CN109855683A - 集成式室内环境监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开集成式室内环境监测系统及监测方法，解决现有技术灵活性差、监测数据不能反映整个高密度人群聚集场所的整体空气质量的问题。本发明包括集成箱体，第一、二、三隔板，空气质量检测腔，温湿度检测腔，气体检测腔，控制腔，第一、二、三进风口，第一、二、三风机，第一、二、三出风口，空气质量检测仪，PM2.5检测仪，第一、二、三风速传感器，温度传感器，湿度传感器，二氧化碳传感器，氧气传感器，单片机，微处理器，液晶显示器，液晶操控面板和警报器；监测方法主要是将集成箱体分别移至室内中央和四角进行监测，并对异常情况进行预警。本发明设计科学合理，使用方便，灵活性强，能反映整个高密度人群聚集场所的整体空气质量。

Description

集成式室内环境监测系统及监测方法

技术领域

本发明涉及集成式室内环境监测系统及监测方法。

背景技术

在高密度人群聚集场所，空气质量会随着人员的增加而快速下降，因此，需要对高密度人群聚集场所内的环境空气进行监测，并在环境空气质量降低至设定值时进行预警，现有的环境空气质量监测系统灵活性差，监测的数据仅局限于监测设备所处位置的空气质量，并不能反映整个高密度人群聚集场所的整体空气质量，因此，设计一款集成式室内环境监测系统，实现灵活监测，能反映整个高密度人群聚集场所的整体空气质量，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供集成式室内环境监测系统及监测方法，解决现有技术灵活性差、监测数据不能反映整个高密度人群聚集场所的整体空气质量的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

集成式室内环境监测系统，包括集成箱体，所述集成箱体内从上至下依次设有第一隔板、第二隔板和第三隔板，并且所述第一隔板、所述第二隔板和所述第三隔板将所述集成箱体内从上至下依次分隔成空气质量检测腔、温湿度检测腔、气体检测腔和控制腔；

所述集成箱体的一侧开设有第一进风口、第二进风口和第三进风口，所述第一进风口、所述第二进风口和所述第三进风口内分别设有第一风机、第二风机和第三风机，所述集成箱体的另一侧开设有第一出风口、第二出风口和第三出风口，所述第一出风口和所述第一进风口相对分布并分别位于所述空气质量检测腔的两端，所述第二出风口和所述第二进风口相对分布并分别位于所述温湿度检测腔的两端，所述第三出风口和所述第三进风口相对分布并分别位于所述气体检测腔的两端；

所述空气质量检测腔内设有空气质量检测仪、PM2.5检测仪和第一风速传感器，所述温湿度检测腔内设有温度传感器、湿度传感器和第二风速传感器，所述气体检测腔内设有二氧化碳传感器、氧气传感器和第三风速传感器，所述控制腔内设有相互连接的单片机和微处理器，所述空气质量检测仪、所述PM2.5检测仪、所述第一风速传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述第二风速传感器、所述二氧化碳传感器、所述氧气传感器和所述第三风速传感器分别通过一个放大滤波电路与所述单片机连接，所述微处理器分别与所述第一风机、所述第二风机和所述第三风机连接；

所述集成箱体的正面设有分别与所述微处理器连接的液晶显示器和液晶操控面板，所述集成箱体的顶面设有与所述微处理器连接的警报器。

进一步地，所述集成箱体的顶面设有光度传感器，所述光度传感器通过一个放大滤波电路与所述单片机连接。

进一步地，所述放大滤波电路包括串接的放大电路和滤波电路，所有所述滤波电路分别与所述单片机连接，所述空气质量检测仪、所述PM2.5检测仪、所述第一风速传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述第二风速传感器、所述二氧化碳传感器、所述光度传感器、所述氧气传感器和所述第三风速传感器分别与一个所述放大电路连接。

进一步地，所述液晶显示器和所述微处理器之间连接有D/A转换器，所述液晶操控面板和所述微处理器之间连接有A/D转换器。

进一步地，所述空气质量检测腔、所述温湿度检测腔、所述气体检测腔和所述控制腔相互之间密闭。

进一步地，所述集成箱体的顶面设有与所述微处理器连接的摄像机。

进一步地，所述集成箱体的一侧设有推拉手柄，所述集成箱体的底部四角分别设有一个脚刹轮。

进一步地，所述单片机为MSP430型单片机。

进一步地，所述微处理器为Intel Core i7-6950X型微处理器。

集成式室内环境监测系统的监测方法，包括以下步骤：

步骤1、将四个脚刹轮调至移动状态，通过推拉手柄将集成箱体推至高密度人群聚集场所中央，之后将四个脚刹轮调至刹车状态；

步骤2、通过液晶操控面板给微处理器下达风机开启指令，微处理器控制第一风机、第二风机和第三风机开启运行；

步骤3、风机运行五分钟后，通过液晶操控面板给微处理器下达监测指令，微处理器接收来自单片机的监测数据信号信息并将所接收到的数据信号信息进行存储，同时控制开启液晶显示器，将所接收到的数据信号信息通过液晶显示器显示，当接收到异常信息时控制警报器预警；

步骤4、当监测时间达到十分钟时，将四个脚刹轮再次调至移动状态，通过推拉手柄将集成箱体推至高密度人群聚集场所的一角，之后将四个脚刹轮调至刹车状态后，重复步骤3；

步骤5、重复步骤4，以将高密度人群聚集场所的四角分别进行监测。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，灵活性强，能反映整个高密度人群聚集场所的整体空气质量。

本发明在集成箱体集成有空气质量检测仪、PM2.5检测仪、温度传感器、湿度传感器、光度传感器、二氧化碳传感器和氧气传感器，可有效对环境中空气质量、PM2.5、光照度、温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度进行有效监测，第一风机、第二风机和第三风机运行时将集成箱体外的空气分别吹入气质量检测腔、温湿度检测腔和气体检测腔，同时吹入的空气分别从第一出风口、第二出风口和第三出风口回到高密度人群聚集场所，使集成箱体能够有效对高密度人群聚集场所内的整体空气环境进行监测。

本发明空气质量检测腔、温湿度检测腔和气体检测腔内分别设第一风速传感器、第二风速传感器和第三风速传感器，三个风速传感器分别将各自监测到的风速信号通过各自的放大滤波电路传送至单片机，单片机处理后传送至微处理器，微处理器根据接收到的信号分别控制第一风机、第二风机和第三风机的运行，防止风速过大或过小影响监测数据的准确性。

本发明微处理器连接有液晶显示器、液晶操控面板和警报器，微处理器实时接收来自单片机的数据信号信息，并将所接收到的数据信号信息进行存储，同时在经过D/A转换器转换后通过液晶显示器进行显示，当接收到异常数据信号信息时，控制警报器预警，液晶操控面板实现操控员与微处理器之间的人机交互，方便操控。

本发明集成箱体上设推拉手柄，集成箱体底部四角设脚刹轮，可方便搬运移动，也能实现灵活监控，集成箱体上设摄像机，摄像机将视频信息传送至微处理器进行存储，同时通过液晶显示器显示，可进行视频监控，可有效防止不法行为。

本发明监测方法操作简便科学，可精确对高密度人群聚集场所的整体空气质量进行监测，监测数据准确，同时在出现异常情况时能进行预计，方便操作员对高密度人群聚集场所的环境空气进行精准调控。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明正面视图。

图3为本发明各电气设备连接框图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-集成箱体、2-第一隔板、3-第二隔板、4-第三隔板、5-空气质量检测腔、6-温湿度检测腔、7-气体检测腔、8-控制腔、9-空气质量检测仪、10-PM2.5检测仪、11-温度传感器、12-湿度传感器、13-二氧化碳传感器、14-氧气传感器、15-第一风速传感器、16-第二风速传感器、17-第三风速传感器、18-单片机、19-微处理器、20-液晶显示器、21-液晶操控面板、22-警报器、23-第一进风口、24-第二进风口、25-第三进风口、26-第一出风口、27-第二出风口、28-第三出风口、29-第一风机、30-第二风机、31-第三风机、32-摄像机、33-光度传感器、34-推拉手柄、35-脚刹轮。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1-3所示，本发明提供的集成式室内环境监测系统，结构简单、设计科学合理，使用方便，灵活性强，能反映整个高密度人群聚集场所的整体空气质量。本发明包括集成箱体1，所述集成箱体1内从上至下依次设有第一隔板2、第二隔板3和第三隔板4，并且所述第一隔板2、所述第二隔板3和所述第三隔板4将所述集成箱体1内从上至下依次分隔成空气质量检测腔5、温湿度检测腔6、气体检测腔7和控制腔8，所述空气质量检测腔5、所述温湿度检测腔6、所述气体检测腔7和所述控制腔8相互之间密闭，所述集成箱体1的一侧设有推拉手柄34，所述集成箱体1的底部四角分别设有一个脚刹轮35。本发明集成箱体上设推拉手柄，集成箱体底部四角设脚刹轮，可方便搬运移动，也能实现灵活监控。

本发明所述集成箱体1的一侧开设有第一进风口23、第二进风口24和第三进风口25，所述第一进风口23、所述第二进风口24和所述第三进风口25内分别设有第一风机29、第二风机30和第三风机31，所述集成箱体1的另一侧开设有第一出风口26、第二出风口27和第三出风口28，所述第一出风口26和所述第一进风口23相对分布并分别位于所述空气质量检测腔5的两端，所述第二出风口27和所述第二进风口24相对分布并分别位于所述温湿度检测腔6的两端，所述第三出风口28和所述第三进风口25相对分布并分别位于所述气体检测腔7的两端。

本发明所述空气质量检测腔5内设有空气质量检测仪9、PM2.5检测仪10和第一风速传感器15，所述温湿度检测腔6内设有温度传感器11、湿度传感器12和第二风速传感器16，所述气体检测腔7内设有二氧化碳传感器13、氧气传感器14和第三风速传感器17，所述控制腔8内设有相互连接的单片机18和微处理器19，所述空气质量检测仪9、所述PM2.5检测仪10、所述第一风速传感器15、所述温度传感器11、所述湿度传感器12、所述第二风速传感器16、所述二氧化碳传感器13、所述氧气传感器14和所述第三风速传感器17分别通过一个放大滤波电路与所述单片机18连接，所述微处理器19分别与所述第一风机29、所述第二风机30和所述第三风机31连接，所述集成箱体1的顶面设有与所述微处理器19连接的摄像机32，所述集成箱体1的顶面设有光度传感器33，所述光度传感器33通过一个放大滤波电路与所述单片机18连接，所述单片机18为MSP430型单片机，所述微处理器19为Intel Core i7-6950X型微处理器。

本发明集成箱体上设摄像机，摄像机将视频信息传送至微处理器进行存储，同时通过液晶显示器显示，可进行视频监控，可有效防止不法行为。本发明所用空气质量检测仪、PM2.5检测仪、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、风速传感器、单片机、微处理器、液晶显示器、液晶操控面板、警报器、光度传感器、放大电路和滤波电路等均为现有设备，其结构、电路、以及控制原理均为现有技术，因此在此不赘述。

本发明所述放大滤波电路包括串接的放大电路和滤波电路，所有所述滤波电路分别与所述单片机18连接，所述空气质量检测仪9、所述PM2.5检测仪10、所述第一风速传感器15、所述温度传感器11、所述湿度传感器12、所述第二风速传感器16、所述二氧化碳传感器13、所述光度传感器33、所述氧气传感器14和所述第三风速传感器17分别与一个所述放大电路连接。

本发明在集成箱体集成有空气质量检测仪、PM2.5检测仪、温度传感器、湿度传感器、光度传感器、二氧化碳传感器和氧气传感器，可有效对环境中空气质量、PM2.5、光照度、温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度进行有效监测，第一风机、第二风机和第三风机运行时将集成箱体外的空气分别吹入气质量检测腔、温湿度检测腔和气体检测腔，同时吹入的空气分别从第一出风口、第二出风口和第三出风口回到高密度人群聚集场所，使集成箱体能够有效对高密度人群聚集场所内的整体空气环境进行监测。

本发明空气质量检测腔、温湿度检测腔和气体检测腔内分别设第一风速传感器、第二风速传感器和第三风速传感器，三个风速传感器分别将各自监测到的风速信号通过各自的放大滤波电路传送至单片机，单片机处理后传送至微处理器，微处理器根据接收到的信号分别控制第一风机、第二风机和第三风机的运行，防止风速过大或过小影响监测数据的准确性。

本发明所述集成箱体1的正面设有分别与所述微处理器19连接的液晶显示器20和液晶操控面板21，所述集成箱体1的顶面设有与所述微处理器19连接的警报器22，所述液晶显示器20和所述微处理器19之间连接有D/A转换器，所述液晶操控面板21和所述微处理器19之间连接有A/D转换器。

本发明微处理器连接有液晶显示器、液晶操控面板和警报器，微处理器实时接收来自单片机的数据信号信息，并将所接收到的数据信号信息进行存储，同时在经过D/A转换器转换后通过液晶显示器进行显示，当接收到异常数据信号信息时，控制警报器预警，液晶操控面板实现操控员与微处理器之间的人机交互，方便操控。

集成式室内环境监测系统的监测方法，包括以下步骤：

步骤1、将四个脚刹轮调至移动状态，通过推拉手柄将集成箱体推至高密度人群聚集场所中央，之后将四个脚刹轮调至刹车状态；

步骤2、通过液晶操控面板给微处理器下达风机开启指令，微处理器控制第一风机、第二风机和第三风机开启运行；

步骤3、风机运行五分钟后，通过液晶操控面板给微处理器下达监测指令，微处理器接收来自单片机的监测数据信号信息并将所接收到的数据信号信息进行存储，同时控制开启液晶显示器，将所接收到的数据信号信息通过液晶显示器显示，当接收到异常信息时控制警报器预警；

步骤4、当监测时间达到十分钟时，将四个脚刹轮再次调至移动状态，通过推拉手柄将集成箱体推至高密度人群聚集场所的一角，之后将四个脚刹轮调至刹车状态后，重复步骤3；

步骤5、重复步骤4，以将高密度人群聚集场所的四角分别进行监测。

本发明监测方法操作简便科学，可精确对高密度人群聚集场所的整体空气质量进行监测，监测数据准确，同时在出现异常情况时能进行预计，方便操作员对高密度人群聚集场所的环境空气进行精准调控。

本发明灵活性强，能快速有效对高密度人群聚集场所的整体空气质量进行监测，实用性强，适于在本技术领域大力推广应用。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.集成式室内环境监测系统，其特征在于，包括集成箱体(1)，所述集成箱体(1)内从上至下依次设有第一隔板(2)、第二隔板(3)和第三隔板(4)，并且所述第一隔板(2)、所述第二隔板(3)和所述第三隔板(4)将所述集成箱体(1)内从上至下依次分隔成空气质量检测腔(5)、温湿度检测腔(6)、气体检测腔(7)和控制腔(8)；

所述集成箱体(1)的一侧开设有第一进风口(23)、第二进风口(24)和第三进风口(25)，所述第一进风口(23)、所述第二进风口(24)和所述第三进风口(25)内分别设有第一风机(29)、第二风机(30)和第三风机(31)，所述集成箱体(1)的另一侧开设有第一出风口(26)、第二出风口(27)和第三出风口(28)，所述第一出风口(26)和所述第一进风口(23)相对分布并分别位于所述空气质量检测腔(5)的两端，所述第二出风口(27)和所述第二进风口(24)相对分布并分别位于所述温湿度检测腔(6)的两端，所述第三出风口(28)和所述第三进风口(25)相对分布并分别位于所述气体检测腔(7)的两端；

所述空气质量检测腔(5)内设有空气质量检测仪(9)、PM2.5检测仪(10)和第一风速传感器(15)，所述温湿度检测腔(6)内设有温度传感器(11)、湿度传感器(12)和第二风速传感器(16)，所述气体检测腔(7)内设有二氧化碳传感器(13)、氧气传感器(14)和第三风速传感器(17)，所述控制腔(8)内设有相互连接的单片机(18)和微处理器(19)，所述空气质量检测仪(9)、所述PM2.5检测仪(10)、所述第一风速传感器(15)、所述温度传感器(11)、所述湿度传感器(12)、所述第二风速传感器(16)、所述二氧化碳传感器(13)、所述氧气传感器(14)和所述第三风速传感器(17)分别通过一个放大滤波电路与所述单片机(18)连接，所述微处理器(19)分别与所述第一风机(29)、所述第二风机(30)和所述第三风机(31)连接；

所述集成箱体(1)的正面设有分别与所述微处理器(19)连接的液晶显示器(20)和液晶操控面板(21)，所述集成箱体(1)的顶面设有与所述微处理器(19)连接的警报器(22)。

2.根据权利要求1所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述集成箱体(1)的顶面设有光度传感器(33)，所述光度传感器(33)通过一个放大滤波电路与所述单片机(18)连接。

3.根据权利要求2所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述放大滤波电路包括串接的放大电路和滤波电路，所有所述滤波电路分别与所述单片机(18)连接，所述空气质量检测仪(9)、所述PM2.5检测仪(10)、所述第一风速传感器(15)、所述温度传感器(11)、所述湿度传感器(12)、所述第二风速传感器(16)、所述二氧化碳传感器(13)、所述光度传感器(33)、所述氧气传感器(14)和所述第三风速传感器(17)分别与一个所述放大电路连接。

4.根据权利要求3所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述液晶显示器(20)和所述微处理器(19)之间连接有D/A转换器，所述液晶操控面板(21)和所述微处理器(19)之间连接有A/D转换器。

5.根据权利要求4所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述空气质量检测腔(5)、所述温湿度检测腔(6)、所述气体检测腔(7)和所述控制腔(8)相互之间密闭。

6.根据权利要求5所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述集成箱体(1)的顶面设有与所述微处理器(19)连接的摄像机(32)。

7.根据权利要求6所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述集成箱体(1)的一侧设有推拉手柄(34)，所述集成箱体(1)的底部四角分别设有一个脚刹轮(35)。

8.根据权利要求7所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述单片机(18)为MSP430型单片机。

9.根据权利要求8所述的集成式室内环境监测系统，其特征在于，所述微处理器(19)为Intel Core i7-6950X型微处理器。

10.权利要求1-9所述集成式室内环境监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将四个脚刹轮调至移动状态，通过推拉手柄将集成箱体推至高密度人群聚集场所中央，之后将四个脚刹轮调至刹车状态；

步骤2、通过液晶操控面板给微处理器下达风机开启指令，微处理器控制第一风机、第二风机和第三风机开启运行；

步骤3、风机运行五分钟后，通过液晶操控面板给微处理器下达监测指令，微处理器接收来自单片机的监测数据信号信息并将所接收到的数据信号信息进行存储，同时控制开启液晶显示器，将所接收到的数据信号信息通过液晶显示器显示，当接收到异常信息时控制警报器预警；

步骤4、当监测时间达到十分钟时，将四个脚刹轮再次调至移动状态，通过推拉手柄将集成箱体推至高密度人群聚集场所的一角，之后将四个脚刹轮调至刹车状态后，重复步骤3；

步骤5、重复步骤4，以将高密度人群聚集场所的四角分别进行监测。