CN205015720U - 一种室内环境监测控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种室内环境监测控制系统。该系统包括空气采样装置、中央控制器、通信装置、云服务器、空气调节装置。通信装置组建网络连接空气采样装置和中央控制器，空气采样装置采集室内环境数据并通过通信装置输出至中央控制器；中央控制器数据包括处理单元和调节控制单元，数据处理单元接收室内环境数据进行处理，判断室内环境数据是否满足预设的标准，在不满足时发出提示；调节控制单元用于接收用户指令，并根据用户指令控制空气调节装置调节室内的环境。云服务器存储中央控制器的数据，接收用户指令并输出至中央控制器。该系统全过程实现智能控制，帮助人们节省了时间，保障了安全、舒适、绿色的室内环境，提高了人们生活的质量。

Description

一种室内环境监测控制系统

技术领域

本实用新型涉及环境监测领域，更具体地说，涉及一种室内环境监测控制系统。

背景技术

居住环境和工作环境是人们生活和工作的基础和保障，随着城市人口的不断增加，城市化进程步伐日益加快，人们的城市工作生活节奏的也随之增加，室内空气质量也在逐渐下降，人们开始越来越关注自己生活和工作的环境，安全防范意识逐步提高，不仅要求室内环境的人性化和舒适化，而且对智能化和安全化也提出了更高的要求。

目前的技术条件，是利用传感器采集室内空气相关的环境数据，再呈现给用户，当用户看到相关的环境数据不满意时，则自己去改善室内的环境，例如，当传感器采集到室内甲醛浓度过高时，用户再去用空气净化器等净化装置净化室内空气，或者打开门窗净化空气。但是采取这种方式，需要人为主动去采集室内空气数据，再根据自己的判断去采取相应的措施来改善室内空气，这样会使人花费过多的时间和精力，在比较忙时，则可能还会忽略改善室内的空气环境，降低生活质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种室内环境监测控制系统，可以帮助人们快速改善室内环境，保障了安全、舒适、绿色的室内环境，提高了人们生活的质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种室内环境监测控制系统，包括：

用于采集室内环境数据并输出的空气采样装置；

用于调节室内的环境的空气调节装置；

中央控制器；

用于组建网络连接所述空气采样装置、所述空气调节装置和所述中央控制器的通信装置，以便所述空气采样装置、所述空气调节装置通过所述通信装置与所述中央控制器进行数据通信；

与所述中央控制器通信连接，用于存储所述中央控制器的数据，以及接收用户指令并输出至所述中央控制器的云服务器；

所述中央控制器包括：

用于通过所述通信装置接收所述室内环境数据并进行处理分析，判断所述室内环境数据是否满足预设的标准，并在不满足时发出提示的数据处理单元；

用于接收用户指令，并根据用户指令生成调节执行指令，且通过所述通信装置将所述调节执行指令输出至所述空气调节装置，以控制所述空气调节装置调节室内的环境的调节控制单元。

优选地，所述空气采样装置包括：

用于采集室内空气成分及浓度数据并输出的气体传感器；

用于采集室内空气温湿度数据并输出的温湿度传感器。

优选地，所述通信装置包括：

zigbee协调器，用于组建zigbee网络连接所述空气采样装置和所述空气调节装置，通过zigbee网络接收所述空气采样装置输出的所述室内环境数据并输出；

WIFI模块，与所述zigbee协调器通信连接，用于组建WIFI网络连接所述中央控制器，并接收所述zigbee协调器输出的所述室内环境数据，且通过WIFI网络将所述室内环境数据输出至所述中央控制器，还接收所述中央控制器输出的所述调节执行指令，并通过所述zigbee协调器将所述调节执行指令输出至所述空气调节装置。

优选地，所述气体传感器包括用于采集空气甲醛浓度数据并输出的甲醛传感器、用于采集空气一氧化碳浓度数据并输出的一氧化碳传感器、用于采集室内PM2.5浓度数据并输出的PM2.5传感器中的至少一种。

优选地，所述室内环境监测控制系统还包括：

用户终端，与所述云服务器通信连接，用于根据用户选择显示所述云服务器所存储的数据，以及接受用户指令并输出至所述云服务器。

优选地，所述室内环境监测控制系统还包括：

监控装置，与所述中央控制器或者所述云服务器通信连接，用于监控所述空气采样装置，并将监控录像输出至所述中央控制器，由所述中央控制器将所述监控录像输出至所述云服务器储存，或者直接将所述监控录像输出至所述云服务器储存。

优选地，所述空气调节装置包括：用于控制门窗开或关的门窗控制器、用于控制空调的开或关的空调控制器、用于净化室内空气的空气净化器中的至少一种。

优选地，所述室内环境监测控制系统还包括报警装置，与所述通信装置通信连接，用于报警；

所述中央控制器还包括报警控制单元，用于当所述中央控制器判断所述室内环境数据不满足预设的标准时，生成控制报警指令，并通过所述通信装置将所述控制报警指令输出至所述报警装置，以控制报警装置进行报警。

优选地，所述室内环境监测控制系统还包括物联网扩展模块，与所述通信装置通信连接，用于接入物联网传感器，并接受物联网传感器采集的信息并上传。

实施本实用新型，具有以下有益效果：通过空气采样装置采集室内环境数据输出至中央控制器，由中央控制器判断室内环境数据是否达到预设的标准，当没有达到预设的标准时，进行报警提示，还控制空气调节装置调节室内空气，使室内环境数据达到预设的标准，全过程实现智能控制，帮助人们快速改善室内环境，保障了安全、舒适、绿色的室内环境，提高了人们生活的质量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型室内环境监测控制系统的第一原理框图；

图2是本实用新型室内环境监测控制系统的第二原理框图；

图3是本实用新型室内环境监测控制系统的第三原理框图；

图4是本实用新型室内环境监测控制系统的第四原理框图；

图5是本实用新型室内环境监测控制系统的第五原理框图；

图6是本实用新型室内环境监测控制系统的第六原理框图；

图7是本实用新型室内环境监测控制方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，在本实用新型的室内环境监测控制系统第一实施例中，该系统包括空气采样装置1、通信装置2、中央控制器3、云服务器4、用户终端5、监控装置6、空气调节装置7、物联网扩展模块8、报警装置9。

空气采样装置1用于采集室内环境数据并输出。这里，室内环境数据主要是室内空气环境数据，例如室内一氧化碳浓度数据、PM2.5浓度数据、空气湿度数据、甲醛浓度数据等。

通信装置2用于组建网络连接空气采样装置1、空气调节装置7和中央控制器3，以便空气采样装置1、空气调节装置7通过通信装置2与中央控制器3进行数据通信。

中央控制器3用于对室内环境数据进行处理分析，判断室内环境数据是否满足预设的标准，并在不满足时发出提示，还可根据用户指令控制空气调节装置7工作。

云服务器4与中央控制器3通信连接，用于存储中央控制器3的数据，以便用户查询或调用该数据，以及接收用户指令并输出至中央控制器3。

用户终端5与云服务器4通信连接，用于根据用户选择显示云服务器4所存储的数据，以及接受用户指令并输出至云服务器4。当用户终端5显示的室内环境数据未满足标准时，如果用户在默认的时间内未输入指令，则用户终端5默认用户输入了控制空气调节装置7开始工作的指令，并将指令传送至中央控制器3。

用户终端5可以是移动手机、平板电脑、PC(personalcomputer，个人计算机)中的一种。移动手机与云服务器4之间通过GPRS网络通信连接，平板电脑与云服务器4之间通过WIFI网络通信连接。

监控装置6与中央控制器3或者云服务器4通信连接，用于监控空气采样装置1，并将监控录像输出至中央控制器3，由中央控制器3将监控录像输出至云服务器4储存，或者直接将监控录像输出至云服务器4储存。这里，监控装置6优选与中央控制器3通信连接，可以通过中央控制器3控制监控装置6的开启或关闭。

其中，监控装置6可以有若干个，分别监控不同的传感器，当中央控制器3判断有对应的传感器采集数据出现异常时，方便从云服务器4调取相关的监控录像，判断是否出现故障及出现故障的原因，以便及时解决问题。监控装置6为无线监控装置，与中央控制器3之间通过WIFI网络通信连接。

空气调节装置7与通信装置2通信连接，用于调节室内的环境,以改善室内环境。

空气调节装置7包括门窗控制器、空调控制器、空气净化器中的至少一种。其中，门窗控制器用于控制门窗开或关；空调控制器用于控制空调的开或关；空气净化器用于净化室内空气。门窗控制器可以是通过电机装置来实现对门窗的控制。

物联网扩展模块8与通信装置2通信连接，用于接入物联网传感器，并接受物联网传感器采集的信息并上传。例如，可以接入光照传感器，光照传感器采集室内光照数据输出至中央控制器3，中央控制器3判断室内光照强度大于预设值时，发出报警，并控制相应的光照调节装置调节室内光照，例如，可以通过打开或关闭窗帘，或者调节室内灯的亮度。物联网扩展模块8还可以接入安防系统，对门禁和监控进行统一管理，有效保证室内的安全性。

报警装置9，报警装置9与通信装置2通信连接，用于报警。报警装置9可以是声响报警，也可以是灯光报警，如果是声响报警，当不同的室内环境数据未达标时，发出不同声音的报警，以示区别，如果是灯光报警，当不同的室内环境数据未达标时，发出不同颜色灯光报警，以示区别。

如图2所示，中央控制器3包括数据处理单元31、调节控制单元32、报警控制单元33。

数据处理单元31用于通过通信装置2接收室内环境数据并进行处理分析，判断室内环境数据是否满足预设的标准，并在不满足时发出提示。

调节控制单元32用于接收用户指令，并根据用户指令生成调节执行指令，且通过通信装置2将该调节执行指令输出至空气调节装置7，以控制空气调节装置7调节室内的环境。具体而言，如图3所示，调节控制单元32又包括：甲醛控制单元321、一氧化碳控制单元322、温湿度控制单元323、PM2.5控制单元324。

报警控制单元33用于当中央控制器3判断室内环境数据不满足预设的标准时，生成控制报警指令，并通过通信装置2将该控制报警指令输出至报警装置9，以控制报警装置9进行报警。

优选地，中央控制器3还包括监控控制单元(图中未示出)，用于通过云服务器4接收用户输入的相应指令，来控制监控装置6的开启或关闭。

如图4所示，空气采样装置1包括气体传感器11、温湿度传感器12。

气体传感器11用于采集室内空气成分及浓度数据并输出。这里，室内空气成分及浓度数据包括：甲醛浓度数据、一氧化碳浓度数据、PM2.5浓度数据。

温湿度传感器12用于采集室内空气温湿度数据并输出。

如图5所示，通信装置2包括zigbee协调器21、WIFI模块22。

zigbee协调器21与WIFI模块22通信连接，用于组建zigbee网络连接空气采样装置1、空气调节装置7、物联网扩展模块8、报警装置9，通过zigbee网络接收空气采样装置1输出的室内环境数据以及物联网扩展模块8采集的信息并输出至WIFI模块22。zigbee网络主要用于距离短、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。

这里，zigbee网络为zigbee协调器21自组网形成的底层无线传感网络(WirelessSensorNetwork，WSN)。空气采样装置1的各传感器将室内环境数据通过zigbee网络传输至中央控制器3和云服务器4的同时，也接受用户命令从而实现系统对空气采样装置1等底层感知层的控制。

WIFI模块22与zigbee协调器21通信连接，用于组建WIFI网络连接中央控制器3，并接收zigbee协调器21输出的室内环境数据，且通过WIFI网络将室内环境数据输出至中央控制器3，还接收中央控制器3输出的调节执行指令，并通过zigbee协调器21将该调节执行指令输出至空气调节装置7，接收中央控制器3输出的控制报警指令，并通过zigbee协调器21将该控制报警指令输出至报警装置9。

如图6示，气体传感器11包括甲醛传感器111、一氧化碳传感器112、PM2.5传感器113中的至少一种。其中，甲醛传感器111用于采集空气甲醛浓度数据并输出；一氧化碳传感器112用于采集空气一氧化碳浓度数据并输出；PM2.5传感器113用于采集室内PM2.5浓度数据并输出。

优选地，气体传感器11还包括二氧化碳传感器(图中未示出)，用于采集室内二氧化碳浓度数据并输出至通信装置2，由通信装置2再输出至中央控制器3。

需要说明的是，上述的用户终端5、监控装置6、物联网扩展模块8、报警装置9不是必须的，在另一实施例中可以不用。

本实用新型还提供一种室内环境监测控制方法，如图7所示，包括下述步骤：

S1、通信装置2组建网络连接空气采样装置1和中央控制器3。

S2、空气采样装置1采集室内环境数据并输出至通信装置2。

S3、通信装置2接收空气采样装置1输出的室内环境数据，且将室内环境数据输出至中央控制器3。

S4、中央控制器3接收室内环境数据并进行处理分析，判断室内环境数据是否满足预设的标准，并在不满足时发出提示，还接收用户指令控制空气调节装置7调节室内的环境。

步骤S4中接收用户指令控制空气调节装置7调节室内的环境包括下述步骤：

控制门窗控制器开启门窗。

控制空调控制器开启空调。

控制空气净化器开始净化控制器。

上述控制空气调节装置7调节室内的环境包含的3个步骤之间可以同时执行，也可以不同时执行。

综上所述，通过空气采样装置1采集室内环境数据输出至中央控制器3，由中央控制器3判断室内环境数据是否达到预设的标准，当没有达到预设的标准时，进行报警提示，还控制空气调节装置7调节室内空气，使室内环境数据达到预设的标准，全过程实现智能控制，帮助人们快速改善室内环境，保障了安全、舒适、绿色的室内环境，提高了人们生活的质量。

基于各类传感器通过zigbee协调器21自组网构成无线传感网络，实现对室内环境的感知；系统中,通过WiFi实现实时监控；各类传感器通过ZigBee自组网构成无线传感网络构成室内环境监测子系统；根据传感器数据分析室内环境变化趋势，通过对室内的空气调节装置7的控制,改善室内环境情况。

本实用新型着眼于智能室内环境监测和控制系统，基于气体传感器技术与物联网技术实现室内环境的准确监测，通过无线传感网络(WirelessSensorNetwork，WSN)和移动网络相结合实现室内环境的实时监测，根据设置实现温湿度自动调节，保证室内的舒适性；采集室内空气的成分与浓度，对有毒有害气体提出报警，并自动开启空调、门窗等通风换气装置，维持室内空气质量的健康；还可扩展接入安防系统，对门禁和监控进行统一管理，有效保证室内的安全性；另外还引入云服务器4来管理采样数据和报警信息，并通过终端设备与用户实现互动。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种室内环境监测控制系统，其特征在于，包括：

用于采集室内环境数据并输出的空气采样装置(1)；

用于调节室内的环境的空气调节装置(7)；

中央控制器(3)；

用于组建网络连接所述空气采样装置(1)、所述空气调节装置(7)和所述中央控制器(3)的通信装置(2)，以便所述空气采样装置(1)、所述空气调节装置(7)通过所述通信装置(2)与所述中央控制器(3)进行数据通信；

与所述中央控制器(3)通信连接，用于存储所述中央控制器(3)的数据，以及接收用户指令并输出至所述中央控制器(3)的云服务器(4)；

所述中央控制器(3)包括：

用于通过所述通信装置(2)接收所述室内环境数据并进行处理分析，判断所述室内环境数据是否满足预设的标准，并在不满足时发出提示的数据处理单元(31)；

用于接收用户指令，并根据用户指令生成调节执行指令，且通过所述通信装置(2)将所述调节执行指令输出至所述空气调节装置(7)，以控制所述空气调节装置(7)调节室内的环境的调节控制单元(32)。

2.根据权利要求1所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，所述空气采样装置(1)包括：

用于采集室内空气成分及浓度数据并输出的气体传感器(11)；

用于采集室内空气温湿度数据并输出的温湿度传感器(12)。

3.根据权利要求1所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，所述通信装置(2)包括：

zigbee协调器(21)，用于组建zigbee网络连接所述空气采样装置(1)和所述空气调节装置(7)，通过zigbee网络接收所述空气采样装置(1)输出的所述室内环境数据并输出；

WIFI模块(22)，与所述zigbee协调器(21)通信连接，用于组建WIFI网络连接所述中央控制器(3)，并接收所述zigbee协调器(21)输出的所述室内环境数据，且通过WIFI网络将所述室内环境数据输出至所述中央控制器(3)，还接收所述中央控制器(3)输出的所述调节执行指令，并通过所述zigbee协调器(21)将所述调节执行指令输出至所述空气调节装置(7)。

4.根据权利要求2所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，所述气体传感器(11)包括用于采集空气甲醛浓度数据并输出的甲醛传感器(111)、用于采集空气一氧化碳浓度数据并输出的一氧化碳传感器(112)、用于采集室内PM2.5浓度数据并输出的PM2.5传感器(113)中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，所述室内环境监测控制系统还包括：

用户终端(5)，与所述云服务器(4)通信连接，用于根据用户选择显示所述云服务器(4)所存储的数据，以及接受用户指令并输出至所述云服务器(4)。

6.根据权利要求1-4任一项所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，所述室内环境监测控制系统还包括：

监控装置(6)，与所述中央控制器(3)或者所述云服务器(4)通信连接，用于监控所述空气采样装置(1)，并将监控录像输出至所述中央控制器(3)，由所述中央控制器(3)将所述监控录像输出至所述云服务器(4)储存，或者直接将所述监控录像输出至所述云服务器(4)储存。

7.根据权利要求1-4任一项所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，所述空气调节装置(7)包括：用于控制门窗开或关的门窗控制器、用于控制空调的开或关的空调控制器、用于净化室内空气的空气净化器中的至少一种。

8.根据权利要求1-4任一项所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，

所述室内环境监测控制系统还包括报警装置(9)，与所述通信装置(2)通信连接，用于报警；

所述中央控制器(3)还包括报警控制单元(33)，用于当所述中央控制器(3)判断所述室内环境数据不满足预设的标准时，生成控制报警指令，并通过所述通信装置(2)将所述控制报警指令输出至所述报警装置(9)，以控制报警装置(9)进行报警。

9.根据权利要求1-4任一项所述的室内环境监测控制系统，其特征在于，

所述室内环境监测控制系统还包括物联网扩展模块(8)，与所述通信装置(2)通信连接，用于接入物联网传感器，并接受物联网传感器采集的信息并上传。