CN109521067A - 具有环境感测功能的便携式设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有环境感测功能的便携式设备及方法，包括：气体检测单元、分析单元、交互单元；气体检测单元，用于检测气体成分；分析单元，所述分析单元与气体检测单元相连接，所述分析单元量化分析所述气体成分；交互单元，所述交互单元与所述分析单元相连接，所述交互单元将所述气体分析结果输出给用户。本发明可以实现随时随地的检查自己所处环境，提醒自己注意空气环境安全，实时地了解到身边的危险。

Description

具有环境感测功能的便携式设备及方法

技术领域

本发明涉及一种便携式设备及方法。更具体地，本发明涉及一种具有环境气体感测功能的便携式设备及方法，该便携式设备及方法可实时自动感测和分析环境气体的成分。

背景技术

在当今科技技术的高速增长下，随之自然的人们生活质量水平亦日益提高，相应的生活质量的追求在人们的心中也不断得到重视，健康、养生的理念在人们的日常生活中成为了一种很常见的话题。

在生活中，具体的，在厨房、洗浴间、车内等封闭环境场合，若发生燃气泄漏、燃气燃烧不全或者发生火灾时，会产生大量的一氧化碳，用户在不知不觉中吸入过量的一氧化碳的话就极易导致意外的发生，因此，一氧化碳的检测还直接关系到用户的安全，一氧化碳的危害不可忽视，用户如果可以提前或者快速了解一氧化碳的浓度上升的话，即可作出最快的反应动作，如进行通风，警告、呼救他人，将一氧化碳所带来的风险大大降低。

某些封闭环境内，或者发生火灾时，二氧化碳的浓度也可能超标，长时间处于二氧化碳过高的环境内危害身体健康，甚至也有可能危及生命安全。

当下雾霾己成为一种严重污染现象，空气质量的下降会危害人们的身体健康，在生活中人们把目光更多地关注到空气质量上。现今，人们习惯于通过于机、电脑等终端上访问的天气类应用程序获取当前的空气质量信息以进行了解，但是，这种空气质量信息获取方式所获取的天气信息较为笼统、且具有滞后性，往往未能反映出用户当前环所处境的真实空气质量。

并且，目前随着室内装潢的普及，封闭空间内的甲醛浓度，往往超标，长时间处于甲醛过高的环境内危害身体健康，甚至也有可能危及生命安全。

目前一氧化碳、二氧化碳、PM2.5、甲醛检测设备都是单体设备存在，功能单一，不能随身携带。并且，用户往往并不知道自己处于危险气体环境内，不会携带这些专用设备，无法实时地了解到身边的危险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有环境感测功能的便携式设备，可以实现随时随地的检查自己所处环境，提醒自己注意空气环境安全，实时地了解到身边的危险。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种具有环境感测功能的便携式设备，具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，包括：气体检测单元、分析单元、交互单元；气体检测单元，用于检测气体成分；分析单元，所述分析单元与气体检测单元相连接，所述分析单元量化分析所述气体成分；交互单元，所述交互单元与所述分析单元相连接，所述交互单元将所述气体分析结果输出给用户

本发明所述具有环境感测功能的便携式设备的有益效果在于：可以实现随时随地的检查自己所处环境，提醒自己注意空气环境安全，实时地了解到身边的危险。

优选的，所述气体检测单元包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器中的至少一个；所述分析单元通过所述一氧化碳传感器和/或二氧化碳传感器获取所述空气环境的一氧化碳和/或二氧化碳浓度数据，并通过所述交互单元向用户输出分析结果。

优选的，所述气体检测单元还包括：甲醛传感器；所述分析单元通过所述甲醛传感器获取所述空气环境的甲醛浓度数据，并通过所述交互单元向用户输出分析结果。

优选的，所述气体检测单元还包括：PM2.5传感器；所述分析单元通过所述PM2.5传感器获取所述空气环境的PM2.5浓度数据，并通过所述交互单元向用户输出分析结果。

优选的，当交互单元的按钮或图标被操作时，所述分析单元启动所述气体检测单元。

优选的，所述交互单元包括报警单元，当所述一氧化碳和/或二氧化碳和/或甲醛和/或 PM2.5浓度超过预定值时，向用户输出报警信息；和/或，交互单元根据分析单元提供的分析结果和预存的空气模型，向用户推送解决方案。

优选的，还包括外壳，所述气体检测单元、分析单元、交互单元位于外壳之内；所述外壳上设置有气孔，空气通过所述气孔进入外壳内，与所述气体检测单元相接触。

优选的，还包括外壳，所述分析单元、交互单元位于外壳之内；所述气体检测单元位于外壳之外，所述气体检测单元通过无线和/或有线方式与所述分析单元相连接。

本发明还提供了一种环境检测方法，应用于前述具有环境感测功能的便携式设备，包括以下步骤：气体检测单元检测气体成分；分析单元量化分析所述气体成分；交互单元将所述气体分析结果输出给用户。

优选的，当交互单元的按钮或图标被操作时，所述分析单元启动所述气体检测单元；当所述一氧化碳和/或二氧化碳和/或甲醛和/或PM2.5浓度超过预定值时，向用户输出报警信息；所述交互单元根据分析单元提供的分析结果和预存的空气模型，向用户推送解决方案。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明所述具有环境感测功能的便携式设备的示意图；

图2是本发明所述具有环境感测功能的便携式设备的另一示意图。

图中各附图标记：11、一氧化碳传感器；12、二氧化碳传感器；13、PM2.5传感器；14、甲醛传感器、15、分析单元；16、交互单元；17、外壳。

具体实施方式

实施例一、

如图1所示，本发明实施例提供的具有环境感测功能的便携式设备，通过一氧化碳传感器 11、分析单元15以及交互单元16，用户可及时、方便、精确且直观地获知当前所处环境下的空气质量信息，即最为关注的一氧化碳浓度的相关信息，用户操作简单方便，且获知的空气质量信息更具针对性，更符合用户的需求。

在本实施例中，一氧化碳传感器11可从进入传感器中的空气中识别出对应的一氧化碳以浓度数据，并将之转换为电子信号输出至分析单元15以供空气质量的分析。还可设置有微型风扇，以便增加设备的空气吸入效率，方便空气质量检测的效率及精确度。

分析单元15可以为微型分析单元15，包括电路板、运算芯片以及相关的微型电子元器件，其存储有预设的算法，可接收一氧化碳传感器11获取的空气环境的一氧化碳浓度数据，并加以计算分析，形成分析结果，后续的即可向交互单元16输出空气质量的分析结果。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各单元均为逻辑单元，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:只读存储器((ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)等各种可以存储程序代码的介质。

交互单元16包括显示屏，可通过图像、图表等方式显示分析单元15输出的空气质量的分析结果，以供用户直观地查看空气质量的分析结果。还可设有按键，以使用户通过按钮进行显示界面切换、功能调取、参数输入等操作。交互单元16还可为触摸屏，用户通过触摸屏便捷地进行上述涉及的对交互单元16的操作。

在本实施例中，用户通过交互单元16快速了解当前所处环境的空气质量的分析结果后，即可直接针对空气质量的不同分析结果进行相对应的措施。具体的，如获知一氧化碳浓度过高时，即应进行通风、通气的相关工作。

外壳17设有气孔，气孔的位置与一氧化碳传感器11相对应，以供一氧化碳传感器11的空气吸入：且，外壳17还可设有电源接口，以便本设备工作电源的接入。

本具有环境感测功能的便携式设备还包括有电源单元，电源单元包括电池以及电源电路板，电源电路板可将电源接口接入的外部电源处理后，输送至电池进行电源的存储，在有外部电源接入时，电池充满电的情况下电源电路板可直接向本设备的各单元、构件进行供电，电池未充满电的情况下电源电路板可一边向本设备的各单元、构件进行供电，一边还对电池进行充电：在外部电源连接中断时，电池直接启动存储电源向本设备的各单元、构件进行供电。

本具有环境感测功能的便携式设备还包括报警单元，当一氧化碳浓度达到预设的报警条件时，向用户输出报警信息。本报警单元可通过交互单元16的显示界面输出警报信息：又或者可通过设于外壳17上的指示灯输出特定的灯光效果，特别是在夜晚时间正常情况下输出绿色的灯光效果，出现报警条件时，输出闪烁的红蓝灯光效果，红蓝灯光效果其报警的效果尤为突出，更能快速吸引用户的注意力，达到快速报警的效果：也可以通过扬声器输出便于识别的警报音频，以提醒用户有警报情况出现，其中，还可具体设有不同频率的警报音频以对应不同级别的警报信息，如低颇为轻度警报，高颇为重度警报，用户只需识别出不同频频率的警报音频秒即可快速识别出警报条件的严重等级：此外，报警单元还可设有震动功能，通过震动提醒用户发生了报警情况。当然，此处报警单元的工作模式可为上述提供的任意一种，也可以为其任意组合，以便进一步增强报警的效果。

本具有环境感测功能的便携式设备还可以包括通讯单元，分析单元15可通过通讯单元与外界进行通讯。通讯单元可包括设于外壳17上的数据接口，用户可将于机、电脑等外部设备通过数据线以及数据接口与本设备连接，以便数据的直接传输，如分析单元15运行程序的读写，采用物理连接的话可使数据的传输较为稳定且可靠，不易受干扰。通讯单元还可采用无线连接方式，其包括有天线构件，可通过wifi、蓝牙等网络与外部设备或者服务器连接，通过相关的应用程序实现相关数据的传输，如上述的报警单元即可通过wifi向用户的手机终端上与本设备相对应的应用程序发送警报信息，具体的可为弹窗报警、震动报警等方式：又或者还可向服务器上传空气质量的分析结果或者相关的运行数据，以便相关数据的安全存储，同时还可节省分析单元15的存储空间，从而减少相对应的成本。后续的，用户即可登录服务器或者通过电脑等终端上的应用程序向服务器获取所需数据。

可以理解，上述的各单元、构件之间的连接关系可通过电线、柔性电路板印刷电路板实现，具体不再一一阐述。

本发明所述一氧化碳传感器11，是以定电位电解为基本原理。当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化。

实施例二、

如图1所示，本具有环境感测功能的便携式设备还包括二氧化碳传感器12，分析单元15 还可通过二氧化碳传感器12获取空气环境的二氧化碳浓度数据，并通过交互单元16向用户输出分析结果。如在汽车、会议室等空气流通容易较差导致二氧化碳浓度过高的密闭性空间内，用户还可了解二氧化碳的浓度变化，及时的进行通气、换气的操作。

本发明所述二氧化碳传感器12，可以包括以下三种形式：红外二氧化碳传感器12：该传感器利用非色散红外(NDIR)原理对空气中存在的CO2进行探测。催化二氧化碳传感器12：是将现场检测到的二氧化碳浓度转换成标准4-20mA电流信号输出。热传导二氧化碳传感器12：据混合气体的总导热系数随待分析气体含量的不同而改变的原理制成，由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂，遇可燃性气体时检测元件电阻变小，遇非可燃性气体时检测元件电阻变大(空气背景)，桥路输出电压变量，该电压变量随气体浓度增大而成正比例增大。

本实施例中与实施例一相同的部分，在此不再赘述。

实施例三、

如图1所示，本具有环境感测功能的便携式设备还包括甲醛检测传感器，分析单元15还可通过甲醛传感器14获取空气环境的甲醛浓度数据，并通过交互单元16向用户输出分析结果。如在刚装修过的房间等空气流通容易较差，导致甲醛浓度过高的密闭性空间内，用户还可了解甲醛的浓度变化，及时的进行通气、换气的操作。

本发明所述甲醛传感器14可以为：基于甲醛气体的还原性的氧化物气体传感器、基于硅胶颗粒的可视化荧光甲醛传感器14、甲醛声表面波气体传感器、基于分子筛吸附机理的甲醛气体分子筛传感器和甲醛气体电子鼻。

本实施例中与实施例一相同的部分，在此不再赘述。

实施例四、

如图1所示，本具有环境感测功能的便携式设备还包括PM2.5传感器13，分析单元15还可通过PM2.5传感器13获取空气环境的PM2.5浓度数据，并通过交互单元16向用户输出分析结果。如在严重污染的天气，用户还可实时了解PM2.5的浓度变化，及时的进行戴口罩、关闭门窗、开启净化器等操作。

本发明所述PM2.5传感器13基本原理是激光经尘埃粒子散射后，对光学传感器输出的脉冲信号进行数字信号处理。

本实施例中与实施例一相同的部分，在此不再赘述。

实施例五、

如图2所示，本具有环境感测功能的便携式设备涉及的一氧化碳传感器11、二氧化碳传感器12、甲醛传感器14、PM2.5传感器13可以位于外壳17之外，所述分析单元15、交互单元16位于外壳17之内；所述气体检测单元通过无线和/或有线方式与所述分析单元15相连接。所述传感器上设置有无线和/有线通信接口，所述无线通信接口与通过wifi、蓝牙等网络与本发明所述设备相连接，将空气质量数据发送给分析单元15。本实施例中与实施例一相同的部分，在此不再赘述。

实施例六、

本发明所述的具有环境感测功能的便携式设备可以包括一氧化碳传感器11、二氧化碳传感器12、甲醛传感器14、PM2.5传感器13中的任意一种，也可以为其任意组合，对空气质量进行全面监控。实际生活中发生的情况往往比较复杂，尤其是空气质量的变化往往同时存在 PM2.5浓度、一氧化碳、二氧化碳以及甲醛浓度随机组合出现的超标情况，如火灾现场、长时间未通风的房间等等，上述提供的实施例内容仅示出了生活中发生概率较高的场景，不应加以限制。通过综合检测以上一氧化碳、二氧化碳、PM2.5、甲醛的浓度，可以从多个角度综合的判断空气质量、进一步分析出所属环境的安全性和危险来源，能够为用户提供全面可靠的安全建议和预警。

例如在火灾现场，二氧化碳和一氧化碳、PM2.5的浓度会同时增高，通过分析这些空气数据，依据一定的模型，可以准确的预警火灾，并且提供准确的自救方案。

在一氧化碳泄露的场合、只有一氧化碳浓度上升，其他数据并不显著超标，交互单元16 则在报警的同时，向用户推送相应的自救方案。

在室内甲醛超标的场合，只有甲醛浓度上升，其他数据并不超标，甚至PM2.5数据低于天气预报的数值，则判断室内通风不良，为用户提供相应的解决方案，例如开窗通风。

所述的预存的模型和解决方案、可以存储在本发明所述设备内，也可以存储在远端服务器，该模型和解决方案可以根据大数据得到。

本实施例中与实施例一相同的部分，在此不再赘述。

实施例七、

本发明还提供了一种环境检测方法，应用于前述具有环境感测功能的便携式设备，包括以下步骤：气体检测单元检测气体成分；分析单元15量化分析所述气体成分；交互单元16将所述气体分析结果输出给用户。当交互单元16的按钮或图标被操作时，所述分析单元15启动所述气体检测单元；当所述一氧化碳和/或二氧化碳和/或甲醛和/或PM2.5浓度超过预定值时，向用户输出报警信息；所述交互单元16根据分析单元15提供的分析结果和预存的空气模型，向用户推送解决方案。

综上所述，本发明实施例提供的具有环境感测功能的便携式设备，通过PM2.5传感器13、一氧化碳传感器11、二氧化碳传感器12、甲醛传感器14以及交互单元16，用户可及时、方便、精确且直观地获知当前所处环境下的空气质量信息，即最为关注的PM2.5浓度、一氧化碳、二氧化碳以及甲醛浓度的相关信息，用户操作简单方便，且获知的空气质量信息更具针对性，更符合用户的需求，解决了现有的空气质量信息获取方式所获取的空气信息较为笼统、且具有滞后性，往往未能反映出用户当前环所处境的真实空气质量的问题。

本发明所述的具有环境感测功能的便携式设备可以是移动电话、掌上电脑、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能手环等各种便于携带的电子设备。

本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (10)

1.一种具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，包括：气体检测单元、分析单元、交互单元；

气体检测单元，用于检测气体成分；

分析单元，所述分析单元与气体检测单元相连接，所述分析单元量化分析所述气体成分；

交互单元，所述交互单元与所述分析单元相连接，所述交互单元将所述气体分析结果输出给用户。

2.如权利要求1所述的具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，所述气体检测单元包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器中的至少一个；

所述分析单元通过所述一氧化碳传感器和/或二氧化碳传感器获取所述空气环境的一氧化碳和/或二氧化碳浓度数据，并通过所述交互单元向用户输出分析结果。

3.如权利要求2所述的具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，所述气体检测单元还包括：甲醛传感器；

所述分析单元通过所述甲醛传感器获取所述空气环境的甲醛浓度数据，并通过所述交互单元向用户输出分析结果。

4.如权利要求2所述的具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，所述气体检测单元还包括：PM2.5传感器；

所述分析单元通过所述PM2.5传感器获取所述空气环境的PM2.5浓度数据，并通过所述交互单元向用户输出分析结果。

5.如权利要求1-4中任何一项所述的具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，

当交互单元的按钮或图标被操作时，所述分析单元启动所述气体检测单元。

6.如权利要求5所述的具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，所述交互单元包括报警单元，当所述一氧化碳和/或二氧化碳和/或甲醛和/或PM2.5浓度超过预定值时，向用户输出报警信息；

和/或，交互单元根据分析单元提供的分析结果和预存的空气模型，向用户推送解决方案。

7.如权利要求6所述的具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，还包括外壳，所述气体检测单元、分析单元、交互单元位于外壳之内；

所述外壳上设置有气孔，空气通过所述气孔进入外壳内，与所述气体检测单元相接触。

8.如权利要求6所述的具有环境感测功能的便携式设备，其特征在于，还包括外壳，所述分析单元、交互单元位于外壳之内；

所述气体检测单元位于外壳之外，所述气体检测单元通过无线和/或有线方式与所述分析单元相连接。

9.一种环境检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-4中任何一项所述具有环境感测功能的便携式设备，包括以下步骤：

气体检测单元检测气体成分；

分析单元量化分析所述气体成分；

交互单元将所述气体分析结果输出给用户。

10.如权利要求2所述的环境检测方法，其特征在于，

当交互单元的按钮或图标被操作时，所述分析单元启动所述气体检测单元；

当所述一氧化碳和/或二氧化碳和/或甲醛和/或PM2.5浓度超过预定值时，向用户输出报警信息；

所述交互单元根据分析单元提供的分析结果和预存的空气模型，向用户推送解决方案。