DE202023101440U1 - A novel IoT-based 5g air quality monitoring system using light scattering technology - Google Patents
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Abstract
Ein neuartiges IOT-basiertes 5G-Luftqualitätsüberwachungssystem (100), das die Lichtstreutechnik verwendet, umfasst:
eine Sensoreinheit wird verwendet, um die Innenraumluftumgebung in Echtzeit zu überwachen, umfassend:
einen meteorologischen Parameter, der so konfiguriert ist, dass er Feuchtigkeit, Temperatur, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Luftdruck der Umgebung misst;
ein Geräuschmonitor dient zur Messung der Geräuschstaubkonzentration in der Umgebung;
ein Partikelmonitor-Sensor dient zur Messung der Staubkonzentration auf der Grundlage der Lichtstreuungstechnik;
ein Gasmodul wird zur Messung der Konzentration gasförmiger Luftschadstoffe in der Umgebung verwendet;
eine Steuereinheit ermöglicht sowohl einstellbare und adaptive Erfassungsfähigkeiten als auch die Fähigkeit zur Mehrfacherfassung;
eine Tracking-Einheit dient der Überwachung der Sensoreinheit;
eine Energieverwaltungseinheit wird verwendet, um die Sensoreinheit, die Verfolgungseinheit und die Steuereinheit mit genauem Strom zu versorgen;
eine Cloud dient als Datenbank zum automatischen und kontinuierlichen Hochladen der Daten auf einen Server;
die Echtzeitüberwachung dient dem Fernzugriff auf die Luftqualitätsinformationen.
a sensor unit is used to monitor the indoor air environment in real time, comprising:
a meteorological parameter configured to measure ambient humidity, temperature, wind direction, wind speed, and barometric pressure;
a noise monitor is used to measure the noise dust concentration in the environment;
a particle monitor sensor is used to measure dust concentration based on the light scattering technique;
a gas module is used to measure the concentration of gaseous air pollutants in the environment;
a control unit allows for both adjustable and adaptive detection capabilities, as well as multiple detection capability;
a tracking unit is used to monitor the sensor unit;
a power management unit is used to provide precise power to the sensor unit, the tracking unit and the control unit;
a cloud serves as a database for automatically and continuously uploading the data to a server;
real-time monitoring is for remote access to air quality information.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verbesserung der Luftqualität in der Umwelt und insbesondere auf ein System zur Überwachung der Luftqualität unter Verwendung der Lichtstreutechnik.The present invention relates to the field of environmental air quality improvement and more particularly to an air quality monitoring system using light scattering technology.
Die Luftverschmutzung ist eines der größten Umweltrisiken für die Gesundheit. Durch eine Verringerung der Luftverschmutzung können die Länder die Krankheitslast durch Schlaganfall, Herzerkrankungen, Lungenkrebs und chronische und akute Atemwegserkrankungen, einschließlich Asthma, verringern. Die kombinierten Auswirkungen von Luftverschmutzung und Luftverschmutzung in Haushalten werden mit 6,7 Millionen vorzeitigen Todesfällen pro Jahr in Verbindung gebracht. Etwa 89% dieser vorzeitigen Todesfälle ereignen sich in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, die meisten davon in den WHO-Regionen Südostasien und Westpazifik. Politische Maßnahmen und Investitionen zur Förderung eines saubereren Verkehrs, energieeffizienter Haushalte, der Stromerzeugung, der Industrie und einer besseren kommunalen Abfallwirtschaft würden die wichtigsten Quellen der Luftverschmutzung im Freien reduzieren.Air pollution is one of the greatest environmental health risks. By reducing air pollution, countries can reduce the burden of disease from stroke, heart disease, lung cancer and chronic and acute respiratory diseases, including asthma. The combined effects of air and household air pollution are associated with 6.7 million premature deaths each year. About 89% of these premature deaths occur in low- and middle-income countries, most of them in the WHO regions of Southeast Asia and the Western Pacific. Policies and investments to promote cleaner transport, energy efficient homes, power generation, industry and better municipal waste management would reduce the key sources of outdoor air pollution.
Es wird über den folgenden Stand der Technik berichtet:
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CN104422640
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CN104422640
Um das Problem zu lösen, bietet die vorliegende Erfindung ein neuartiges loT-basiertes 5g-Luftqualitätsüberwachungssystem, das die Lichtstreuungstechnik verwendet.To solve the problem, the present invention provides a novel loT-based 5g air quality monitoring system that uses the light scattering technique.
Das System hat ein Moduldesign, das in der Zukunft leicht zu reparieren ist.The system has a modular design that is easy to repair in the future.
Das System kann Außenluftschadstoffe in Echtzeit messen.The system can measure outdoor air pollutants in real time.
Das System kann die Luftqualität im Freien mit einer 4G-Datenübertragungsfunktion erfassen.The system can detect the outdoor air quality with a 4G data transmission function.
Das System ist individuell und kostengünstig.The system is individual and inexpensive.
Das System kann die Krankheitslast durch Schlaganfall, Herzerkrankungen, Lungenkrebs und sowohl chronische als auch akute Atemwegserkrankungen, einschließlich Asthma, reduzieren.The system can reduce the burden of disease from stroke, heart disease, lung cancer and both chronic and acute respiratory diseases, including asthma.
Das System kann hochpräzise Sensoren mit geringem Druck und niedrigem Stromverbrauch verwenden.The system can use high-precision sensors with low pressure and low power consumption.
In einer Ausführungsform wird ein neuartiges loT-basiertes 5G-Umgebungsluftqualitätsüberwachungssystem unter Verwendung von Lichtstreuungstechnik bereitgestellt. Das neuartige loT-basierte 5G-Luftqualitätsüberwachungssystem (100) verwendet die Lichtstreutechnik. Das System kann Außenluftschadstoffe in Echtzeit messen. Das System ist mit Alpha-Sensor-Marke, um sicherzustellen, seine Daten Genauigkeit mit der automatischen Entfeuchtung Funktion Modul mit hoher Präzision elektrochemischen Sensor diese Erfindung kann Messbereich von 0 ~ 1000ppb mit einer Auflösung von 1ppb und Reaktionszeit weniger als 45s. Das System kann die Luftqualität im Freien mit 4G Datenübertragungsfunktion erkennen. Das System verwendet die Sensoren DHT11, BMP180, BH1750FVI zur Aufzeichnung der Position. Die Positionsstation liest alle 5 Sekunden Daten aus dem Inneren des Gebäudes und lädt sie alle 60 Sekunden ins Internet hoch. Das Grundprinzip der Lichtstreumethode besteht darin, eine Lichtwelle einer bestimmten Wellenlänge zu messen, und wenn sie mit Staub usw. zusammenstößt, wird sie sich gegenseitig erzeugen, und alle Winde werden eine Lichtintensität mit der gleichen Frequenz wie das einfallende Licht emittieren, und der Feinstaub Es ist ein System, das die Konzentration der durchschnittlichen Masse der Luft berechnet und die Überwachung der Luftqualität auf Baustellen durch Lichteingabemethode, kleines Gerätevolumen, einfache Bedienung und Lufteigenschaften realisiert. Die Messdaten haben eine hohe Genauigkeit, das Überwachungsfeld reduziert den Wartungsaufwand, reduziert die Wartungskosten der manuellen Implementierung und die Praktikabilität ist stark.In one embodiment, a novel loT-based 5G ambient air quality monitoring system using light scattering technique provided. The novel loT-based 5G air quality monitoring system (100) uses light scattering technology. The system can measure outdoor air pollutants in real time. The system is using Alpha Sensor brand to ensure its data accuracy with the automatic dehumidification function module with high precision electrochemical sensor this invention can measure range of 0~1000ppb with resolution of 1ppb and response time less than 45s. The system can detect outdoor air quality with 4G data transmission function. The system uses DHT11, BMP180, BH1750FVI sensors to record the position. The positioning station reads data from inside the building every 5 seconds and uploads it to the internet every 60 seconds. The basic principle of the light scattering method is to measure a light wave of a certain wavelength, and when it collides with dust, etc., they will generate each other, and all winds will emit light intensity with the same frequency as the incident light, and the fine dust It is a system that calculates the concentration of the average mass of the air and realizes the monitoring of the air quality in the construction site by light input method, small device volume, simple operation and air properties. The measurement data has high accuracy, the monitoring field reduces maintenance, reduces the maintenance cost of manual implementation, and the practicality is strong.
In einer Ausführungsform verwendet das System eine direkte digitale Ausgabe, keine komplexen Berechnungen und keine Kalibrierung.In one embodiment, the system uses direct digital output, no complex calculations, and no calibration.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur nochmals erläutert. Dabei zeigen:
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Das System (100) kann direkt mit der Außenwelt (z. B. der Cloud) kommunizieren und muss teuer und sicher sein. Um zu kommunizieren, müssen diese Geräte an einen Hub oder ein Gateway angeschlossen werden. Die Cloud dient als Grundlage für loT-Frameworks, die in diesem Bereich erforscht werden, und stellt die Datenbank für die schnelle Datenspeicherung und -auslesung, Big-Data-Operationen zur Sicherheitsüberprüfung und Verschlüsselung zur Gewährleistung der Privatsphäre bereit. Kunden, die Smartphones, Tablets oder Laptops verwenden, um indirekt mit anderen loT-Geräten über Bluetooth, Wi-Fi oder andere mobile Kommunikationstechnologien zu kommunizieren, können den wahren Zweck des loT-Frameworks besser verstehen, wenn sie sich ansehen, wie die Anwendungsentwicklung in das loT-Framework passt.The system (100) can communicate directly with the outside world (e.g. the cloud) and must be expensive and secure. In order to communicate, these devices must be connected to a hub or gateway. The cloud serves as the foundation for loT frameworks being researched in this field, providing the database for fast data storage and retrieval, big data operations for security verification, and encryption to ensure privacy. Customers who use smartphones, tablets or laptops to indirectly communicate with other loT devices via Bluetooth, Wi-Fi or other mobile communication technologies can better understand the true purpose of the loT framework by looking at how application development in the loT framework fits.
Das System (100) hat Zugang zu sauberer Haushaltsenergie und würde auch die Luftverschmutzung in einigen Regionen erheblich reduzieren. Ambient Air Quality Monitor System kann Außenluftschadstoffe in Echtzeit zu messen. Es kann SO2, CO, NO2, O3, PM2.5, PM10, TSP, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, etc. überwachen. Es wurde mit Alpha-Sensor Marke entwickelt, um sicherzustellen, seine Daten Genauigkeit mit der automatischen Entfeuchtung Funktion Modul mit hoher Präzision elektrochemischen Sensor kann diese Erfindung Bereich von 0 ~ 1000ppb mit Auflösung von 1ppb und Reaktionszeit weniger als 45s zu messen. Zusammen mit einem neuartigen loT-basierten 5G-Luftqualitätsüberwachungssystem, das eine Lichtstreutechnik verwendet und Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und barometrischen Druck messen kann. Dieses Umgebungsluftqualitätsüberwachungssystem ist mit einem Alpha-Sense-Markensensor ausgestattet, das Gerät kann ppb-Ebene sein; Moduldesign, reparierbar, Fernsteuerung durch 4G, WIFI, GPRS; Unterstützung LED-Anzeige und Solarpanel.The system (100) has access to clean household energy and would also significantly reduce air pollution in some regions. Ambient Air Quality Monitor System can measure outdoor air pollutants in real time. It can monitor SO2, CO, NO2, O3, PM2.5, PM10, TSP, temperature, humidity, etc. It was developed with Alpha Sensor brand to ensure its data accuracy with the automatic dehumidification function module with high precision electrochemical sensor, this invention can measure range of 0~1000ppb with resolution of 1ppb and response time less than 45s. Along with a novel loT-based 5G air quality monitoring system that uses a light scattering technique and can measure temperature, humidity, wind direction, wind speed and barometric pressure. This ambient air quality monitoring system is equipped with Alpha Sense brand sensor, the device can be ppb level; Module design, repairable, remote control by 4G, WIFI, GPRS; Support LED display and solar panel.
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