CN109406724A - 一种园林空气环境在线检测装置以及检测方法 - Google Patents

一种园林空气环境在线检测装置以及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于一种园林空气环境在线检测装置以及检测方法；包括检测单元、控制单元以及空气净化单元；所述检测单元包括均布在园林内的若干个空气质量检测传感器，相邻的空气质量检测传感器之间的距离为30～50m；所述空气净化单元包括自来水管道以及与自来水管道相连的增压以及雾化装置；所述控制单元包括单片机以及存储模块，存储模块分别与若干个空气质量检测传感器以及单片机的信号输入端相连，单片机的信号输出端与增压以及雾化装置相连；具有结构简单、设计合理、购置成本低、工作效率高、在有效降低空气质量检测传感器工作时间和延长空气质量检测传感器使用寿命的前提下能够实现对园林空气的自动监测以及自动净化的优点。

Description

一种园林空气环境在线检测装置以及检测方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种园林空气环境在线检测装置以及检测方法。
背景技术
在一定的地域运用工程技术和艺术手段，通过改造地形（或进一步筑山、叠石、理水）、种植树木花草、营造建筑和布置园路等途径创作而成的美的自然环境和游憩境域，就称为园林。
传统园林用环境检测仪多用于园林环境检测，方便更好的管理园林植被，在园林检测中被大量使用，而环境检测仪中所采用的传感器常常需要长期工作，其内部的检测单元处于长时间工作状态，容易产生过多热量，从而导致整个传感器的寿命极大缩短，同时传统的园林空气检测仪其功能性较少，即使出现空气质量较差的情况也难以进行及时的净化处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种可以延长传感器工作寿命，同时能够及时进行空气净化处理的园林空气环境在线检测装置以及检测方法。
本发明的目的是这样实现的：该检测装置包括检测单元、控制单元以及空气净化单元；所述检测单元包括均布在园林内的若干个空气质量检测传感器，相邻的空气质量检测传感器之间的距离为30～50m；所述空气净化单元包括自来水管道以及与自来水管道相连的增压以及雾化装置；所述控制单元包括单片机以及存储模块，存储模块分别与若干个空气质量检测传感器以及单片机的信号输入端相连，单片机的信号输出端与增压以及雾化装置相连。
优选地，所述增压以及雾化装置包括与自来水管道相连的增压泵，增压泵出口端分别与若干个水雾喷头相连。
优选地，所述若干个水雾喷头与若干个空气质量检测传感器为一一对应设置，水雾喷头设置在空气质量检测传感器的周围。
优选地，所述单片机的信号输出端与增压泵相连。
优选地，所述空气质量检测传感器多参数大气环境在线检测仪BM4011-DTU/X。
优选地，所述单片机为ATMEL单片机。
优选地，所述水雾喷头为XWT高压细水雾喷不锈钢水雾喷头。
一种园林空气环境在线检测装置的检测方法，该检测方法包括如下步骤：
步骤一：采用一个以上的空气质量检测传感器均匀分布于园林内，相邻的空气质量检测传感器之间的距离为30～50m；
步骤二：驱动空气质量检测传感器以1～2min为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块，当检测结束后停止空气质量检测传感器工作以使之休眠5～10s，即完成第一工作周期；
步骤三：再次驱动空气质量检测传感器以30～60s为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号再次传给存储模块，当再次检测结束后停止空气质量检测传感器工作以使之休眠5～10s，即完成第二工作周期；
步骤四：由存储模块判断第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围是否超出误差范围；如未超出误差范围，则视为空气环境不变，重复执行第一工作周期；如超出误差范围，则视为空气环境下降，执行第三工作周期；
步骤五：存储模块传输信号至单片机，通过单片机启动增压泵，增压泵外连自来水管道，并使用自来水作为水源，增压泵使自来水管道水压增加，经由水雾喷头喷出水雾，同时驱动空气质量检测传感器执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块，直至存储模块判断空气状态数据恢复至第一工作周期的误差范围内后，停止启动增压泵，即完成第三工作周期；第三工作周期完成后并重复执行第一工作周期。
优选地，所述步骤四中第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围5～20％。
本发明的有益效果为：通过第一工作周期与第二工作周期的配合设计，有效的缩短了空气质量检测传感器进行单次检测的工作时间，避免空气质量检测传感器产生机件疲劳，同时在空气质量检测传感器的工作周期中插入了休眠期，进一步的降低了空气质量检测传感器的持续工作时长，同时通过该休眠期来比对得知空气质量是否存在下降，并配合在第一工作周期与第二工作周期后，加入了第三工作周期，能够针对空气质量下降的情况，及时喷出水雾来有效降低空气中的颗粒物，净化园林空气；具有结构简单、设计合理、购置成本低、工作效率高、在有效降低空气质量检测传感器工作时间和延长空气质量检测传感器使用寿命的前提下能够实现对园林空气的自动监测以及自动净化的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的控制原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1、2所示，本发明为一种园林空气环境在线检测装置以及检测方法，其中，该检测装置包括检测单元、控制单元以及空气净化单元；所述检测单元包括均布在园林内的若干个空气质量检测传感器1，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为30～50m；所述空气净化单元包括自来水管道2以及与自来水管道2相连的增压以及雾化装置；所述控制单元包括单片机3以及存储模块4，存储模块4分别与若干个空气质量检测传感器1以及单片机3的信号输入端相连，单片机3的信号输出端与增压以及雾化装置相连。所述增压以及雾化装置包括与自来水管道2相连的增压泵5，增压泵5出口端分别与若干个水雾喷头6相连。所述若干个水雾喷头6与若干个空气质量检测传感器1为一一对应设置，水雾喷头6设置在空气质量检测传感器1的周围。所述单片机3的信号输出端与增压泵5相连。所述空气质量检测传感器1多参数大气环境在线检测仪BM4011-DTU/X。所述单片机3为ATMEL单片机。所述水雾喷头6为XWT高压细水雾喷不锈钢水雾喷头。
一种园林空气环境在线检测装置的检测方法，该检测方法包括如下步骤：
步骤一：采用一个以上的空气质量检测传感器1均匀分布于园林内，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为30～50m；
步骤二：驱动空气质量检测传感器1以1～2min为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块4，当检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠5～10s，即完成第一工作周期；
步骤三：再次驱动空气质量检测传感器1以30～60s为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号再次传给存储模块4，当再次检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠5～10s，即完成第二工作周期；
步骤四：由存储模块4判断第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围是否超出误差范围；如未超出误差范围，则视为空气环境不变，重复执行第一工作周期；如超出误差范围，则视为空气环境下降，执行第三工作周期；
步骤五：存储模块4传输信号至单片机3，通过单片机3启动增压泵5，增压泵5外连自来水管道2，并使用自来水作为水源，增压泵5使自来水管道2水压增加，经由水雾喷头6喷出水雾，同时驱动空气质量检测传感器1执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块4，直至存储模块4判断空气状态数据恢复至第一工作周期的误差范围内后，停止启动增压泵5，即完成第三工作周期；第三工作周期完成后并重复执行第一工作周期。
所述步骤四中第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围5～20％。
本发明中的空气质量检测传感器1，用于受控执行空气状态数据检测，以获得相应的空气状态数据；存储模块4，经由空气质量检测传感器1将过去持续特定时间段的空气质量数据点数据存储在存储模块4；单片机3，用于受控执行增压泵5启闭，以实现自动化控制，采用ATMEL单片机；增压泵5、自来水管道2和水雾喷头6，组成空气净化单元，通过单片机3控制启闭，在空气质量降低后实现园林的自净化。
为了更加清楚的解释本发明，现结合具体实施例对其进行进一步说明。具体的实施例如下：
实施例1
一种园林空气环境在线检测装置，该检测装置包括检测单元、控制单元以及空气净化单元；所述检测单元包括均布在园林内的若干个空气质量检测传感器1，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为30m；所述空气净化单元包括自来水管道2以及与自来水管道2相连的增压以及雾化装置；所述控制单元包括单片机3以及存储模块4，存储模块4分别与若干个空气质量检测传感器1以及单片机3的信号输入端相连，单片机3的信号输出端与增压以及雾化装置相连。所述增压以及雾化装置包括与自来水管道2相连的增压泵5，增压泵5出口端分别与若干个水雾喷头6相连。所述若干个水雾喷头6与若干个空气质量检测传感器1为一一对应设置，水雾喷头6设置在空气质量检测传感器1的周围。所述单片机3的信号输出端与增压泵5相连。所述空气质量检测传感器1多参数大气环境在线检测仪BM4011-DTU/X。所述单片机3为ATMEL单片机。所述水雾喷头6为XWT高压细水雾喷不锈钢水雾喷头。
一种园林空气环境在线检测装置的检测方法，该检测方法包括如下步骤：
步骤一：采用一个以上的空气质量检测传感器1均匀分布于园林内，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为30m；
步骤二：驱动空气质量检测传感器1以1min为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块4，当检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠5s，即完成第一工作周期；
步骤三：再次驱动空气质量检测传感器1以30s为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号再次传给存储模块4，当再次检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠5s，即完成第二工作周期；
步骤四：由存储模块4判断第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围没有超出误差范围，判定为空气环境不变，重复执行第一工作周期；所述步骤四中第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围5％。
实施例2
一种园林空气环境在线检测装置，该检测装置包括检测单元、控制单元以及空气净化单元；所述检测单元包括均布在园林内的若干个空气质量检测传感器1，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为50m；所述空气净化单元包括自来水管道2以及与自来水管道2相连的增压以及雾化装置；所述控制单元包括单片机3以及存储模块4，存储模块4分别与若干个空气质量检测传感器1以及单片机3的信号输入端相连，单片机3的信号输出端与增压以及雾化装置相连。所述增压以及雾化装置包括与自来水管道2相连的增压泵5，增压泵5出口端分别与若干个水雾喷头6相连。所述若干个水雾喷头6与若干个空气质量检测传感器1为一一对应设置，水雾喷头6设置在空气质量检测传感器1的周围。所述单片机3的信号输出端与增压泵5相连。所述空气质量检测传感器1多参数大气环境在线检测仪BM4011-DTU/X。所述单片机3为ATMEL单片机。所述水雾喷头6为XWT高压细水雾喷不锈钢水雾喷头。
一种园林空气环境在线检测装置的检测方法，该检测方法包括如下步骤：
步骤一：采用一个以上的空气质量检测传感器1均匀分布于园林内，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为50m；
步骤二：驱动空气质量检测传感器1以2min为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块4，当检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠10s，即完成第一工作周期；
步骤三：再次驱动空气质量检测传感器1以60s为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号再次传给存储模块4，当再次检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠10s，即完成第二工作周期；
步骤四：由存储模块4判断第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围超出误差范围，此时判定为空气环境下降，执行第三工作周期；
步骤五：存储模块4传输信号至单片机3，通过单片机3启动增压泵5，增压泵5外连自来水管道2，并使用自来水作为水源，增压泵5使自来水管道2水压增加，经由水雾喷头6喷出水雾，同时驱动空气质量检测传感器1执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块4，直至存储模块4判断空气状态数据恢复至第一工作周期的误差范围内后，停止启动增压泵5，即完成第三工作周期；第三工作周期完成后并重复执行第一工作周期。所述步骤四中第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围20％。
实施例3
一种园林空气环境在线检测装置，该检测装置包括检测单元、控制单元以及空气净化单元；所述检测单元包括均布在园林内的若干个空气质量检测传感器1，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为40m；所述空气净化单元包括自来水管道2以及与自来水管道2相连的增压以及雾化装置；所述控制单元包括单片机3以及存储模块4，存储模块4分别与若干个空气质量检测传感器1以及单片机3的信号输入端相连，单片机3的信号输出端与增压以及雾化装置相连。所述增压以及雾化装置包括与自来水管道2相连的增压泵5，增压泵5出口端分别与若干个水雾喷头6相连。所述若干个水雾喷头6与若干个空气质量检测传感器1为一一对应设置，水雾喷头6设置在空气质量检测传感器1的周围。所述单片机3的信号输出端与增压泵5相连。所述空气质量检测传感器1多参数大气环境在线检测仪BM4011-DTU/X。所述单片机3为ATMEL单片机。所述水雾喷头6为XWT高压细水雾喷不锈钢水雾喷头。
一种园林空气环境在线检测装置的检测方法，该检测方法包括如下步骤：
步骤一：采用一个以上的空气质量检测传感器1均匀分布于园林内，相邻的空气质量检测传感器1之间的距离为40m；
步骤二：驱动空气质量检测传感器1以1.5min为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块4，当检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠7.5s，即完成第一工作周期；
步骤三：再次驱动空气质量检测传感器1以45s为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号再次传给存储模块4，当再次检测结束后停止空气质量检测传感器1工作以使之休眠7.5s，即完成第二工作周期；
步骤四：由存储模块4判断第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围超出误差范围；此时判定为空气环境下降，执行第三工作周期；所述步骤四中第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围12.5％；
步骤五：存储模块4传输信号至单片机3，通过单片机3启动增压泵5，增压泵5外连自来水管道2，并使用自来水作为水源，增压泵5使自来水管道2水压增加，经由水雾喷头6喷出水雾，同时驱动空气质量检测传感器1执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块4，直至存储模块4判断空气状态数据恢复至第一工作周期的误差范围内后，停止启动增压泵5，即完成第三工作周期；第三工作周期完成后并重复执行第一工作周期。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种园林空气环境在线检测装置，其特征在于：该检测装置包括检测单元、控制单元以及空气净化单元；
所述检测单元包括均布在园林内的若干个空气质量检测传感器，相邻的空气质量检测传感器之间的距离为30～50m；
所述空气净化单元包括自来水管道以及与自来水管道相连的增压以及雾化装置；
所述控制单元包括单片机以及存储模块，存储模块分别与若干个空气质量检测传感器以及单片机的信号输入端相连，单片机的信号输出端与增压以及雾化装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种园林空气环境在线检测装置，其特征在于：所述增压以及雾化装置包括与自来水管道相连的增压泵，增压泵出口端分别与若干个水雾喷头相连。
3.根据权利要求2所述的一种园林空气环境在线检测装置，其特征在于：所述若干个水雾喷头与若干个空气质量检测传感器为一一对应设置，水雾喷头设置在空气质量检测传感器的周围。
4.根据权利要求1所述的一种园林空气环境在线检测装置，其特征在于：所述单片机的信号输出端与增压泵相连。
5.根据权利要求1所述的一种园林空气环境在线检测装置，其特征在于：所述空气质量检测传感器多参数大气环境在线检测仪BM4011-DTU/X。
6.根据权利要求1所述的一种园林空气环境在线检测装置，其特征在于：所述单片机为ATMEL单片机。
7.根据权利要求1所述的一种园林空气环境在线检测装置，其特征在于：所述水雾喷头为XWT高压细水雾喷不锈钢水雾喷头。
8.一种利用权利要求1-7所述的园林空气环境在线检测装置的检测方法，其特征在于：该检测方法包括如下步骤：
步骤一：采用一个以上的空气质量检测传感器均匀分布于园林内，相邻的空气质量检测传感器之间的距离为30～50m；
步骤二：驱动空气质量检测传感器以1～2min为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块，当检测结束后停止空气质量检测传感器工作以使之休眠5～10s，即完成第一工作周期；
步骤三：再次驱动空气质量检测传感器以30～60s为时长执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号再次传给存储模块，当再次检测结束后停止空气质量检测传感器工作以使之休眠5～10s，即完成第二工作周期；
步骤四：由存储模块判断第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围是否超出误差范围；如未超出误差范围，则视为空气环境不变，重复执行第一工作周期；如超出误差范围，则视为空气环境下降，执行第三工作周期；
步骤五：存储模块传输信号至单片机，通过单片机启动增压泵，增压泵外连自来水管道，并使用自来水作为水源，增压泵使自来水管道水压增加，经由水雾喷头喷出水雾，同时驱动空气质量检测传感器执行检测，采集空气质量信号，同时将空气质量信号传给存储模块，直至存储模块判断空气状态数据恢复至第一工作周期的误差范围内后，停止启动增压泵，即完成第三工作周期；第三工作周期完成后并重复执行第一工作周期。
9.根据权利要求8所述的一种园林空气环境在线检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤四中第二工作周期检测获得的空气状态数据与第一工作周期检测获得的空气状态数据的误差范围5～20％。
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