CN104849407A - 一种便携式多功能空气质量检测仪及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式多功能空气质量检测仪，包括传感器节点系统和与所述传感器节点系统连接的显示报警系统，与所述传感器节点系统无线连接的远程数据服务中心；所述传感器节点系统包括温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器，本发明的空气质量检测仪可方便携带，适合居家环境使用和特殊的环境使用；本发明的空气质量检测仪采用无线通信技术，将传感器节点采集到的数据通过无线通信的方式发送给远程数据服务中心，具有传输速度快、检测精确和灵敏度高等优点。

Description

一种便携式多功能空气质量检测仪及其实现方法

技术领域

本发明涉及空气质量监测技术领域，具体是涉及一种便携式多功能空气质量检测仪及其实现方法。

背景技术

近年来人们生活越来越高，但是空气环境质量越来越差，恶劣的空气环境严重威胁着人们的身心健康，而面对如此恶劣的空气环境，现在我国也出台了相关空气环境治理条例政策，在日常生活中人们不仅需要避免自己所做导致空气质量变差，更要做好防范措施才能有效避免被恶劣的空气环境影响。为了能够更好地监测空气质量，我国目前建立了许多空气质量监测站，通过各种各样的空气质量检测设备了解空气中各种物质的含量，推动了空气环境的有效发展。

现在市场上出现的各种空气质量监测设备种类繁多，不具备通用性，而且设备与设备之间是通过有线的方式传输信号的，有线传输方式具有一定的滞后性，速度缓慢，不能满足客户端的各种需求，因此，以无线方式作为传输手段拉开帷幕，而无线传感器网络作为一项全新的技术，因为其具有对生态环境影响小，监测密度高不需要人们现场控制等优点被广泛应用于各种环境监测方面中。但是传统的基于传感器网络的空气质量监测设备通常是被安置在一定的位置环境中，传感器节点将采集的数据通过无线的方式传给中心基站进行各种处理，但是这种空气质量监测设备不方便携带，不适合居家环境使用，也不适合在特定的场合使用。

因此，需要提出一种新型的空气质量监测设备。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种监测速度快、方便携带、适合居家环境使用的便携式多功能空气质量检测仪及其实现方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的便携式多功能空气质量检测仪，包括传感器节点系统和与所述传感器节点系统连接的显示报警系统；所述传感器节点系统包括温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器，所述温度传感器包括温度信息采集模块、与所述温度信息采集模块连接的温度数据控制与处理模块、与所述温度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述温度信息采集模块、温度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述湿度传感器包括湿度信息采集模块、与所述湿度信息采集模块连接的湿度数据控制与处理模块、与所述湿度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述湿度信息采集模块、湿度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述气体浓度传感器包括气体浓度信息采集模块、与所述气体浓度信息采集模块连接的气体浓度数据控制与处理模块、与所述气体浓度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述气体浓度信息采集模块、气体浓度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述显示报警系统包括显示装置和报警装置。

进一步地，所述气体浓度传感器包括碳氧化物传感器、甲醛传感器、粉尘烟雾传感器和氮氧化物传感器。

进一步地，所述温度传感器还包括与所述温度信息采集模块连接的温度数据存储器，所述湿度传感器还包括与所述湿度信息采集模块连接的湿度数据存储器，所述气体浓度传感器还包括与所述气体浓度信息采集模块连接的气体浓度数据存储器。

进一步地，包括为所述显示报警系统供电的供电系统。

进一步地，所述显示装置采用LCD显示屏，用于显示测量值和用户界面，所述用户界面包括模式选择、状态转换和预警门限设置，所述模式选择包括检测模式选择和监测模式选择。

本发明的便携式多功能空气质量检测仪的实现方法，提供与所述传感器节点系统无线连接的远程数据服务中心，所述远程数据服务中心包括数据接收模块、与所述数据接收模块连接的数据控制与处理模块、与所述数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述数据接收模块、数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，具体包括以下步骤：

(1)用户通过选择模式进入检测模式或者监测模式，如果是监测模式，进入步骤(2)；如果是检测模式，进入步骤(3)；

(2)所述传感器节点系统、显示报警系统和与各传感器节点对应的存储器进入初始化；所述传感器节点系统中各类传感器开始采集数据，并将采集到的数据传给在与该传感器对应的数据存储器中；同时各类传感器将采集到的数据传给所述LCD显示屏进行显示；同时各类传感器将采集到的数据传给所述报警装置，根据所述预警门限设置的阈值判定是否有采集到的数据发生异常，如果有异常所述报警装置发出报警信号；

(3)所述传感器节点系统、显示报警系统和与各传感器节点对应的存储器进入初始化；所述传感器节点中各类传感器节点开始采集数据并将采集到的数据通过无线方式发送给所述远程数据服务中心；所述远程数据服务中心将接收到的数据与预先设定的阈值进行比较，如果有异常，将发出报警信号给所述传感器节点系统，所述传感器节点系统将该报警信号传给所述报警装置进行报警。

有益效果：本发明与现有技术比较，具有地优点是：

1、本发明的空气质量检测仪可方便携带，适合居家环境使用和特殊的环境使用；

2、本发明的空气质量检测仪采用无线通信技术，将传感器节点采集到的数据通过

无线通信的方式发送给远程数据服务中心，具有传输速度快、检测精确和灵敏度高

等优点。

附图说明

图1是本发明便携式多功能空气质量检测仪实现系统结构原理图；

图2是监测模式下便携式多功能空气质量检测仪实现方法步骤流程图；

图3是检测模式下便携式多功能空气质量检测仪实现方法步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本发明提供的一种便携式多功能空气质量检测仪，参照图1，包括传感器节点系统和与所述传感器节点系统连接的显示报警系统、包括为所述显示报警系统供电的供电系统，以及与所述传感器节点系统相互连接的远程数据服务中心；所述传感器节点系统包括温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器，所述温度传感器包括温度信息采集模块、与所述温度信息采集模块连接的温度数据控制与处理模块、与所述温度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述温度信息采集模块、温度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述湿度传感器包括湿度信息采集模块、与所述湿度信息采集模块连接的湿度数据控制与处理模块、与所述湿度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述湿度信息采集模块、湿度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述气体浓度传感器包括气体浓度信息采集模块、与所述气体浓度信息采集模块连接的气体浓度数据控制与处理模块、与所述气体浓度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述气体浓度信息采集模块、气体浓度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述显示报警系统包括显示装置和报警装置；所述气体浓度传感器包括碳氧化物传感器、甲醛传感器、粉尘烟雾传感器和氮氧化物传感器。所述温度传感器还包括与所述温度信息采集模块连接的温度数据存储器，所述湿度传感器还包括与所述湿度信息采集模块连接的湿度数据存储器，所述气体浓度传感器还包括与所述气体浓度信息采集模块连接的气体浓度数据存储器，所述显示装置采用LCD显示屏，用于显示测量值和用户界面，所述用户界面包括模式选择、状态转换和预警门限设置，所述模式选择包括检测模式选择和监测模式选择；提供与所述传感器节点系统无线连接的远程数据服务中心，所述远程数据服务中心包括数据接收模块、与所述数据接收模块连接的数据控制与处理模块、与所述数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述数据接收模块、数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块。

便携式多功能空气质量检测仪的实现方法，具体包括以下步骤：

用户通过选择模式进入检测模式或者监测模式，如果是监测模式，参照图2，所述传感器节点系统、显示报警系统和与各传感器节点对应的存储器进入初始化；所述传感器节点系统中各类传感器开始采集数据，并将采集到的数据传给在与该传感器对应的数据存储器中；同时各类传感器将采集到的数据传给所述LCD显示屏进行显示；同时各类传感器将采集到的数据传给所述报警装置，根据所述预警门限设置的阈值判定是否有采集到的数据发生异常，如果有异常所述报警装置发出报警信号；如果是检测模式，参照图3，所述传感器节点系统、显示报警系统和与各传感器节点对应的存储器进入初始化；所述传感器节点中各类传感器节点开始采集数据并将采集到的数据通过无线方式发送给所述远程数据服务中心；所述远程数据服务中心将接收到的数据与预先设定的阈值进行比较，如果有异常，将发出报警信号给所述传感器节点系统，所述传感器节点系统将该报警信号传给所述报警装置进行报警。

在本发明实施例中，传感器节点的体积尽可能小，传感器节点还可以采用蓄电池供电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种便携式多功能空气质量检测仪，其特征在于：包括传感器节点系统和与所述传感器节点系统连接的显示报警系统；所述传感器节点系统包括温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器，所述温度传感器包括温度信息采集模块、与所述温度信息采集模块连接的温度数据控制与处理模块、与所述温度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述温度信息采集模块、温度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述湿度传感器包括湿度信息采集模块、与所述湿度信息采集模块连接的湿度数据控制与处理模块、与所述湿度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述湿度信息采集模块、湿度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述气体浓度传感器包括气体浓度信息采集模块、与所述气体浓度信息采集模块连接的气体浓度数据控制与处理模块、与所述气体浓度数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述气体浓度信息采集模块、气体浓度数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，所述显示报警系统包括显示装置和报警装置。

2.如权利要求1所述的便携式多功能空气质量检测仪，其特征在于：所述气体浓度传感器包括碳氧化物传感器、甲醛传感器、粉尘烟雾传感器和氮氧化物传感器。

3.如权利要求1所述的便携式多功能空气质量监测仪，其特征在于：所述温度传感器还包括与所述温度信息采集模块连接的温度数据存储器，所述湿度传感器还包括与所述湿度信息采集模块连接的湿度数据存储器，所述气体浓度传感器还包括与所述气体浓度信息采集模块连接的气体浓度数据存储器。

4.如权利要求1所述的便携式多功能空气质量检测仪，其特征在于：包括为所述显示报警系统供电的供电系统。

5.如权利要求1所述的便携式多功能空气质量检测仪，其特征在于：所述显示装置采用LCD显示屏，用于显示测量值和用户界面，所述用户界面包括模式选择、状态转换和预警门限设置，所述模式选择包括检测模式选择和监测模式选择。

6.如权利要求1所述的便携式多功能空气质量检测仪的实现方法，其特征在于：提供与所述传感器节点系统无线连接的远程数据服务中心，所述远程数据服务中心包括数据接收模块、与所述数据接收模块连接的数据控制与处理模块、与所述数据控制与处理模块连接的ZigBee无线通信模块和为所述数据接收模块、数据控制与处理模块、ZigBee无线通信模块供电的能量管理模块，具体包括以下步骤：

(1)用户通过选择模式进入检测模式或者监测模式，如果是监测模式，进入步骤(2)；如果是检测模式，进入步骤(3)；

(2)所述传感器节点系统、显示报警系统和与各传感器节点对应的存储器进入初始化；所述传感器节点系统中各类传感器开始采集数据，并将采集到的数据传给在与该传感器对应的数据存储器中；同时各类传感器将采集到的数据传给所述LCD显示屏进行显示；同时各类传感器将采集到的数据传给所述报警装置，根据所述预警门限设置的阈值判定是否有采集到的数据发生异常，如果有异常所述报警装置发出报警信号；

(3)所述传感器节点系统、显示报警系统和与各传感器节点对应的存储器进入初始化；所述传感器节点中各类传感器节点开始采集数据并将采集到的数据通过无线方式发送给所述远程数据服务中心；所述远程数据服务中心将接收到的数据与预先设定的阈值进行比较，如果有异常，将发出报警信号给所述传感器节点系统，所述传感器节点系统将该报警信号传给所述报警装置进行报警。