CN209911850U - 一种基于物联网的室内空气健康管理系统 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的室内空气健康管理系统，包括传感器单元和环境处理设备，其特征在于，还包括综合处理单元、无线通讯模块和网络交互终端；其中，传感器单元包括多个空气质量指标的传感器，每个传感器包含各自的气敏组件、信号处理器和通讯端口；每个传感器的气敏组件与信号处理器连接，信号处理器又与通讯端口连接；本实用新型的优点在于：基于物联网的室内空气健康管理系统，可实现室内空气质量自主调节、健康管理和显示终端实时查看，提升工作和生活空间的舒适度和健康水平。

Description

一种基于物联网的室内空气健康管理系统

技术领域

本实用新型是一种基于物联网的室内空气健康管理系统，涉及一种室内空气健康管理系统，特别是一种基于物联网的室内空气健康管理系统。

背景技术

随着社会经济的高速发展，人们对物质水平的追求不断提高，工作和生活的室内空气健康问题逐渐受到关注和重视。室内空气指标，包括PM2.5、甲醛、苯类、挥发性有机物含量以及温度、湿度、氧气浓度、一氧化碳浓度，指标过高或过低将会对人体造成不同程度的伤害，有的指标甚至可能危及生命。因此，对室内空气健康的管理，尤为重要。

传统的室内空气管理方法，通过选配相应功能的空气净化器、过滤器、空调、加湿器、制氧机、报警器等设备实现，有些设备只能通过人体感知来判断是否需要启动，尚无对所有设备进行网络化统一调配和管理的模式。因此，结合物联网技术，设计一种基于物联网的室内空气健康管理系统，可实现室内空气质量自主调节、健康管理和显示终端实时查看，提升工作和生活空间的舒适度和健康水平。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于物联网的室内空气健康管理系统，以实现室内空气的自主调节，空气质量、设备使用情况可通过网络端实时查看。

一种基于物联网的室内空气健康管理系统，包括传感器单元和环境处理设备，其特征在于，还包括综合处理单元、无线通讯模块和网络交互终端；其中，

传感器单元包括多个空气质量指标的传感器，每个传感器包含各自的气敏组件、信号处理器和通讯端口；每个传感器的气敏组件与信号处理器连接，信号处理器又与通讯端口连接；

综合处理单元包括信号接收器、综合处理器、设备控制器、红外编码器，红外编码器还包括红外发射装置，信号接收器与综合处理器连接，综合处理器又与设备控制器连接，设备控制器与红外编码器连接；

环境处理设备包括空气净化器、活性炭过滤器、空调器、加湿器、制氧器和报警器，各设备还包含各自的红外接收装置、启动器和设备本体，红外接收装置与启动器连接，启动器又与设备本体连接；

无线通讯模块包括接收单元、存储器和发射单元，接收单元与存储器连接，存储器与发射单元连接；

网络交互终端包括云存储平台、无线交互接口和显示终端，云存储平台、无线交互接口和显示终端通过网络通讯的方式互相无线连接；

工作时，各单元是这样连接的：

传感器单元中的各传感器独立工作，各传感器的气敏组件采集室内空气数据，再传入各自的信号处理器，各自的信号处理器将数据处理后将结果输入给各自的通讯端口；各传感器将各自的数据通过各自的通讯端口分别传入综合处理单元的信号接收器，信号接收器又将各自的数据输入到综合处理单元的综合处理器中，综合处理器对数据进行处理，并将处理后的数据输入设备控制器，设备控制器将处理后的数据转换后输出执行指令给红外编码器，红外编码器根据执行指令编码，并通过连接红外编码器中的红外发射装置输出红外控制信号；环境处理设备的各设备独立工作，各设备的红外接收装置分别接收红外编码器的红外控制信号，并将红外控制信号传入到启动器，启动器根据红外控制信号的指令控制设备本体执行启动或关闭操作；

综合处理单元的综合处理器同时将处理后的数据传入无线通讯模块的接收单元，接收单元收到判断结果后输入给存储器，在存储器内进行转换后形成设备状态信息并暂存，同时经发射单元将设备状态信息以无线信号的形式发出；

网络交互终端的无线交互接口接收设备状态信息，并通过无线连接的形式发送至云存储平台进行处理和存储，显示终端通过无线连接的形式访问云存储平台，查看云存储平台内的设备状态信息。

所述的传感器单元的多个空气质量指标的传感器包括，PM2.5传感器、甲醛传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器和一氧化碳传感器。

本实用新型的优点在于：基于物联网的室内空气健康管理系统，可实现室内空气质量自主调节、健康管理和显示终端实时查看，提升工作和生活空间的舒适度和健康水平。

附图说明

图1、为本实用新型结构示意图；

图2、为本实用新型工作流程图；

图3、为本实用新型传感器单元中的PM2.5传感器结构示意图；

图4、为本实用新型传感器单元中的甲醛传感器结构示意图；

图5、为本实用新型传感器单元中的温度传感器结构示意图；

图6、为本实用新型传感器单元中的湿度传感器结构示意图；

图7、为本实用新型传感器单元中的氧气传感器结构示意图；

图8、为本实用新型传感器单元中的一氧化碳传感器结构示意图；

图9、为本实用新型环境处理设备中的空气净化器结构示意图；

图10、为本实用新型环境处理设备中的活性炭过滤器结构示意图；

图11、为本实用新型环境处理设备中的空调器结构示意图；

图12、为本实用新型环境处理设备中的加湿器结构示意图；

图13、为本实用新型环境处理设备中的制氧器结构示意图；

图14、为本实用新型环境处理设备中的报警器结构示意图。

其中，1为传感器单元，2为综合处理单元，3为环境处理设备，4为无线通讯模块，5为网络交互终端，6为PM2.5传感器，7为甲醛传感器，8为温度传感器，9为湿度传感器，10为氧气传感器，11为一氧化碳传感器，12为气敏组件，13为信号处理器，14为通讯端口，15为信号接收器，16为综合处理器，17为设备控制器，18为红外编码器，19为空气净化器，20为活性炭过滤器，21为空调器，22为加湿器，23为制氧器24为报警器，25为红外接收装置，26为启动器，27为空气净化器设备本体，28为接收单元，29为存储器，30为发射单元，31为云存储平台，32为无线交互接口，33为显示终端。

具体实施方式

一种基于物联网的室内空气健康管理系统，包括传感器单元和环境处理设备，其特征在于，还包括综合处理单元、无线通讯模块和网络交互终端；其中，

传感器单元包括多个空气质量指标的传感器，每个传感器包含各自的气敏组件、信号处理器和通讯端口；每个传感器的气敏组件与信号处理器连接，信号处理器又与通讯端口连接；

综合处理单元包括信号接收器、综合处理器、设备控制器、红外编码器，红外编码器还包括红外发射装置，信号接收器与综合处理器连接，综合处理器又与设备控制器连接，设备控制器与红外编码器连接；

环境处理设备包括空气净化器、活性炭过滤器、空调器、加湿器、制氧器和报警器，各设备还包含各自的红外接收装置、启动器和设备本体，红外接收装置与启动器连接，启动器又与设备本体连接；

无线通讯模块包括接收单元、存储器和发射单元，接收单元与存储器连接，存储器与发射单元连接；

网络交互终端包括云存储平台、无线交互接口和显示终端，云存储平台、无线交互接口和显示终端通过网络通讯的方式互相无线连接；

工作时，各单元是这样连接的：

传感器单元中的各传感器独立工作，各传感器的气敏组件采集室内空气数据，再传入各自的信号处理器，各自的信号处理器将数据处理后将结果输入给各自的通讯端口；各传感器将各自的数据通过各自的通讯端口分别传入综合处理单元的信号接收器，信号接收器又将各自的数据输入到综合处理单元的综合处理器中，综合处理器对数据进行处理，并将处理后的数据输入设备控制器，设备控制器将处理后的数据转换后输出执行指令给红外编码器，红外编码器根据执行指令编码，并通过连接红外编码器中的红外发射装置输出红外控制信号；环境处理设备的各设备独立工作，各设备的红外接收装置分别接收红外编码器的红外控制信号，并将红外控制信号传入到启动器，启动器根据红外控制信号的指令控制设备本体执行启动或关闭操作；

综合处理单元的综合处理器同时将处理后的数据传入无线通讯模块的接收单元，接收单元收到判断结果后输入给存储器，在存储器内进行转换后形成设备状态信息并暂存，同时经发射单元将设备状态信息以无线信号的形式发出；

网络交互终端的无线交互接口接收设备状态信息，并通过无线连接的形式发送至云存储平台进行处理和存储，显示终端通过无线连接的形式访问云存储平台，查看云存储平台内的设备状态信息。

所述的传感器单元的多个空气质量指标的传感器包括，PM2.5传感器、甲醛传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器和一氧化碳传感器。

具体设计方案如下：

一种基于物联网的室内空气健康管理系统，包括：传感器单元、综合处理单元、环境处理设备、无线通讯模块、网络交互终端。

传感器单元包括：PM2.5传感器、甲醛传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器，各传感器还包含气敏组件、信号处理器、通讯端口。各传感器的气敏组件经信号处理器与通讯端口通过电信号连接，各传感器的气敏组件与室内空气接触，采集室内空气指数经信号处理器分析后将结果输入给通讯端口。各传感器独立工作，采集室内当前空气指数经通讯端口输出。

综合处理单元包括：信号接收器、综合处理器、设备控制器、红外编码器，信号接收器经综合处理器与设备控制器通过电信号连接，设备控制器与红外编码器通过电信号连接。综合处理器内预置了优质室内空气参数的指数和算法，信号接收器将当前室内空气指数输入综合处理器并进行指数转换、对比，综合处理器输出判断结果给设备控制器，经设备控制器转换后输出执行指令给红外编码器，红外编码器根据执行指令编码后输出红外控制信号。

环境处理设备包括：空气净化器、活性炭过滤器、空调器、加湿器、制氧器、报警器，各设备还包含红外接收装置、启动器和设备本体。各设备独立工作，红外接收装置经启动器与设备本体通过电信号连接，红外接收装置接收红外控制信号匹配后输入给启动器，启动器控制各设备本体执行启动或关闭操作。

无线通讯模块包括：接收单元、存储器、发射单元，接收单元经存储器与发射单元通过电信号连接。接收单元收到判断结果后输入给存储器，在存储器内进行转换后形成设备状态信息并暂存，然后经发射单元将设备状态信息以无线信号的形式发出。

网络交互终端包括：云存储平台、无线交互接口、显示终端，各设备通过网络通讯的方式无线连接。无线交互接口接收设备状态信息，并通过无线连接的形式发送至云存储平台进行处理和存储，显示终端通过无线连接的形式访问云存储平台，可以查看云存储平台内的设备状态信息。

传感器单元经综合处理单元与无线通讯模块通过电信号连接，综合处理单元与环境处理设备通过红外通讯无线连接，无线通讯模块与网络交互终端通过网络通讯无线连接。传感器单元中各传感器的通讯端口与综合处理单元中的信号接收器通过电信号连接，综合处理单元接收传感器单元经通讯端口输入的室内当前空气指数并进行转换、对比和处理，最后通过综合处理单元的红外编码器输出红外控制信号。综合处理单元中综合处理器与无线通讯模块中接收单元通过电信号连接，综合处理单元将判断结果输入给无线通讯模块。综合处理单元中红外编码器与环境处理设备中各设备的红外接收装置通过红外信号无线连接，控制环境处理设备中各设备的启动或关闭。无线通讯模块中发射单元与网络交互终端中无线交互接口通过网络通讯无线连接，将无线通讯模块中存储器内的当前设备状态信息传递到网络交互终端的显示终端供用户实时查看。

具体的，一种基于物联网的室内空气管理系统使用时，传感器单元、综合处理单元、环境处理设备、无线通讯模块放置于室内，网络交互终端在网络云虚拟空间内。接通传感器单元、综合处理单元、环境处理设备、无线通讯模块、网络交互终端电源。传感器单元中PM2.5传感器、甲醛传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器采集室内PM2.5浓度、甲醛浓度、温度、湿度、氧气浓度、一氧化碳浓度，室内当前空气指数在综合处理单元中综合处理器内转换、对比和处理，综合处理单元中综合处理器内预置了优质空气参数的指数和算法，当室内当前空气PM2.5浓度、甲醛浓度、温度、湿度、氧气浓度、一氧化碳浓度指数超过/满足优质空气参数时，综合处理单元中红外编码器输出红外控制信号给环境处理设备中空气净化器、活性炭过滤器、空调器、加湿器、制氧器、报警器的红外接收装置，相应设备的启动器工作，设备本体执行打开/关闭，开始/停止对应的空气净化、甲醛过滤、加热/制冷、加湿、增氧、报警的功能。无线通讯模块中接收单元实时接收综合处理单元中综合处理器的判断结果，并把设备状态信息经发射单元上传至网络交互终端，网络交互终端中显示终端将设备状态信息下载，可以实时查看存储在网络交互终端中云存储平台内的设备状态信息。

实施例：

一种基于物联网的室内空气健康管理系统，包括：传感器单元1、综合处理单元2、环境处理设备3、无线通讯模块4、网络交互终端5。

传感器单元1包括：PM2.5传感器6、甲醛传感器7、温度传感器8、湿度传感器9、氧气传感器10、一氧化碳传感器11，各传感器还包含气敏组件12、信号处理器13、通讯端口14。各传感器的气敏组件12经信号处理器13与通讯端口14通过电信号连接，各传感器的气敏组件12与室内空气接触，采集室内空气指数经信号处理器13分析后将结果输入给通讯端口14。各传感器独立工作，采集室内当前空气指数经通讯端口14输出。

综合处理单元2包括：信号接收器15、综合处理器16、设备控制器17、红外编码器18，信号接收器15经综合处理器16与设备控制器17通过电信号连接，设备控制器17与红外编码器18通过电信号连接。综合处理器16内预置了优质室内空气参数的指数和算法，信号接收器15将当前室内空气指数输入综合处理器16并进行指数转换、对比，综合处理器16输出判断结果给设备控制器17，经设备控制器17转换后输出执行指令给红外编码器18，红外编码器18根据执行指令编码后输出红外控制信号。

环境处理设备3包括：空气净化器19、活性炭过滤器20、空调器21、加湿器22、制氧器23、报警器24，各设备还包含红外接收装置25、启动器26和设备本体27。各设备独立工作，红外接收装置25经启动器26与设备本体27通过电信号连接，红外接收装置25接收红外控制信号匹配后输入给启动器26，启动器26控制各设备本体27执行启动或关闭操作。

无线通讯模块4包括：接收单元28、存储器29、发射单元30，接收单元28经存储器29与发射单元30通过电信号连接。接收单元28收到判断结果后输入给存储器29，在存储器29内进行转换后形成设备状态信息并暂存，然后经发射单元30将设备状态信息以无线信号的形式发出。

网络交互终端5包括：云存储平台31、无线交互接口32、显示终端33，各设备通过网络通讯的方式无线连接。无线交互接口32接收设备状态信息，并通过无线连接的形式发送至云存储平台31进行处理和存储，显示终端33通过无线连接的形式访问云存储平台31，可以查看云存储平台31内的设备状态信息。

传感器单元1经综合处理单元2与无线通讯模块4通过电信号连接，综合处理单元2与环境处理设备3通过红外通讯无线连接，无线通讯模块4与网络交互终端5通过网络通讯无线连接。传感器单元1中各传感器的通讯端口14与综合处理单元2中的信号接收器15通过电信号连接，综合处理单元2接收传感器单元1经通讯端口14输入的室内当前空气指数并进行转换、对比和处理，最后通过综合处理单元2的红外编码器18输出红外控制信号。综合处理单元2中综合处理器16与无线通讯模块4中接收单元28通过电信号连接，综合处理单元2将判断结果输入给无线通讯模块4。综合处理单元2中红外编码器18与环境处理设备3中各设备的红外接收装置25通过红外信号无线连接，控制环境处理设备3中各设备的启动或关闭。无线通讯模块4中发射单元30与网络交互终端5中无线交互接口32通过网络通讯无线连接，将无线通讯模块4中存储器29内的当前设备状态信息传递到网络交互终端5的显示终端33供用户实时查看。

具体的，一种基于物联网的室内空气管理系统使用时，传感器单元1、综合处理单元2、环境处理设备3、无线通讯模块4放置于室内，网络交互终端5在网络云虚拟空间内。首先执行S100步骤，接通传感器单元1、综合处理单元2、环境处理设备3、无线通讯模块4、网络交互终端5电源。系统自动进入S200步骤，传感器单元1中PM2.5传感器6、甲醛传感器7、温度传感器8、湿度传感器9、氧气传感器10、一氧化碳传感器11采集室内PM2.5浓度、甲醛浓度、温度、湿度、氧气浓度、一氧化碳浓度。然后自动进入S300步骤，室内当前空气指数在综合处理单元2中综合处理器16内转换、对比和处理。然后自动执行S400步骤，综合处理单元2中综合处理器16内预置了优质空气参数的指数和算法。当室内当前空气PM2.5浓度、甲醛浓度、温度、湿度、氧气浓度、一氧化碳浓度指数超过/满足优质空气参数时，自动进入S401/S402步骤，综合处理单元2中红外编码器18输出红外控制信号给环境处理设备3中空气净化器19、活性炭过滤器20、空调器21、加湿器22、制氧器23、报警器24的红外接收装置25，相应设备的启动器26工作，设备本体27执行打开/关闭，开始/停止对应的空气净化、甲醛过滤、加热/制冷、加湿、增氧、报警的功能。然后自动执行S500步骤，无线通讯模块4中接收单元28实时接收综合处理单元2中综合处理器16的判断结果，并把设备状态信息经发射单元30上传至网络交互终端5。最后，执行S600步骤，网络交互终端5中显示终端33将设备状态信息下载，可以实时查看存储在网络交互终端5中云存储平台31内的设备状态信息。

Claims (2)

1.一种基于物联网的室内空气健康管理系统，包括传感器单元和环境处理设备，其特征在于，还包括综合处理单元、无线通讯模块和网络交互终端；其中，

传感器单元包括多个空气质量指标的传感器，每个传感器包含各自的气敏组件、信号处理器和通讯端口；每个传感器的气敏组件与信号处理器连接，信号处理器又与通讯端口连接；

综合处理单元包括信号接收器、综合处理器、设备控制器、红外编码器，红外编码器还包括红外发射装置，信号接收器与综合处理器连接，综合处理器又与设备控制器连接，设备控制器与红外编码器连接；

环境处理设备包括空气净化器、活性炭过滤器、空调器、加湿器、制氧器和报警器，各设备还包含各自的红外接收装置、启动器和设备本体，红外接收装置与启动器连接，启动器又与设备本体连接；

无线通讯模块包括接收单元、存储器和发射单元，接收单元与存储器连接，存储器与发射单元连接；

网络交互终端包括云存储平台、无线交互接口和显示终端，云存储平台、无线交互接口和显示终端通过网络通讯的方式互相无线连接；

工作时，各单元是这样连接的：

传感器单元中的各传感器独立工作，各传感器的气敏组件采集室内空气数据，再传入各自的信号处理器，各自的信号处理器将数据处理后将结果输入给各自的通讯端口；各传感器将各自的数据通过各自的通讯端口分别传入综合处理单元的信号接收器，信号接收器又将各自的数据输入到综合处理单元的综合处理器中，综合处理器对数据进行处理，并将处理后的数据输入设备控制器，设备控制器将处理后的数据转换后输出执行指令给红外编码器，红外编码器根据执行指令编码，并通过连接红外编码器中的红外发射装置输出红外控制信号；环境处理设备的各设备独立工作，各设备的红外接收装置分别接收红外编码器的红外控制信号，并将红外控制信号传入到启动器，启动器根据红外控制信号的指令控制设备本体执行启动或关闭操作；

综合处理单元的综合处理器同时将处理后的数据传入无线通讯模块的接收单元，接收单元收到判断结果后输入给存储器，在存储器内进行转换后形成设备状态信息并暂存，同时经发射单元将设备状态信息以无线信号的形式发出；

网络交互终端的无线交互接口接收设备状态信息，并通过无线连接的形式发送至云存储平台进行处理和存储，显示终端通过无线连接的形式访问云存储平台，查看云存储平台内的设备状态信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的室内空气健康管理系统，其特征在于，所述的传感器单元的多个空气质量指标的传感器包括，PM2.5传感器、甲醛传感器、温度传感器、湿度传感器、氧气传感器和一氧化碳传感器。

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