CN206609859U - 一种空气质量实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空气质量实时监测系统，包括多个环境监测终端设备环境监测终端设备用于监测空气质量和确定其所处的位置，其通过监测数据访问接口与监测中心相连并将监测到的空气质量和确定的位置发送给监测中心，监测中心将接收到的空气质量和确定的位置存储到数据库中，用户终端通过用户端数据访问接口与监测中心相连以获得当前位置的空气质量和查看指定位置的空气质量。该空气质量实时监测系统能够实现空气质量的实时监测，并能实现空气质量监测结果的共享。
Description
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，涉及一种环境监测系统，尤其涉及一种空气质量实时监测系统。
背景技术
空气质量是当今公众密切关注的问题之一。自工业革命以来，人们为了生活水平的提高，以牺牲大量环境质量为代价换取经济的高速发展。如今各种城市较差的居住环境及呼吸道疾病的出现迫使人们开始关注空气质量，并开始对污染物研究。
空气中各种各样的污染物大多是由人类生产生活所带来的，能够对人们产生危害的大约就有上百种。特别地，影响较大且对环境危害比较严重的主要有：一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、粉尘、烃类化合物、硫化氢(HS)、氯化氢(HCl)和光化学氧化剂等。
为了公众的健康考虑，也为了公众能够及时了解空气质量，需要对空气质量进监测。但是，现有的空气质量监测系统通常存在如下问题：1、污染物监测量少，对好多污染物没有进行有效监测；2、不便于公众实时的查看和了解。3、系统结构复杂、成本高。
鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的空气质量监测系统。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种空气质量实时监测系统，该空气质量实时监测系统能够实现空气质量的实时监测，并能实现空气质量监测结果的共享。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种空气质量实时监测系统，其包括多个环境监测终端设备，其特征是，所述环境监测终端设备用于监测空气质量和确定其所处的位置，并且所述环境监测终端设备通过监测数据访问接口与监测中心相连并通过所述监测数据访问接口将所述环境监测终端设备监测到的空气质量和确定的位置发送给所述监测中心，所述监测中心将接收到的空气质量和确定的位置存储到数据库中，用户终端通过用户端数据访问接口与所述监测中心相连以通过所述用户端数据访问接口获得当前位置的空气质量和查看指定位置的空气质量。
进一步地，其中，所述环境监测终端设备包括多个空气质量传感器、GPS定位器、处理器和网络通信模块，其中，所述多个空气质量传感器用于对所述环境监测终端设备所处位置的空气中的各参数含量进行定量检测并将检测所获得的各参数含量发送给所述处理器，所述GPS定位器用于确定所述环境监测终端设备所处的位置，所述处理器用于对所述各参数含量进行模数转换从而形成相应的各参数含量值，所述网络通信模块用于将所述各参数含量值和所处的位置发送到所述监测中心。
更进一步地，其中，所述环境监测终端设备进一步包括液晶显示屏，所述液晶显示屏与所述处理器相连用于显示所述各参数含量值。
再进一步地，其中，所述多个空气质量传感器包括甲醛传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化氮传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、臭氧传感器和温湿度传感器。
其中，所述PM2.5传感器为光学浓度检测传感器。
进一步地，所述PM10传感器为灰度传感器。
更进一步地，所述二氧化碳传感器为红外气体传感器。
此外，其中，所述监测中心包括无线通信模块。
进一步地，其中，所述用户终端包括智能手机和电脑。
本实用新型的空气质量实时监测系统具有如下有益技术效果：
(1)、可以掌握当前的空气质量，进而全面的了解空气中污染物的变化规律。
(2)、可以实时检测空气污染物的变化情况,可以及时预测到污染事件的发生。
(3)、可以为环境保护国策做出重要的贡献，对空气质量的检测能够为全人类的环境保护大业提供方便的保护对象以及需要取缔的对象。
(4)、能提高广大市民的环境保护意识，让市民知道城市中生活的安全需要靠大家一起来维护，让大家相互监督从而为环境保护工作做出根本性的突破。
附图说明
图1是本实用新型的空气质量实时监测系统的构成示意图；
图2是环境监测终端设备的构成示意图；
图3是本实用新型所采用的PM2.5传感器的内部原理图；
图4是本实用新型所采用的PM10传感器的内部原理图；
图5是本实用新型所采用的一氧化碳传感器的内部原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护范围的限制。
图1示出了本实用新型的空气质量实时监测系统的构成示意图。如图1所示，本实用新型的空气质量实时监测系统包括多个环境监测终端设备1。其中，所述环境监测终端设备1用于监测空气质量和确定其所处的位置。所述环境监测终端设备1通过监测数据访问接口2与监测中心3相连并通过所述监测数据访问接口2将所述环境监测终端设备1监测到的空气质量和确定的位置发送给所述监测中心3。
在本实用新型中，如图2所示，所述环境监测终端设备1包括多个空气质量传感器、GPS定位器、处理器和网络通信模块。其中，所述多个空气质量传感器用于对所述环境监测终端设备1所处位置的空气中的各参数含量进行定量检测并将检测所获得的各参数含量发送给所述处理器。所述GPS定位器用于确定所述环境监测终端设备1所处的位置。通过所述GPS定位器，可以确定监测出的空气质量属于哪个位置。所述处理器用于对所述各参数含量进行模数转换从而形成相应的各参数含量值。所述网络通信模块用于将所述各参数含量值和所处的位置发送到所述监测中心3。
在本实用新型中，优选地，所述环境监测终端设备1进一步包括液晶显示屏。所述液晶显示屏与所述处理器相连用于显示所述各参数含量值。这样，位于所述环境监测终端设备1附近的人不需要使用用户终端就可以直接获得所处位置的空气质量信息。
在本实用新型中，更优选地，所述多个空气质量传感器包括甲醛传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化氮传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、臭氧传感器和温湿度传感器。
其中，所述PM2.5传感器为光学浓度检测传感器。优选地，本实用新型选用日本夏普公司开发的一款光学浓度检测传感器GP2Y1010AU0F对直径小于2.5μm的颗粒物浓度进行检测。此传感器利用光敏原理，也就是将检测空气中的尘埃所反射的光信号转换为电信号，并根据颗粒物浓度与输出脉冲高度成一定线性关系来判断颗粒物浓度含量。该传感器模块的红外发光二极管(IRED)和光敏三极管(PD)呈对称结构分布,其实物图及内部结构如图3所示。其检测原理为灰尘或烟雾颗粒通过防尘通气孔进入装置，红外发光二极管发射红外线到颗粒物上，光敏三极管接收其反射光信号，并通过放大电路转换为电信号。
所述PM10传感器为灰度传感器。优选地，本实用新型采用韩国SYHITECH专利产品DSM501灰尘传感器对直径小于10μm的颗粒物浓度进行检测。如图4所示，该传感器采用PWM脉宽调制输出，内部含有气流发生器，可以自动将外部气体吸入传感器内。颗粒物浓度的检测原理采用粒子计数原理，即利用光的散射原理检测散射光的强度，再根据粒子散射光的强度与粒径的函数关系得出粒子直径，从而计算出单位体积内颗粒物的绝对个数。
本实用新型采用MQ-7一氧化碳传感器对CO浓度进行检测。如图5所示，其检测原理是依据CO能够吸收波长为4.67μm的红外福射能量，红外福射能量的改变会引起振幅压力脉冲改变，改变后的压力脉冲经过毛细管作用在差动式薄膜微音器上，导致电容量的变化，放大器把电容信号放大，再转变为与浓度成正相关的直流电流测量值。MQ-7一氧化碳传感器由微型AL2O3陶瓷管、Sn02敏感层、测量电极和加热器构成。敏感元件固定在填充活性炭的过滤腔体内，进一步减弱了氮氧化物、焼类等气体的干扰。一氧化碳传感器模块中安置加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。
所述二氧化碳传感器为红外气体传感器。优选地，本实用新型选用CO2/G-40红外气体传感器对二氧化碳进行检测。本传感器采用非色散红外线(NDIR)技术，该技术是根据红外吸收原理进行检测的。该原理主要是通过气体对光的波长和强度不同反应来确定该气体在红外区的吸收峰和气体浓度。红外发光管发出宽频段红外光线，与CO2相关的频谱被该传感器检测后，转化成易于检测的电信号，然后由放大电路进行放大，最后经过相应补偿后即可得到CO2测量值。
本实用新型采用WSP1110型半导体NO2传感器对NO2的浓度进行检测。该传感器采用先进的平面生产工艺，在微型AL2O3陶瓷基片上形成加热器和金属氧化物半导体气敏材料，用电极引线引出，封装在金属管座、管帽内。当有被检测气体存在时，空气中该气体的浓度越高，传感器的电导率就越高。模块使用了简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号。
本实用新型采用MS2610传感器对O3的浓度进行检测,该传感器采用在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(Sn02)作为气敏材料。其检测原理为：当传感器所处环境中存在03气体时，传感器的电导率随检测环境03浓度的增加而增大。传感器模块使用简单的转换电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
本实用新型采用选用的电化学式甲醛传感器HCHO-101进行甲醛浓度监测。其检测原理是当甲醛气体扩散到传感器里面以后，和内部的溶液发生化学反应，就会产生电流，经过I/V转化后进行AD采样即可得到相应的甲醛浓度。
本设实用新型选用DHT11传感器模块进行温湿度检测。该传感器内部传感器由一个电阻式感湿元件和一个NTC(负温度系数热敏电阻)测温元件构成，是一种复合式传感器，输出只有数字信号。
本实用新型使用多种空气质量传感器，使得日常生活中的不可见的污染源不再隐形，克服了国内的只能单一测量某种气体或者需要专业人员进行操作的情况，能够对有害气体的超标进行监测，并根据相应的测量和分析结果进行显示。
同时，在本实用新型中，所述监测中心3将接收到的空气质量和确定的位置存储到数据库4中。用户终端通过用户端数据访问接口5与所述监测中心3相连以通过所述用户端数据访问接口5获得当前位置的空气质量和查看指定位置的空气质量。这样，能够实现空气质量的实时查看。
在本实用新型中，优选地，所述监测中心3包括无线通信模块。一方面便于用户终端与其进行无线通信以查看空气质量；另一方便便于其向所述环境监测终端设备1发送监测命令。例如，其每隔半个小时向所述环境监测终端设备1发送一次监测命令，所述环境监测终端设备1接收到监测命令之后，使得各传感器启动，从而实现空气的监测。
最后，在本实用新型中，所述用户终端包括智能手机6和电脑7。所述智能手机6使得用户可以随时随地了解其所处位置的空气质量以及其想了解的位置的空气质量。所述电脑7便于监管部门使用，以实现对空气质量的监管和分析等。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种空气质量实时监测系统，其包括多个环境监测终端设备(1)，其特征是，所述环境监测终端设备(1)用于监测空气质量和确定其所处的位置，并且所述环境监测终端设备(1)通过监测数据访问接口(2)与监测中心(3)相连并通过所述监测数据访问接口(2)将所述环境监测终端设备(1)监测到的空气质量和确定的位置发送给所述监测中心(3)，所述监测中心(3)将接收到的空气质量和确定的位置存储到数据库(4)中，用户终端通过用户端数据访问接口(5)与所述监测中心(3)相连以通过所述用户端数据访问接口(5)获得当前位置的空气质量和查看指定位置的空气质量。
2.根据权利要求1所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述环境监测终端设备(1)包括多个空气质量传感器、GPS定位器、处理器和网络通信模块，其中，所述多个空气质量传感器用于对所述环境监测终端设备(1)所处位置的空气中的各参数含量进行定量检测并将检测所获得的各参数含量发送给所述处理器，所述GPS定位器用于确定所述环境监测终端设备(1)所处的位置，所述处理器用于对所述各参数含量进行模数转换从而形成相应的各参数含量值，所述网络通信模块用于将所述各参数含量值和所处的位置发送到所述监测中心(3)。
3.根据权利要求2所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述环境监测终端设备(1)进一步包括液晶显示屏，所述液晶显示屏与所述处理器相连用于显示所述各参数含量值。
4.根据权利要求3所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述多个空气质量传感器包括甲醛传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化氮传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、臭氧传感器和温湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述PM2.5传感器为光学浓度检测传感器。
6.根据权利要求5所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述PM10传感器为灰度传感器。
7.根据权利要求6所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述二氧化碳传感器为红外气体传感器。
8.根据权利要求7所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述监测中心(3)包括无线通信模块。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的空气质量实时监测系统，其特征是，所述用户终端包括智能手机(6)和电脑(7)。
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| CN114062618A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-02-18 | 京友科技（深圳）有限公司 | 基于物联网实现多环境下空气监测汇总系统 |
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