CN219391975U - 一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置，包括M个二氧化碳检测单元和后台监控设备，二氧化碳检测单元包括N个二氧化碳检测终端和无线路由器，M和N均大于或等于2，各二氧化碳检测终端用于检测对应区域的二氧化碳浓度，通过分布式检测方式，可以实现应用场景中的二氧化碳的可靠、准确检测，通过无线物联的方式，实现数据的可靠、智能传输，布线数量大幅度降低，降低了线路易受外界因素影响而损坏的可能性，实现数据的智能化传输。相较于整个装置只设置一个无线路由器，能够避免出现因某些二氧化碳检测终端与该唯一的无线路由器之间的距离过长而影响数据传输的问题，提升数据传输的可靠性、效率和稳定性。

Description

一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳检测技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置。

背景技术

在生活中二氧化碳气体随处可见，但是，二氧化碳对人体的危害也是很大的，当空气中的二氧化碳浓度过大时，会使人呼吸困难，甚至是中毒死亡。因此，二氧化碳检测是一种比较常见的气体检测方式，相对应地，二氧化碳检测装置的应用十分广泛。应用最为广泛的场合有工业生产和公共场所。比如在金属加工、纸浆和造纸、清洗和溶剂提取以及低温清洗等工业生产领域中均需要使用二氧化碳检测装置来监控二氧化碳的浓度，以保证安全生产。在火车站、机场等人员密集的场所，也需要使用二氧化碳检测装置来监控二氧化碳的浓度。

工业车间以及火车站、机场等人员密集的场所的空间通常比较大，通常设置多个二氧化碳传感器，在设置多个二氧化碳传感器的情况下，数据的可靠、智能传输尤为重要，目前的数据传输方式大都是采用数据传输线路进行有线传输，不但需要专门排布很多线路，操作比较繁琐，线路较多具有易损坏和后续维修不便的缺点，而且线路易受外界因素影响而损坏，也无法实现数据的智能化传输。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置。

一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置，包括M个二氧化碳检测单元和后台监控设备，M大于或等于2，所述二氧化碳检测单元包括N个二氧化碳检测终端和无线路由器，N大于或等于2，各二氧化碳检测终端用于检测对应区域的二氧化碳浓度，各二氧化碳检测终端与所述无线路由器无线信号连接，各所述二氧化碳检测单元中的无线路由器与所述后台监控设备无线或者有线信号连接。

进一步地，所述后台监控设备包括M个RJ45接口、第一控制器和4G通信模块，各RJ45接口和4G通信模块与所述第一控制器有线信号连接，各所述二氧化碳检测单元中的无线路由器通过网线与所述后台监控设备中对应RJ45接口有线信号连接。

进一步地，所述二氧化碳检测终端包括二氧化碳传感器、第二控制器和WiFi模块，所述二氧化碳传感器和WiFi模块与第二控制器有线信号连接。

进一步地，所述二氧化碳检测终端还包括供电电源和供电开关，所述供电电源通过所述供电开关与所述二氧化碳传感器、第二控制器和WiFi模块供电连接。

进一步地，所述供电开关为电控型开关器件，所述第二控制器与所述供电开关有线信号连接，用于根据接收到的投切控制指令控制所述供电开关导通或者断开；所述后台监控设备还包括按钮开关模组，所述按钮开关模组包括M*N个按钮开关，所述按钮开关模组与所述第一控制器有线信号连接，用于在操作所述按钮开关模组时向对应的二氧化碳检测终端的供电开关输出所述投切控制指令。

进一步地，所述二氧化碳检测终端还包括二氧化碳浓度比较器和第一报警器，所述二氧化碳传感器与所述二氧化碳浓度比较器有线信号连接，所述二氧化碳浓度比较器与所述第一报警器有线信号连接。

进一步地，所述二氧化碳检测终端还包括震动开关和第二报警器，所述供电电源通过所述供电开关供电连接所述震动开关的一端，所述震动开关的另一端与所述第二报警器供电连接。

进一步地，所述二氧化碳检测装置还包括移动监控终端，所述移动监控终端与所述4G通信模块无线信号连接。

本实用新型提供的基于物联网技术的二氧化碳检测装置的技术效果包括：设置至少两个二氧化碳检测单元，用于实现对应较大区域的二氧化碳浓度检测，而且，每一个二氧化碳检测单元中均包括至少两个二氧化碳检测终端和无线路由器，各二氧化碳检测终端用于检测对应区域的二氧化碳浓度，通过这种分布式的检测方式，可以实现应用场景中的二氧化碳的可靠、准确检测。各二氧化碳检测终端与对应的无线路由器无线信号连接，各无线路由器与后台监控设备无线或者有线信号连接，通过无线物联的方式，实现数据的可靠、智能传输，而且，布线数量大幅度降低，降低了线路易受外界因素影响而损坏的可能性，便于后期维护，实现数据的智能化传输。由于每一个二氧化碳检测单元中均设置有无线路由器，能够实现各二氧化碳检测终端与对应的无线路由器之间的可靠稳定信号传输，相较于整个装置只设置一个无线路由器，能够避免出现因某些二氧化碳检测终端与该唯一的无线路由器之间的距离过长而影响数据传输的问题，提升数据传输的可靠性、效率和稳定性。

附图说明

图1是基于物联网技术的二氧化碳检测装置的整体结构原理图；

图2是二氧化碳检测终端的第一种具体布设图；

图3是二氧化碳检测终端的第二种具体布设图。

具体实施方式

本实施例提供一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置，该二氧化碳检测装置的应用场景不做限定，比如应用在工业车间以及火车站、机场等人员密集的场所。通常而言，该二氧化碳检测装置通常适用于空间比较大的应用场景，以有效发挥分布式检测方式的优势。

如图1所示，该二氧化碳检测装置包括M个二氧化碳检测单元和后台监控设备。其中，M为大于或等于2的正整数，也即二氧化碳检测装置包括至少2个二氧化碳检测单元，具体数量可以由实际需要，比如应用场景的空间大小或者要求的检测精度决定。图1以M等于2为例。

对于任意一个二氧化碳检测单元而言，包括N个二氧化碳检测终端和无线路由器。其中，N为大于或等于2的正整数，也即二氧化碳检测单元包括至少2个二氧化碳检测终端，具体数量可以由实际需要，比如应用场景的空间大小或者要求的检测精度决定。图1以N等于2为例。

应当理解，各个二氧化碳检测单元在应用场景中的布置方式以及布置位置由实际需要进行设置，且二氧化碳检测单元中的各个二氧化碳检测终端的布置方式以及布置位置也由实际需要进行设置。而且，虽然M和N都是大于或者等于2的正整数，但是，M和N之间没有关联，两者可以相等，也可以不等，比如：将应用场景分成9个子区域，如图2所示，M和N均为3，一行对应一个二氧化碳检测单元；或者，如图3所示，将应用场景分成6个子区域，M为3，N为2。图2和图3中，虚线表示应用场景分成的各个子区域，实线圆表示各个二氧化碳检测终端，实线矩形表示各个无线路由器。

各二氧化碳检测终端用于检测对应区域的二氧化碳浓度，各二氧化碳检测终端与无线路由器无线信号连接，各二氧化碳检测单元中的无线路由器与后台监控设备无线或者有线信号连接。本实施例中的有线信号连接可以根据实际情况选择是通过信号传输线路进行有线信号连接，还是通过电路板的方式进行有线信号连接。无线路由器的设置位置由实际需要进行设置，但是应当满足与对应的各个二氧化碳检测终端可以有效无线通信连接。

应当理解，不同的二氧化碳检测单元之间，二氧化碳检测终端的数量可以相同，也可以不相同，本实施例不做限定。

二氧化碳检测终端可以为常规的用于检测二氧化碳的检测终端设备，作为一个具体实施方式，二氧化碳检测终端包括二氧化碳传感器、第二控制器和WiFi模块。其中，二氧化碳传感器为常规的用于检测二氧化碳浓度的传感器。第二控制器为常规的控制芯片，比如单片机、CPU、DSP、微处理器等等，本实施例不对第二控制器的种类以及型号进行限定。WiFi模块为常规的WiFi通信芯片。二氧化碳传感器和WiFi模块与第二控制器有线信号连接。相应地，无线路由器为WiFi无线路由器，WiFi无线路由器构成WiFi网络，对应的各个二氧化碳检测终端的WiFi模块处于WiFi网络中，实现各二氧化碳检测终端的WiFi模块与对应的无线路由器无线信号连接。

本实施例中，二氧化碳检测终端还包括供电电源和供电开关S1，供电电源通过供电开关S1与二氧化碳检测终端中的各个用电器件供电连接，为二氧化碳检测终端中的各个用电器件进行供电，包括与二氧化碳传感器、第二控制器和WiFi模块供电连接。供电电源可以为蓄电池，也可以为连接交流电的电源适配器，应当理解，供电电源的输出电压与二氧化碳检测终端中的各个用电器件的供电电压相适配。供电开关S1可以为常规的手动操作开关，具有导通和断开两个状态，比如按钮开关或者翘板开关，也可以为常规的电控型开关器件，比如：三极管、MOS管、继电器开关等，受控于第二控制器，在第二控制器的控制信号的控制下实现导通和断开控制。那么，当供电开关S1导通时，供电电源为二氧化碳检测终端中的各个用电器件供电，二氧化碳检测终端正常运行，当供电开关S1断开时，供电电源不为二氧化碳检测终端中的各个用电器件供电，二氧化碳检测终端停机。因此，通过操作供电开关S1就可以根据实际需要相应投入对应的二氧化碳检测终端，实现二氧化碳检测的灵活性，比如：可以在一定时间段内退出不重要区域的二氧化碳的检测。

本实施例中，二氧化碳检测终端还包括二氧化碳浓度比较器和第一报警器。二氧化碳浓度比较器可以为常规的比较器硬件电路，包括两个信号输入端和一个信号输出端，二氧化碳传感器与二氧化碳浓度比较器的其中一个信号输入端有线信号连接，二氧化碳浓度比较器的另一个信号输入端输入浓度阈值对应的电压信号，根据比较器硬件电路的作用实现比较功能，或者，二氧化碳浓度比较器是一个数据处理器，内置有比较策略，对应地，二氧化碳浓度比较器包括一个信号输入端和一个信号输出端，二氧化碳传感器与二氧化碳浓度比较器的信号输入端有线信号连接。二氧化碳浓度比较器实现：当二氧化碳传感器检测到的实际二氧化碳浓度大于浓度阈值时，二氧化碳浓度比较器输出高电平信号，否则二氧化碳浓度比较器输出低电平信号。二氧化碳浓度比较器与第一报警器有线信号连接，第一报警器可以为常规的蜂鸣器，第一报警器受控于高电平信号，即当接收到高电平信号时报警。那么，当检测到的二氧化碳浓度大于浓度阈值时，表示二氧化碳浓度过高，第一报警器报警，实现二氧化碳浓度的分布式异常监控。

进一步地，二氧化碳检测终端还包括震动开关K1和第二报警器，供电电源通过供电开关S1供电连接震动开关K1的一端，震动开关K1的另一端与第二报警器供电连接。震动开关K1可以为常规的用于当检测到一定的震动时导通的微动开关器件。第二报警器为常规的报警器件，可以与第一报警器是相同类型的器件，但是可以与第一报警器的报警信号相区别，以区分来两种不同情况下的报警状况。当二氧化碳检测终端受到一定程度的震动时，表示二氧化碳检测终端可能出现了被盗等异常情况，震动开关K1导通，第二报警器报警，提升二氧化碳检测终端的检测安全性。

本实施例中，后台监控设备包括M个RJ45接口、第一控制器和4G通信模块，各RJ45接口和4G通信模块与第一控制器有线信号连接。后台监控设备中的RJ45接口的数量与无线路由器的数量相同，且一一对应。第一控制器可以为常规的控制芯片或者电脑主机，上文已给出了几种控制芯片的类型，不再赘述。4G通信模块为常规的4G通信器件，实现4G远程通信。

各二氧化碳检测单元中的无线路由器通过网线与后台监控设备中对应RJ45接口有线信号连接，实现后台监控设备与各个路由器的无线通信。应当理解，常用的WiFi无线路由器设置有RJ45接口，用于实现外部设备与WiFi无线路由器的有线连接，因此，各二氧化碳检测单元中的无线路由器的RJ45接口连接网线的一端，网线的另一端连接后台监控设备中对应RJ45接口。

作为一个具体实施方式，供电开关S1为电控型开关器件，第二控制器与对应的供电开关K1有线信号连接，若供电开关S1为MOS管，则MOS管的漏极和源极设置在供电线路中，第二控制器与MOS管的栅极有线信号连接，供电开关S1根据接收到的投切控制指令实现导通或者断开控制。而且，后台监控设备还包括按钮开关模组，按钮开关模组包括M*N个按钮开关，则按钮开关模组中的按钮开关的数量与二氧化碳检测装置中的供电开关S1的总数量相同，且各个按钮开关与二氧化碳检测装置中的各个供电开关S1一一对应，实现对应供电开关S1的控制。比如：若M为3，N为2，则按钮开关模组包括3*2个，即6个按钮开关。按钮开关模组与第一控制器有线信号连接，在操作按钮开关模组时，向对应的二氧化碳检测终端的供电开关S1输出投切控制指令。那么，当操作某一个按钮开关导通时，向对应的二氧化碳检测终端的供电开关S1输出投入控制指令，供电开关S1导通，对应的二氧化碳检测终端投入；当操作某一个按钮开关断开时，向对应的二氧化碳检测终端的供电开关S1输出退出控制指令，供电开关S1断开，对应的二氧化碳检测终端退出。

二氧化碳检测终端将检测到的二氧化碳浓度信号通过对应的无线路由器输出至后台监控设备。

本实施例中，二氧化碳检测装置还包括移动监控终端，比如智能手机，移动监控终端与4G通信模块无线信号连接，可以将检测信号远程传输至移动监控终端，或者移动监控终端远程下发控制指令。

应当理解，本申请的重点在于一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置的硬件结构，其中涉及到的数据处理过程为常规数据处理过程，本申请不局限于其中涉及到的数据处理过程。

Claims (8)

1.一种基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，包括M个二氧化碳检测单元和后台监控设备，M大于或等于2，所述二氧化碳检测单元包括N个二氧化碳检测终端和无线路由器，N大于或等于2，各二氧化碳检测终端用于检测对应区域的二氧化碳浓度，各二氧化碳检测终端与所述无线路由器无线信号连接，各所述二氧化碳检测单元中的无线路由器与所述后台监控设备无线或者有线信号连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述后台监控设备包括M个RJ45接口、第一控制器和4G通信模块，各RJ45接口和4G通信模块与所述第一控制器有线信号连接，各所述二氧化碳检测单元中的无线路由器通过网线与所述后台监控设备中对应RJ45接口有线信号连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述二氧化碳检测终端包括二氧化碳传感器、第二控制器和WiFi模块，所述二氧化碳传感器和WiFi模块与第二控制器有线信号连接。

4.根据权利要求3所述的基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述二氧化碳检测终端还包括供电电源和供电开关，所述供电电源通过所述供电开关与所述二氧化碳传感器、第二控制器和WiFi模块供电连接。

5.根据权利要求4所述的基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述供电开关为电控型开关器件，所述第二控制器与所述供电开关有线信号连接，用于根据接收到的投切控制指令控制所述供电开关导通或者断开；所述后台监控设备还包括按钮开关模组，所述按钮开关模组包括M*N个按钮开关，所述按钮开关模组与所述第一控制器有线信号连接，用于在操作所述按钮开关模组时向对应的二氧化碳检测终端的供电开关输出所述投切控制指令。

6.根据权利要求4所述的基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述二氧化碳检测终端还包括二氧化碳浓度比较器和第一报警器，所述二氧化碳传感器与所述二氧化碳浓度比较器有线信号连接，所述二氧化碳浓度比较器与所述第一报警器有线信号连接。

7.根据权利要求4所述的基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述二氧化碳检测终端还包括震动开关和第二报警器，所述供电电源通过所述供电开关供电连接所述震动开关的一端，所述震动开关的另一端与所述第二报警器供电连接。

8.根据权利要求2所述的基于物联网技术的二氧化碳检测装置，其特征在于，所述二氧化碳检测装置还包括移动监控终端，所述移动监控终端与所述4G通信模块无线信号连接。