CN106958918A - 一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，包括：主控模块、移动接收控制终端、室内环境数据采集模块、存储模块、显示报警模块、室内环境调节模块、无线通信模块、电源模块，其中室内环境数据采集模块采集有害气体浓度、微生物浓度、负离子浓度、温湿度数据送入主控模块进行处理，主控模块对室内环境调节模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号，同时可以和移动接收控制终端实时进行信息传输。本发明可以实时监测家庭室内环境中的有害气体浓度、微生物浓度、负离子浓度、温湿度信息，同时能够根据需要自动控制或者远程调节，该系统监测准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较广泛的应用前景。

Description

一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统
技术领域
本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统。
背景技术
随着社会的进步和科学技术的发展，人们对于生活环境的要求越来越高，尤其是对居住的环境。新房在装修完成后，会大量产生甲醛、苯、氨气等有害人体健康的气体，所以一般需要通风排气一段时间等室内空气质量符合标准后才能进行居住，但这仍然不能保证室内空气的质量，尤其是现阶段雾霾、风尘暴等天气，会给室内空气带来严重影响。随着工业的发展，工业废气排放量增多，空气中颗粒污染物含量逐渐增多，空气中
的有害污染物质很容易导致患有慢性咽炎、鼻炎等过敏症患者发病，此外，空气中的部分粉尘可沉淀在人体肺部，导致肺部疾病，严重危害生命，为了减少桓州发病几率需要减少室内粉尘含量，使室内粉尘含量降低到患者发病含量以下，为患者提供一个良好的生活环境。
PM2.5 的危害已经被人们所认识，人们已经逐步采取了净化自身室内空气的措施，
而且一些大型的室内环境也会选用净化器来净化PM2.5，但是对于较大的室内空间来说，由于室内的结构过于复杂，其各个地方的污染程度可能不一致，而对于管理者来说当然需要可靠且实时的掌握污染信息，传统的多个零散布置的检测点在了解空气实时状态时非常不便。随着工业的发展，工业废气排放量增多，空气中颗粒污染物含量逐渐增多，空气中的有害污染物质很容易导致患有慢性咽炎、鼻炎等过敏症患者发病，此外，空气中的部分粉尘可沉淀在人体肺部，导致肺部疾病，严重危害生命，为了减少发病几率需要减少室内粉尘含量，使室内粉尘含量降低到患者发病含量以下，为患者提供一个良好的生活环境。
现有的监测系统监测目标不够全面，灵敏度不够、设计施工过于麻烦同时不能很好的根据需要实时自动对环境进行控制和优化。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，该家庭室内环境管控系统可以实时监测室内环境中的有害气体浓度、微生物浓度、负离子浓度、温湿度信息，同时能够根据需要自动控制或者远程调节，该系统监测准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的实用价值和较广泛的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，所述家庭室内环境管控系统包括：
主控模块、移动接收控制终端、室内环境数据采集模块、存储模块、显示报警模块、室内环境调节模块、无线通信模块、电源模块；
所述主控模块用于处理室内环境数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动接收控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动接收控制终端发出信号对室内环境调节模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；
所述移动接收控制终端用于实时接收室内环境参数，并根据需要人为远程设定环境参数以供主控模块调用；
所述室内环境数据采集模块用于采集PM2.5浓度、微生物浓度、甲醛浓度、负离子浓度、苯浓度、环境温度、湿度等数据实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；
所述存储模块用来存储室内环境数据采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；
所述显示报警模块用来实时显示房间内部的温度湿度、有害气体、微生物浓度、PM2.5浓度等数据参数信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警讯号；
所述室内环境调节模块用于当监测物质浓度超过预定阈值时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证家庭室内的有害物质浓度在安全范围之内、温湿度在设定范围之间；
所述无线通信模块用于向移动接收控制终端发送采集处理的室内环境数据或者接收移动接收控制终端的指令信息送入主控模块以供调用；
所述电源模块用于给系统提供所需要的稳压电。
优选地，所述主控模块为FPGA、ARM、DSP中的一种；
所述移动接收控制终端包括移动接收设备和安装在设备上的APP；
所述移动接收设备为智能手环、智能手机、平板电脑中的一种。
优选地，所述室内环境数据采集模块由设置在室内各房间内的PM2.5浓度传感器、微生物浓度监测装置、甲醛浓度传感器、负氧离子浓度传感器、苯浓度传感器、温度传感器、湿度传感器；
所述各传感器和监测装置内部均设置有WiFi网络连接设备；
所述各传感器和监测装置电力来源为可充电锂电池；
所述微生物浓度监测装置为筛孔型撞击式空气微生物采样器。
优选地，所述存储模块包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与主控模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。
优选地，所述显示报警模块包括LED电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
优选地，所述室内调节模块包括伺服电机模块、空气净化模块、负氧离子模块、空气温度调节模块、空气湿度调节模块、紫外线杀菌模块；
所述伺服电机模块控制室内房间窗户的关闭；
所述空气净化模块为接入WiFi网络的空气净化器，所述空气净化器具有去除PM2.5和甲醛、苯等有害气体的功能；
所述负离子模块为接入WiFi网络的空气负离子生成机；
所述空气温度调节模块为接入WiFi网络的空调系统；
所述空气温湿度调节模块为接入WiFi网络的空气加湿器；
所述紫外线杀菌模块包括接安装在室内的进风口与出风口、与进出风口连接的通风管道、设置在通风管道上的循环风机、以及与进风口连接的紫外线杀菌室。
优选地，所述无线通信模块包括WiFi通信模块。
优选地，所述电源模块包括市电模块、交直流变换模块、稳压模块、蓄电池模块。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统的主控模块采用了FPGA、ARM、DSP中的一种微处理器，其功耗较小、可靠性性较高、编程简单、效率较高、价格较低、数据处理速度较快，能够有效提高管控系统的灵敏度和可靠性，降低的能耗，节约了资源。
（2）本发明的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统中采用的室内环境数据采集模块包扩了PM2.5浓度传感器、微生物浓度监测装置、甲醛浓度传感器、负氧离子浓度传感器、苯浓度传感器、温度传感器、湿度传感器，全面有效的采集了室内环境的各种参数，这些参数基本包含了影响人们身体健康或居住舒适度的信息，其次各传感器和监测设备均运用WiFi网络进行数据通信，既减少了布线又降低了施工的难度。
（3）本发明的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统中采用的显示报警模块包括LED电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器，能够使人直观的掌握到家庭室内的空气相关参数，报警系统能够及时有效的引起人们的注意，并能根据危险等级进行语音播报和鸣笛警报，大大提高了整个管控系统的效率。
（4）本发明的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统中采用的室内环境调节模块包括伺服电机模块、空气净化模块、负氧离子模块、空气温度调节模块、空气湿度调节模块、紫外线杀菌模块，能够根据既定标准或者人为需要较为全面的改善室内环境的相关参数，灵活多变、效率较高、可靠性较好。
（5）本发明的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统采用了WiFi通信模块和移动接收控制终端，一方面减少了施工难度，另一方面能够实时的与移动接收控制终端进行通信，将家庭室内的相关信息传送给人们的同时还能够接收控制终端的人为的控制信号，大大提高了发明的管控系统的管控效果和功能。
（6）本发明的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统采用的电源模块，能够同时提供稳定的市电、直流电，蓄电池能够使得管控系统在停电情况下依然有效，有效提到了系统的抗风险能力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统示意图；
图2为本发明的一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统的室内环境数据采集模块示意图；
图3为本发明的一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统的室内环境调节模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明提供了一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，所述家庭室内环境管控系统包括：
主控模块1、移动接收控制终端2、室内环境数据采集模块3、存储模块4、显示报警模块5、室内环境调节模块6、无线通信模块7、电源模块8；
所述主控模块1用于处理室内环境数据采集模块3采集到的数据以及无线通信模块7接收的移动接收控制终端2发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动接收控制终端发出信号对室内环境调节模块6、存储模块4、显示报警模块5发出相应的指令信号；
所述移动接收控制终端2用于实时接收室内环境参数，并根据需要人为远程设定环境参数以供主控模块1调用；
所述室内环境数据采集模块3用于采集PM2.5浓度、微生物浓度、甲醛浓度、负离子浓度、苯浓度、环境温度、湿度等数据实时送入主控模块1或者存储模块4等待数据处理；
所述存储模块4用来存储室内环境数据采集模块采集3的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块1调用；
所述显示报警模块5用来实时显示房间内部的温度湿度、有害气体、微生物浓度、PM2.5浓度等数据参数信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警讯号；
所述室内环境调节模块6用于当监测物质浓度超过预定阈值时，根据主控模块1发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证家庭室内的害物质浓度在安全范围之内、温湿度在设定范围之间；
所述无线通信模块7用于向移动接收控制终端2发送采集处理的室内环境数据或者接收移动接收控制终端2的指令信息送入主控模块以供调用；
所述电源模块8用于给系统提供所需要的稳压电。
本实施例中主控模块1为DSP微处理器。
本实施例中移动接收控制终端2为智能手机移动接和安装在智能手机上的APP。
本实施例中室内环境数据采集模块3由设置在室内各房间内的PM2.5浓度传感器301、微生物浓度监测装置302、甲醛浓度传感器303、负氧离子浓度传感器304、苯浓度传感器305、温度传感器306、湿度传感器307；所述各传感器和监测装置内部均设置有WiFi网络连接设备；所述各传感器和监测装置电力来源为可充电锂电池；所述微生物浓度监测装置302为筛孔型撞击式空气微生物采样器。
本实施例中存储模块4包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与主控模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。
本实施例中显示报警模块5包括LED电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
本实施例中室内调节模块6包括伺服电机模块601、空气净化模块602、负氧离子模块603、空气温度调节模块604、空气湿度调节模块605、紫外线杀菌模块606；
所述伺服电机模块601控制室内房间窗户的关闭；
所述空气净化模块602为接入WiFi网络的空气净化器，所述空气净化器具有去除PM2.5和甲醛、苯等有害气体的功能；
所述负离子模块603为接入WiFi网络的空气负离子生成机；
所述空气温度调节模块604为接入WiFi网络的空调系统；
所述空气温湿度调节模块605为接入WiFi网络的空气加湿器；
所述紫外线杀菌模块606包括接安装在室内的进风口与出风口、与进出风口连接的通风管道、设置在通风管道上的循环风机、以及与进风口连接的紫外线杀菌室。
本实施例中无线通信模块7包括WiFi通信模块。
本实施例中电源模块8包括市电模块、交直流变换模块、稳压模块、蓄电池模块。
本发明的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统监测范围广泛，数据异常时可自动进行相应处理，同时能够远程控制环境各参数，大大提高了智能生活的品质。该系统具有开放式、模块化的特点，实用性高，具有较高的实用价值和广泛地应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，包括：主控模块、移动接收控制终端、室内环境数据采集模块、存储模块、显示报警模块、室内环境调节模块、无线通信模块、电源模块；
所述主控模块用于处理室内环境数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动接收控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动接收控制终端发出信号对室内环境调节模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；
所述移动接收控制终端用于实时接收室内环境参数，并根据需要人为远程设定环境参数以供主控模块调用；
所述室内环境数据采集模块用于采集PM2.5浓度、微生物浓度、甲醛浓度、负离子浓度、苯浓度、环境温度、湿度等数据实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；
所述存储模块用来存储室内环境数据采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；
所述显示报警模块用来实时显示房间内部的温度湿度、有害气体、微生物浓度、PM2.5浓度等数据参数信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警讯号；
所述室内环境调节模块用于当监测物质浓度超过预定阈值时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证家庭室内的有害物质浓度在安全范围之内、温湿度在设定范围之间；
所述无线通信模块用于向移动接收控制终端发送采集处理的室内环境数据或者接收移动接收控制终端的指令信息送入主控模块以供调用；
所述电源模块用于给系统提供所需要的稳压电。
2.根据权利要求1所述的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，所述主控模块为FPGA、ARM、DSP中的一种；
所述移动接收控制终端包括移动接收设备和安装在设备上的APP；
所述移动接收设备为智能手环、智能手机、平板电脑中的一种。
3.根据权利要求1所述的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，所述室内环境数据采集模块由设置在室内各房间内的PM2.5浓度传感器、微生物浓度监测装置、甲醛浓度传感器、负氧离子浓度传感器、苯浓度传感器、温度传感器、湿度传感器；
所述各传感器和监测装置内部均设置有WiFi网络连接设备；
所述各传感器和监测装置电力来源为可充电锂电池；
所述微生物浓度监测装置为筛孔型撞击式空气微生物采样器。
4.根据权利要求1所述的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，所述存储模块包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与主控模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。
5.根据权利要求1所述的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，所述显示报警模块包括LED电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
6.根据权利要求1所述的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，所述室内环境调节模块包括伺服电机模块、空气净化模块、负氧离子模块、空气温度调节模块、空气湿度调节模块、紫外线杀菌模块；
所述伺服电机模块控制室内房间窗户的关闭；
所述空气净化模块为接入WiFi网络的空气净化器，所述空气净化器具有去除PM2.5和甲醛、苯等有害气体的功能；
所述负离子模块为接入WiFi网络的空气负离子生成机；
所述空气温度调节模块为接入WiFi网络的空调系统；
所述空气温湿度调节模块为接入WiFi网络的空气加湿器；
所述紫外线杀菌模块包括接安装在室内的进风口与出风口、与进出风口连接的通风管道、设置在通风管道上的循环风机、以及与进风口连接的紫外线杀菌室。
7.根据权利要求1所述的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，所述无线通信模块包括WiFi通信模块。
8.根据权利要求1所述的基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统，其特征在于，所述电源模块包括市电模块、交直流变换模块、稳压模块、蓄电池模块。
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