CN105954467A - 一种智能化实时家居环境空气质量检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能化实时家居环境空气质量检测系统，包括用于检测室内空气的温湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、粉尘含量、甲烷浓度、甲醛浓度和一氧化碳浓度的空气检测终端，其输出端与用于对各种检测数据进行分析处理并显示的家庭控制中心的输入端相连，家庭控制中心与远程云端服务器双向通讯，远程云端服务器输出检测信息至手机终端。本发明的主处理器直接控制监测数据的显示和异常情况的警报，处理迅速，反应时间短，与远程云端服务器的通讯可在手机APP端实现远程监测，操作性好、反应时间短、远程实时跟踪、网络容量大、安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及家居环境空气质量检测技术领域，尤其是一种智能化实时家居环境空气质量检测系统。
背景技术
近年来，全球空气污染日益严重已成为不争的事实，人们对居住环境的空气质量越来越关注，对室内空气环境信息的需求越来越高。家居环境空气可能存在的几种污染物会对住户的身体健康造成严重的伤害。甲醛广泛用于建筑材料，是无色、具有强烈刺激性气味的气体，更是高致癌物质。对于刚装修好或者是刚刚换了新家具的房子，甲醛容易超标，游离在皮肤上的甲醛超标就会使人产生过敏反应，轻者会发生皮肤过敏、红肿、发痒等症状，重者会连续咳嗽，继而引发气管炎和多种过敏症，长时间在这种环境中对身体的损害极大。而对于家中有老人和孩子的家庭，煤气泄漏是潜在的巨大威胁。同时，花粉、粉尘等吸入颗粒物容易导致花粉过敏、呼吸道疾病和哮喘病的发生。因此，对居家空气质量的检测至关重要。
目前，现有的检测系统主要使用ZigBee技术组网通信，需要进行布线，成本较高，不适合已装修好的家庭使用。同时，没有配套提供与云服务器通信的手机APP，无法再远程进行数据监测和获得相关的分析信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由云服务器支持，操作性好、反应时间短、远程实时跟踪、网络容量大、安全性高的智能化实时家居环境空气质量检测系统。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种智能化实时家居环境空气质量检测系统，包括一个或多个用于检测室内空气的温湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、粉尘含量、甲烷浓度、甲醛浓度和一氧化碳浓度的空气检测终端，空气检测终端通过WIFI信号与用于对各种检测数据进行分析处理并显示的家庭控制中心通讯，家庭控制中心与远程云端服务器双向通讯，远程云端服务器输出检测信息至手机终端。
所述空气检测终端包括数据采集模块、从处理器和数据传输模块，所述数据采集模块由用于检测温湿度的数字温湿度传感器、用于检测氧气浓度的氧气传感器、用于检测二氧化碳浓度的二氧化碳传感器、用于检测粉尘含量的粉尘传感器、用于检测甲烷浓度的甲烷传感器、用于检测甲醛浓度的甲醛传感器和用于检测一氧化碳浓度的一氧化碳传感器组成，数字温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、甲烷传感器、甲醛传感器、一氧化碳传感器的输出端均与从处理器的输入端相连，从处理器的输出端与数据传输模块的输入端相连，数据传输模块的输出端与家庭控制中心的输入端相连，所述从处理器采用STC系列单片机系统，或者采用嵌入式处理器系统。
所述家庭控制中心包括主处理器、显示模块、第二WIFI模块和以太网模块，所述主处理器的输入端通过第二WIFI模块与数据传输模块的输出端相连，主处理器的第一输出端与显示模块的输入端相连，主处理器通过以太网模块与远程云端服务器双向通讯；所述主处理器采用STC系列单片机系统，或者采用嵌入式处理器系统，所述第二WIFI模块采用TLG10UA03串口WIFI模块。
所述数据传输模块采用第一WIFI模块，所述第一WIFI模块采用TLG10UA03串口WIFI模块。
所述家庭控制中心还包括开关、按键、指示灯和蜂鸣器，所述主处理器的第一输入端接开关，所述主处理器的第二输入端与按键相连，所述主处理器的第二输出端接指示灯，所述主处理器的第三输出端与蜂鸣器相连。
由上述技术方案可知，本发明的主处理器和从处理器完成数据的分析处理，远程云端服务器将处理好的数据生成报表，防止因用户数量庞大造成的数据处理量多大使服务器瘫痪的现象；主处理器直接控制监测数据的显示和异常情况的警报，处理迅速，反应时间短，与远程云端服务器的通讯可在手机APP端实现远程监测，操作性好、反应时间短、远程实时跟踪、网络容量大、安全性高。此外，本系统作为实时监测系统，可配合系列的智能家电使用，为智控燃气灶、智能空气净化系统、智能新风系统等提供监测数据，在远程云端服务器的支持下，实现家居空气的智能实时调节和远程控制
附图说明
图1是本发明的系统组成框图。
具体实施方式
如图1所示，一种智能化实时家居环境空气质量检测系统，包括一个或多个用于检测室内空气的温湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、粉尘含量、甲烷浓度、甲醛浓度和一氧化碳浓度的空气检测终端1，空气检测终端1通过WIFI信号与用于对各种检测数据进行分析处理并显示的家庭控制中心2通讯，家庭控制中心2与远程云端服务器3双向通讯，远程云端服务器3输出检测信息至手机终端4。
如图1所示，所述空气检测终端1包括数据采集模块、从处理器和数据传输模块，所述数据采集模块由用于检测温湿度的数字温湿度传感器、用于检测氧气浓度的氧气传感器、用于检测二氧化碳浓度的二氧化碳传感器、用于检测粉尘含量的粉尘传感器、用于检测甲烷浓度的甲烷传感器、用于检测甲醛浓度的甲醛传感器和用于检测一氧化碳浓度的一氧化碳传感器组成，数字温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、甲烷传感器、甲醛传感器、一氧化碳传感器的输出端均与从处理器的输入端相连，从处理器的输出端与数据传输模块的输入端相连，数据传输模块的输出端与家庭控制中心2的输入端相连。所述数据传输模块采用第一WIFI模块。
如图1所示，所述家庭控制中心2包括主处理器、显示模块、第二WIFI模块和以太网模块，所述主处理器的输入端通过第二WIFI模块与数据传输模块的输出端相连，主处理器的第一输出端与显示模块的输入端相连，主处理器通过以太网模块与远程云端服务器3双向通讯。所述家庭控制中心2还包括开关、按键、指示灯和蜂鸣器，所述主处理器的第一输入端接开关，所述主处理器的第二输入端与按键相连，所述主处理器的第二输出端接指示灯，所述主处理器的第三输出端与蜂鸣器相连。
本系统空气质量检测包括对室内空气的温度、湿度、甲醛、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、PM2.5的检测以及花粉、粉尘的检测，通过WIFI技术进行室内组网通信，家庭控制中心2分析处理各种测量数据，显示实时空气情况，并将数据输出到远程云端服务器3。远程云端服务器3在远端接收监测数据，可实现用户数据的建档、记录、存储、分析。用户通过手机app可登陆远程云端服务器3，实时远程监控，消除燃气泄漏等隐患。本系统适用范围广泛、测量参数多，为用户提供全面、可靠的环境信息，具有非常重要的科研意义和实用价值。
从处理器对传感器采集的数据做部分处理；数据传输模块通过WIFI与家庭控制中心2进行数据通信，构建无线传感网络，将各个房间的实时空气质量情况传输到家庭控制中心2，增强了对系统实时管理的时效性。所述家庭控制中心2将各布点测量数据分析处理，通过显示模块显示，当数据超出设定阈值时进行声光警报。同时，将测量数据通过以太网模块发送到远程云端服务器3。所述远程云端服务器3远程接收来自各用户的数据，进行建档、存储、分析。所述手机终端4上的手机app供用户实时查看家中空气情况，其报警功能可有效减小甲醛超标、燃气泄漏等安全隐患。
主处理器内部运行一套算法，根据适宜人体健康的标准设置各监测值的阈值范围，并将各传感器的测量值与之分析和比较，超出设定阈值自动进行报警；显示模块配合基本按键实现人机交互；第二WIFI模块负责与各检测终端进行组网，同时与以太网模块共同负责将家庭控制中心2的数据发送到远程云端服务器3记录、存储，避免WIFI信号不稳定造成传输中断的情况。
所述主处理器、从处理器采用STC系列单片机系统，或者采用嵌入式处理器系统。第一WIFI模块和第二WIFI模块均采用TLG10UA03串口WIFI模块。组网方式采用无线局域网和以太网的方式，住户根据房型特点进行空气监测终端的布点，嵌入式WIFI模块将各个房间传感器采集的数据通过WIFI发送到家庭控制中心2，家庭中心对数据处理后，生成特定的数据包，由以太网的方式发送至远程云端服务器3，同时提供无线方式传输。所述远程云端服务器3记录用户端家庭数据，生成监测报表，个人电脑端可通过IP地址登录查看。手机app基于Android系统进行开发，供用户在线登录，可查看空气相关参数的最新情况和变化曲线，并提供今日环境空气污染情况，居家空气调节建议
综上所述，本发明的主处理器和从处理器完成数据的分析处理，远程云端服务器3将处理好的数据生成报表，防止因用户数量庞大造成的数据处理量多大使服务器瘫痪的现象；主处理器直接控制监测数据的显示和异常情况的警报，处理迅速，反应时间短，与远程云端服务器3的通讯可在手机APP端实现远程监测，操作性好、反应时间短、远程实时跟踪、网络容量大、安全性高。
Claims (5)
1.一种智能化实时家居环境空气质量检测系统，其特征在于：包括一个或多个用于检测室内空气的温湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、粉尘含量、甲烷浓度、甲醛浓度和一氧化碳浓度的空气检测终端（1），空气检测终端（1）通过WIFI信号与用于对各种检测数据进行分析处理并显示的家庭控制中心（2）通讯，家庭控制中心（2）与远程云端服务器（3）双向通讯，远程云端服务器（3）输出检测信息至手机终端（4）。
2.根据权利要求1所述的智能化实时家居环境空气质量检测系统，其特征在于：所述空气检测终端（1）包括数据采集模块、从处理器和数据传输模块，所述数据采集模块由用于检测温湿度的数字温湿度传感器、用于检测氧气浓度的氧气传感器、用于检测二氧化碳浓度的二氧化碳传感器、用于检测粉尘含量的粉尘传感器、用于检测甲烷浓度的甲烷传感器、用于检测甲醛浓度的甲醛传感器和用于检测一氧化碳浓度的一氧化碳传感器组成，数字温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、甲烷传感器、甲醛传感器、一氧化碳传感器的输出端均与从处理器的输入端相连，从处理器的输出端与数据传输模块的输入端相连，数据传输模块的输出端与家庭控制中心（2）的输入端相连，所述从处理器采用STC系列单片机系统，或者采用嵌入式处理器系统。
3.根据权利要求1所述的智能化实时家居环境空气质量检测系统，其特征在于：所述家庭控制中心（2）包括主处理器、显示模块、第二WIFI模块和以太网模块，所述主处理器的输入端通过第二WIFI模块与数据传输模块的输出端相连，主处理器的第一输出端与显示模块的输入端相连，主处理器通过以太网模块与远程云端服务器（3）双向通讯；所述主处理器采用STC系列单片机系统，或者采用嵌入式处理器系统，所述第二WIFI模块采用TLG10UA03串口WIFI模块。
4.根据权利要求2所述的智能化实时家居环境空气质量检测系统，其特征在于：所述数据传输模块采用第一WIFI模块，所述第一WIFI模块采用TLG10UA03串口WIFI模块。
5.根据权利要求3所述的智能化实时家居环境空气质量检测系统，其特征在于：所述家庭控制中心（2）还包括开关、按键、指示灯和蜂鸣器，所述主处理器的第一输入端接开关，所述主处理器的第二输入端与按键相连，所述主处理器的第二输出端接指示灯，所述主处理器的第三输出端与蜂鸣器相连。
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Application publication date: 20160921 |