CN214199086U - 一种空气环境检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气检测技术领域，具体公开了一种空气环境检测系统，主控单元、传感器单元、电源单元、通信单元和移动设备；所述传感器单元与通信单元分别与主控单元相连接，所述电源单元与主控单元、传感器单元和通信单元分别连接，所述移动设备与主控单元相连接，所述通信单元包括移动设备通信单元、WIFI通信单元和红外通信单元，所述主控单元还连接有执行单元，所述执行单元包括空气净化装置和报警装置。本实用新型设置有多个传感器，可以在室内根据需要检测的项目设置传感器，能够实时监测空气质量，通过主控单元分析空气质量，能够帮助室内人员积极改善室内空气环境，提高空气质量。

Description

一种空气环境检测系统

技术领域

本实用新型涉及空气检测技术领域，具体涉及一种空气环境检测系统。

背景技术

室内环境作为现代人生活和工作的场所，室内的空气质量直接影响着室内工作和生活的人民的身心健康，随着生活水平的逐步提高，人民对于生活环境的重视程度日益提高，对以对于室内空气的质量检测也逐步重视起来，准确的检测结果能够帮助室内人员积极改善室内空气环境，提高空气质量。

现有的空气检测系统对空气的测量指标单一，可扩展性差，一般情况下一个检测系统只能测试一个指标或几个指标，且不能随时扩展，或者只能同时测一个点的不同数据。也不能实现智能化科学的空气检测系统，同时当检测到空气质量较差时，不能自行进行空气净化处理，并不能真正实现基于云端的空气检测系统，也无法实现空气智能净化，这样就不能满足市场的发展需求，因此亟待研发一种可以克服上述技术缺陷的完整有效的智能化空气检测系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气环境检测系统，能够解决现有的空气检测系统对空气的测量指标单一、无法智能净化空气的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种空气环境检测系统，包括主控单元、传感器单元、电源单元、通信单元和移动设备；所述传感器单元与通信单元分别与主控单元相连接，所述电源单元与主控单元、传感器单元和通信单元分别连接，所述移动设备与主控单元相连接，所述通信单元包括移动设备通信单元、WIFI通信单元和红外通信单元，所述主控单元还连接有执行单元，所述执行单元包括空气净化装置和报警装置。

进一步的，所述传感器单元和执行单元上分别设置有功率计量单元和电源管理模块。

进一步的，所述传感器单元包括可燃气体传感器、空气质量传感器、浸水传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、甲醛传感器、温湿度传感器、烟雾传感器。

进一步的，所述空气净化装置包括除湿机、甲醛净化机、循环除尘机、加湿器、循环加热器、空气循环机；所述空气循环机与室外相连通。

进一步的，所述主控单元包含MCU、晶振电路、复位电路、MCU专用电源电路；所述主控单元连接有插座开关单元和状态指示单元。

进一步的，所述报警装置设置为声光报警器，所述报警装置设置有三个，分别为可燃气体报警器、烟雾报警器和空气质量报警器。

进一步的，所述电源单元包括变压器和电源芯片，所述电源芯片包括SY8120电源芯片、SY8303电源芯片和AMS1117 LDO电源芯片。

进一步的，所述移动设备包括PC设备和手机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型设置有多个传感器，可以在室内根据需要检测的项目设置传感器，传感器连接至主控单元，能够实时监测空气质量，同时将检测结果发送主控单元，通过主控单元分析空气质量，能够帮助室内人员积极改善室内空气环境，提高空气质量；同时该检测系统可以检测多个指标，可以随时扩展，能够同时监测多个数据。

2.本实用新型设置有空气净化装置，能够根据检测到的空气质量，通过主控单元综合分析，启动空气净化装置进行空气净化，能够智能改善空气质量，保障室内工作人员的身心健康。

3.本实用新型设置有报警装置，通过对空气成分的检测，根据不同空气成分设置不同的紧急程度和危险程度，进一步设置不同的报警声音，能够第一时间提醒室内人员，及时作出处理。

4.本实用新型设置有智能模型和算法，可根据实时数据和历史数据，对室内空气质量提前预测，并通过手机APP提供改善方案。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中可燃气体传感器的电路原理图。

图3为本实用新型中空气质量传感器的电路原理图。

图4为本实用新型中浸水传感器的电路原理图。

图5为本实用新型中二氧化碳传感器的电路原理图。

图6为本实用新型中二氧化碳传感器接口示意图。

图7为本实用新型中粉尘传感器的电路原理图。

图8为本实用新型中甲醛传感器的电路原理图。

图9为本实用新型中温湿度传感器的电路原理图。

图10为本实用新型中烟雾传感器的电路原理图。

图11为本实用新型中主控单元MCU的电路原理图。

图12为本实用新型中功率计量单元的电路原理图。

图13为本实用新型中状态指示单元的电路原理图。

图14为本实用新型中WIFI通信模块的电路原理图。

图15为本实用新型中红外通信模块的电路原理图。

图16为本实用新型中电源单元的电路原理图。

图17为本实用新型中电源单元变压器的电路原理图。

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。

实施例

一种空气环境检测系统，包括主控单元、传感器单元、电源单元、通信单元和移动设备；所述传感器单元与通信单元分别与主控单元相连接，所述电源单元与主控单元、传感器单元和通信单元分别连接，所述移动设备与主控单元相连接，主控单元设置有数据分析功能，所述通信单元包括移动设备通信单元、WIFI通信单元和红外通信单元，本实施例中WIFI通信单元采用ESP8266模块，红外通信采用HS0038模块，将数据上传至服务器；所述主控单元还连接有执行单元，所述执行单元包括空气净化装置和报警装置，所述传感器单元包括可燃气体传感器、空气质量传感器、浸水传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、甲醛传感器、温湿度传感器、烟雾传感器；所述电源单元包括变压器和电源芯片，所述电源芯片包括SY8120电源芯片、SY8303电源芯片和AMS1117 LDO电源芯片，电源单元为主控单元和传感器单元进行供电，所述主控单元包含MCU、晶振电路、复位电路、MCU专用电源电路；可以采用STM32 MCU控制器或ARM架构微处理器等，所述主控单元连接有插座开关单元和状态指示单元，状态指示单元主要对系统工作状态、网络情况、接口输入输出状态进行指示等，方便用户安装调试使用，本系统采用发光RGB_LED(三色灯)来作指示用；插座开关控制单元主要作用是通过上位机发指令给主控制单无，通过主控单元输出控制信号到控制接口单元，来控制外部信号的导通和断开；红外通信采用HS0038模块，能够接受红外信号，并传输给服务器，服务器能够根据接受到的红外信息进行学习，然后控制对应的红外设备；

可燃气体传感器采用MQ-9,其主要针对一氧化碳、甲烷等可燃气体进行监测，当监测到可燃气体浓度增加，电导率会随之变化，因此输出相对于的数据供主控单元进行判断与处理，可燃气体传感器的工作原理如附图所示；

空气质量传感器采用MQ-135,其主要针对氨气、硫化物、苯系蒸气等气体进行监测，当监测到污染气体浓度增加，电导率会随之变化，因此输出相对于的数据供主控单元进行判断与处理，空气质量传感器的工作原理如附图所示；

浸水传感器采用电极式浸水传感器，利用液体的导电性进行液体探测，当传感器检测到液体时，输出电压型号，由主控单元进行判断与处理，浸水传感器的工作原理如附图所示；

二氧化碳传感器采用MG811,当监测到二氧化碳气体浓度增加，电导率会随之变化，因此输出相对于的数据供主控单元进行判断与处理，二氧化碳传感器的工作原理如附图所示；

粉尘传感器采用CP2Y1014AUOF,粉尘传感器主要针对非常细小的颗粒；例如香烟烟雾、灰尘、花粉等细小的颗粒，当传感器检测到细小的颗粒时会输出相应的电压信号供主控单元进行判断与处理，粉尘传感器的工作原理如附图所示；

甲醛传感器为MQ-138,其主要针对醛类、苯类、芳香类、酮类等气体进行监测，当监测到甲醛气体浓度增加，电导率会随之变化，因此输出相对于的数据供主控单元进行判断与处理，甲醛传感器的工作原理如附图所示；

温湿度传感器采用DHT11一体式数字温湿度传感器，用于监测设备使用环境中的温度与湿度参数，温度范围为：-20℃～60℃，湿度为：5％RH～95％RH，温湿度传感器的工作原理如附图所示；

烟雾传感器采用MQ-2,其主要针对丙烷、烟雾等气体进行监测，当监测到烟雾气体浓度增加，电导率会随之变化，因此输出相对于的数据供主控单元进行判断与处理，烟雾传感器的工作原理如附图所示；

以上传感器可根据用户实际需求进行选择，进行空气检测，也可以根据实际需求进行自主扩展，传感器单元和执行单元上分别设置有功率计量单元和电源管理模块，功率计量单元可采用电能管理芯片，主要对该传感器的用电电量、有功功率进行累计和监测，将数据发送至主控单元进行记录，根据长时间的监测分析，用户可以定期对传感器进行断电，以节省电能；

所述空气净化装置包括除湿机、甲醛净化机、循环除尘机、加湿器、循环加热器、空气循环机；所述空气循环机与室外相连通，设置的除湿机、甲醛净化机、循环除尘机、加湿器、循环加热器、空气循环机分别与主控单元相连接，设置的空气净化装置根据功能不同选择，能够针对性的进行空气净化，便于节省电能；当主控单元根据检测到的数据进行分析室内空气甲醛超标，则主控单元启动甲醛净化机对空气进行净化，同理，根据空气超标的指标启动对应的空气净化装置对空气进行净化；

所述报警装置设置为声光报警器，所述报警装置设置有三个，分别为可燃气体报警器、烟雾报警器和空气质量报警器，根据不同空气成分设置不同的紧急程度和危险程度，进一步设置不同的报警声音，能够第一时间提醒室内人员，及时作出处理；

所述移动设备包括PC设备和手机，所述移动设备通信单元根据实际连接选择，包括WIFI通信模块和云服务器，设备通过wifi功能将传感器的实时数据和历史数据传输给云服务器，云服务器可将设备的控制参数和控制命令通过互联网传输给设备，从而实现对设备的控制，同时，云服务器提供手机和web端相应的API接口，从而实现对设备进行管理和数据访问，另外手机可以通过wifi模块实现与设备的握手通信，从而实现配置设备，同时手机通过移动基站建立的移动互联网对设备进行远程监视和控制，通过手机也可以访问远程服务器查询设备的实时数据和历史数据；同理，操作人员可以在PC设备和手机上实时查看空气质量，启动空气净化装置对室内空气进行净化，同时，根据主控单元内置的智能模型和算法，能够根据实时数据和历史数据，对室内空气质量提前做出预测，然后生成改善方案通过软件发送至手机端即可。

本实施例设置有多个传感器，可以在室内根据需要检测的项目设置传感器，传感器连接至主控单元，能够实时监测空气质量，同时将检测结果发送主控单元，通过主控单元分析空气质量，能够帮助室内人员积极改善室内空气环境，提高空气质量；同时该检测系统可以检测多个指标，可以随时扩展，能够同时监测多个数据，同时能够根据检测到的空气质量，通过主控单元综合分析，启动空气净化装置进行空气净化，能够智能改善空气质量，保障室内工作人员的身心健康。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种空气环境检测系统，包括主控单元、传感器单元、电源单元、通信单元和移动设备；所述传感器单元与通信单元分别与主控单元相连接，所述电源单元与主控单元、传感器单元和通信单元分别连接，所述移动设备与主控单元相连接，其特征在于：所述通信单元包括移动设备通信单元、WIFI通信单元和红外通信单元，所述主控单元还连接有执行单元，所述执行单元包括空气净化装置和报警装置。

2.根据权利要求1所述的一种空气环境检测系统，其特征在于：所述传感器单元和执行单元上分别设置有功率计量单元和电源管理模块。

3.根据权利要求1所述的一种空气环境检测系统，其特征在于：所述传感器单元包括可燃气体传感器、空气质量传感器、浸水传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、甲醛传感器、温湿度传感器、烟雾传感器。

4.根据权利要求1所述的一种空气环境检测系统，其特征在于：所述空气净化装置包括除湿机、甲醛净化机、循环除尘机、加湿器、循环加热器、空气循环机；所述空气循环机与室外相连通。

5.根据权利要求1所述的一种空气环境检测系统，其特征在于：所述主控单元包含MCU、晶振电路、复位电路、MCU专用电源电路；所述主控单元连接有插座开关单元和状态指示单元。

6.根据权利要求1所述的一种空气环境检测系统，其特征在于：所述报警装置设置为声光报警器，所述报警装置设置有三个，分别为可燃气体报警器、烟雾报警器和空气质量报警器。

7.根据权利要求1所述的一种空气环境检测系统，其特征在于：所述电源单元包括变压器和电源芯片，所述电源芯片包括SY8120电源芯片、SY8303电源芯片和AMS1117 LDO电源芯片。

8.根据权利要求1所述的一种空气环境检测系统，其特征在于：所述移动设备包括PC设备和手机。

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