CN105842134B - 一种雾霾监测装置、终端设备及雾霾监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监测设备技术领域，提供一种雾霾监测装置、终端设备及雾霾监测方法，雾霾监测装置包括供电电源、变压器、正极电极板、负极电极板、感应元件、单片机以及输出装置，在供电电源通电时，在变压器的调节下，正极电极板与所述负极电极板之间形成不同电压的电场；感应元件用于感应移动到正极电极板上的微尘层；单片机分别与变压器和感应元件连接，用于向变压器输出电压控制指令，同时获取感应元件感应到的微尘累积量参数，并依据预先设置的雾霾指数对照表，生成当前大气的雾霾指数；输出装置用于输出单片机生成的大气雾霾指数，从而实现对空气雾霾的监测，监测的准确性较高，结构简单，成本较低。

Description

一种雾霾监测装置、终端设备及雾霾监测方法

技术领域

本发明属于监测设备技术领域，尤其涉及一种雾霾监测装置、终端设备及雾霾监测方法。

背景技术

雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重，因此，对雾霾天气状况的监测方案应运而生，目前主要有三种方式，即“光散射检测方式”、“天平称重检测方式”以及“β射线称重方式”，这些雾霾监测方法都存在相应的缺陷，推广和使用难度较大，例如：光散射检测方式存在监测准确性差、容易受到干扰的问题，天平称重检测方式存在价格高、操作繁琐以及维护困难的问题，以及β射线称重方式存在体积庞大、价格昂贵、能耗高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雾霾监测装置，旨在解决现有技术中对雾霾的监测方案都存在缺陷，例如监测准确性差、价格高以及容易受到干扰的问题。

本发明是这样实现的，一种雾霾监测装置，所述雾霾监测装置包括供电电源、变压器、正极电极板、负极电极板、感应元件、单片机以及输出装置，其中：

所述变压器设置在所述正极电极板与所述供电电源的正极端之间；

所述正极电极板通过所述变压器与所述供电电源的正极端连接，所述负极电极板与所述供电电源的负极端连接，所述正极电极板与所述负极电极板相对平行设置，在所述供电电源通电时，在所述变压器的调节下，所述正极电极板与所述负极电极板之间形成不同电压的电场；

所述感应元件安装在所述正极电极板朝向所述负极电极板的一侧，所述感应元件用于感应移动到所述感应元件上的微尘层；

所述单片机分别与变压器和安装在所述正极电极板上的感应元件连接，用于向所述变压器输出电压控制指令，同时获取所述感应元件感应到的微尘累积量参数，并依据预先设置的雾霾指数对照表，生成当前大气的雾霾指数；

所述输出装置与所述单片机连接，用于输出所述单片机生成的大气雾霾指数。

作为一种改进的方案，所述感应元件为光敏电阻；

所述雾霾监测装置还包括一光源发射器，所述光源发射器发出的光线朝向所述光敏电阻正面的方向。

作为一种改进的方案，所述单片机还用于向所述变压器输送电压调节指令，控制所述变压器周期性的对所述正极电极板与所述负极电极板之间形成的电场进行控制。

本发明的另一目的在于提供一种包括雾霾监测装置的终端设备。

本发明的另一目的在于提供一种基于雾霾监测装置的雾霾监测方法，所述方法包括下述步骤：

变压器接收单片机输送的电压控制指令，通过在正极电极板和负极电极板之间形成高压电场将空气电离，生成电子和正离子；

变压器继续接收所述单片机输送的电压控制指令，控制将所述正极电极板和负极电极板之间形成的电场电压降低，电子与微尘结合向正极电极板移动，在所述感应元件形成微尘层；

所述感应元件对吸附到感应元件上的微尘累积量进行感应识别；

所述单片机获取所述感应元件感应识别到的微尘累积量参数，同时将所述感应元件感应识别到的微尘累积量参数与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数；

输出装置输出所述单片机生成的大气雾霾指数。

作为一种改进的方案，当所述感应元件为光敏电阻时，所述方法还包括下述步骤：

光源发射器朝向所述光敏电阻正面的方向发出监测光线。

作为一种改进的方案，所述感应元件对吸附到感应元件上的微尘累积量进行感应识别的步骤具体包括：

所述光敏电阻根据微尘累积量自适应更改自身的电阻值。

作为一种改进的方案，所述单片机获取所述感应元件感应识别到的微尘累积量参数，并所述单片机将所述感应元件感应识别到的微尘累积量参数与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数的步骤具体包括：

在预设的监测周期内，所述单片机计算所述光敏电阻的阻值差值，所述光敏电阻的阻值差值即为所述微尘累积量参数；

将所述光敏电阻的阻值差值与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

预先生成雾霾指数对照表以及预先设定监测周期，其中:

所述雾霾指数对照表包括微尘累积量参数与雾霾指数对应关系。

在本发明实施例中，雾霾监测装置包括供电电源、变压器、正极电极板、负极电极板、感应元件、单片机以及输出装置，在供电电源通电时，在变压器的调节下，正极电极板与所述负极电极板之间形成不同电压的电场；感应元件安装在正极电极板朝向负极电极板的一侧，感应元件用于感应移动到感应元件上的微尘层；单片机分别与变压器和安装在所述正极电极板上的感应元件连接，用于向变压器输出电压控制指令，同时获取所述感应元件感应到的微尘累积量参数，并依据预先设置的雾霾指数对照表，生成当前大气的雾霾指数；输出装置与单片机连接，用于输出单片机生成的大气雾霾指数，从而实现对空气雾霾的监测，监测的准确性较高，结构简单，成本较低。

附图说明

图1是本发明提供的雾霾监测装置的结构示意图；

图2是本发明提供的雾霾监测方法的实现流程图；

其中，1-供电电源，2-正极电极板，3-负极电极板，4-感应元件，5-单片机，6-光源发射器，7-变压器，8-输出装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的雾霾监测装置的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施相关的部分。

雾霾监测装置包括供电电源1、变压器7、正极电极板2、负极电极板3、感应元件4、单片机5以及输出装置8，其中：

变压器7设置在所述正极电极板2与所述供电电源1的正极端之间；

正极电极板2通过变压器7与供电电源1的正极端连接，负极电极板3与供电电源1的负极端连接，正极电极板2与负极电极板3相对平行设置，在供电电源1通电时，在所述变压器7的调节下，正极电极板2与负极电极板3之间形成不同电压的电场；

感应元件4安装在正极电极板2朝向负极电极板3的一侧，感应元件4用于感应移动到正极电极板2上的微尘层，该微尘层与电子结合朝向正极电极板2移动；

单片机5分别与变压器7和安装在正极电极板2上的感应元件4连接，用于向所述变压器7输出电压控制指令，同时获取感应元件4感应到的微尘累积量参数，并依据预先设置的雾霾指数对照表，生成当前大气的雾霾指数；

所述输出装置8与所述单片机5连接，用于输出所述单片机5生成的大气雾霾指数，其中该输出装置8为能将生成的大气雾霾指数输送到指定设备，或可以同时进行显示提示的设备，在此不再赘述。

其中，该感应元件4可以是光敏电阻、压力传感器、温度传感器以及湿度传感器等，其主要应用电子的移动，在正极电极板2侧形成微尘层，以使感应元件4感应识别，以形成相应的微尘累积量参数。

当该感应元件4为光敏电阻时，雾霾监测装置还包括一光源发射器6，光源发射器6发出的光线朝向光敏电阻正面的方向，光敏电阻用于感应该光源发射器6发出的光线的强度，当吸附于正极电极板2上的微尘层较多时，该光敏电阻的感光性降低，感光性降低时，该光敏电阻的阻值发生变化，从而通过该光敏电阻的阻值差值计算获取雾霾指数，其中该微尘层由电子在向正极电极板2移动过程中吸附微尘形成，图1中正极电极板2和负极电极板3之间的黑圆圈为微尘，带“+”的圆圈是正电荷，带“-”的圆圈是电子。

在本发明实施例中，单片机5还用于向所述变压器7输送电压调节指令，控制所述变压器7周期性的对所述正极电极板2与所述负极电极板3之间形成的电场进行控制；

即预先设定一个时间周期，定期的对正极电极板2上的微尘层进行除电、除层。

其中，该雾霾指数对照表为预先设置的一个对应关系表，即微尘累积量参数与雾霾指数对应关系；

当单片机5从感应元件4获取到当前的微尘累积量参数时，通过查表，找到预期对应的雾霾指数即可，操作方便快捷，效率较高。

在本发明中，通过单片机5对变压器7的控制，在正极电极板2和负极电极板3之间产生不同电压：瞬间高压—稳定电压—除尘电压，从而实现空气电离、雾霾监测以及除尘操作。

在本发明实施例中，上述雾霾监测装置内置于各种终端设备中，例如耳机、手机、手电筒、空调、空气净化器、智能手表以及车载设备等。

图2示出了本发明实施例提供的雾霾监测方法的实现流程图，其具体的步骤如下：

在步骤S101中，变压器接收单片机输送的电压控制指令，通过在正极电极板和负极电极板之间形成高压电场将空气电离，生成电子和正离子。

在步骤S102中，变压器继续向所述单片机输送电压控制指令，控制将所述正极电极板和负极电极板之间形成的电场电压降低，电子与微尘结合向正极电极板移动，在所述正极电极板形成微尘层。

在步骤S103中，感应元件对吸附到正极电极板上的微尘累积量进行感应识别。

在步骤S104中，单片机获取感应元件感应识别到的微尘累积量参数，同时将感应元件感应识别到的微尘累积量参数与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数；

在步骤S105中，输出装置输出所述单片机生成的大气雾霾指数。

其中，当感应元件为光敏电阻时，所述方法还包括下述步骤：

光源发射器朝向光敏电阻正面的方向发出监测光线，发射出的监测光线照射在光敏电阻上，通过上述微尘层的累积来改变光敏电阻的透光率，从而改变自身电阻值。

在本发明实施例中，上述单片机获取感应元件感应识别到的微尘累积量参数，并单片机将感应元件感应识别到的微尘累积量参数与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数的步骤具体包括：

(1)在预设的监测周期内，单片机计算光敏电阻的阻值差值，光敏电阻的阻值差值即为微尘累积量参数；

(2)将光敏电阻的阻值差值与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数。

其中，在执行上述步骤S101之前，还需要预先进行设置：

预先生成雾霾指数对照表以及预先设定监测周期，其中:

雾霾指数对照表包括微尘累积量参数与雾霾指数对应关系。

在本发明实施例中，周期性的对空气雾霾指数进行检测，该监测周期可以根据实际的需求进行设置，例如30秒等，在此不再赘述。

在本发明实施例中，雾霾监测装置包括供电电源、变压器、正极电极板、负极电极板、感应元件、单片机以及输出装置，在供电电源通电时，在变压器的调节下，正极电极板与所述负极电极板之间形成不同电压的电场；感应元件安装在正极电极板朝向负极电极板的一侧，感应元件用于感应移动到正极电极板上的微尘层；单片机分别与变压器和安装在所述正极电极板上的感应元件连接，用于向变压器输出电压控制指令，同时获取所述感应元件感应到的微尘累积量参数，并依据预先设置的雾霾指数对照表，生成当前大气的雾霾指数；输出装置与单片机连接，用于输出单片机生成的大气雾霾指数，从而实现对空气雾霾的监测，监测的准确性较高，结构简单，成本较低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种雾霾监测装置，其特征在于，所述雾霾监测装置包括供电电源、变压器、正极电极板、负极电极板、感应元件、单片机以及输出装置，其中：

所述变压器设置在所述正极电极板与所述供电电源的正极端之间；

所述正极电极板通过所述变压器与所述供电电源的正极端连接，所述负极电极板与所述供电电源的负极端连接，所述正极电极板与所述负极电极板相对平行设置，在所述供电电源通电时，在所述变压器的调节下，所述正极电极板与所述负极电极板之间形成不同电压的电场；

所述感应元件安装在所述正极电极板朝向所述负极电极板的一侧，所述感应元件用于感应移动到所述感应元件上的微尘层；

所述单片机分别与变压器和安装在所述正极电极板上的感应元件连接，用于向所述变压器输出电压控制指令，同时获取所述感应元件感应到的微尘累积量参数，并依据预先设置的雾霾指数对照表，生成当前大气的雾霾指数；

所述输出装置与所述单片机连接，用于输出所述单片机生成的大气雾霾指数；

所述感应元件为光敏电阻。

2.根据权利要求1所述的雾霾监测装置，其特征在于，所述雾霾监测装置还包括一光源发射器，所述光源发射器发出的光线朝向所述光敏电阻正面的方向。

3.根据权利要求2所述的雾霾监测装置，其特征在于，所述单片机还用于向所述变压器输送电压调节指令，控制所述变压器周期性的对所述正极电极板与所述负极电极板之间形成的电场进行控制。

4.一种包括权利要求1至3任一项所述的雾霾监测装置的终端设备。

5.一种基于权利要求1所述的雾霾监测装置的雾霾监测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

变压器接收单片机输送的电压控制指令，通过在正极电极板和负极电极板之间形成高压电场将空气电离，生成电子和正离子；

变压器继续接收所述单片机输送的电压控制指令，控制将所述正极电极板和负极电极板之间形成的电场电压降低，电子与微尘结合向正极电极板移动，在所述感应元件形成微尘层；

所述感应元件对吸附到感应元件上的微尘累积量进行感应识别；

当所述感应元件为光敏电阻时，光源发射器朝向所述光敏电阻正面的方向发出监测光线；

所述单片机获取所述光敏电阻感应识别到的微尘累积量参数，同时将所述光敏电阻感应识别到的微尘累积量参数与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数；

输出装置输出所述单片机生成的大气雾霾指数。

6.根据权利要求5所述的雾霾监测方法，其特征在于，所述感应元件对吸附到感应元件上的微尘累积量进行感应识别的步骤具体包括：

所述光敏电阻根据微尘累积量自适应更改自身的电阻值。

7.根据权利要求5所述的雾霾监测方法，其特征在于，所述单片机获取所述感应元件感应识别到的微尘累积量参数，并所述单片机将所述感应元件感应识别到的微尘累积量参数与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数的步骤具体包括：

在预设的监测周期内，所述单片机计算所述光敏电阻的阻值差值，所述光敏电阻的阻值差值即为所述微尘累积量参数；

将所述光敏电阻的阻值差值与预先设置的雾霾指数对照表进行比对，生成当前大气的雾霾指数。

8.根据权利要求7所述的雾霾监测方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

预先生成雾霾指数对照表以及预先设定监测周期，其中:

所述雾霾指数对照表包括微尘累积量参数与雾霾指数对应关系。