CN112614311B - 一体化空气质量监测及报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化空气质量监测及报警系统，它包括集气管道、检测系统、报警系统及空气动力装置，所述检测系统设置在集气管道内并包括相互电连接的传感器、处理器CPU及无线通信装置，其中传感器包括烟雾传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器及挥发性有机物传感器，所述报警系统包括与无线通信装置通信的报警终端、设置在集气管道外侧的LED灯环，在LED灯环外侧设有灯罩，所述LED灯环与处理器CPU电气连接。本发明得到的一体化空气质量监测及报警系统，对室内空气进行主动收集检测，报警及时，同时对传感器和管道进行集成式安装，能够方便地接入换气管路，同时还能够起到照明作用，安装方便且不影响室内的美观。

Description

一体化空气质量监测及报警系统
技术领域
本发明涉及一种环境监测设备，特别是一种一体化空气质量监测及报警系统。
背景技术
随着城市化进程的加快和人口的增加，人类赖以生存和发展的环境不断发生变化，各类空气污染物也不断增多，严重危害人类健康。
在日常居住中，新房内各类家具、墙面和装饰材料都有可能产生对人体有害的挥发性有机物，而对于老旧的房屋，还存在如天然气泄漏、电气短路等火灾隐患，因此，各类室内空气监测报警设备随之产生，但是，现有空气质量检测设备普遍是被动型设备，缺少对室内空气的主动收集，检测不够及时，且需要在每个空间安置相应的传感器，不仅安装繁琐，且影响室内装潢的美观。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种安装方便、检测及时的一体化空气质量监测及报警系统。
为了实现上述目的，本发明所设计的一体化空气质量监测及报警系统，它包括集气管道、检测系统、报警系统及空气动力装置，所述检测系统设置在集气管道内并包括相互电连接的传感器、处理器CPU及无线通信装置，其中传感器包括烟雾传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器及挥发性有机物传感器，所述报警系统包括与无线通信装置通信的报警终端、设置在集气管道外侧的LED灯环，在LED灯环外侧设有灯罩，所述LED灯环与处理器CPU电气连接。
为了方便安装，所述集气管道包括主风道及多个与主风道相连接的分支风道，所述主风道内设有相互隔离的气体流道及设备室，所述设备室与气体流道间设有隔离层，不同气体流道的一端与不同的分支风道分别连通，另一端则与主风道的出口连通，所述湿度传感器、一氧化碳传感器及挥发性有机物传感器均有多个并分别设置在各气体流道内，所述处理器CPU及无线通信装置固定在设备室内。
为了方便安装、节约材料，所述主风道呈同心套筒结构，所述设备室位于主风道正中，所述隔离层为圆筒形管道，所述气体流道环形分布在是设备室外周。
为了提高传感器利用率，所述烟雾传感器包含主动式红外烟雾传感器及反光体，所述反光体安装在各气体流道的内壁上，所述设备室内设有电机，所述主动式红外烟雾传感器固定在电机的输出转轴上，所述的隔离层是透明的。
为了方便烟雾传感器对发生烟雾的区域进行定位，所述输出转轴上连接有绝对值编码器，所述绝对值编码器与处理器CPU电连接。
为了方便用户观察设备的工作情况，所述主风道的出口处还设置有受主风道排出气体驱动的装饰风扇；在实际工作中，只有当主风道正常排气时，装饰风扇才能在被排出气体的驱动下进行转动，用户可凭装饰风扇的旋转状态来判断设备是否正常运转。
为了直观地向用户展示发生警报的区域位置，所述LED灯环包括与气体流道数量对应的可变色发光体。
本发明得到的一体化空气质量监测及报警系统，对室内空气进行主动收集检测，报警及时，同时对传感器和管道进行集成式安装，能够方便地接入换气管路，同时还能够起到照明作用，安装方便且不影响室内的美观。
附图说明
图1是本发明一体化空气质量监测及报警系统实施例1的结构示意图；
图2是实施例1中A处的放大示意图；
图3是本发明一体化空气质量监测及报警系统实施例2的结构示意图；
图4是实施例2中主风道内部结构示意图；
图5是本发明一体化空气质量监测及报警系统实施例3的主风道内部结构示意图；
图6是图5中B-B剖视图；
图7是本发明一体化空气质量监测及报警系统实施例4的主风道内部结构示意图。
图中：集气管道1、处理器CPU2、无线通信装置3、烟雾传感器4、湿度传感器5、一氧化碳传感器6、挥发性有机物传感器7、空气动力装置8、LED灯环9、灯罩10、主风道11、分支风道12、电机13、绝对值编码器14、装饰风扇15、多合一气体传感器模组16、反光体40、气体流道110、设备室111、隔离层112、出口113、输出转轴130。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例描述的一体化空气质量监测及报警系统，如图1所示，它包括集气管道1、检测系统、报警系统及空气动力装置8，所述检测系统设置在集气管道1内并包括相互电连接的传感器、处理器CPU2及无线通信装置3，其中传感器包括烟雾传感器4、湿度传感器5、一氧化碳传感器6及挥发性有机物传感器7，所述报警系统包括与无线通信装置3通信的报警终端(图中未示出)、设置在集气管道1外侧的LED灯环9，在LED灯环9外侧设有灯罩10，所述LED灯环9与处理器CPU2电气连接。
在实际工作过程中，所述空气动力装置8可以采用设置在集气管道1上的抽气泵，抽气泵将室内空气抽入集气管道1，并由检测系统对空气进行检测，当空气中出现如一氧化碳含量超标、挥发性有机物含量超标、明显的烟气等异常情况时，传感器向处理器CPU2发出信号，并由处理器CPU2控制无线通信装置3，向报警终端发送检测结果和报警信息，在实际使用中，所述的无线通信装置3可以采用网络信号的形式发送检测结果和报警信息，所述的报警终端包括安装有本系统对应应用的手机、室内的警铃；带有LED灯环9的集气管道1，可以安装在房屋内，LED灯环9在正常情况下可以提供照明，在出现警报时，处理器CPU2可以控制LED灯环9发出与正常照明状态下颜色不同的报警灯光，对处于室内的人员起到视觉报警作用，所述的湿度传感器5用于检测室内空气的湿度，这是由于发生火情时，室内空气的湿度会发生变化，在检测烟气时配合湿度检测，能够降低误报几率。
本实施例提供的一体化空气质量监测及报警系统，对室内空气进行主动收集检测，报警及时，同时对传感器和管道进行集成式安装，能够方便地接入换气管路，同时还能够起到照明作用，安装方便且不影响室内的美观。
实施例2：
本实施例描述的一体化空气质量监测及报警系统，如图4、图5所示，除实施例1所述特征外，为了方便安装，所述集气管道1包括主风道11及多个与主风道11相连接的分支风道12，所述主风道11内设有相互隔离的气体流道110及设备室111，所述设备室111与气体流道110间设有隔离层112，不同气体流道110的一端与不同的分支风道12分别连通，另一端则与主风道11的出口113连通，所述湿度传感器5、一氧化碳传感器6及挥发性有机物传感器7均有多个并分别设置在各气体流道110内，所述处理器CPU2及无线通信装置3固定在设备室111内。
本实施例中，烟雾传感器4同样设置在各气体流道110内。
在实际工作过程当中，可以采用设置在主风道11内的风扇作为空气动力装置8，并将分支风道12与房屋内各空间连通，风扇将各空间内的空气抽入对应的分支风道12，空气沿管道流入主风道11的各气体流道110内，并由各传感器对气体流道110内的湿度、一氧化碳含量、挥发性有机物含量及烟雾进行检测，检测结果全部发送给处理器CPU2，当某一气体流道110发生异常情况时，处理器CPU2根据传感器的位置判断相应的气体流道110对应的空间位置，并将空间位置和检测结果发送给报警终端，并通过LED灯环9的光线变色对主风道11所在空间内的用户进行报警。
本实施例提供的一体化空气质量监测及报警系统，将多个空间内的检测数据交由同一处理器CPU2及无线通信装置3进行集中处理，节省了通信装置和处理器的安装成本，通过设置与被检测气体隔离的设备室111，减少了被检测气体对处理器CPU2和无线通信装置3的影响，能延长处理器CPU2和无线通信装置3的使用寿命并方便对检测系统的维护。
实施例3：
本实施例描述的一体化空气质量监测及报警系统，如图4、图5所示，除实施例2所述特征外，为了方便安装、节约材料，所述主风道11呈同心套筒结构，所述设备室111位于主风道11正中，所述隔离层112为圆筒形管道，所述气体流道110环形分布在是设备室111外周。
为了提高传感器利用率，所述烟雾传感器4包含主动式红外烟雾传感器及反光体40，所述反光体40安装在各气体流道110的内壁上，所述设备室111内设有电机13，所述主动式红外烟雾传感器固定在电机13的输出转轴130上，所述的隔离层112是透明的。
为了方便烟雾传感器4对发生烟雾的区域进行定位，所述输出转轴130上连接有绝对值编码器14，所述绝对值编码器14与处理器CPU2电连接。
在实际工作过程当中，电机13以角速度ω旋转，带动烟雾传感器4旋转，在旋转开始时，所述烟雾传感器4对准的气体流道110的编号为全部气体流道110编号的起始值n0；所述绝对值编码器14记录烟雾传感器4的转动角度，并由处理器CPU2读取该角度参数θ，当气体流道110内存在烟雾时，根据公式可以计算出相应气体流道110的位置信息：n＝[Nθ/2π]+n0，其中n代表被检测到烟雾的气体流道110的编号，[]代表向下取整符号；处理器CPU2根据计算出的位置信息，可以向用户的报警终端发送烟雾报警和发生警报的空间位置。
与实施例2不同的是，为了提高空气采集效率，所述空气动力装置8设置在各分支风道12内，本实施例采用抽气泵作为空气动力装置8。
在本实施例中，湿度传感器5、一氧化碳传感器6及挥发性有机物传感器7与处理器CPU2通过无线通信装置3传输信号。
本实施例提供的一体化空气质量监测及报警系统，通过电机13带动烟雾传感器4旋转，在保证检测频率的情况下，减少了主风道11内的传感器数量，在房屋内空间较多的情况下，可以降低传感器的安装使用成本。
实施例4：
本实施例描述的一体化空气质量监测及报警系统，如图4、图5所示，除实施例2所述特征外，为了方便安装、节约材料，所述主风道11呈同心套筒结构，所述设备室111位于主风道11正中，所述隔离层112为圆筒形管道，所述气体流道110环形分布在是设备室111外周。
为了方便用户观察设备的工作情况，所述主风道11的出口113处还设置有受主风道11排出气体驱动的装饰风扇15；在实际工作中，只有当主风道11正常排气时，装饰风扇15才能在被排出气体的驱动下进行转动，用户可凭装饰风扇15的旋转状态来判断设备是否正常运转。
为了直观地向用户展示发生警报的区域位置，所述LED灯环9包括与气体流道110数量对应的可变色发光体。
本实施例中，为了减小设备体积，所述的湿度传感器、一氧化碳传感器及挥发性有机物传感器集成在多合一气体传感器模组16内，该模组还能够提供温度检测功能。
在实际工作过程当中，当某一气体流道110内检测到异常情况，则所述LED灯环9上与该气体流道110相对应的可变色发光体在处理器CPU2的控制下发出色彩不同的光，从而使用户能够通过光色的变化判断出发生异常情况的空间位置，同时，用户可以通过报警终端对变色发光体的明暗、与不同异常情况对应的色彩进行设定，从而实现更为准确的信息传达。
本实施例提供的一体化空气质量监测及报警系统，在发生警报时，能够向用户更为准确快速地传达发生异常情况的位置。

Claims (8)

1.一种一体化空气质量监测及报警系统，它包括集气管道(1)、检测系统、报警系统及空气动力装置(8)，其特征是所述检测系统设置在集气管道(1)内并包括相互电连接的传感器、处理器CPU(2)及无线通信装置(3)，其中传感器包括烟雾传感器(4)、湿度传感器(5)、一氧化碳传感器(6)及挥发性有机物传感器(7)，所述报警系统包括与无线通信装置(3)通信的报警终端、设置在集气管道(1)外侧的LED灯环(9)，在LED灯环(9)外侧设有灯罩(10)，所述LED灯环(9)与处理器CPU(2)电气连接；所述集气管道(1)包括主风道(11)及多个与主风道(11)相连接的分支风道(12)，所述主风道(11)内设有相互隔离的气体流道(110)及设备室(111)，所述设备室(111)与气体流道(110)间设有隔离层(112)，不同气体流道(110)的一端与不同的分支风道(12)分别连通，另一端则与主风道(11)的出口(113)连通，所述湿度传感器(5)、一氧化碳传感器(6)及挥发性有机物传感器(7)均有多个并分别设置在各气体流道(110)内，所述处理器CPU(2)及无线通信装置(3)固定在设备室(111)内。
2.根据权利要求1所述的一体化空气质量监测及报警系统，其特征是所述主风道(11)呈同心套筒结构，所述设备室(111)位于主风道(11)正中，所述隔离层(112)为圆筒形管道，所述气体流道(110)环形分布在是设备室(111)外周。
3.根据权利要求1或2所述的一体化空气质量监测及报警系统，其特征是所述烟雾传感器(4)包含主动式红外烟雾传感器(4)及反光体(40)，所述反光体(40)安装在各气体流道(110)的内壁上，所述设备室(111)内设有电机(13)，所述主动式红外烟雾传感器(4)固定在电机(13)的输出转轴(130)上，所述的隔离层(112)是透明的。
4.根据权利要求3所述的一体化空气质量监测及报警系统，其特征是所述输出转轴(130)上连接有绝对值编码器(14)，所述绝对值编码器(14)与处理器CPU(2)电连接。
5.根据权利要求1或2所述的一体化空气质量监测及报警系统，其特征是所述主风道(11)的出口(113)处还设置有受主风道(11)排出气体驱动的装饰风扇(15)。
6.根据权利要求4所述的一体化空气质量监测及报警系统，其特征是所述主风道(11)的出口(113)处还设置有受主风道(11)排出气体驱动的装饰风扇(15)。
7.根据权利要求1或2所述的一体化空气质量监测及报警系统，其特征是所述LED灯环(9)包括与气体流道(110)数量对应的可变色发光体。
8.根据权利要求6所述的一体化空气质量监测及报警系统，其特征是所述LED灯环(9)包括与气体流道(110)数量对应的可变色发光体。
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