接入互联网络的终端设备。

Claims (4)

1.室内空气质量监测及调节系统，其特征在于:其由主机(I)和从机(2)构成，其中:从机(2 )又分为两种:空气质量检测终端(201)、空气质量调节终端(202 ); 系统中有主机一台，从机(2)至少一台且其为空气质量检测终端或空气质量调节终端或其二者的组合； 主机(I)和从机(2)之间通过基于Zigbee协议的无线网络连接；主机(I)具体采用嵌入式单片机技术，其中还设置有数据存储功能模块、USB升级功能模块、能够与网络终端无缝对接的网络通讯功能模块。
2.按照权利要求1所述室内空气质量监测及调节系统，其特征在于:所述室内空气质量监测及调节系统中，主机(I)的具体构成如下:MCU控制器(101)、Zigbee无线控制模组(102),传感器模组(103)、Zigbee模块(104)、通讯模块(105)、液晶显示屏(106)、供电电路(107)、无线适配器(108)、电源适配器(109);其中:供电电路(107)分别连接着其他所有构成部分；MCU控制器(101)分别连接着Zigbee无线控制模组(102)、传感器模组(103)、Zigbee模块(104)、通讯模块(105)、液晶显示屏(106)； 所述传感器模组(103)具体为能够检测下述对象之一或其组合的元器件:温度、湿度、甲醛、苯、氨气、VOC挥发物、天然气、可燃气体、PM2.5、烟雾。
3.按照权利要求2所述室内空气质量监测及调节系统，其特征在于: 电源适配器(109)具体为能够使用AC220V/AC110V/电池三种供电方式的装置或能够实现远距离无线供电的装置； Zigbee模块(104)能够控制满足Zigbee协议的无线智能家居电器,具体为下述几种之一或其组合:负离子发生机、智能空气净化机、智能电饭煲、智能热水器、监视器、智能门窗、电动窗帘、家庭影院、家居照明系统、空调。
4.按照权利要求1-3其中之一所述室内空气质量监测及调节系统，其特征在于:从机(2)的具体构成如下: MCU控制器(101)、传感器模组(103)、供电电路(107)、无线适配器(108)、电源适配器(109);其中:供电电路(107)分别连接着其他所有构成部分；供电电路(107)具体为能够使用AC220V/AC110V/电池三种供电方式的装置或能够实现远距离无线供电的装置； 所述传感器模组(103)具体为能够检测下述对象之一或其组合的元器件:温度、湿度、甲醛、苯、氨气、VOC挥发物、天然气、可燃气体、PM2.5、烟雾。
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