CN105444376A - 一种用于监控室内空气质量的装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于监控室内空气质量的装置及系统，该装置包括：设置于室内的数据采集模块、与数据采集模块相连接的主控制器、以及与主控制器相连接的数据处理器，本发明实施例采用集成有多个传感器的数据采集模块、主控制器、以及数据处理器相结合的方式，通过数据采集模块检测出多个影响空气质量的环境参数数据，主控制器根据数据处理器发送的数据获取信号向数据处理器传输相应的环境参数数据，再通过数据处理器对接收到的环境参数数据进行分析，实现实时对空气质量进行监控，同时还通过数据处理器的通信接口将环境参数数据和分析结果上传至远端设备，便于数据共享和便于用户查看空气质量。

Description

一种用于监控室内空气质量的装置及系统

技术领域

本发明涉及空气质量监控技术领域，具体而言，涉及一种用于监控室内空气质量的装置及系统。

背景技术

目前，空气污染越来越严重，虽然国家逐步采取相应的措施来治理各种环境污染问题，但仍持续出现雾霾等天气，人们通过适当减少室外活动来避免环境污染对身体的影响，然而，室内的空气质量也会受到相应的影响，由于空气是人类赖以生存的重要物质，同时也是传播疾病的主要源头和媒介，人类生活环境的空气质量直接关系到活动人群的身体健康。随着社会经济的蓬勃发展和人们对物质文化生活水平要求的不断提高，人们对如何实时监控室内空气质量越来越重视，当前，相关技术中提供的一种监控空气质量的方式为通过PM2.5检测仪检测室内PM2.5值，从而实现实时了解当前室内空气中的PM2.5含量。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术中至少存在以下问题：相关技术中监控室内空气质量的设备功能单一，并且只能显示该设备检测到的当前参数数值，无法得到一段时间内相应的数据分析结果，如常用的PM2.5检测仪检测的参数单一，不能同时快速了解影响空气质量的多个参数的数值，导致无法准确地得到空气质量状况。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种用于监控室内空气质量的装置及系统，以实现实时对空气质量进行监控，同时通过数据处理器的通信接口将环境参数数据和分析结果上传至远端设备，便于数据共享和便于用户查看空气质量。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于监控室内空气质量的装置，该装置包括：设置于室内的数据采集模块、与该数据采集模块相连接的主控制器、以及与该主控制器相连接的数据处理器；

上述数据采集模块用于采集室内的环境参数数据，并将该环境参数数据传输至上述主控制器，其中，上述环境参数数据包括以下中的一种或多种：PM2.5值、易挥发性有机化合物含量、温度值和湿度值；

上述主控制器用于接收上述数据采集模块发送的环境参数数据，并根据上述数据处理器发送的数据获取信号向上述数据处理器传输相应的环境参数数据；

上述数据处理器用于对上述主控制器传输的环境参数数据进行数据分析，生成分析结果，并通过通信接口将环境参数数据和/或上述分析结果上报至远端设备，其中，上述远端设备包括远程数据服务器和/或移动终端。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述数据采集模块包括：PM2.5传感器、空气质量传感器和温湿度传感器；

上述PM2.5传感器用于采集室内的PM2.5值，并将上述PM2.5值传输至上述主控制器；

上述空气质量传感器用于采集室内的易挥发性有机化合物含量，并将上述易挥发性有机化合物含量传输至上述主控制器；

上述温湿度传感器用于采集室内的温度和/或湿度，并将上述温度和/或湿度传输至上述主控制器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述装置还包括：与上述主控制器连接的指示灯组，上述指示灯组包括：多个全彩LED灯；

上述主控制器还用于根据接收到的环境参数数据调节相应的上述全彩LED灯的显示颜色；

上述全彩LED灯用于指示相应的环境参数数据的数值大小。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述数据处理器包括：与上述主控制器连接的报警信号生成器；上述装置还包括：通过三极管与上述主控制器连接的报警器；

上述报警信号生成器用于当上述数据处理器的分析结果为异常时，生成并向上述主控制器发送报警信号，和/或向与上述数据处理器以无线通讯方式连接的移动终端发送报警信号；

上述主控制器还用于将上述报警信号发送至上述报警器；

上述报警器用于接收上述主控制器通过三极管放大后的报警信号，并进行报警，其中上述报警器包括语音报警器或者灯光报警器。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述装置还包括：与上述主控制器连接的环境参数控制设备和与上述环境参数控制设备连接的多个继电器；

上述数据处理器还用于根据分析结果确定需要进行触发的环境参数控制设备，并向上述主控制器发送相应的控制信号；

上述主控制器还用于向与确定的上述环境参数控制设备连接的继电器发送上述控制信号；

上述继电器用于根据上述主控制器发送的上述控制信号控制上述环境参数控制设备的导通或者闭合，以使室内环境参数数据保持在预设范围内；

其中，上述环境参数控制设备包括：空气净化器、易挥发性有机化合物吸收器、温度调节器、湿度调节器。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述主控制器包括：ATMega328P单片机；上述数据处理器包括：AR9331主芯片；上述PM2.5传感器包括：GP2Y1051AU0F传感器；上述空气质量传感器包括：QS-01传感器；上述温湿度传感器包括：DHT11传感器；

其中，上述单片机的PB3管脚与上述PM2.5传感器连接，上述单片机的PC0管脚与上述空气质量传感器连接，上述单片机的PB2管脚与上述温湿度传感器连接，上述单片机的PD4管脚与指示PM2.5值的全彩LED灯连接，上述单片机的PD7管脚与指示易挥发性有机化合物含量的全彩LED灯连接，上述单片机的PB0管脚与指示温度值的全彩LED灯连接，上述单片机的PB1管脚与指示湿度值的全彩LED灯连接，上述单片机的RXD管脚与TXD管脚与上述数据处理器连接，上述单片机的PD2管脚与上述报警器连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述数据处理器还包括：显示屏，用于显示接收到的环境参数数据和/或上述分析结果，其中，上述显示屏包括以下之一：液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述主控制器还包括：第一远程升级模块；上述数据处理器还包括：第二远程升级模块；

上述第一远程升级模块，用于通过无线通讯网络接收移动终端发送的升级信息，使用上述升级信息对上述主控制器进行升级操作；

上述第二远程升级模块，用于通过无线通讯网络接收移动终端发送的升级信息，使用上述升级信息对上述数据处理器进行升级操作。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于监控室内空气质量的系统，该系统包括远程数据服务器和上述用于监控室内空气质量的装置；

上述数据处理器通过无线通信模块与上述远程数据服务器通讯连接，用于将接收到的上述环境参数数据和/或将分析出的上述分析结果上传至上述远程数据服务器。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括：与上述数据处理器以无线通信方式连接的移动终端；

上述移动终端用于接收上述数据处理器发送的环境参数数据和/或分析出的上述分析结果。

在本发明实施例提供的用于监控室内空气质量的装置及系统中，该装置包括：设置于室内的数据采集模块、与数据采集模块相连接的主控制器、以及与主控制器相连接的数据处理器，本发明实施例采用集成有多个传感器的数据采集模块、主控制器、以及数据处理器相结合的方式，首先，通过数据采集模块检测出多个影响空气质量的环境参数数据，该环境参数数据包括以下中的一种或多种：PM2.5值、易挥发性有机化合物含量、温度值和湿度值，然后，主控制器根据数据处理器发送的数据获取信号向数据处理器传输相应的环境参数数据，再通过数据处理器对接收到的环境参数数据进行分析，实现实时对空气质量进行监控，提高了空气质量分析的准确度，同时还通过数据处理器的通信接口将环境参数数据和分析结果上传至远端设备，便于数据共享和便于用户查看空气质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种用于监控空气质量的装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的另一种用于监控空气质量的装置的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的又一种用于监控空气质量的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到相关技术中监控室内空气质量的设备功能单一，并且只能显示该设备检测到的当前参数数值，无法得到一段时间内相应的数据分析结果，如常用的PM2.5检测仪检测的参数单一，不能同时快速了解影响空气质量的多个参数的数值，导致无法准确地得到空气质量状况。基于此，本发明实施例提供了一种用于监控室内空气质量的装置及系统，下面通过实施例进行描述。

如图1所示的用于监控室内空气质量的装置的结构示意图，该装置包括：设置于室内的数据采集模块10、与该数据采集模块10相连接的主控制器20、以及与该主控制器20相连接的数据处理器30；

上述数据采集模块10用于采集室内的环境参数数据，并将该环境参数数据传输至上述主控制器20，其中，上述环境参数数据包括以下中的一种或多种：PM2.5值、易挥发性有机化合物含量、温度值和湿度值；

上述主控制器20用于接收上述数据采集模块10发送的环境参数数据，并根据上述数据处理器30发送的数据获取信号向上述数据处理器30传输相应的环境参数数据；

上述数据处理器30用于对上述主控制器20传输的环境参数数据进行数据分析，生成分析结果，并通过通信接口将环境参数数据和/或上述分析结果上报至远端设备40，其中，上述远端设备40包括远程数据服务器和/或移动终端，该移动终端可以是手机、也可以是平板电脑ipad、还可以是其它便携式电子设备。

其中，上述主控制器20包括：ATMega328P单片机，数据处理器30包括：AR9331主芯片，该主芯片具有有线、无线网络发射、接收功能，该具有USB接口，在本发明实施例中，可以通过设置主芯片发送命令的时间间隔和指令类型，来控制单片机从数据采集模块10中获取相应的数据，例如设置间隔为n秒，主芯片每隔n秒给单片机发送一次命令，然后单片机从数据采集模块10中获取相应的数据，该数据采集模块10可以是集成多种不同传感器的集成电路板，其中，主芯片发送的命令可以有多种，例如主芯片需要获取数据，则主芯片向单片机发送一个获取数据命令，在本发明实施例中，使用板载串口来进行单片机和主芯片的数据读写，这里Arduino把USB模拟成了串口CDC，因此使用Serial类就可以实现读写数据，主芯片发送不同的命令，单片机对该命令响应并发送相应的数据，如g命令加一个参数表示获取数据采集模块10采集到该参数对应的数值；w命令是写入偏好到EEPROM，单片机返回的数据以\n结尾，从而使主芯片容易判断数据是否结束。

另外，通过上述数据处理器30的通信接口以无线或者有线的形式将环境参数数据和分析结果上传至远端设备40，便于数据共享和便于用户查看空气质量，也就是说，上述装置不仅可以同时检测PM2.5、VOC和温湿度值，并通过数据处理器30进行数据分析，而且可以自动保存和上传上述检测数据和分析结果，进而使用者可以通过浏览器来查看上传的各项数值和分析结果。

具体数据查看方式包括：在内网下查看和不在内网下查看两种情况，其中，若是在内网访问浏览器则不需要输入IP地址，只需要输入预先为装置设置的主机名.local作为网址即可，因而使得访问更方便，其中，主机名可以根据实际需求进行设置，例如：主机名是detector1，就可以用detector1.local来访问浏览器，进而查看上传的检测数据和分析结果，同时通过浏览器访问也不需要安装程序，在内网里的电脑都可以通过内网访问；若不在内网访问浏览器，也可通过网络上的服务器来查看上传的检测数据和分析结果，还可以通过移动终端，如手机实时查看数据。此外，由于上述数据处理器30具有分析功能，当用户访问指定网址后将根据分析结果自动绘图，更加便于用户了解空气质量的变化情况。

其中，在本发明提供的实施例中，选用ATMega328P单片机主要考虑到，该单片机支持用ArduinoIDE编程并且它的频率可以为16Mhz，且该单片机具有一个EEPROM，可以用来存储信息，上述单片机还可以与多种传感器相互兼容。

在本发明实施例提供的用于监控室内空气质量的装置中，该装置包括：设置于室内的数据采集模块10、与数据采集模块10相连接的主控制器20、以及与主控制器20相连接的数据处理器30，本发明实施例采用集成有多个传感器的数据采集模块10、主控制器20、以及数据处理器30相结合的方式，首先，通过数据采集模块10检测出多个影响空气质量的环境参数数据，该环境参数数据包括以下中的一种或多种：PM2.5值、易挥发性有机化合物含量、温度值和湿度值，然后，主控制器20根据数据处理器30发送的数据获取信号向数据处理器30传输相应的环境参数数据，再通过数据处理器30对接收到的环境参数数据进行分析，实现实时对空气质量进行监控，提高了空气质量分析的准确度，同时还通过数据处理器30的通信接口将环境参数数据和分析结果上传至远端设备40，便于数据共享和便于用户查看空气质量。

具体的，如图2所示，上述数据采集模块10包括：PM2.5传感器101、空气质量传感器102和温湿度传感器103；

上述PM2.5传感器101用于采集室内的PM2.5值，并将上述PM2.5值传输至上述主控制器20；

上述空气质量传感器102用于采集室内的易挥发性有机化合物含量，并将上述易挥发性有机化合物含量传输至上述主控制器20；

上述温湿度传感器103用于采集室内的温度和/或湿度，并将上述温度和/或湿度传输至上述主控制器20。

其中，PM2.5传感器101包括：GP2Y1051AU0F传感器，该传感器内部有电路读取数据，空气质量传感器102包括：QS-01传感器，温湿度传感器103包括：DHT11传感器；具体的，PM2.5传感器101与单片机的PB3管脚连接，空气质量传感器102与单片机的PC0管脚连接，温湿度传感器103与单片机的PB2管脚连接，另外，为了保证PM2.5的测量结果更加准确，在上述PM2.5传感器101上设置一个过滤板，该过滤板用于过滤PM10等较大的颗粒，该过滤板可以是一层类似棉纱的薄层。

另外，上述QS-01传感器由一个加热器和一个检测器组成，检测器可以在加热时检测空气中不常有的气体或超标的气体，检测范围为氢气，一氧化碳，甲烷，异丁烷，酒精，氨气等。上述QS-01传感器首次使用前需要先进行48小时以上的预热(用内部电阻加热)以保证内部传感器能够正常使用。

此外，上述DHT11传感器是一个单线传输的传感器，通过DHT11库来获得温湿度，通过禁止单个自定义中断的方法，使用复位单个中断位的方法来禁止：TIMSK3&＝～(1<<ICIE3)；然后用这个方法来恢复：TIMSK3|＝1<<ICIE3；由于DHT11传感器内置校验码，单片机可以通过校验码来判断得出的数据是否是正确的，如果校验码和数据不正确，则试着重新获取数据，最大次数由DHT11_TRY_MAX_COUNT决定，这样可以保证获取到的数据的准确性。

为了便于使用者更加直观的了解当前环境参数的大小情况，进一步的，上述装置还包括：与上述主控制器20连接的指示灯组，上述指示灯组包括：多个全彩LED灯；

上述主控制器20还用于根据接收到的环境参数数据调节相应的上述全彩LED灯的显示颜色；

上述全彩LED灯用于指示相应的环境参数数据的数值大小。

其中，上述全彩LED灯具有四个引脚，有一个公共正极和三个负极，正极使用三极管来驱动，且上述全彩LED灯均具有红、绿、蓝三种颜色并且分别可控亮度，因而可以混合出不同的颜色，使用PWM来调节LED的亮度，每一个LED有256级的亮度调节。其中，哪个多个全彩LED灯指示哪种环境参数数据的数值大小可以由用户自行设置，及全彩LED灯显示的颜色与环境参数数据的数值大小的对应关系也可以由用户自行设置。

具体的，多个全彩LED灯的驱动方式为：以四个全彩LED灯为例，首先点亮LED1，然后根据需要的亮度调节占空比，显示出颜色，再关闭LED1，点亮LED2，显示出相应的颜色，以此类推，因为视觉暂留，所以看起来像四个LED一起点亮。单片机中定时器的CTC来确定时段，每匹配一次，中断执行一次，就切换一次LED，亮度值实现储存在brightness数组里，分4个LED灯，3个数(红、绿、蓝)存储，利用单片机中的寄存器修改定时器分频频率以避免频闪。

进一步的，当监控的环境参数数据超标时，为了使用户可以及时了解并采取相应的控制措施，如图3所示，上述数据处理器30包括：与上述主控制器20连接的报警信号生成器301；上述装置还包括：通过三极管与上述主控制器20连接的报警器50；

上述报警信号生成器301用于当上述数据处理器30的分析结果为异常时，生成并向上述主控制器20发送报警信号，和/或向与上述数据处理器30以无线通讯方式连接的移动终端发送报警信号；

上述主控制器20还用于将上述报警信号发送至上述报警器50；

上述报警器50用于接收上述主控制器20通过三极管放大后的报警信号，并进行报警，其中上述报警器50包括语音报警器50或者灯光报警器50。

在本发明实施例中，如果监控的环境参数数据超过了预设的报警临界值，则可以实现自动报警，并将报警信号发送至远端设备40，也就是说，当用户不在家中，仍可以了解到家中的空气质量情况；另外，由于选用的主芯片的GPIO电平是2.5V的，并且很容易损坏、且后续维护成本较高，而选用的单片机电平是5V的，并且该单片机具有内部保护措施，因此，采用主芯片通过给单片机发送命令的方式来进行报警，不仅延长了装置的使用寿命，而且降低了后续装置的维修成本。

进一步的，上述装置还包括：与上述主控制器20连接的环境参数控制设备和与上述环境参数控制设备连接的多个继电器；

上述数据处理器30还用于根据分析结果确定需要进行触发的环境参数控制设备，并向上述主控制器20发送相应的控制信号；

上述主控制器20还用于向与确定的上述环境参数控制设备连接的继电器发送上述控制信号；

上述继电器用于根据上述主控制器20发送的上述控制信号控制上述环境参数控制设备的导通或者闭合，以使室内环境参数数据保持在预设范围内；

其中，上述环境参数控制设备包括：空气净化器、易挥发性有机化合物吸收器、温度调节器、湿度调节器。

具体的，将ATMega328P单片机中的PC4、PC5管脚设计为连接外置设备(如，环境参数控制设备)的接口，该接口可以在理论上连接127个器件，该接口是单片机的TWI(I2C)接口，同时支持内部上拉电阻，因而不需要外置上拉电阻，但当数据线比较长时，优选加上拉电阻以确保外置设备的稳定性。

在本发明提供的实施例中，总线设计参考了OneWire的设计，因此，用于连接外置设备的拓展接口可以支持两种协议，通过这两种协议来读取外置设备的数据或者发送信息和命令例如开启外置空气净化器。

在本发明实施例中，将上述环境参数控制设备与单片机连接是由于主芯片的接口问题，主芯片没有硬件的对应接口，并且主芯片存在容易损坏、后续维修成本高等问题，因而，采用主芯片通过给单片机发送命令的方式来控制相应的环境参数控制设备，不仅延长了装置的使用寿命，而且降低了后续装置的维修成本。

具体的，上述主控制器20包括：ATMega328P单片机；上述数据处理器30包括：AR9331主芯片；上述PM2.5传感器101包括：GP2Y1051AU0F传感器；上述空气质量传感器102包括：QS-01传感器；上述温湿度传感器103包括：DHT11传感器；

其中，上述单片机的PB3管脚与上述PM2.5传感器101连接，上述单片机的PC0管脚与上述空气质量传感器102连接，上述单片机的PB2管脚与上述温湿度传感器103连接，上述单片机的PD4管脚与指示PM2.5值的全彩LED灯连接，上述单片机的PD7管脚与指示易挥发性有机化合物含量的全彩LED灯连接，上述单片机的PB0管脚与指示温度值的全彩LED灯连接，上述单片机的PB1管脚与指示湿度值的全彩LED灯连接，上述单片机的RXD管脚与TXD管脚与上述数据处理器30连接，上述单片机的PD2管脚与上述报警器50连接。

进一步的，上述数据处理器30还包括：显示屏，用于显示接收到的环境参数数据和/或上述分析结果，其中，上述显示屏包括以下之一：液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏。

进一步的，为了实现快速对主控制器20和数据处理器30中的程序进行更新、升级，基于此，上述主控制器20还包括：第一远程升级模块；上述数据处理器30还包括：第二远程升级模块；

上述第一远程升级模块，用于通过无线通讯网络接收移动终端发送的升级信息，使用上述升级信息对上述主控制器20进行升级操作；

上述第二远程升级模块，用于通过无线通讯网络接收移动终端发送的升级信息，使用上述升级信息对上述数据处理器30进行升级操作。

本发明实施例还提供一种用于监控室内空气质量的系统，该系统包括远程数据服务器和上述用于监控室内空气质量的装置；

上述数据处理器30通过无线通信模块与上述远程数据服务器通讯连接，用于将接收到的上述环境参数数据和/或将分析出的上述分析结果上传至上述远程数据服务器。

进一步的，上述系统还包括：与上述数据处理器30以无线通信方式连接的移动终端；

上述移动终端用于接收上述数据处理器30发送的环境参数数据和/或分析出的上述分析结果。

基于上述分析可知，与相关技术中相比，在本发明实施例提供的用于监控室内空气质量的装置及系统中，该装置包括：设置于室内的数据采集模块10、与数据采集模块10相连接的主控制器20、以及与主控制器20相连接的数据处理器30，本发明实施例采用集成有多个传感器的数据采集模块10、主控制器20、以及数据处理器30相结合的方式，首先，通过数据采集模块10检测出多个影响空气质量的环境参数数据，该环境参数数据包括以下中的一种或多种：PM2.5值、易挥发性有机化合物含量、温度值和湿度值，然后，主控制器20根据数据处理器30发送的数据获取信号向数据处理器30传输相应的环境参数数据，再通过数据处理器30对接收到的环境参数数据进行分析，实现实时对空气质量进行监控，提高了空气质量分析的准确度，同时还通过数据处理器30的通信接口将环境参数数据和分析结果上传至远端设备40，便于数据共享和便于用户查看空气质量。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述装置包括：设置于室内的数据采集模块、与所述数据采集模块相连接的主控制器、以及与所述主控制器相连接的数据处理器；

所述数据采集模块用于采集室内的环境参数数据，并将所述环境参数数据传输至所述主控制器，其中，所述环境参数数据包括以下中的一种或多种：PM2.5值、易挥发性有机化合物含量、温度值和湿度值；

所述主控制器用于接收所述数据采集模块发送的环境参数数据，并根据所述数据处理器发送的数据获取信号向所述数据处理器传输相应的环境参数数据；

所述数据处理器用于对所述主控制器传输的环境参数数据进行数据分析，生成分析结果，并通过通信接口将环境参数数据和/或所述分析结果上报至远端设备，其中，所述远端设备包括远程数据服务器和/或移动终端。

2.根据权利要求1所述的用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述数据采集模块包括：PM2.5传感器、空气质量传感器和温湿度传感器；

所述PM2.5传感器用于采集室内的PM2.5值，并将所述PM2.5值传输至所述主控制器；

所述空气质量传感器用于采集室内的易挥发性有机化合物含量，并将所述易挥发性有机化合物含量传输至所述主控制器；

所述温湿度传感器用于采集室内的温度和/或湿度，并将所述温度和/或湿度传输至所述主控制器。

3.根据权利要求2所述的用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述主控制器连接的指示灯组，所述指示灯组包括：多个全彩LED灯；

所述主控制器还用于根据接收到的环境参数数据调节相应的所述全彩LED灯的显示颜色；

所述全彩LED灯用于指示相应的环境参数数据的数值大小。

4.根据权利要求3所述的用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述数据处理器包括：与所述主控制器连接的报警信号生成器；所述装置还包括：通过三极管与所述主控制器连接的报警器；

所述报警信号生成器用于当所述数据处理器的分析结果为异常时，生成并向所述主控制器发送报警信号，和/或向与所述数据处理器以无线通讯方式连接的移动终端发送报警信号；

所述主控制器还用于将所述报警信号发送至所述报警器；

所述报警器用于接收所述主控制器通过三极管放大后的报警信号，并进行报警，其中所述报警器包括语音报警器或者灯光报警器。

5.根据权利要求4所述的用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述主控制器连接的环境参数控制设备和与所述环境参数控制设备连接的多个继电器；

所述数据处理器还用于根据分析结果确定需要进行触发的环境参数控制设备，并向所述主控制器发送相应的控制信号；

所述主控制器还用于向与确定的所述环境参数控制设备连接的继电器发送所述控制信号；

所述继电器用于根据所述主控制器发送的所述控制信号控制所述环境参数控制设备的导通或者闭合，以使室内环境参数数据保持在预设范围内；

其中，所述环境参数控制设备包括：空气净化器、易挥发性有机化合物吸收器、温度调节器、湿度调节器。

6.根据权利要求4所述的用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述主控制器包括：ATMega328P单片机；所述数据处理器包括：AR9331主芯片；所述PM2.5传感器包括：GP2Y1051AU0F传感器；所述空气质量传感器包括：QS-01传感器；所述温湿度传感器包括：DHT11传感器；

其中，所述单片机的PB3管脚与所述PM2.5传感器连接，所述单片机的PC0管脚与所述空气质量传感器连接，所述单片机的PB2管脚与所述温湿度传感器连接，所述单片机的PD4管脚与指示PM2.5值的全彩LED灯连接，所述单片机的PD7管脚与指示易挥发性有机化合物含量的全彩LED灯连接，所述单片机的PB0管脚与指示温度值的全彩LED灯连接，所述单片机的PB1管脚与指示湿度值的全彩LED灯连接，所述单片机的RXD管脚与TXD管脚与所述数据处理器连接，所述单片机的PD2管脚与所述报警器连接。

7.根据权利要求1所述的用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述数据处理器还包括：显示屏，用于显示接收到的环境参数数据和/或所述分析结果，其中，所述显示屏包括以下之一：液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏。

8.根据权利要求1所述的用于监控室内空气质量的装置，其特征在于，所述主控制器还包括：第一远程升级模块；所述数据处理器还包括：第二远程升级模块；

所述第一远程升级模块，用于通过无线通讯网络接收移动终端发送的升级信息，使用所述升级信息对所述主控制器进行升级操作；

所述第二远程升级模块，用于通过无线通讯网络接收移动终端发送的升级信息，使用所述升级信息对所述数据处理器进行升级操作。

9.一种用于监控室内空气质量的系统，其特征在于，所述系统包括远程数据服务器和如权利要求1至8中任一项所述的用于监控室内空气质量的装置；

所述数据处理器通过无线通信模块与所述远程数据服务器通讯连接，用于将接收到的所述环境参数数据和/或将分析出的所述分析结果上传至所述远程数据服务器。

10.根据权利要求9所述的用于监控室内空气质量的系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述数据处理器以无线通信方式连接的移动终端；

所述移动终端用于接收所述数据处理器发送的环境参数数据和/或分析出的所述分析结果。