CN108444535A - 一种多功能环境监测传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能环境监测传感器，利用嵌入式技术，软件技术，集成了CO2、PM2.5、甲醛、TVOC、温湿度等环境参数的监测，可实时反映出被测环境的空气质量，为智慧建筑，环境监测，新风系统等应用。整机模块化设计，通过86盒安装，可以根据现场的需求任意增减安装数量，实现可扩展性原则。多合一环境传感器按照模块化设计思想，集成了电源单元，5种环境传感器模组，Lora无线模组，MCU，按键，LED显示等多功能于一体。单个环境传感器主要由AC/DC模块，DC/DC模块，MCU，Lora模块，触摸按键，LED指示，CO2传感器，PM2.5传感器，甲醛传感器，VOC传感器，温湿度传感器，壳体组成。同时，基于Lora无线通信网络，多个环境传感器可以组成无线传感器网络，实现一定范围内的多个测点信息集中管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种环境监测传感器，集成了CO2、PM2.5、甲醛、TVOC、温湿度等环境参数的监测。
背景技术
当前，大多数空气质量传感器类型比较单一，基本是PM2.5、CO2、TVOC单一类型检测传感器，缺少一种多合一的环境数据传感器。市场急需一种多功能，适用多种环境类型的传感器，以满足环境监测多样化的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种集成多种环境类型传感器，集成了电源单元，5种环境传感器模组，Lora无线模组，MCU，按键，LED显示等多功能于一体。同时，基于Lora无线通信网络，多个环境传感器可以组成无线传感器网络，实现一定范围内的多个测点信息集中管理。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种集成AC/DC模块，DC/DC模块，MCU，Lora模块，触摸按键，LED指示，CO2传感器，PM2.5传感器，甲醛传感器，VOC传感器，温湿度传感器，并通过无线Lora进行集中管理的多合一功能的环境质量探测器。
AC/DC模块：置于86盒内，与安装附件组装在一起，采用分体式设计，与环境传感器之间通过接插件连接起来。该模块实现AC220V至DC5V电源的转换，给环境传感器供电；
DC/DC模块：该模块属于环境传感器电路中的一部分，实现DC5V电源稳压，滤波处理，并经过LDO器件，完成DC5V至DC3.3V的转换，给各个传感器和单元电路提供稳定、干净的直流电源。通过法拉电容，实现传感器掉电保持功能；
MCU：作为环境传感器的核心处理器，选用了一款高性能、低功耗处理器，该处理器内部集成了Flash，RTC，Timer，WatchDog，ADC，UART，SPI等多种资源，为实现各种逻辑操作和运算处理提供支持。
Lora模块：在MCU外围扩展一片Lora模块，用于实现无线数据传输，多合一环境传感器的多个测量值可以组包之后，经Lora网络传输至远端网关设备，并经网关设备，转换为3G网络或以太网，最终实现多个传感器数据在服务器端的显示，存储，分析，集中管理功能。
触摸按键：本方案中，设计两个触摸按键，分别用来完成复位/开机功能和测试功能，该触摸按键集成在亚克力面板中，彰显简约，整体，时尚理念。
LED指示：设计了Power/Run，甲醛，CO2，PM2.5，VOC等5个状态指示灯，用于显示电源及运行情况，以及四种传感器的测量结果。其中甲醛，CO2，PM2.5，VOC四种传感器对应的指示灯为三色LED，可以用绿色，蓝色，红色不同颜色来指示当前测量的环境参数的优劣程度。
各种传感器：采用模块化设计，环境传感器主板上集成了CO2传感器，甲醛传感器，VOC传感器，PM2.5传感器，温湿度传感器的采集接口，同时还预留有噪声传感器，光照度传感器采集接口，各个传感器可根据需要自由配置。
本发明具有以下技术特点：
1.针对多合一环境传感器，结构设计遵循简约，时尚的设计理念。结构设计要点有：
(1)正面面板为亚克力镜面，与家居，写字楼整洁的环境融为一体；
(2)壳体材质选用PC和ABS，四周采用镂空设计，便于敏感器件与被测环境有效连通，实现流道畅通；
(3)正面设计有五个LED指示灯，其中电源指示灯用于指示单机运行状态，PM2.5，CO2，TVOC，HCHO分别为三色LED指示灯，用于指示被测气体质量，采用绿色，蓝色，红色分别指示测量结果处于优，良，差等级。使用者在现场对空气质量一目了然。
(4)正面设计有电源/复位按钮，测试按钮，这两个按钮采用触摸按键，不影响前面亚克力面板的整体性。
(5)结构总体尺寸：100mm(L)*100mm(W)*30mm(H)
2.在本设计方案中，我们坚持简约，整体化的设计理念，使多合一环境传感器的前面板呈现给用户一片明亮。采用亚克力镜面面板，面板上方为一排LED指示灯，分别为Power/Run，PM2.5，CO2，甲醛，VOC等几种环境参数的测量结果指示灯。除电源指示灯外，每一个指示灯均为三色LED，可通过不同颜色指示测量结果。而按键设计，同样集成在面板上，通过触摸按键，既整体又简约，实现功能的同时不乏时尚。
对于测量结果本地显示，本设计方案使用4个三色LED指示灯，来表示PM2.5，甲醛，CO2，VOC四种环境参数的测量结果。根据测量数据进行空气质量划分，由优、良、差依次在正面显示为绿色、蓝色、红色，用户可以直观的在现场看到每一种环境参数的优良程度。
附图说明
图1为结构正面效果图1；
图2为结构正面效果图2；
图3结构侧视图；
图4结构背面图；
图5为安装板结构图；
图6 Lora网络组成示意图；
图7系统整体框图；
图中标号代表：1-四周开槽；2-电源开关；3-LED灯；4-卡扣；5-卡扣；
具体实施方式
如图1至图7所示，本发明公开了一种多合一环境环境传感器，包括CO2传感器，PM2.5传感器，甲醛传感器，VOC传感器，温湿度传感器。
本发明中，通过LED灯(3)颜色变化直接展示给用户，由优、良、差依次在正面显示为绿色、蓝色、红色，用户可以直观的在现场看到每一种环境参数的优良程度。
本发明中，通过Lora无线射频技术连接管理平台展示各个传感器精确数据。
空气通过本发明四周开槽(1)进入探测器那边进行精确测量。
本发明提供一触摸开关2，供用户直接开关传感器。
如图4、图5所示，现场安装时，现将安装板安装在86盒上，然后有安装板上引出AC转DC的电源引线插头，该插头插入多合一环境传感器的背面插座上，然通过四角的卡扣(4)固定，将多合一传感器固定在安装板(5)上，最终将传感器固定在86盒上。
Claims (1)
1.一种多合一环境传感器。其特征在于，包括CO2传感器，PM2.5传感器，甲醛传感器，VOC传感器，温湿度传感器。
提供LED灯展示空气质量(3)，提供触摸开关(2)，通过四周开槽(1)进行空气质量检测。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201810441605.2A CN108444535A (zh) | 2018-04-29 | 2018-04-29 | 一种多功能环境监测传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201810441605.2A CN108444535A (zh) | 2018-04-29 | 2018-04-29 | 一种多功能环境监测传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110307866A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-10-08 | 上海同昭智能科技有限公司 | 一种多功能环境监测传感器 |
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2018
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Cited By (3)
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| US11366053B2 (en) | 2018-12-04 | 2022-06-21 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Flow-through measuring station |
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Application publication date: 20180824 |