CN215375285U - 一种车载空气监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空气质量监测领域，具体涉及一种车载空气监测装置，包括传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块、微处理器、ECU和云端服务器，所述传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块均连接微处理器，所述微处理器连接ECU，所述ECU连接所述云端服务器。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气质量监测领域，具体涉及一种车载空气监测装置。
背景技术
随着汽车行业的快速发展,车内空气污染也成为威胁人们健康的一个重要问题,车内环境质量已经引起了广泛关注。车内污染的严重性应该得到足够的认识，国外的一项研究测试结果显示，一半以上的驾驶员患有由车内空气污染引发的驾车综合症。驾车综合症成为交通事故的主要诱因之一，其导致交通事故发生的概率远高于疲劳驾驶和酒驾。而且车内环境污染如果长期下去，严重损伤人的呼吸道系统，引发支气管炎、中国科学院大学硕士研究生论文：车内空气质量与有害气体探测方法的研究鼻炎等疾病，甚至导致肺癌，对于抵抗力弱的妇女和儿童，影响将更大。
为保证车内人员的健康及安全驾驶，对车内环境进行有效监测已经成为一个亟待解决的问题。为了满足实际需求，本专利设计了车内空气质量及有害气体检测系统,对车内温湿度、颗粒物浓度、甲醛、二氧化碳和挥发性有机化合物进行实时动态监测。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种车载空气监测装置，该装置能够通过设置多个数据采集模块，包括温湿度传感器、颗粒物浓度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和挥发性有机化合物传感器，能够实时监控车内的空气质量状况。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种车载空气监测装置，包括传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块、微处理器、ECU和云端服务器；
所述传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块均连接微处理器，所述微处理器连接ECU，所述ECU连接所述云端服务器；
所述传感器模块包括温湿度传感器、颗粒物浓度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和挥发性有机化合物传感器；
所述电源管理模块被配置为带有USB接口的锂电池，所述USB接口连接车辆储蓄电源为微处理器供电，在断电时，所述锂电池为微处理器供电；
所述数据存储模块被配置为SD卡存储器，用于存储监测数据；
所述液晶显示模块被配置为集成在车载液晶显示屏中；
所述报警模块包括至少一个LED灯泡；
所述微处理器一端连接ECU，所述ECU连接云端服务器。
优选地，所述处理器为32位嵌入式STM32F103处理器。
优选地，所述温湿度传感器为SHTll型号传感器，能够对温度和湿度进行同时测量，
优选地，所述LED灯泡的颜色包括红色、白色、蓝色和绿色；当超过设定的PM2.5报警阈值时，红色的LED灯会亮；当超过设定的颗粒物浓度报警阈值时，白色的LED灯会亮；当超过设定的二氧化碳报警阈值时，蓝色的LED灯会亮；当超过设定的甲醛报警阈值时，绿色的LED灯会亮。
优选地，所述ECU通过5G连接所述云端服务器。
本实用新型的有益效果：1、通过设置温湿度传感器、颗粒物浓度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和挥发性有机化合物传感器，能够实时监控车内的空气质量；2、设置带有USB接口的锂电池，保障微处理器的不断电运行；3、将行车检测数据存储和上传，使得车联网。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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所示为本实用新型的基本原理图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
如图1所示，一种车载空气监测装置，包括传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块、微处理器、ECU和云端服务器；所述传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块均连接微处理器，所述微处理器连接ECU，所述ECU连接所述云端服务器。根据设计需求选用STM32F103RCT6芯片作为微处理器，该芯片为ARM Cortex—M3内核低功耗、低成本、高性能的32位嵌入式处理器，硬件各个模块都是在STM32F103RCT6芯片外围电路的基础上设计的。
所述传感器模块包括温湿度传感器、颗粒物浓度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和挥发性有机化合物传感器，负责采集室内空气质量的各项数据指标，例如甲醛浓度、温湿度、C02浓度以及TVOC浓度等，空气质量监测系统所有数据来源都来自该采集模块采集到的数据，所以传感器采集模块的关键是采集精确而有效的数据。所述温湿度传感器为SHTll型号传感器，能够对温度和湿度进行同时测量。根据空气质量监测系统的技术指标，本系统选用攀藤科技的G5 PMS5003激光传感器，PMS5003是一款基于激光散射原理的数字式通用颗粒物浓度传感器，可连续采集并计算单位体积内空气中不同粒径的悬浮颗粒物个数，等价于颗粒物。
根据空气质量监测系统的技术指标，本实施例优选英国的DART甲醛传感器，它的原理基于电化学方法，测试时传感器内部的化学反应池与周围空气中扩散的甲醛分子发生化学反应，从而使内部的反应池带上了一定的电荷，对外表现为电流输出浓度分布，从而换算成为质量浓度并以UART接口形式输出。
根据空气质量监测系统技术指标，本实施例优选CCS811空气质量传感器进行TVOC和二氧化碳的测量。CCS811空气质量传感器是一款超低功耗数字气体传感器，集成了金属氧化物(MOX)气体传感器，可以通过集成的微控制器单元(MCU)检测各种挥发性有机化合物(VOC)，用于室内空气质量监测。
所述电源管理模块被配置为带有USB接口的锂电池，连接5V电源，所述USB接口连接车辆储蓄电池为微处理器供电，在断电时，所述锂电池作为储备电源为微处理器供电；
所述数据存储模块被配置为SD卡存储器，用于存储监测数据；
所述液晶显示模块被配置为集成在车载液晶显示屏中，液晶显示屏模块嵌入集成在车载液晶显示屏中，能够进一步丰富显示屏的内容，方便驾驶员及时观察。
所述微处理器一端连接ECU，所述ECU通过5G装备连接云端服务器，云端服务器可以将车辆的信息进行联网，并向其他车辆发送预警信息，实现车联网的数据共享。
所述报警模块包括至少一个LED灯泡；作为优选实施例，所述LED灯泡的颜色包括红色、白色、蓝色和绿色；当超过设定的PM2.5报警阈值时，红色的LED灯会亮；当超过设定的颗粒物浓度报警阈值时，白色的LED灯会亮；当超过设定的二氧化碳报警阈值时，蓝色的LED灯会亮；当超过设定的甲醛报警阈值时，绿色的LED灯会亮，显然，根据需要还可以增加LED灯的种类和数量。
本实用新型的有益效果：1、通过设置温湿度传感器、颗粒物浓度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和挥发性有机化合物传感器，能够实时监控车内的空气质量；2、设置带有USB接口的锂电池，保障微处理器的不断电运行；3、将行车检测数据存储和上传，使得车联网。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。
Claims (4)
1.一种车载空气监测装置，包括传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块、微处理器、ECU和云端服务器，其特征在于：
所述传感器模块、电源管理模块、数据存储模块、液晶显示模块、报警模块均连接微处理器，所述微处理器连接ECU，所述ECU连接所述云端服务器；
所述传感器模块包括温湿度传感器、颗粒物浓度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和挥发性有机化合物传感器；
所述电源管理模块被配置为带有USB接口的锂电池，所述USB接口连接车辆储蓄电源为微处理器供电，在断电时，所述锂电池为微处理器供电；
所述数据存储模块包括SD卡存储器，用于存储监测数据；
所述液晶显示模块被配置为集成在车载液晶显示屏中；
所述报警模块包括至少一个LED灯泡；
所述微处理器一端连接ECU，所述ECU连接云端服务器。
2.根据权利要求1所述的车载空气监测装置，其特征在于：所述处理器为32位嵌入式STM32F103处理器。
3.根据权利要求1或2所述的车载空气监测装置，其特征在于：所述温湿度传感器为SHTll型号传感器，能够对温度和湿度进行同时测量。
4.根据权利要求1或2所述的车载空气监测装置，其特征在于：所述ECU通过5G连接所述云端服务器。
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