CN111665330A - 一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统 - Google Patents
一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111665330A CN111665330A CN202010575076.2A CN202010575076A CN111665330A CN 111665330 A CN111665330 A CN 111665330A CN 202010575076 A CN202010575076 A CN 202010575076A CN 111665330 A CN111665330 A CN 111665330A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formaldehyde
- detection
- purification device
- indoor
- server
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 553
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 36
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- GCAJYGWICHFGHN-UHFFFAOYSA-N C=O.[O-2].[Zn+2] Chemical compound C=O.[O-2].[Zn+2] GCAJYGWICHFGHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 3
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 206010008479 Chest Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 1
- 206010014561 Emphysema Diseases 0.000 description 1
- 206010023644 Lacrimation increased Diseases 0.000 description 1
- 206010028813 Nausea Diseases 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000004317 lacrimation Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008693 nausea Effects 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004758 synthetic textile Substances 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
- B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
- B01D46/12—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces in multiple arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
- G01N33/0063—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display using a threshold to release an alarm or displaying means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0073—Control unit therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
本发明公开了一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统，该装置通过甲醛传感器实现对吸入外壳内气体中甲醛含量的实时检测，并经微处理器分析处理，适时开启排气扇，通过吸附过滤组件对空气进行净化处理，整个装置集成度高，结构小巧，且可以实现甲醛检测和去除双重功能，功能更加完善，同时还可以通过通信芯片自动将数据发送至相关终端设备，数据上传更加便捷，智能化程度更高。该系统通过服务器将甲醛检测及净化装置与用户终端联系起来，用户可以远程监控室内的甲醛含量，并可以远程控制甲醛检测及净化装置的工作参量及工作状态，更加智能高效的实现了对室内甲醛的监控工作。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居及无线通信技术领域，更具体的说是涉及一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统。
背景技术
甲醛为无色易溶于水的液体，挥发性很强，有刺激性气味，是室内空气中主要危害人类身体健康的气体之一，室内甲醛主要来源于建筑材料、家具、人造板材、各种黏合剂涂料和合成纺织品等，居室空气中甲醛的最高容许浓度为0.08mg/立方米，当室内空气中甲醛含量为0.30mg/立方米时就会使人感觉有异味和不适感，当达到0.50mg/立方米时，可刺激眼睛引起流泪，达到0.60mg/立方米时，会引起咽喉不适或疼痛，浓度再高可能会引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、喘气甚至肺气肿，当达到30mg/立方米时可能会当即致死亡。
随着人们健康意识的不断增强，很多去除甲醛的产品应运而生，但是现有的去除甲醛的产品大多存在如下几个问题：
(1)部分产品技术不够成熟，功能还处于宣传阶段，并无实质性的去除甲醛的效果，且不能实现检测甲醛的同时去除甲醛，且不能融入智能家居，只能作为独立的设备。
(2)少数产品有实质性的去除甲醛的效果，但价格昂贵，大多数人无能力消费，且产品只能在本地警报不能在远程实时监控，用户不在家就无法查看数据。
(3)传统的去除甲醛的产品体积过于厚重，而且需要人工进行检测，检测数据需要通过存储卡上传到电脑，智能化程度低，操作步骤繁琐。
因此，如何提供一种功能完善、除甲醛效果更优、且可以实现远程通信的甲醛检测及净化装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统，该装置集成度高、除甲醛效果更优，且具有通信功能，解决了现有的除甲醛产品功能不够完善、体积过大且智能化程度低等问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种甲醛检测及净化装置，该装置包括：外壳以及设于所述外壳内的甲醛传感器、微处理器、通信芯片、吸气扇、排气扇、供电电源和吸附过滤组件；
所述外壳上设有吸气口和排气口，所述甲醛传感器和所述吸气扇均设置于靠近所述吸气口的位置，所述排气扇设于靠近所述排气口的位置，所述微处理器、通信芯片和供电电源均封装于所述外壳底部，所述吸附过滤组件固定安装于所述外壳中部，所述甲醛传感器、通信芯片、吸气扇、排气扇以及供电电源均与所述微处理器电连接。
本发明的有益效果是：通过甲醛传感器实现对吸入外壳内气体中甲醛含量的实时检测，并经微处理器分析处理，适时开启排气扇，通过吸附过滤组件对空气进行净化处理，整个装置集成度高，结构小巧，且可以实现甲醛检测和去除双重功能，功能更加完善，同时还可以通过通信芯片自动将数据发送至相关终端设备，数据上传更加便捷，智能化程度更高。
进一步地，上述的一种甲醛检测及净化装置还包括显示屏，所述显示屏嵌装于所述外壳上，所述显示屏与所述微处理器电连接。
进一步地，所述甲醛传感器为纳米氧化锌甲醛传感器。传感器采用国内首创纳米氧化锌甲醛传感器，可以更加精确可靠的检测出空气中的甲醛含量。
进一步地，所述微处理器采用内核为Cortex-M3的ARM处理器。
进一步地，所述通信芯片的型号为CC2530。CC2530芯片是用于2.4GHz、IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SOC)解决方案，它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530采用了适应2.4-GHz IEEE 802.15.4的RF收发器，低功耗，微控制器，8-KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版本：CC2530F32、CC2530F64、CC2530F128、CC2530F256，分别具有32KB、64KB、128KB、256KB的闪存。CC2530拥有不同的运行模式，使得它适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短，进一步确保了低能源消耗。
进一步地，所述吸附过滤组件包括前置滤网、后置滤网以及吸附过滤芯，所述前置滤网、后置滤网以及吸附过滤芯沿气体流动方向依次布置，气体经所述前置滤网滤除较大颗粒物，再经所述后置滤网滤除细颗粒物，再经所述吸附过滤芯吸附包含甲醛在内的有害气体后，经所述排气口排出。
另一方面，本发明还提供了一种室内甲醛智能监控系统，该系统包括用户终端、服务器以及至少一个上述的一种甲醛检测及净化装置，所述用户终端和所述甲醛检测及净化装置分别与所述服务器通信连接；
所述甲醛检测及净化装置通过其内部的甲醛传感器实时检测室内的甲醛含量，并通过微处理器对甲醛含量数据进行分析处理，在甲醛含量超标时生成预警信息并启动排气扇，通过所述吸附过滤组件对室内空气进行净化处理，并通过通信芯片将甲醛含量数据和预警信息通过所述服务器上报至所述用户终端；所述服务器还用于为所述用户终端实现注册登录、设定甲醛含量阈值以及控制所述甲醛检测及净化装置的工作状态功能提供信息链接和数据支持。
进一步地，当所述甲醛检测及净化装置设有多个时，上述系统还包括ZigBee网络协调器，多个所述甲醛检测及净化装置均与所述ZigBee网络协调器通信连接，所述ZigBee网络协调器与所述服务器通信连接，所述服务器与所述用户终端通信连接。ZigBee网络协调器是整个ZigBee网络的核心，所有终端节点(即甲醛检测及净化装置)检测到的甲醛浓度数据或其他数据，都可以通过ZigBee无线网络传给ZigBee网络协调器汇总，ZigBee网络协调器汇总后会执行系统预设的某些功能。
进一步地，每个所述甲醛检测及净化装置为一个ZigBee无线网络节点，多个ZigBee无线网络节点的组网方式为网状型。且除一个ZigBee网络协调器(Coordinator)外其他传感节点和控制节点都为路由(Router)。这样，当某一个节点不工作时，其他节点不会受到影响。具体地，此处提到的控制节点指的是甲醛检测及净化装置内部的微处理器。路由指的是路由节点(实际上为了使网络具有更灵活的路由拓扑，可以将网络里所有的节点都配置为FFD，也就是说每个节点都可以作为终端节点或路由节点，最先启动并负责建立起整个传感网络的节点即为ZigBee网络的汇聚节点)。
进一步地，所述服务器包括：
接收模块，用于接收甲醛检测及净化装置上报的甲醛含量数据和预警信息以及所述用户终端发送的相关请求信息；
用户管理模块，用于管理用户的注册、登录信息以及用户权限信息；
处理模块，用于对接收到的数据进行分析处理；
数据库，用于对接收到的数据以及用户信息进行实时存储；以及
发送模块，用于根据所述处理模块的分析处理结果，发送相应控制指令至所述甲醛检测及净化装置，和/或发送甲醛含量数据和预警信息至所述用户终端；
所述相关请求信息包括注册登录、设定甲醛含量阈值以及控制所述甲醛检测及净化装置的工作状态。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种室内甲醛智能监控系统，该系统通过服务器将甲醛检测及净化装置与用户终端联系起来，用户可以远程监控室内的甲醛含量，并可以远程控制甲醛检测及净化装置的工作参量及工作状态，更加智能高效的实现了对室内甲醛的监控工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种甲醛检测及净化装置的部分结构爆炸示意图；
图2为本发明实施例中甲醛检测及净化装置内部分器件的电连接关系结构架构示意图；
图3为本发明实施例中前置滤网及显示屏的安装位置示意图；
图4为本发明实施例中甲醛检测及净化装置的整体结构示意图；
图5为本发明实施例中甲醛检测及净化装置中部分结构放大示意图；
图6为本发明实施例中气体在甲醛检测及净化装置内部的流向示意图；
图7为本发明实施例中甲醛检测及净化装置的工作原理示意图；
图8为本发明实施例中甲醛检测及净化装置的功能示意图；
图9为本发明提供的一种室内甲醛智能监控系统的结构架构示意图；
图10为本发明实施例中室内甲醛智能监控系统的一种网络结构架构示意图；
图11为本发明实施例中服务器的结构架构示意图；
图12为本发明实施例中室内甲醛智能监控系统的工作原理示意图。
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。
一方面，参见附图1和图2，本发明实施例公开了一种甲醛检测及净化装置，该装置包括：外壳11以及设于外壳11内的甲醛传感器12、微处理器13、通信芯片14、吸气扇15、排气扇16、供电电源17和吸附过滤组件18；
外壳11上设有吸气口和排气口，甲醛传感器12和吸气扇15均设置于靠近吸气口的位置，排气扇16设于靠近排气口的位置，微处理器13、通信芯片14和供电电源17均封装于外壳11的底部，吸附过滤组件18固定安装于外壳11的中部，甲醛传感器12、通信芯片14、吸气扇15、排气扇16以及供电电源17均与微处理器13电连接。
较优地，参见附图3和图4，上述的一种甲醛检测及净化装置还包括显示屏19，显示屏19嵌装于外壳11上，显示屏19与微处理器13电连接。具体地，本实施例中使用OLED显示屏，用户可以直接通过OLED显示屏观看甲醛含量数据。
具体地，甲醛传感器12为纳米氧化锌甲醛传感器。传感器采用国内首创的纳米氧化锌甲醛传感器(纳米ZnO合成，HCHO→CO2)，且本实施例中甲醛数据一律通过节点进行采集。
具体地，微处理器13采用内核为Cortex-M3的ARM处理器。Cortex-M3处理器以其强大的指令系统、高速的数据存储速度，广泛的应用领域以及灵活的开发工具在嵌入式领域占据了举足轻重的地位。Cortex-M3处理器的使用一举摆脱了传统甲醛检测系统及其去除装置对PC的依赖，可以在低成本、低功耗的前提下方便快捷的获取室内的甲醛浓度信息，更加便捷高效。
具体地，通信芯片14的型号为CC2530。CC2530芯片是用于2.4GHz、IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SOC)解决方案，它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530采用了适应2.4-GHz IEEE 802.15.4的RF收发器，低功耗，微控制器，8-KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版本：CC2530F32、CC2530F64、CC2530F128、CC2530F256，分别具有32KB、64KB、128KB、256KB的闪存。CC2530拥有不同的运行模式，使得它适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短，进一步确保了低能源消耗。
具体地，供电电源17选用可充电锂电池为整个装置供电，提供持久续航能力，在外壳上可以开设充电口，为锂电池充电。
具体地，参见附图5和图6，吸附过滤组件18包括前置滤网181、后置滤网182以及吸附过滤芯183，前置滤网181、后置滤网182以及吸附过滤芯183沿气体流动方向依次布置，气体经前置滤网181滤除较大颗粒物，再经后置滤网182滤除细颗粒物，再经吸附过滤芯183吸附包含甲醛在内的有害气体后，经排气口排出。其中，图6中装置内部的箭头表示气体的流向，装置外部的两个空心箭头分别表示甲醛数据通过显示屏显示，以及甲醛数据上传至用户终端。
本实施例中的吸附过过滤芯可清洗替换，更加节能环保，当滤芯需要更换时，装置可以通过显示屏显示提示更换滤芯。
参见附图7和图8，室内气体从装置的进气口进入，甲醛传感器检测吸入进气口的甲醛浓度，并通过ZigBee技术实时监测数据，具体地，当甲醛传感器检测到室内空气中甲醛浓度到达设定的阈值浓度时，可通过GSM网络远程报警(通过通信芯片实现)，同时启动排气扇，使气流在装置外壳内流动，通过吸附过滤组件可以在5分钟之内可把10平米内的甲醛去除至0.05mg/m3以下，当甲醛浓度低于设定阈值时，关闭排气扇，装置会视甲醛浓度或空气污浊程度自动开启和关闭，其中，吸附过滤组件内第1级采用前置滤网处理较大颗粒污染物，第2级采用HEPA后置滤网拦截PM2.5等细微颗粒物，第3级采用带银离子沸石新型活性炭作为滤芯吸附甲醛等有害气体，滤芯可暴晒后循环使用。
另一方面，参见附图9和图10，本发明实施例还公开了一种室内甲醛智能监控系统，该系统包括用户终端2、服务器3以及至少一个上述的甲醛检测及净化装置1，用户终端2和甲醛检测及净化装置1分别与服务器3通信连接；
甲醛检测及净化装置1通过其内部的甲醛传感器12实时检测室内的甲醛含量，并通过微处理器13对甲醛含量数据进行分析处理，在甲醛含量超标时生成预警信息并启动排气扇16，通过吸附过滤组件18对室内空气进行净化处理，并通过通信芯片14将甲醛含量数据和预警信息通过服务器3上报至用户终端2；服务器3还用于为用户终端2实现注册登录、设定甲醛含量阈值以及控制甲醛检测及净化装置1的工作状态功能提供信息链接和数据支持。
较优地，当甲醛检测及净化装置1设有多个时，该系统还包括ZigBee网络协调器4，多个甲醛检测及净化装置1均与ZigBee网络协调器4通信连接，ZigBee网络协调器4与服务器3通信连接，服务器3与用户终端2通信连接。
具体地，每个甲醛检测及净化装置1为一个ZigBee无线网络节点，多个ZigBee无线网络节点的组网方式为网状型。且除一个ZigBee网络协调器(Coordinator)外其他传感节点和控制节点都为路由(Router)。这样，当某一个节点不工作时，其他节点不会受到影响。
具体地，参见附图11，本实施例中提到的服务器3包括：
接收模块31，用于接收甲醛检测及净化装置1上报的甲醛含量数据和预警信息以及用户终端2发送的相关请求信息；
用户管理模块32，用于管理用户的注册、登录信息以及用户权限信息；
处理模块33，用于对接收到的数据进行分析处理；
数据库34，用于对接收到的数据以及用户信息进行实时存储；以及
发送模块35，用于根据处理模块34的分析处理结果，发送相应控制指令至甲醛检测及净化装置1，和/或发送甲醛含量数据和预警信息至用户终端2；
上述的相关请求信息包括注册登录、设定甲醛含量阈值以及控制甲醛检测及净化装置的工作状态等。
本实施例中提到的用户终端2可以是手机、电脑等智能终端设备，具体可以通过PC客户端或者微信小程序实现人机交互界面的展示。
本发明实施例公开的系统使用ZigBee技术进行通信，ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。分别具有传输速率最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。该技术始于2002年，近十年发展迅速，在工业、物联网上有着广泛的应用前景。利用ZigBee技术可以方便的组建家庭无线网络，省去布线的麻烦，又为家居设备制定了统一的标准，同时还满足了美观的需求。
ZigBee网络含三种类型的节点，即协调器、路由器和终端设备，其中协调器和路由器均为全功能设备(FFD)，而终端设备选用精简功能设备(RFD)。下面分别对各个节点进行说明：
协调器：一个ZigBee网络PAN有且仅有一个协调器，该设备负责启动网络，配置网络成员地址，维护网络，维护节点的绑定关系表等，需要最多的存储空间和计算能力。
路由器：主要实现扩展网络及路由消息的功能，扩展网络，即作为网络中的潜在父节点，允许更多的设备接入网络，路由节点只有在树状网络和网状网络中存在。
终端设备:不具备成为父节点或路由节点的能力，一般作为网络的边缘设备，负责与实际的监控对象相连，这种设备只与自己的父节点主动通讯，具体的信息路由则全部交由其父节点及网络中具有路由功能的协调器和路由器完成。
参见附图10和图12，本发明实施例公开的上述系统，大体的工作流程为：
步骤1：用户通过监控终端(如PC端)的互联网登陆用户管理系统，利用Internet远程访问家庭内部的嵌入式网关，嵌入式网关中的服务器会根据用户的需求通过串口(UATR)向室内Zigbee无线网络的协调器(Coordinator)发送指令，可以更改甲醛检测及净化装置设置的甲醛浓度阀值，还可以远程操控装置运行；
步骤2：在室内可以布设多个甲醛检测及净化装置(类似于Zigbee传感器节点)以采集各个角落的甲醛浓度数据，通过Zigbee无线网络传给Zigbee协调器节点，再通过串口(UATR)向嵌入式网关内的服务器传送数据，最后通过Internet网络向远程的监控终端传输传感器数据；
步骤3：在室内也可以通过智能监控终端接收装置内传感器采集的数据和更改装置内预设的室内甲醛浓度设定的阀值；
步骤4：装置通过国内首创纳米氧化锌甲醛传感器(纳米ZnO合成，HCHC→CO2)实时检测室内空气中的甲醛浓度，通过微处理器对甲醛浓度进行分析，可以在甲醛浓度超标时自启动(打开排风扇)，通过过滤净化组件对室内空气进行净化处理，过滤净化组件中第1级采用前置滤网处理较大颗粒污染物，第2级采用HEPA后置滤网消除PM2.5吸附烟雾，第3级采用带银离子沸石活性炭吸附甲醛等有害气体，并在检测到甲醛浓度低于预设浓度阈值时，自动停止(关闭排风扇)，从而使室内甲醛浓度控制在一个合理的范围内，并通过显示屏实时显示甲醛浓度。
步骤5：本实施例中嵌入式网关采用Cortex-M3内核和Linux系统控制。
步骤6：当传感器采集到报警数据(如甲醛浓度超过预设阈值)时，通过通信芯片向ZigBee无线网络协调器(Coordinator)发送报警信号，再通过串口(UATR)向嵌入式网关中的服务器传送报警信号，最后通过GSM网络向监控终端(如用户的手机)发出报警信号。具体地，甲醛检测及净化装置可以通过无线路由器与用户终端通信连接。
综上所述，本发明实施例公开的甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统，与现有技术相比，具有如下优点：
1、装置具有甲醛检测和空气净化功能，可以实时检测甲醛浓度，当甲醛浓度超标时，即可自动启动进行空气净化，保证室内空气中甲醛含量在一个正常的范围内，更加智能高效；
2、装置结构简单、小巧，便于携带，采用可替换清洗的滤芯，更加节能环保。
3、系统可以实现远程监控功能，用户通过终端设备可以随时查看室内甲醛浓度、接收预警信息，还可以远程操控设备工作状态，智能化程度更高，数据上传与存储更加便捷。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种甲醛检测及净化装置，其特征在于，包括：外壳(11)以及设于所述外壳(11)内的甲醛传感器(12)、微处理器(13)、通信芯片(14)、吸气扇(15)、排气扇(16)、供电电源(17)和吸附过滤组件(18)；
所述外壳(11)上设有吸气口和排气口，所述甲醛传感器(12)和所述吸气扇(15)均设置于靠近所述吸气口的位置，所述排气扇(16)设于靠近所述排气口的位置，所述微处理器(13)、通信芯片(14)和供电电源(17)均封装于所述外壳(11)的底部，所述吸附过滤组件(18)固定安装于所述外壳(11)的中部，所述甲醛传感器(12)、通信芯片(14)、吸气扇(15)、排气扇(16)以及供电电源(17)均与所述微处理器(13)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种甲醛检测及净化装置，其特征在于，还包括显示屏(19)，所述显示屏(19)嵌装于所述外壳(11)上，所述显示屏(19)与所述微处理器(13)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种甲醛检测及净化装置，其特征在于，所述甲醛传感器(12)为纳米氧化锌甲醛传感器。
4.根据权利要求1所述的一种甲醛检测及净化装置，其特征在于，所述微处理器(13)采用内核为Cortex-M3的ARM处理器。
5.根据权利要求1所述的一种甲醛检测及净化装置，其特征在于，所述通信芯片(14)的型号为CC2530。
6.根据权利要求1所述的一种甲醛检测及净化装置，其特征在于，所述吸附过滤组件(18)包括前置滤网(181)、后置滤网(182)以及吸附过滤芯(183)，所述前置滤网(181)、后置滤网(182)以及吸附过滤芯(183)沿气体流动方向依次布置，气体经所述前置滤网(181)滤除较大颗粒物，再经所述后置滤网(182)滤除细颗粒物，再经所述吸附过滤芯(183)吸附包含甲醛在内的有害气体后，经所述排气口排出。
7.一种室内甲醛智能监控系统，其特征在于，包括用户终端(2)、服务器(3)以及至少一个如权利要求1-6任一项所述的一种甲醛检测及净化装置(1)，所述用户终端(2)和所述甲醛检测及净化装置(1)分别与所述服务器(3)通信连接；
所述甲醛检测及净化装置(1)通过其内部的甲醛传感器(12)实时检测室内的甲醛含量，并通过微处理器(13)对甲醛含量数据进行分析处理，在甲醛含量超标时生成预警信息并启动所述排气扇(16)，通过所述吸附过滤组件(18)对室内空气进行净化处理，并通过通信芯片(14)将甲醛含量数据和预警信息通过所述服务器(3)上报至所述用户终端(2)；所述服务器(3)还用于为所述用户终端(2)实现注册登录、设定甲醛含量阈值以及控制所述甲醛检测及净化装置(1)的工作状态功能提供信息链接和数据支持。
8.根据权利要求7所述的一种室内甲醛智能监控系统，其特征在于，当所述甲醛检测及净化装置(1)设有多个时，还包括ZigBee网络协调器(4)，多个所述甲醛检测及净化装置(1)均与所述ZigBee网络协调器(4)通信连接，所述ZigBee网络协调器(4)与所述服务器(3)通信连接，所述服务器(3)与所述用户终端(2)通信连接。
9.根据权利要求8所述的一种室内甲醛智能监控系统，其特征在于，每个所述甲醛检测及净化装置(1)为一个ZigBee无线网络节点，多个ZigBee无线网络节点的组网方式为网状型。
10.根据权利要求7所述的一种室内甲醛智能监控系统，其特征在于，所述服务器(3)包括：
接收模块(31)，用于接收甲醛检测及净化装置(1)上报的甲醛含量数据和预警信息以及所述用户终端(2)发送的相关请求信息；
用户管理模块(32)，用于管理用户的注册、登录信息以及用户权限信息；
处理模块(33)，用于对接收到的数据进行分析处理；
数据库(34)，用于对接收到的数据以及用户信息进行实时存储；以及
发送模块(35)，用于根据所述处理模块(34)的分析处理结果，发送相应控制指令至所述甲醛检测及净化装置(1)，和/或发送甲醛含量数据和预警信息至所述用户终端(2)；
所述相关请求信息包括注册登录、设定甲醛含量阈值以及控制所述甲醛检测及净化装置的工作状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010575076.2A CN111665330A (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010575076.2A CN111665330A (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111665330A true CN111665330A (zh) | 2020-09-15 |
Family
ID=72389188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010575076.2A Pending CN111665330A (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111665330A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114677036A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-06-28 | 徐州大成环境科技有限公司 | 基于人工智能的建筑材料甲醛检测处理方法 |
-
2020
- 2020-06-22 CN CN202010575076.2A patent/CN111665330A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114677036A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-06-28 | 徐州大成环境科技有限公司 | 基于人工智能的建筑材料甲醛检测处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105465971B (zh) | 一种空气净化器系统 | |
| CN204593760U (zh) | 一种智能空气净化器 | |
| CN106958918A (zh) | 一种基于WiFi通信的家庭室内环境管控系统 | |
| CN206563872U (zh) | 一种基于云存储的智慧家居系统 | |
| CN204853674U (zh) | 一种智能空气净化控制系统 | |
| CN103444257A (zh) | 低功耗自组网遥感监测物理量的方法和装置 | |
| CN109126379A (zh) | 一种空气净化系统及空气净化方法 | |
| CN205717596U (zh) | 基于物联网智能空气净化系统 | |
| CN110276934A (zh) | 基于NB-IoT的室内环境监控报警装置及监控方法 | |
| CN107289519A (zh) | 一种智能物联空气净化器 | |
| CN204902116U (zh) | 一种空气加湿净化器 | |
| CN203718963U (zh) | 一种空气净化器 | |
| CN103185386A (zh) | 一种智能空气调节器 | |
| CN207081098U (zh) | 智能空气净化器 | |
| CN111665330A (zh) | 一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统 | |
| CN107796085A (zh) | 一种基于nb‑iot的智能控制净化器系统 | |
| CN207350513U (zh) | 一种智能空气净化设备 | |
| CN107621061B (zh) | 基于大数据的空气净化方法和智能空气净化装置 | |
| CN112377835A (zh) | 一种智能空气净化led球泡灯 | |
| CN212301495U (zh) | 一种甲醛检测及净化装置及室内甲醛智能监控系统 | |
| CN205919428U (zh) | 一种木质智能空气净化器 | |
| CN210485917U (zh) | 一种智能家居用空气净化装置 | |
| CN107270494A (zh) | 一种嵌入式智能空气净化设备 | |
| CN204830329U (zh) | 一种基于手机智能控制的多功能空气净化器 | |
| CN209101436U (zh) | 一种家用智能空气净化器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |