CN205120689U - 室内空气污染物监测改善装置 - Google Patents
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Abstract
室内空气污染物监测改善装置，属于环境监控领域，本实用新型为解决现有室内环境控制技术无法实现24小时全天候监测的问题。本实用新型包括处理器、温湿度传感器、二氧化碳传感器、苯传感器、甲醛传感器、氡气传感器、氨气传感器、三氯乙烯传感器、酸二甲酯传感器、室外PM2.5传感器、八个信号处理电路、显示屏、引风排风系统、加湿系统、空气净化器、报警器和良好空气源；实时监测室内环境中多种污染物的浓度变化，全面评价室内环境质量。同时监测室外PM2.5的情况，发现室内污染超标时，启动改善室内空气方案，保证室内有害物质浓度始终处于国家标准限量值之内。
Description
技术领域
本实用新型涉及室内空气污染物监测技术，属于环境监控领域。
背景技术
随着科学技术、生产条件、生活水平的改善和提高，建筑结构的封闭化室内办公人员的增加，IndoorAirQuality(IAQ)室内空气品质的研究吸引了越来越多人的关注。美国科学家在80年代末的一项调查中发现，室内有害污染物浓度比室外高，有的甚至高达100倍。据统计，人的一生平均90％的时间在室内度过，室内作为现代人类最主要的活动场所之一，其环境品质与人类健康息息相关。由此造成的病态建筑综合症：现代都市病，包括头痛、恶心疲乏、失眠、记忆力衰退皮肤、粘膜有刺激感(眼红、流泪、咽干)呼吸紊乱等也越来越突出。
IAQ在健康方面的影响：美国环保署(EPA)调查表明:在美国，IAQ问题是有关全民健康的首要问题之一，受其影响的美国人口多达3000万，造成的经济损失超过了400亿美元/年，这些数字令人触目惊心；加拿大卫生组织调查表明：68％的疾病与室内环境污染有关，其中80％～90％的癌症与居住环境和生活习惯有关；英国科学家汉密尔顿测验了220名英国人血液中60种化学元素的平均含量，发现其与地壳中这些元素的含量分布相当；湖南省相关部门对空气污染区及清洁区9-10岁儿童为调查对象，研究空气污染对儿童免疫力的影响，结果显示:污染区儿童的免疫能力仅为清洁区儿童免疫能力的1/3；据统计，我国每年有11万人因IAQ不好而导致死亡；从我国“室内环境监测中心”对IAQ监测力度越来越大的趋势也可以看出，此问题在我国也是越来越严重。IAQ在工作效率及社会经济方面的影响：美国“职业安全及健康管理局”估计因室内环境质量恶劣而导致每个员工每天损失14-15分钟的工作时间，不仅损失了生产力，使成本上升，而且也导致医疗费用的增多影响整个社会的经济利益；美国的另一项调查得知由于IAQ恶劣而导致总经济成本的损失每年高达47-54亿美元(没有包括对建筑材料及各种器材的损失)；香港环保署的首份IAQ调查表明香港办公室和公共场所的IAQ不佳，造成医疗费、生产力和机电费的损失每年高达176亿元。鉴于此，人们认识到解决IAQ问题的重要性与迫切性，同时IAQ问题已经成为建筑环境、医药卫生、智能监测、自动控制等研究领域所关心的问题。
目前由于建筑材料品质不一、劣质燃料、抽烟、通风不良等原因，室内的空气状况往往不如室外，尽管大量的空调系统被应用到室内空间，但往往为了节能，减少自然通风了而利用回风，使IAQ进一步恶化，同时出现的舒适性空调仅着眼于热舒适，忽视了空气净化，从而导致了一些负面作用：SBS建筑物综合症、BRI建筑物关联症和MCS化学物资过敏症等。
在实际室内环境中的甲醛、苯等物质的浓度受温度、湿度、大气压、风速、人员移动、家具的开启等因素的变化而变化，但是现行检测技术和方法只是对某一时间段、当时环境下的室内环境进行检测，无法24小时全天候实时监测，无法做出不同季节和时期的室内环境评估及根据空气污染物情况自动采取相应措施。
发明内容
本实用新型目的是为了解决现有室内环境控制技术无法实现24小时全天候监测，无法做出不同季节和时期的室内环境评估及根据空气污染物情况自动采取相应措施的问题，提供了一种室内空气污染物监测改善装置。
本实用新型所述室内空气污染物监测改善装置，它包括处理器、温湿度传感器、二氧化碳传感器、苯传感器、甲醛传感器、氡气传感器、氨气传感器、三氯乙烯传感器、酸二甲酯传感器、室外PM2.5传感器、第一信号处理电路、第二信号处理电路、第三信号处理电路、第四信号处理电路、第五信号处理电路、第六信号处理电路、第七信号处理电路、第八信号处理电路、显示屏、引风排风系统、加湿系统、空气净化器、报警器和良好空气源；
温湿度传感器的温湿度信号输出端与处理器的温湿度信号输入端相连；
二氧化碳传感器的模拟信号输出端与第一信号处理电路的模拟信号输入端相连，第一信号处理电路的二氧化碳浓度数字信号输出端与处理器的二氧化碳浓度信号输入端相连；
苯传感器的模拟信号输出端与第二信号处理电路的模拟信号输入端相连，第二信号处理电路的苯浓度数字信号输出端与处理器的苯浓度信号输入端相连；
甲醛传感器的模拟信号输出端与第三信号处理电路的模拟信号输入端相连，第三信号处理电路的甲醛浓度数字信号输出端与处理器的甲醛浓度信号输入端相连；
氡气传感器的模拟信号输出端与第四信号处理电路的模拟信号输入端相连，第四信号处理电路的氡气浓度数字信号输出端与处理器的氡气浓度信号输入端相连；
氨气传感器的模拟信号输出端与第五信号处理电路的模拟信号输入端相连，第五信号处理电路的氨气浓度数字信号输出端与处理器的氨气浓度信号输入端相连；
三氯乙烯传感器的模拟信号输出端与第六信号处理电路的模拟信号输入端相连，第六信号处理电路的三氯乙烯浓度数字信号输出端与处理器的三氯乙烯浓度信号输入端相连；
酸二甲酯传感器的模拟信号输出端与第七信号处理电路的模拟信号输入端相连，第七信号处理电路的酸二甲酯浓度数字信号输出端与处理器的酸二甲酯浓度信号输入端相连；
室外PM2.5传感器的模拟信号输出端与第八信号处理电路的模拟信号输入端相连，第八信号处理电路的PM2.5浓度数字信号输出端与处理器的PM2.5浓度信号输入端相连；
处理器的显示信号输出端与显示屏的显示信号输入端相连；
处理器的引风/排风指令输出端与引风排风系统的指令输入端相连；
处理器的加湿指令输出端与加湿系统的指令输入端相连；
处理器的空气净化指令输出端与空气净化器的指令输入端相连；
处理器的报警指令输出端与报警器的指令输入端相连；
处理器的优质空气开启指令输出端与良好空气源的指令输入端相连。
本实用新型的优点：本实用新型以在线实时监测技术为目标达到实时监测评估室内环境的目的。在对室内环境实时监测的同时，根据污染物的实际情况自动采取相应措施改善室内空气。
本实用新型所述室内空气污染物监测改善装置实时监测室内环境中多种污染物的浓度变化，全面评价室内环境质量。同时监测室外PM2.5的情况，发现室内污染超标时，启动改善室内空气方案，保证室内有害物质浓度始终处于国家标准限量值之内。
附图说明
图1是本发明所述室内空气污染物监测改善装置的原理框图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述室内空气污染物监测改善装置，它包括处理器1、温湿度传感器2、二氧化碳传感器3、苯传感器4、甲醛传感器5、氡气传感器6、氨气传感器7、三氯乙烯传感器8、酸二甲酯传感器9、室外PM2.5传感器10、第一信号处理电路11、第二信号处理电路12、第三信号处理电路13、第四信号处理电路14、第五信号处理电路15、第六信号处理电路16、第七信号处理电路17、第八信号处理电路18、显示屏19、引风排风系统20、加湿系统21、空气净化器22、报警器23和良好空气源24；
温湿度传感器2的温湿度信号输出端与处理器1的温湿度信号输入端相连；
二氧化碳传感器3的模拟信号输出端与第一信号处理电路11的模拟信号输入端相连，第一信号处理电路11的二氧化碳浓度数字信号输出端与处理器1的二氧化碳浓度信号输入端相连；
苯传感器4的模拟信号输出端与第二信号处理电路12的模拟信号输入端相连，第二信号处理电路12的苯浓度数字信号输出端与处理器1的苯浓度信号输入端相连；
甲醛传感器5的模拟信号输出端与第三信号处理电路13的模拟信号输入端相连，第三信号处理电路13的甲醛浓度数字信号输出端与处理器1的甲醛浓度信号输入端相连；
氡气传感器6的模拟信号输出端与第四信号处理电路14的模拟信号输入端相连，第四信号处理电路14的氡气浓度数字信号输出端与处理器1的氡气浓度信号输入端相连；
氨气传感器7的模拟信号输出端与第五信号处理电路15的模拟信号输入端相连，第五信号处理电路15的氨气浓度数字信号输出端与处理器1的氨气浓度信号输入端相连；
三氯乙烯传感器8的模拟信号输出端与第六信号处理电路16的模拟信号输入端相连，第六信号处理电路16的三氯乙烯浓度数字信号输出端与处理器1的三氯乙烯浓度信号输入端相连；
酸二甲酯传感器9的模拟信号输出端与第七信号处理电路17的模拟信号输入端相连，第七信号处理电路17的酸二甲酯浓度数字信号输出端与处理器1的酸二甲酯浓度信号输入端相连；
室外PM2.5传感器10的模拟信号输出端与第八信号处理电路18的模拟信号输入端相连，第八信号处理电路18的PM2.5浓度数字信号输出端与处理器1的PM2.5浓度信号输入端相连；
处理器1的显示信号输出端与显示屏19的显示信号输入端相连；
处理器1的引风/排风指令输出端与引风排风系统20的指令输入端相连；
处理器1的加湿指令输出端与加湿系统21的指令输入端相连；
处理器1的空气净化指令输出端与空气净化器22的指令输入端相连；
处理器1的报警指令输出端与报警器23的指令输入端相连；
处理器1的优质空气开启指令输出端与良好空气源24的指令输入端相连。
处理器1选用型号为AT89S52的单片机来实现。
第一信号处理电路11、第二信号处理电路12、第三信号处理电路13、第四信号处理电路14、第五信号处理电路15、第六信号处理电路16、第七信号处理电路17和第八信号处理电路18结构相同，均包括前置滤波电路和A/D转换电路，前置滤波电路的输入端作为信号处理电路的模拟信号输入端，前置滤波电路的输出端与A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端作为信号处理电路的数字信号输出端。
温湿度传感器2检测室内的温度和湿度信号，输出为数字信号，可直接为处理器1接收处理，二氧化碳传感器3、苯传感器4、甲醛传感器5、氡气传感器6、氨气传感器7、三氯乙烯传感器8、酸二甲酯传感器9和室外PM2.5传感器10分别监测室内二氧化碳浓度、苯浓度、甲醛浓度、氡气浓度、氨气浓度、三氯乙烯浓度、酸二甲酯浓度和室外的PM2.5浓度；这些传感器输出的是模拟信号，需要经过滤波及模数转换处理后再发送给处理器1。
当监测到室内湿度不足时，处理器1控制加湿系统21工作。
当监测到室内污染物超标时，同时判断监测到的室外PM2.5浓度，若室外PM2.5浓度指标正常，则处理器1控制引风排风系统20工作，开始进新风，直至室内污染物浓度恢复正常。若此时室外PM2.5浓度也超标，不宜采用进新风方式，则处理器1控制空气净化器22工作，当超标严重至空气净化器22无法让室内空气恢复正常时，控制良好空气源24工作，为室内提供洁净空气，保证室内的空气质量得到有效改善。避免当大气环境出现污染时不会造成室内污染，而且仍然可以保持室内空气的优质，保证室内环境质量符合国家标准要求。
监测到污染物的指标都在显示屏19上显示，任何一种污染物超标均控制报警器23声光报警。
Claims (3)
1.室内空气污染物监测改善装置，其特征在于，它包括处理器(1)、温湿度传感器(2)、二氧化碳传感器(3)、苯传感器(4)、甲醛传感器(5)、氡气传感器(6)、氨气传感器(7)、三氯乙烯传感器(8)、酸二甲酯传感器(9)、室外PM2.5传感器(10)、第一信号处理电路(11)、第二信号处理电路(12)、第三信号处理电路(13)、第四信号处理电路(14)、第五信号处理电路(15)、第六信号处理电路(16)、第七信号处理电路(17)、第八信号处理电路(18)、显示屏(19)、引风排风系统(20)、加湿系统(21)、空气净化器(22)、报警器(23)和良好空气源(24)；
温湿度传感器(2)的温湿度信号输出端与处理器(1)的温湿度信号输入端相连；
二氧化碳传感器(3)的模拟信号输出端与第一信号处理电路(11)的模拟信号输入端相连，第一信号处理电路(11)的二氧化碳浓度数字信号输出端与处理器(1)的二氧化碳浓度信号输入端相连；
苯传感器(4)的模拟信号输出端与第二信号处理电路(12)的模拟信号输入端相连，第二信号处理电路(12)的苯浓度数字信号输出端与处理器(1)的苯浓度信号输入端相连；
甲醛传感器(5)的模拟信号输出端与第三信号处理电路(13)的模拟信号输入端相连，第三信号处理电路(13)的甲醛浓度数字信号输出端与处理器(1)的甲醛浓度信号输入端相连；
氡气传感器(6)的模拟信号输出端与第四信号处理电路(14)的模拟信号输入端相连，第四信号处理电路(14)的氡气浓度数字信号输出端与处理器(1)的氡气浓度信号输入端相连；
氨气传感器(7)的模拟信号输出端与第五信号处理电路(15)的模拟信号输入端相连，第五信号处理电路(15)的氨气浓度数字信号输出端与处理器(1)的氨气浓度信号输入端相连；
三氯乙烯传感器(8)的模拟信号输出端与第六信号处理电路(16)的模拟信号输入端相连，第六信号处理电路(16)的三氯乙烯浓度数字信号输出端与处理器(1)的三氯乙烯浓度信号输入端相连；
酸二甲酯传感器(9)的模拟信号输出端与第七信号处理电路(17)的模拟信号输入端相连，第七信号处理电路(17)的酸二甲酯浓度数字信号输出端与处理器(1)的酸二甲酯浓度信号输入端相连；
室外PM2.5传感器(10)的模拟信号输出端与第八信号处理电路(18)的模拟信号输入端相连，第八信号处理电路(18)的PM2.5浓度数字信号输出端与处理器(1)的PM2.5浓度信号输入端相连；
处理器(1)的显示信号输出端与显示屏(19)的显示信号输入端相连；
处理器(1)的引风/排风指令输出端与引风排风系统(20)的指令输入端相连；
处理器(1)的加湿指令输出端与加湿系统(21)的指令输入端相连；
处理器(1)的空气净化指令输出端与空气净化器(22)的指令输入端相连；
处理器(1)的报警指令输出端与报警器(23)的指令输入端相连；
处理器(1)的优质空气开启指令输出端与良好空气源(24)的指令输入端相连。
2.根据权利要求1所述室内空气污染物监测改善装置，其特征在于，处理器(1)选用型号为AT89S52的单片机来实现。
3.根据权利要求1所述室内空气污染物监测改善装置，其特征在于，第一信号处理电路(11)、第二信号处理电路(12)、第三信号处理电路(13)、第四信号处理电路(14)、第五信号处理电路(15)、第六信号处理电路(16)、第七信号处理电路(17)和第八信号处理电路(18)结构相同，均包括前置滤波电路和A/D转换电路，前置滤波电路的输入端作为信号处理电路的模拟信号输入端，前置滤波电路的输出端与A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端作为信号处理电路的数字信号输出端。
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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