CN209570832U

CN209570832U - 一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统

Info

Publication number: CN209570832U
Application number: CN201920491777.0U
Authority: CN
Inventors: 李玲; 任伟
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2019-11-01
Anticipated expiration: 2029-04-12

Abstract

一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，包括管理监控总机、网络平台和单元装置三部分：管理监控总机包括网络接口、管理控制终端和管理室电源；网络平台包括云平台和智能网关；单元装置包括物联网控制器、边缘控制器、感知检测装置、应用执行装置和单元电源；所述管理监控总机安装在智能建筑管理室，用于物业公司实时完成各个单元的空气质量监控；所述网络平台，用于连接智能建筑管理室和单元装置，可以实现物联网通信、云存储和分析等功能；所述单元装置安装在建筑各个单元内，用于实时采集空气质量参数和控制应用执行装置；一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统可以实现智能建筑各单元的环境参数做出基于物联网技术的网络化、信息化监控。

Description

一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统

技术领域

本实用新型属于建筑领域，尤其涉及一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统。

背景技术

智能建筑是以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、装置、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。

传统的空气监控系统主要是采用换气、通风和过滤装置，对于室内空气的监控采用孤立的采集设备来实现环境的监测，再利用排风机、空调、空气净化器等设备的人工操作实现室内外空气的换气通风和室内空气的过滤等，达到对于空气质量的调节。智能建筑管理者和用户都不能够实时监控掌握建筑室内空气环境参数，也没有办法实现整个智能建筑内所有单元的空气质量参数的全面监控和实时在线分析计算，智能建筑管理平台与建筑内各个单元空气监控系统没有实现信息共享和互联互通，形成了一个个信息孤岛，而且多采用有线的方式，施工安装复杂，维护和管理效率低下，并且能耗较高。目前，缺失一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，能够对于智能建筑各单元的环境参数做出基于物联网技术的网络化、信息化监控。

发明内容

本实用新型的主要目的在于克服上述技术的不足，而提供一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统。本系统可以用于智能建筑各单元和管理室，可以在空气质量上实现基于物联网的实时监控，营造智能舒适的环境。本装置无论在技术上、经济上和环保上都是完全可行的。

实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，包括管理监控总机、网络平台和单元装置三部分。管理监控总机包括网络接口、管理控制终端和管理室电源；网络平台包括云平台和智能网关；单元装置包括物联网控制器、边缘控制器、感知检测装置、应用执行装置和单元电源。

其特征在于：

所述管理监控总机安装在智能建筑管理室，用于物业公司实时完成各个单元的空气质量监控，可以实现参数设置、数据统计分析、显示和人机交互等功能。

所述网络平台包括云平台和智能网关，用于连接智能建筑管理室和单元装置，可以实现物联网通信、云存储和分析等功能。

所述单元装置安装在建筑各个单元内，用于实时采集空气质量参数，并通过智能网关上传数据到云平台服务器，受管理监控总机控制，同时控制应用执行装置，可以实现房间空气净化。

所述网络接口连接云平台和管理控制终端；

所述管理控制终端连接到网络接口，采用计算机主机和和17寸电容触摸屏作为管理控制终端；

所述管理室电源连接到管理控制终端，用于供给整个管理监控总机电能，采用交流220V输出；

所述云平台连接智能网关和网络接口，由云平台服务商提供云端服务器和云服务，安装在云平台服务商机房，可以实现云计算、云存储等功能；

所述智能网关连接云平台和物联网控制器，安装在物业服务园区，按照园区大小，以智能网关为圆心点，每2千米半径面积安装一个，可以实现对各个单元物联网控制器的物联网智能联网。

进一步，智能网关采用无线wifi模式接入互联网连接云平台；智能网关与各个单元物联网控制器采用LoRa物联网无线通信方式；

所述物联网控制器连接智能网关、感知检测装置、应用执行装置和边缘控制器，受管理控制终端和边缘控制器的控制，装有物联网通信模组、控制芯片和带光耦隔离的继电器，实现数据采集和处理，控制应用执行装置净化空气；

进一步，所述物联网通信模组采用LoRa通信模组，所述控制芯片采用STM8L052C6T6；

所述边缘控制器连接到物联网控制器，通过物联网控制器得到感知检测装置的测量数据，对数据进行边缘计算，装有DSP信号处理芯片，通过物联网控制器控制应用执行装置的运行状态。

所述感知检测装置连接到物联网控制器和应用执行装置，包括多种空气质量检测用传感器，有气体传感器、电化学传感器、激光传感器；

所述应用执行装置连接到感知检测装置和物联网控制器，装有复合过滤网和离心风机；

所述单元电源采用采用多路开关电源和电池供电，包括交流220V和直流24V、5V和3.6V输出，为单元装置提供电能。

有益效果：一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统性能实用完善，成本低、可靠性高。一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，可以实现建筑单元内空气质量的网络化监控，实现代替人工来及时和有效的改善室内空气质量。实践证明，本系统可以用于智能建筑室内安装，可以空气质量上实现基于物联网的智能监控，营造智能舒适的室内空气环境，无论在技术上、经济上和环保上都是完全可行的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实例所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施实例，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是本实用新型的总体结构框图。

图2是本实用新型的多单元配置图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。其结构框图如说明书附图1所示，多单元配置图如说明书附图2所示。一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，包括管理监控总机、云平台和单元装置三部分。管理监控总机包括网络接口、管理控制终端和管理室电源；单元装置包括物联网控制器、边缘控制器、感知检测装置、应用执行装置和单元电源。其特征在于：

所述管理监控总机安装在智能建筑管理室，用于物业公司完成各个单元的空气质量监控，可以实现参数设置、数据统计分析、显示和人机交互等功能。

所述网络接口连接云平台和管理控制终端，管理控制终端通过网络接口接入互联网，登陆云平台网络地址，打开用户云平台客户端，实现在线访问云平台所存储的建筑各个单元空气质量数据；

所述管理控制终端连接到网络接口，采用计算机主机和和17寸电容触摸屏作为管理控制终端，通过网络接口实现在线访问、统计、分析和处理云平台服务器存储的建筑各个单元的空气质量数据，通过控制物联网控制器来控制不同单元的应用执行装置，实现建筑各个单元空气质量监控；

进一步，管理控制终端基于云平台在线搭建客户端应用页面，添加各单元设备、传感器和应用场景，通过管理控制终端的客户端页面可显示、设置空气质量工作参数，监控整个装置的运行状况和参数，可以通过触摸屏调整工作参数，主要面对智能建筑物业管理；

更进一步，智能网关可以在2千米半径面积范围内智能识别物联网模组和实现通信连接；

所述物联网控制器连接智能网关、感知检测装置、应用执行装置和边缘控制器，受管理控制终端和边缘控制器的控制，装有LoRa通信模组、控制芯片和带光耦隔离的继电器，实现数据采集和处理，接收管理控制终端和边缘控制器的命令控制应用执行装置净化空气；

进一步，管理控制终端和边缘控制器至少一个发出控制信号来控制物联网控制器的通断状态，物联网控制器的通断状态控制应用执行装置的电源，物联网控制器处于通的状态时，物联网控制器的继电器闭合应用执行装置运行；

更进一步，所述LoRa通信模组采用LoRa物联网通信方式与智能网关无线连接；所述控制芯片采用STM8L052C6T6，用于控制整个单元装置的运行；

所述边缘控制器连接到物联网控制器，通过物联网控制器得到感知检测装置的测量数据，对数据进行边缘计算，实时分析处理，装有DSP信号处理芯片，通过物联网控制器控制应用执行装置的运行状态；

进一步，边缘控制器通过物联网控制器接收管理控制终端设置的空气质量参数阈值，当实时空气质量参数在预设的空气质量参数阈值范围内时，系统待机，低功耗运行，当实时空气质量参数超出预设的空气质量参数阈值范围时，边缘控制器发出控制信号，通过物联网控制器控制应用执行装置启动，调整空气质量，直至满足预设的参数范围，进入待机状态；

所述感知检测装置连接到物联网控制器和应用执行装置，包括多种空气质量检测用传感器，有气体传感器、电化学传感器、激光传感器，用于检测烟雾、可燃气体、甲醛、苯、TVOC、PM10和PM2.5等有害气体和颗粒物；

进一步，感知检测装置可以实时测量应用执行装置的运行状态；

所述应用执行装置连接到感知检测装置和物联网控制器，装有复合过滤网和离心风机，受物联网控制器控制，用于实现空气净化的作用；

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，其特征在于：包括管理监控总机、网络平台和单元装置三部分：管理监控总机包括网络接口、管理控制终端和管理室电源；网络平台包括云平台和智能网关；单元装置包括物联网控制器、边缘控制器、感知检测装置、应用执行装置和单元电源。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，其特征在于：所述管理监控总机安装在智能建筑管理室；所述网络接口连接云平台和管理控制终端；所述管理控制终端连接到网络接口，采用计算机主机和17寸电容触摸屏作为管理控制终端；所述管理室电源连接到管理控制终端，采用交流220V输出。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，其特征在于：所述网络平台连接智能建筑管理室和单元装置；所述云平台连接智能网关和网络接口，安装在云平台服务商机房；所述智能网关连接云平台和物联网控制器，安装在物业服务园区，每2千米半径面积安装一个，智能网关采用无线wifi模式接入互联网连接云平台，采用LoRa物联网无线通信方式连接各个单元物联网控制器。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能建筑用空气监控系统，其特征在于：所述单元装置安装在建筑各个单元内；所述物联网控制器连接智能网关、感知检测装置、应用执行装置和边缘控制器，装有物联网通信模组、控制芯片和带光耦隔离的继电器；所述物联网通信模组采用LoRa通信模组，所述控制芯片采用STM8L052C6T6；所述边缘控制器连接到物联网控制器，装有DSP信号处理芯片；所述感知检测装置连接到物联网控制器和应用执行装置，包括多种空气质量检测用传感器，有气体传感器、电化学传感器、激光传感器；所述应用执行装置连接到感知检测装置和物联网控制器，装有复合过滤网和离心风机；所述单元电源采用多路开关电源和电池供电，包括交流220V和直流24V、5V和3.6V输出。