CN206819100U

CN206819100U - 一种室外空气检测系统

Info

Publication number: CN206819100U
Application number: CN201521101129.8U
Authority: CN
Inventors: 尹武; 张晋娜; 莫富广; 熊婕
Original assignee: Shenzhen Wisesea Electronic Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Wisesea Electronic Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-12-29
Anticipated expiration: 2025-12-28

Abstract

本实用新型属于物联网技术领域，尤其涉及一种室外空气检测系统，所述系统包括：用于采集室外空气并进行检测，将检测数据上传至服务器的室外空气检测设备，用于接收室外空气检测设备上传的检测数据并存储的服务器，用于获取服务器存储的检测数据并显示，根据所述检测数据发送相应控制指令给控制设备的智能终端，用于根据接收的控制指令执行相应的控制操作的控制设备；所述室外空气检测设备与服务器连接，所述服务器与智能终端连接，所述智能终端与控制设备连接。通过控制设备进行相应的应急处理，使得空气检测更智能。

Description

一种室外空气检测系统

技术领域

本实用新型属于物联网技术领域，尤其涉及一种室外空气检测系统。

背景技术

随着空气质量的恶化，雾霾天气的频繁出现，空气环境开始越来越收到人们的重视。市面上出现了一些实时检测环境的检测仪，但现有的环境检测仪都只有检测环境的功能，没有相应的应急处理功能。

发明内容

本实用新型提供一种室外空气检测系统，以解决现有技术中没有针对现有环境检测仪没有相应的应急处理功能的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种室外空气检测系统，所述系统包括：用于采集室外空气并进行检测，将检测数据上传至服务器的室外空气检测设备，用于接收室外空气检测设备上传的检测数据并存储的服务器，用于获取服务器存储的检测数据并显示，根据所述检测数据发送相应控制指令给控制设备的智能终端，用于根据接收的控制指令执行相应的控制操作的控制设备；所述室外空气检测设备与服务器连接，所述服务器与智能终端连接，所述智能终端与控制设备连接。

进一步地，所述室外空气检测设备包括至少两个室外空气检测仪。

进一步地，所述室外空气检测仪包括主板模块，所述主板模块包括主板芯片、3G模块、WIFI模块、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、光照传感器、网关、电源模块，所述3G模块、WIFI模块、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、光照传感器、网关、电源模块分别与主板芯片连接。

进一步地，所述室外空气检测仪还包括辅板模块，所述辅板模块包括辅板芯片、温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器、SO₂传感器、NO₂传感器、CO传感器、O₃传感器、GPS模块，所述温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器、SO₂传感器、NO₂传感器、CO传感器、O₃传感器、GPS模块分别与辅板芯片连接。

进一步地，所述主板模块还包括Zigbee模块，所述Zigbee模块与主板芯片连接，所述至少两个室外空气检测仪之间通过Zigbee模块形成Zigbee无线自组网络。

进一步地，所述室外空气检测设备通过3G模块或WIFI模块与服务器连接，所述服务器通过3G模块或WIFI模块与智能终端连接，所述智能终端通过3G模块或WIFI模块与控制设备连接。

进一步地，所述主板模块还包括SD卡，所述SD卡与主板芯片连接。

进一步地，所述电源模块为太阳能电池板。

进一步地，所述控制设备包括节点芯片、继电器、插座。

本实用新型的室外空气检测系统，包括用于采集室外空气并进行检测，将检测数据上传至服务器的室外空气检测设备，用于接收室外空气检测设备上传的检测数据并存储的服务器，用于获取服务器存储的检测数据并显示，根据检测数据发送相应控制指令给控制设备的智能终端，用于根据接收的控制指令执行相应的控制操作的控制设备；室外空气检测设备与服务器连接，服务器与智能终端连接，智能终端与控制设备连接。室外空气检测系统包括室外空气检测设备、服务器、智能终端以及控制设备，在对空气进行了检测之后，将检测数据发送给服务器，并通过智能终端根据检测数据发送相应的控制指令给控制设备，从而使控制设备进行相应的应急处理，使得空气检测更智能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的室外空气检测系统的框架图。

图2是本实用新型实施例提供的主板模块的框架图。

图3是本实用新型实施例提供的辅板模块的框架图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的室外空气检测系统的框架图，详述如下：

室外空气检测系统，包括：用于采集室外空气并进行检测，将检测数据上传至服务器的室外空气检测设备，用于接收室外空气检测设备上传的检测数据并存储的服务器，用于获取服务器存储的检测数据并显示，根据所述检测数据发送相应控制指令给控制设备的智能终端，用于根据接收的控制指令执行相应的控制操作的控制设备；所述室外空气检测设备与服务器连接，所述服务器与智能终端连接，所述智能终端与控制设备连接。

在本实用新型实施例中，室外空气检测设备，可以是一个室外空气检测仪，也可以包括至少两个室外空气检测仪，优选包括至少两个室外空气检测仪，即可以根据检测范围在室外布置多个室外空气检测仪。智能终端可以是智能手机、平板电脑或者PC，智能终端内置有应用平台APP，可以通过应用平台APP给控制设备发送控制指令。

图2示出了本实用新型实施例提供的主板模块的框架图，详述如下：

室外空气检测仪的主板模块包括主板芯片、3G模块、WIFI模块、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、光照传感器、网关、电源模块，3G模块、WIFI模块、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、光照传感器、网关、电源模块分别与主板芯片连接。

在本实用新型实施例中，主板模块还包括SD卡，SD卡与主板芯片连接。用于离线或掉线时保存室外空气检测数据。当室外空气检测仪检测到掉线后，将传感器采集的检测数据整合后存储到SD卡中，如果是出现断电情况，可以通过太阳能或蓄电池给室外空气检测仪供电，将室外空气检测数据存储在SD卡中，待与服务器通讯正常后，再读取SD卡中的室外空气检测数据发送到服务器。

在本实用新型实施例中，主板模块还包括包括Zigbee模块，Zigbee模块与主板芯片连接，至少两个室外空气检测仪之间通过Zigbee模块形成Zigbee无线自组网络。Zigbee模块有三种不同类型的设备，分别叫做协调节点、路由节点、终端节点。协调节点有且只有一个，是组建网络的核心，可创建自己的ZigBee无线网络，允许路由和终端节点加入此网络。路由节点和终端节点通过信道号以及唯一PANID加入网络，与协调节点形成自组网。通过程序设置其中一个室外空气检测仪的Zigbee模块作为协调节点，协调节点设置PANID与信道，并定时广播自己的网络信息。终端节点全信道扫描，当在某个信道上扫描到网络信息，发送一个握手信号到协调节点，协调节点收到信号后，返回一个确认值，并分配一个网络地址，终端节点将自己的PANID修改成当前网络的PANID，即成功加入该网络。

作为本实用新型的另一优选实施例，为了提高自组网效率，可以通过程序将环境监测设备中的所有Zigbee模块中的PANID设置为相同，协调节点设置PANID与信道，并定时广播自己的网络信息后，终端节点不用扫描全信道，可以快速的找到Zigbee无线自组网络。

室外空气检测仪通过各传感器采集空气环境参数，如果室外空气检测设备中的室外空气检测仪较多的话，还可以通过程序设置一个或多个路由节点，室外空气检测仪中的传感器获取到室外空气检测数据后，终端节点通过Zigbee无线自组网络将室外空气检测数据传输给路由节点，再由路由节点传输给协调节点，或者直接传输给协调节点。最终由协调节点将收集到的室外空气检测数据上传至服务器。

在本实用新型实施例中，主板模块包括3G模块、WIFI模块，室外空气检测设备通过3G模块或WIFI模块与服务器连接，服务器通过3G模块或WIFI模块与智能终端连接，智能终端通过3G模块或WIFI模块与控制设备连接。室外环境监测仪的传感器采集到室外空气检测数据，可以通过3G模块或WIFI模块将当前室外空气检测数据上传至服务器，采用3G模块或WIFI模块的无线传输方式，在有WIFI的环境下可以采用WIFI模块传输数据，在WIFI覆盖不到的地方采用3G模块的传输方式，也可以在室外空气检测仪内集成4G模块，采用4G模块进行传输。这样在网络数据传输时极大地降低了丢包率，也减少了布线布网的成本，同时保证传输实时性。整个传输过程采用无线传输的方式，所有的监测点无论距离远近，数据均通过网络汇总到服务器，可通过后台远程获取各个检测点的实时数据，实现对所有检测点的统一管理以及维护。

主板模块各模块的功能如下：

1、主板芯片：采集多种传感器数据并通过WIFI/3G网络发送到服务器。

2、风速传感器：用于检测室外风速大小，并通过定时器捕获将数据传递给主板芯片。

3、风向传感器：用于检测室外风向数据，并通过ADC接口传递给主板芯片。

4、雨量传感器：用于检测室外雨量大小，并通过定时器捕获传递给主板芯片。

5、光照传感器：用于检测室外光照强度大小，并通过ADC接口传递给主板芯片。

6、WIFI模块：传感器获取的室外空气检测数据、定位信息以及开关数据通过WIFI模块传给服务器，同时接收服务器传回的控制信息。

7、3G模块：附带3G卡，传感器获取的检测数据、定位信息以及开关数据可通过3G信号传给服务器，同时接收服务器传回的控制信息。

8、Zigbee模块：用于组成Zigbee网络，传输传感器获取的空气检测数据。

9、SD卡：用于存储掉线时间内的检测数据，并当网络正常连通后将该检测数据重新传给远程服务器。

10、网关：作为网关，室外环境检测仪的网关作为节点，接收节点发送的开关状态并将该状态透传至主板模块，主板模块将该状态通过无线模块（WIFI/3G）发送到服务器，主板模块接收到服务器发送过来的开关命令，透传至网关从而对节点开关状态进行控制。

11、电源模块：用于给主板模块和辅板模块供电。在本实用新型实施例中，电源模块为太阳能电池板。

图3示出了本实用新型实施例提供的辅板模块的框架图，详述如下：

室外空气检测仪的辅板模块包括辅板芯片、温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器、SO₂传感器、NO₂传感器、CO传感器、O₃传感器、GPS模块，温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器、SO₂传感器、NO₂传感器、CO传感器、O₃传感器、GPS模块分别与辅板芯片连接。

辅板模块各模块的功能如下：

1、辅板芯片：采集传感器数据，并通过串口发送到主板芯片上整合数据。

2、温湿度传感器：用于检测室外温湿度数据，并通过I2C接口传递给辅板芯片。

3、气压传感器：用于检测室外气体压力数据，并通过I2C接口传递给辅板芯片。

4、颗粒物传感器：用于检测室外PM10、PM2.5数据，并通过SPI接口传递给辅板芯片。

5、SO2传感器：用于检测室外SO2浓度数据，并通过ADC接口传递给辅板芯片。

6、NO2传感器：用于检测室外NO2浓度数据，并通过ADC接口传递给辅板芯片。

7、CO传感器:用于检测室外CO浓度数据，并通过ADC接口传递给辅板芯片。

8、O3传感器：用于检测室外O3浓度数据，并通过ADC接口传递给辅板芯片。

9、GPS模块：用于定位当前所处纬度、经度、高度，并通过串口接口传递给辅板芯片。

辅板模块采集环境参数后将其整合通过串口发送给主板模块的主板芯片，主板芯片接收到辅板模块发送过来的检测数据后，将其与自身传感器采集的环境参数进行整合，通过WIFI或3G无线模块发送到服务器上。GPS定位信息和节点对应的开关状态的数据直接通过WIFI或3G无线模块透传至服务器。

在本实用新型实施例中，控制设备包括节点芯片、继电器、插座。控制设备接收从网关传送过来的控制指令（即开关命令），通过对继电器的操作达到开关盒内插座的电的通断，并定时向网关发送对应的开关状态。

在本实用新型实施例中，智能终端发送控制指令到室外空气检测仪的主板芯片，由主板芯片通过串口透传至网关，网关对节点芯片发送开关命令，节点芯片响应命令，通过继电器实时改变开关的状态，同时将当前开关状态传输给网关，由网关通过串口传送给主板芯片，再由主板芯片将开关状态回传至服务器，智能终端获许控制设备的开关状态并显示。

智能终端设置有预设达标阈值，通过将获取到的检测数据与预设达标阈值进行对比，如果检测数据超过预设达标阈值，说明当前环境不达标，智能终端发送相应的控制指令给控制设备，开启或关闭控制设备的开关，改善当前环境。用户也可以手动对控制设备进行控制，在查看到当前检测数据后，根据提示或者根据经验选择是否开启或关闭控制设备的开关。控制设备根据接收到的控制指令执行控制操作。

在硬件结构上，为了应对各种户外极端恶劣天气，室外空气检测仪加上避雷针，能够有效避免雷电。此外，所有气体传感器内置在封闭的电源箱里，通过空气泵把外部的气体抽到箱体内，达到既不与外部环境直接接触，又可以检测外部气体的效果，实现了抵御外部风霜雨雪等恶劣天气的。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种室外空气检测系统，其特征在于，所述系统包括：用于采集室外空气并进行检测，将检测数据上传至服务器的室外空气检测设备，用于接收室外空气检测设备上传的检测数据并存储的服务器，用于获取服务器存储的检测数据并显示，根据所述检测数据发送相应控制指令给控制设备的智能终端，用于根据接收的控制指令执行相应的控制操作的控制设备；所述室外空气检测设备与服务器连接，所述服务器与智能终端连接，所述智能终端与控制设备连接；其中，所述室外空气检测设备包括至少两个室外空气检测仪，所述室外空气检测仪包括主板模块，所述主板模块包括主板芯片和Zigbee模块，所述Zigbee模块与主板芯片连接，所述至少两个室外空气检测仪之间通过Zigbee模块形成Zigbee无线自组网络。

2.如权利要求1所述的室外空气检测系统，其特征在于，所述主板模块还包括3G模块、WIFI模块、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、光照传感器、网关、电源模块，所述3G模块、WIFI模块、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、光照传感器、网关、电源模块分别与主板芯片连接。

3.如权利要求2所述的室外空气检测系统，其特征在于，所述室外空气检测仪还包括辅板模块，所述辅板模块包括辅板芯片、温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器、SO₂传感器、NO₂传感器、CO传感器、O₃传感器、GPS模块，所述温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器、SO₂传感器、NO₂传感器、CO传感器、O₃传感器、GPS模块分别与辅板芯片连接。

4.如权利要求2所述的室外空气检测系统，其特征在于，所述室外空气检测设备通过3G模块或WIFI模块与服务器连接，所述服务器通过3G模块或WIFI模块与智能终端连接，所述智能终端通过3G模块或WIFI模块与控制设备连接。

5.如权利要求2所述的室外空气检测系统，其特征在于，所述主板模块还包括SD卡，所述SD卡与主板芯片连接。

6.如权利要求2所述室外空气检测系统，其特征在于，所述电源模块为太阳能电池板。

7.如权利要求1所述的室外空气检测系统，其特征在于，所述控制设备包括节点芯片、继电器、插座。