CN207689447U - 一氧化碳实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种一氧化碳实时监测系统，包括一氧化碳监测模块、控制器、射频模块、网关设备、服务器和移动终端。克服传统本地一氧化碳监测系统不能联网，无手机程序不能实时无地域限制监测的缺陷，通过网关设备、服务器和移动终端之间的通信，将一氧化碳监测数值传递给移动终端，满足客户实时监测的需求。

Description

一氧化碳实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及安全监测技术领域，尤其是涉及一种一氧化碳实时监测系统。

背景技术

电化学一氧化碳气体传感器采用密闭结构设计，其结构是由电极、过滤器、透气膜、电解液、电极引出线、壳体组成。一氧化碳气体传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能，与相应的控制装置一同构成了环境检测或监测报警系统，但是现有技术中，无法实现一氧化碳浓度数据的远程监测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种一氧化碳实时监测系统，以缓解了一氧化碳浓度数据远程监测的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种一氧化碳实时监测系统，包括：一氧化碳监测模块、控制器、射频模块、网关设备、服务器和移动终端；

一氧化碳监测模块，用于与控制器连接，采集环境中一氧化碳浓度数据，向控制器传输一氧化碳浓度数据；

控制器，用于与一氧化碳监测模块和射频模块连接，接收一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，向射频模块传输一氧化碳浓度数据；

射频模块，用于与控制器和网关设备连接，接收控制器传输的一氧化碳浓度数据，向网关设备传输一氧化碳浓度数据；

网关设备，用于与射频模块连接，与服务器通过移动网络连接，接收射频模块传输的一氧化碳浓度数据，向服务器传输一氧化碳浓度数据；

服务器，用于与网关设备和移动终端分别通过移动网络连接，接收网关设备传输的一氧化碳浓度数据，向移动终端传输一氧化碳浓度数据；

移动终端，用于与服务器通过移动网络连接，接收服务器传输的一氧化碳浓度数据。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，系统还包括：传感器阈值比较模块和蜂鸣器驱动模块；

传感器阈值比较模块，用于与一氧化碳监测模块和控制器连接，接收一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，将一氧化碳浓度数据与预设的阈值进行比较，若一氧化碳浓度数据高于预设的阈值，则触发控制器读取一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据并且向蜂鸣器驱动模块传输信号；

蜂鸣器驱动模块，用于与控制器连接，接收控制器信号，驱动蜂鸣器运行。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，系统还包括：

供电模块，用于与控制器连接，向控制器供电；

结合第一方面的第二种可能，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，供电模块包括：

电源，用于与内部稳压电源模块连接，向内部稳压电源模块输出电压；

内部稳压电源模块，用于与电源和控制器连接，接收电源输出的电压，将该电压转换成控制器需要的电压，向控制器输出转换后的电压。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，系统还包括：

电池电压采集模块，用于与电源和控制器连接，获取电源的电压，并且将电源的电压传输给控制器。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种一氧化碳实时监测系统，包括：一氧化碳监测模块、控制器、射频模块、网关设备和移动终端；

一氧化碳监测模块，用于与控制器连接，采集环境中一氧化碳浓度数据，向控制器传输一氧化碳浓度数据；

控制器，用于与一氧化碳监测模块和射频模块连接，接收一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，向射频模块传输一氧化碳浓度数据；

射频模块，用于与控制器和网关设备连接，接收控制器传输的一氧化碳浓度数据，向网关设备传输一氧化碳浓度数据；

网关设备，用于与射频模块连接，与移动终端通过无线局域网连接，接收射频模块传输的一氧化碳浓度数据，向移动终端传输一氧化碳浓度数据；

移动终端，用于与网关设备通过无线局域网连接，接收网关设备传输的一氧化碳浓度数据。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，系统还包括：传感器阈值比较模块和发光二极管驱动模块；

传感器阈值比较模块，用于与所述一氧化碳监测模块和控制器连接，接收所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，将一氧化碳浓度数据与预设的阈值进行比较，若一氧化碳浓度数据高于预设的阈值，则触发控制器读取所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据并且向发光二极管驱动模块传输信号；

发光二极管驱动模块，用于与所述控制器连接，接收所述控制器信号，驱动发光二极管运行。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，系统还包括：

供电模块，用于与控制器连接，向控制器供电；

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，一氧化碳监测模块包括：

一氧化碳传感器，用于采集环境中一氧化碳浓度数据，并且与传感器采集单元连接，向传感器采集单元输出电流信号；

传感器采集单元，用于与一氧化碳传感器、控制器和传感器阈值比较模块连接，接收一氧化碳传感器输出的电流信号，并将该电流信号转换成电压再进行比例放大，再转换成相应的一氧化碳浓度数据，向控制器和传感器阈值比较模块输出一氧化碳浓度数据；

结合第二方面的第三种可能，本实用新型实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，传感器采集单元包括：

温度获取单元，用于获取一氧化碳传感器所处环境中的温度，将该温度向控制器传输。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供一种一氧化碳实时监测系统，包括一氧化碳监测设备和网关设备、服务器和移动终端。克服传统本地一氧化碳监测系统不能联网，无手机程序不能实时无地域限制监测的缺陷，通过网关设备、服务器和移动终端之间的通信，将一氧化碳监测数值传递给移动终端，满足客户实时监测的需求。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种一氧化碳实时监测系统结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种一氧化碳实时监测系统结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的传感器采集单元的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的传感器阈值比较模块的电路图；

图5为本实用新型实施例提供的射频模块的电路图；

图6为本实用新型实施例提供的蜂鸣器驱动模块的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种一氧化碳实时监测系统进行详细介绍，

参见图1所示的一种一氧化碳实时监测系统的结构框图，一种一氧化碳实时监测系统，包括：一氧化碳监测模块11、控制器12、射频模块13、网关设备14、服务器15和移动终端16；

一氧化碳监测模块11，用于与控制器12连接，采集环境中一氧化碳浓度数据，向控制器12传输一氧化碳浓度数据；

控制器12，用于与一氧化碳监测模块11和射频模块13连接，接收一氧化碳监测模块11输出的一氧化碳浓度数据，向射频模块13传输一氧化碳浓度数据；该控制器12可以是单片机，单片机型号为STM32F103，运行32位程序，内核为ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作频率72MHz。

射频模块13，用于与控制器12和网关设备14连接，接收控制器12传输的一氧化碳浓度数据，向网关设备14传输一氧化碳浓度数据，射频模块13的电路如图5所示。射频模块13选用的成熟芯片CC2400，通过串行外设接口与控制器12进行通信，由控制器12进行配置收发模式。遵循通信协议进行数据收发，将一氧化碳的浓度数据通过网关设备14，服务器15，实时传送到网络，实现线上报警，实现一氧化碳的监测和报警不受地域限制。

网关设备14，用于与射频模块13连接，与服务器15通过移动网络连接，接收射频模块13传输的一氧化碳浓度数据，向服务器15传输一氧化碳浓度数据；网关设备14可以是zigbee网关。

服务器15，用于与网关设备14和移动终端16分别通过移动网络连接，接收网关设备14传输的一氧化碳浓度数据，向移动终端16传输一氧化碳浓度数据；

移动终端16，用于与服务器15通过移动网络连接，接收服务器15传输的一氧化碳浓度数据。移动终端16可以是手机和平板电脑等。

射频模块13连接到网关；网关通过无线局域网连接到路由器，再通过移动网络连接到服务器15；一氧化碳传感器数据通过网关和服务器15传输到网络，实现实时在线监测；

进一步的，系统还包括：传感器阈值比较模块和蜂鸣器驱动模块；

传感器阈值比较模块，用于与一氧化碳监测模块11和控制器12连接，接收一氧化碳监测模块11输出的一氧化碳浓度数据，将一氧化碳浓度数据与预设的阈值进行比较，若一氧化碳浓度数据高于预设的阈值，则触发控制器12读取一氧化碳监测模块11输出的一氧化碳浓度数据并且向蜂鸣器驱动模块传输信号，传感器阈值比较模块的电路如图4所示；

蜂鸣器驱动模块，用于与控制器12连接，接收控制器12信号，在环境中一氧化碳浓度数据超过阈值的时候，，驱动蜂鸣器报警，其中蜂鸣器驱动模块的电路如图6所示。

一氧化碳监测模块11包括：

一氧化碳传感器，用于采集环境中一氧化碳浓度数据，并且与传感器采集单元连接，向传感器采集单元输出电流信号；

传感器采集单元，用于与一氧化碳传感器、控制器12和传感器阈值比较模块连接，接收一氧化碳传感器输出的电流信号，并将该电流信号转换成电压再进行比例放大，再转换成相应的一氧化碳浓度数据，向控制器12和传感器阈值比较模块输出一氧化碳浓度数据，传感器采集单元的电路图如图3所示；

传感器阈值比较模块接收传感器采集单元的输出电压，如果传感器采集单元的输出电压超过阈值，控制器12此刻可能处于休眠状态，那么控制器12被唤醒读取传感器采集单元的输出电压，设置传感器采集单元的目的是为省电，控制器12可以选择休眠状态，不去采集传感器采集单元传输的数值，当超过阈值时将会触发控制器12。

其中，传感器采集单元包括：

温度获取单元，用于获取一氧化碳传感器所处环境中的温度，将该温度向控制器12传输。

温度获取单元可以是设置在传感器采集单元里面的热敏电阻，也可以是温度传感器，其作用在于监测一氧化碳传感器所处环境中的温度，在控制器12内部设有一氧化碳误差与所处温度的对照表，根据监测所获得的温度数值，控制器12能够对一氧化碳传感器监测的浓度数值进行补偿校正，是一氧化碳传感器监测得更加精确。

进一步的，系统还包括：

供电模块，用于与控制器12连接，向控制器12供电；

其中，供电模块包括：

电源，用于与内部稳压电源模块连接，向内部稳压电源模块输出电压；

内部稳压电源模块，用于与电源和控制器12连接，接收电源输出的电压，将该电压转换成控制器12需要的电压，向控制器12输出转换后的电压。内部稳压电源模块将获取的电源电压转换成控制所需的3.3V

进一步的，系统还包括：

电池电压采集模块，用于与电源和控制器12连接，获取电源的电压，并且将电源的电压传输给控制器12，这样设计能使控制器12随时监控电源的电量，能够及时提示给电源进行充电。

其次，参见图2所示的另一种一氧化碳实时监测系统的结构框图，本实用新型实施例公开了另一种一氧化碳实时监测系统，包括：一氧化碳监测模块21、控制器22、射频模块23、网关设备24和移动终端25；

一氧化碳监测模块21，用于与控制器22连接，采集环境中一氧化碳浓度数据，向控制器22传输一氧化碳浓度数据；

控制器22，用于与一氧化碳监测模块21和射频模块23连接，接收一氧化碳监测模块21输出的一氧化碳浓度数据，向射频模块23传输一氧化碳浓度数据；该控制器22可以是单片机，单片机型号为STM32F103，运行32位程序，内核为ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作频率72MHz。

射频模块23，用于与控制器22和网关设备24连接，接收控制器22传输的一氧化碳浓度数据，向网关设备24传输一氧化碳浓度数据；射频模块23选用的成熟芯片CC2400，通过串行外设接口与控制器22进行通信，由控制器22进行配置收发模式。遵循通信协议进行数据收发，将一氧化碳的浓度数据通过网关设备24，服务器，实时传送到网络，实现线上报警，实现一氧化碳的监测和报警不受地域限制。

网关设备24，用于与射频模块23连接，与移动终端25通过无线局域网连接，接收射频模块23传输的一氧化碳浓度数据，向移动终端25传输一氧化碳浓度数据网关设备24可以是zigbee网关。

移动终端25，用于与网关设备24通过无线局域网连接，接收网关设备24传输的一氧化碳浓度数据。移动终端25可以是手机和平板电脑等。

进一步的，系统还包括：传感器阈值比较模块和发光二极管驱动模块；

传感器阈值比较模块，用于与所述一氧化碳监测模块21和控制器22连接，接收所述一氧化碳监测模块21输出的一氧化碳浓度数据，将一氧化碳浓度数据与预设的阈值进行比较，若一氧化碳浓度数据高于预设的阈值，则触发控制器22读取所述一氧化碳监测模块21输出的一氧化碳浓度数据并且向发光二极管驱动模块传输信号；

发光二极管驱动模块，用于与所述控制器22连接，接收所述控制器22信号，，在环境中一氧化碳浓度数据超过阈值的时候，驱动发光二极管闪光报警。

进一步的，系统还包括：

供电模块，用于与控制器22连接，向控制器22供电；

供电模块包括：

电源，用于与内部稳压电源模块连接，向内部稳压电源模块输出电压；

内部稳压电源模块，用于与电源和控制器22连接，接收电源输出的电压，将该电压转换成控制器22需要的电压，向控制器22输出转换后的电压。内部稳压电源模块将获取的电源电压转换成控制所需的3.3V

进一步的，系统还包括：

电池电压采集模块，用于与电源和控制器22连接，获取电源的电压，并且将电源的电压传输给控制器22，这样设计能使控制器22随时监控电源的电量，能够及时提示给电源进行充电。

进一步的，一氧化碳监测模块21包括：

一氧化碳传感器，用于采集环境中一氧化碳浓度数据，并且与传感器采集单元连接，向传感器采集单元输出电流信号；

传感器采集单元，用于与一氧化碳传感器、控制器22和传感器阈值比较模块连接，接收一氧化碳传感器输出的电流信号，并将该电流信号转换成电压再进行比例放大，再转换成相应的一氧化碳浓度数据，向控制器22和传感器阈值比较模块输出一氧化碳浓度数据；

传感器阈值比较模块接收传感器采集单元的输出电压，如果传感器采集单元的输出电压超过阈值，控制器22此刻可能处于休眠状态，那么控制器22被唤醒读取传感器采集单元的输出电压，设置传感器采集单元的目的是为省电，控制器22可以选择休眠状态，不去采集传感器采集单元传输的数值，当超过阈值时将会触发控制器22。

其中，传感器采集单元包括：

温度获取单元，用于获取一氧化碳传感器所处环境中的温度，将该温度向控制器22传输。

温度获取单元可以是设置在传感器采集单元里面的热敏电阻，也可以是温度传感器，其作用在于监测一氧化碳传感器所处环境中的温度，在控制器22内部设有一氧化碳误差与所处温度的对照表，根据监测所获得的温度数值，控制器22能够对一氧化碳传感器监测的浓度数值进行补偿校正，是一氧化碳传感器监测得更加精确。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种一氧化碳实时监测系统，其特征在于，包括：一氧化碳监测模块、控制器、射频模块、网关设备、服务器和移动终端；

一氧化碳监测模块，用于与控制器连接，采集环境中一氧化碳浓度数据，向控制器传输一氧化碳浓度数据；

控制器，用于与所述一氧化碳监测模块和射频模块连接，接收所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，向射频模块传输一氧化碳浓度数据；

射频模块，用于与所述控制器和网关设备连接，接收所述控制器传输的一氧化碳浓度数据，向网关设备传输一氧化碳浓度数据；

网关设备，用于与所述射频模块连接，与服务器通过移动网络连接，接收所述射频模块传输的一氧化碳浓度数据，向服务器传输一氧化碳浓度数据；

服务器，用于与所述网关设备和所述移动终端分别通过移动网络连接，接收所述网关设备传输的一氧化碳浓度数据，向移动终端传输一氧化碳浓度数据；

移动终端，用于与所述服务器通过移动网络连接，接收所述服务器传输的一氧化碳浓度数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：传感器阈值比较模块和蜂鸣器驱动模块；

传感器阈值比较模块，用于与所述一氧化碳监测模块和控制器连接，接收所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，将一氧化碳浓度数据与预设的阈值进行比较，若一氧化碳浓度数据高于预设的阈值，则触发控制器读取所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据并且向蜂鸣器驱动模块传输信号；

蜂鸣器驱动模块，用于与所述控制器连接，接收所述控制器信号，驱动蜂鸣器运行。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

供电模块，用于与所述控制器连接，向所述控制器供电。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述供电模块包括：

电源，用于与内部稳压电源模块连接，向内部稳压电源模块输出电压；

内部稳压电源模块，用于与所述电源和所述控制器连接，接收所述电源输出的电压，将该电压转换成所述控制器需要的电压，向所述控制器输出转换后的电压。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

电池电压采集模块，用于与所述电源和所述控制器连接，获取所述电源的电压，并且将所述电源的电压传输给所述控制器。

6.一种一氧化碳实时监测系统，其特征在于，包括：一氧化碳监测模块、控制器、射频模块、网关设备和移动终端；

一氧化碳监测模块，用于与控制器连接，采集环境中一氧化碳浓度数据，向控制器传输一氧化碳浓度数据；

控制器，用于与所述一氧化碳监测模块和射频模块连接，接收所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，向射频模块传输一氧化碳浓度数据；

射频模块，用于与所述控制器和网关设备连接，接收所述控制器传输的一氧化碳浓度数据，向网关设备传输一氧化碳浓度数据；

网关设备，用于与所述射频模块连接，与移动终端通过无线局域网连接，接收所述射频模块传输的一氧化碳浓度数据，向移动终端传输一氧化碳浓度数据；

移动终端，用于与所述网关设备通过无线局域网连接，接收所述网关设备传输的一氧化碳浓度数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：传感器阈值比较模块和发光二极管驱动模块；

传感器阈值比较模块，用于与所述一氧化碳监测模块和控制器连接，接收所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据，将一氧化碳浓度数据与预设的阈值进行比较，若一氧化碳浓度数据高于预设的阈值，则触发控制器读取所述一氧化碳监测模块输出的一氧化碳浓度数据并且向发光二极管驱动模块传输信号；

发光二极管驱动模块，用于与所述控制器连接，接收所述控制器信号，驱动发光二极管运行。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

供电模块，用于与所述控制器连接，向所述控制器供电。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述一氧化碳监测模块包括：

一氧化碳传感器，用于采集环境中一氧化碳浓度数据，并且与传感器采集单元连接，向传感器采集单元输出电流信号；

传感器采集单元，用于与所述一氧化碳传感器、所述控制器和传感器阈值比较模块连接，接收所述一氧化碳传感器输出的电流信号，并将该电流信号转换成电压再进行比例放大，再转换成相应的一氧化碳浓度数据，向所述控制器和传感器阈值比较模块输出一氧化碳浓度数据。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述传感器采集单元包括：

温度获取单元，用于获取所述一氧化碳传感器所处环境中的温度，将该温度向所述控制器传输。