TW201736848A - 易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置 - Google Patents

Abstract

本創作係一種易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，包含有一氣體感測單元、一處理器、一觸控螢幕、一多重傳輸介面，該氣體感測單元、該觸控螢幕、該多重傳輸介面分別連接該處理器，該氣體感測單元由多個感測模組構成，以分別測量不同種類的氣體之濃度及環境資訊，各感測模組分別發出一監測訊號，該處理器將該些監測訊號轉為一監測資訊並由該觸控螢幕顯示，該多重傳輸介面包含有複數個連接埠，該些連接埠可用接收電力、傳輸訊號、連接外部警報器或家電；使本創作易於佈設電力線或訊號線，簡化本創作的裝設作業，及節省佈設電力線及訊號線的材料及人力成本。

Description

易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置

本創作係一種空氣品質偵測裝置，尤其指一種可同時監測空氣中多種氣體濃度及環境資訊，並且易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置。

空氣為人類的生命元素之一，而目前人們每天大部分的時間皆位於室內，因此室內空氣的品質，也直接影響到人們的工作效率、生活品質以及健康狀況，特別是近年來關於空氣品質的問題，更是成為了關注的議題，甚至於現在的氣象預報也將空氣品質納入重點項目之一。

而空氣中的氣體大多為無色無味，因此難以直接判斷空氣品質的好壞，唯有仰賴空氣品質偵測裝置來進行測量，但目前空氣品質偵測裝置皆著重於單一或特定氣體之檢測，以至於需要空氣偵測的場所如：工廠作業環境或是公共場所都須裝設多台偵測裝置。且現有的空氣品質偵測裝置皆為單一傳輸介面，當裝設有多台空氣品質偵測裝置時，導致架設電力線或傳輸線的施工繁瑣，甚至必須購買專用的轉接器才能傳輸電力或資訊；此外，為了具有較佳的偵測效果，空氣品質偵測裝置須要定期進行校正或是更換，而目前的偵測裝置其更換作業需要仰賴原廠的專業人員才可進行，十分費時、費工，且後續的維護成本高，難以普及化。

有鑑於目前的空氣品質偵測裝置架設麻煩，且僅能監測特定氣體的缺點，本創作係提供了一種易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，可監測多種氣體並配合環境需求裝設不同的氣體感測模組，且具有多種連接埠，方便安裝於室內。

為了達到上述目的所採用的主要技術手段，係令該易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置包含有：

一氣體感測單元，該氣體感測單元由複數個感測模組組成，而該些感測模組分別用以監測不同氣體及環境資訊，以各別獲得一監測訊號，且各感測模組可自動判讀自身的感測模組的類型及量程；

一處理器，連接該些感測模組，將該些監測訊號轉換為一監測資訊；

一觸控螢幕，連接該處理器，該觸控螢幕提供一使用者介面，該使用者介面顯示該監測資訊並接收一操作指令；

一通訊模組，連接該處理器，用以對外傳遞該監測資訊；

一多重傳輸介面，連接該處理器，該多重傳輸介面包含有一第一電源連接埠、一第二電源連接埠、一網路連接埠、一通用序列匯流排連接埠、一RS485連接埠。

由上述可以得知，本創作的多重傳輸介面具有複數個連接埠，可利用其中的該第一電源連接埠、該第二電源連接埠、該網路連接埠、該通用序列匯流排連接埠之中的任何一個對外連接一外部裝置或電源，即可由該外部裝置或電源供應電力給該多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，無需另外配置獨立的電源線。

藉由該觸控螢幕輸入該操作指令可輕易對本創作進行設定，並由該觸控螢幕顯示該監測資訊。此外，可經由多重傳輸介面之該第一電源連接埠、網路連接埠、通用序列匯流排連接埠、RS485連接埠及通訊模組，對應連接一外部電子產品，如電腦、智慧型行動裝置，以傳遞該監控資訊至外部電子產品。本創作還可使用該繼電器輸出埠或紅外線連接埠來搭配一抽風機、一空氣清淨機使用，當室內的空氣品質較差時，及時啟動該抽風機或該空氣清淨機，用以改善空氣品質。

請參閱圖1及圖2所示，本創作為一種易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置10，包含有：一殼體11、一氣體感測單元20、一電路板30、一處理器40、一觸控螢幕50、一多重傳輸介面60以及一通訊模組70。

該氣體感測單元20設置於該殼體11的一側面，該電路板30設置於該殼體11內，該觸控螢幕50設置於該殼體11的前表面，該多重傳輸介面60位於該殼體11的另一側面，該處理器40電連接該電路板30且位於該殼體11內，其中，該氣體感測單元20、該觸控螢幕50、該多重傳輸介面60、通訊模組70藉由該電路板30與該處理器40電連接。

該氣體感測單元20可用以測量空氣中的不同的氣體及資訊，其實施方式如下，該氣體感測單元20可包含多種不同的感測模組，例如包含氧氣感測模組21、一氧化碳感測模組22、二氧化碳感測模組23、臭氧感測模組24、甲醛感測模組25、硫化氫感測模組26或總揮發性有機化合物(TVOC)感測模組27，用以測量於空氣中的不同氣體的氣體濃度(ppm，體積濃度百萬分之一)。此外，本創作還可以進一步包含有懸浮微粒感測模組28、溫度感測模組291、濕度感測模組292，用以分別測量室內的懸浮微粒(PM10、PM2.5)、溫度、濕度等環境資訊。前述各感測模組分別將檢測到的氣體濃度及環境資訊轉為一監測訊號。此外，以上該些感測模組僅作為實施例說明，並不以此為限；該氣體感測單元20中的各感測模組為可視需求替換，可利用螺接、卡設等方式更換不同的感測模組，依據使用者的需求或各國相關規定來做更換，例如更換為氨氣、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、氮氧化合物、硫氧化合物、氯氣、二氧化氯、環氧乙烷、氯化氫等感測模組，具有較佳的實用性及便利性。

該處理器40接收來自各感測模組的監測訊號，將該監測訊號轉為一監測資訊，並將該監測資訊傳遞至該觸控螢幕50，該觸控螢幕50提供一使用者介面(未示)，該使用者介面用以顯示目前監測到的空氣資訊。此外，使用者可於該觸控螢幕50的該使用者介面輸入一操作指令，以操作該易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10，此外，該觸控螢幕50可顯示目前各種氣體其濃度及環境資訊，並可透過顏色顯示目前狀態(如正常時底色顯示綠色，超標警報時顯示紅色，或是當氣體感測單元20接觸不良或故障時顯示黃色)，供使用者藉由顏色迅速地判斷目前室內空氣品質狀況，以採取應變措施。

該多重傳輸介面60為該易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10接收電力或傳輸訊號的集成介面，該多重傳輸介面60可包含有：一第一電源連接埠61、一網路連接埠62、一通用序列匯流排(USB)連接埠63、一第二電源連接埠64、一RS485連接埠65、一繼電器輸出埠66、一紅外線連接埠67。該第一電源連接埠61、該第二電源連接埠64之具體實施例可為電源插座，於本實施方式中，該第一電源連接埠61為3P電源插座，該第二電源連接埠64為圓孔插座，使本創作可使用不同規格的電源線或電源取得電力。

在另一實施例中，該第一電源連接埠61可為電力載波通訊(Power Line Communication, PLC)接口，該電力載波通訊(Power Line Communication, PLC)接口與一電力線連接。該第一電源連接埠61利用電力載波通訊技術由外部傳輸電力至本創作，並透過電力線進行訊號的傳遞。

該網路連接埠62可為RJ45型式的接口，例如該網路連接埠62為乙太網路受電與通訊(Power over Ethernet, PoE)接口，當該網路連接埠62為乙太網路受電與通訊接口時，其可經由一網路電纜線連接至一路由器，由該路由器取得本創作的電力，並傳輸訊號至路由器。

該通用序列匯流排連接埠63可為Micro USB插槽，使本創作藉由該通用序列匯流排連接埠63連接一USB傳輸線，即可傳遞訊號或獲得電力，並可作為擴充外接設備的接口。

因此，由上可知，本創作的易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10可以利用該第一電源連接埠61、該網路連接埠62、該通用序列匯流排連接埠63、該第二電源連接埠64的其中之一接收電力，依使用者或環境需求將其中一連接埠經由對應的電纜連接至一外部的供應電源，本創作即可獲得所需的工作電源，因此本創作無需額外配置獨立電源線，使用目前室內常見的電源即可獲取電力，具有裝設方便的優點。此外，可作為電力載波通訊接口的該第一電源連接埠61、可當作乙太網路受電與通訊接口的該網路連接埠62、以及該通用序列匯流排連接埠63不僅可接收電力，亦可同時作為傳輸訊號的連接埠，令使用者藉由該第一電源連接埠61、該網路連接埠62、該通用序列匯流排連接埠63輸入該操作指令至該易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10，讓使用者根據需求方便挑選合適的連接埠來傳輸訊號，避免傳統以單一連接埠還需額外搭配一轉接頭所導致的不便。

該RS485連接埠65可藉由一傳輸電纜與一外部電腦連接，讓使用者利用該外部電腦取得該處理器40的設定數據，並利用該外部電腦對該處理器40內建的設定數據進行更改，例如當更換氣體感測單元20中不同的感測模組或各國政府對於室內空氣品質標準的規定有所更動情況時，修正該處理器40的設定數據，本創作之元件更動或設定數據的修改無需每次都回原廠進行，方便使用者自行調整、設定。

該繼電器輸出埠66係乾接點連接埠，通過一連接線以有線方式連接至一外部警報器或一室內家電，用以輸出一啟動指令給該外部警報器或該室內家電；該紅外線連接埠67為利用無線紅外線信號發出一啟動指令至該外部警報器或該室內家電。使該易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10藉由該繼電器輸出埠66或該紅外線連接埠67，發出該啟動指令至該外部警報器，當本創作判斷目前室內的空氣品質超出法規所規定的範圍，便開啟該外部警報器提醒使用者目前的空氣品質不良，或是啟動室內家電如：抽風機、空氣清淨機，令加速空氣流通或是過濾空氣，用以排除空氣品質不良的狀況。

該電路板30上更設有一儲存單元31，該儲存單元31電連接該處理器40用以儲存該監測資訊，方便使用者隨時確認不同時間點的監測資訊，方便使用者對比，其中，該儲存單元31可為一容量為16G硬碟，即可儲存長時間(例如5年內)的監測資訊，並且可將監測資訊經由該觸控螢幕50，利用趨勢圖及文字條列示的方式，顯示一段監測時間內(一日、一週)各種氣體其濃度和環境資訊的變化，供使用者比對。

請參閱圖1及圖3所示，本創作易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10與一路由器80連接，該易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10藉由該網路連接埠62及一網路電纜線81與該路由器80電連接，並接收該路由器80所提供的電力，使該易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10順利運行，並由該路由器80通過網際網路連接至一網頁伺服器(未示)，以上傳該監測資訊給網頁伺服器，使用者藉由網際網路連接至該網頁伺服器或使用智慧型行動裝置90開啟一安裝在智慧型行動裝置90上的應用程式，即可瞭解室內的空氣品質，即便使用者於室外或其他地方，皆能確認空氣品質。

其中，該通訊模組70可連接一天線71，經由該天線71以無線通訊方式與智慧型行動裝置90或其他通訊裝置連線，其無線通訊的通訊協定可為Wi-Fi、LTE、Bluetooth、Zigbee其中之一，當使用者利用該智慧型行動裝置90經由該天線71與本創作連線時，可供使用者利用該智慧型行動裝置90輸入該操作指令或是顯示該監測資訊，令使用者不需要走到該易於安裝的複合式空氣品質偵測裝置10前，便可確認目前室內的空氣品質，十分便利。

請參閱圖4所示，本創作利用乙太網路受電與通訊的具體實施方式：本創作的該網路連接埠62供該網路線81連接該路由器80後，該路由器80亦通過另一條網路線81連接至一電腦91，使本創作的該網路連接埠62可藉由乙太網路受電與通訊技術由該路由器80取得工作電力，並且同時與該電腦91進行傳輸，將監測資訊傳輸至該電腦91上，或是利用電腦91對本創作進行設定工作，此外，本實施方式中，該電腦91可利用遠端遙控技術供其餘電腦(圖中未示)或是智慧型行動裝置連線，提升監控的方便性。

請參閱圖5所示，本創作利用電力載波通訊的具體實施方式：本創作的該第一電源連接埠61利用一電力線92連接至一電源插座93a，該電源插座93連接至設置於牆壁內的一室內電源線94的一端，並經由該電源插座93a取得本創作所需的電力，且該室內電源線94的另一端連接的另一電源插座93b上插設有一電力線橋接器95，該電力線橋接器95利用該網路線81連接至該路由器80，且該路由器80使用另一網路線81連接至該電腦91上。本創作可經由該第一電源連接埠61使用電力載波通訊技術傳遞該監控資訊至電源插座93b，該電腦91利用該路由器80、網路線81連接至電源插座93b上的該電力線橋接器95，與本創作進行連接，使該電腦91能夠接收監控資訊亦可對本創作進行設定，而本創作則可利用該第一電源連接埠61同時獲取電力及傳遞訊號。

請參閱圖6所示，為該氣體感測單元20內的單一個感測模組的外觀示意圖，各感測模組皆設有一連接插頭201，且各感測模組的各連接插頭201皆相同規格，使本創作的氣體感測單元20內的各感測模組可任意更換在殼體11中的安裝位置或是可輕易替換成其他不同的感測模組，該連接插頭201可對應插接設在殼體11的連接埠而電性連接至該電路板30；此外，氣體感測單元20中的各感測模組於通電後，設於該感測模組中的一感測電路會自動判讀自身的感測模組類型、量程範圍、單位及警報值，提醒使用者該維護氣體感測單元20。

綜上所述，本創作係一種易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，藉由該氣體感測單元中的不同感測模組，可檢測不同的氣體濃度、氣溫及懸浮微粒等，該些感測模組可配合使用者需求或環境應用而任意自由搭配更換。並利用該多重傳輸介面上的該些連接埠，作為接收電力、傳輸訊號、發送控制指令的介面，簡化本創作的裝設作業，減少佈線，使本創作具備簡易安裝的功效。另外，可透過本創作上的觸控螢幕、或與本創作連線的一智慧型行動裝置或一網頁伺服器對本創作進行設定以及監控，其中，該智慧型行動裝置內部可安裝一應用程式對本創作進行設定以及監控。讓使用者無論於室內或室外，皆可確認空氣品質的資訊；最後，可透過該多重傳輸介面的該繼電器輸出埠或該紅外線連接埠輸出一啟動訊號至外部警報器或空氣清淨機，用以警示或降低空氣品質不良的狀況。

以上本創作所述之內容，僅作為實施方式說明，並不以此限定本創作欲保護之範圍，任何局部的更改、變動之結構，仍為本創作保護之範圍。

10‧‧‧易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置
11‧‧‧殼體
20‧‧‧氣體感測單元
21‧‧‧氧氣感測模組
22‧‧‧一氧化碳感測模組
23‧‧‧二氧化碳感測模組
24‧‧‧臭氧感測模組
25‧‧‧甲醛感測模組
26‧‧‧硫化氫感測模組
27‧‧‧總揮發性有機化合物感測模組
28‧‧‧懸浮微粒感測模組
291‧‧‧溫度感測模組
292‧‧‧濕度感測模組
30‧‧‧電路板
31‧‧‧儲存單元
40‧‧‧處理器
50‧‧‧觸控螢幕
60‧‧‧多重傳輸介面
61‧‧‧第一電源連接埠
62‧‧‧網路連接埠
63‧‧‧通用序列匯流排連接埠
64‧‧‧第二電源連接埠
65‧‧‧RS485連接埠
66‧‧‧繼電器輸出埠
67‧‧‧紅外線連接埠
70‧‧‧通訊模組
71‧‧‧天線
80‧‧‧路由器
81‧‧‧網路電纜線
90‧‧‧智慧型行動裝置
91‧‧‧電腦
92‧‧‧電力線
93a,93b‧‧‧電源插座
94‧‧‧室內電源線
95‧‧‧電力橋接器

圖1 係本創作的結構示意圖。 圖2 係本創作的方塊示意圖。 圖3 係本創作的使用狀態示意圖。 圖4 係本創作的另一使用狀態示意圖。 圖5 係本創作的又一使用狀態示意圖。 圖6 係本創作的氣體感測單元中一感測模組的立體示意圖。

10‧‧‧易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置

11‧‧‧殼體

20‧‧‧氣體感測單元

30‧‧‧電路板

40‧‧‧處理器

50‧‧‧觸控螢幕

60‧‧‧多重傳輸介面

61‧‧‧第一電源連接埠

62‧‧‧網路連接埠

63‧‧‧通用序列匯流排連接埠

64‧‧‧第二電源連接埠

65‧‧‧RS485連接埠

66‧‧‧繼電器輸出埠

67‧‧‧紅外線連接埠

71‧‧‧天線

Claims (9)

1. 一種易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，包含有: 一氣體感測單元，包含有複數個感測模組，該些感測模組分別監測不同種類的氣體，以各別獲得一監測訊號； 一處理器，連接該些感測模組，將該些監測訊號轉換為一監測資訊； 一觸控螢幕，連接該處理器，該觸控螢幕提供一使用者介面，該使用者介面顯示該監測資訊並可接收一操作指令； 一通訊模組，連接該處理器，用以對外傳遞該監測資訊； 一多重傳輸介面，連接該處理器，該多重傳輸介面包含有一第一電源連接埠、一第二電源連接埠、一網路連接埠、一通用序列匯流排連接埠及一RS485連接埠，其中該第一電源連接埠、該第二電源連接埠、該網路連接埠、該通用序列匯流排連接埠及該RS485連接埠可供與一對應的外部裝置電連接，以從該外部裝置取得工作電力。
2. 如請求項1所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，該多重傳輸介面進一步包含一繼電器輸出埠以及一紅外線連接埠，係根據該處理器的控制而分別送出一啟動指令。
3. 如請求項1或2所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，其中該氣體感測單元中的複數個感測模組係包含氧氣感測模組、一氧化碳感測模組、二氧化碳感測模組、臭氧感測模組、甲醛感測模組、硫化氫感測模組、總揮發性有機化合物感測模組、氨氣感測模組、一氧化氮感測模組、二氧化氮感測模組、二氧化硫感測模組、環氧乙烷感測模組與氯化氫感測模組當中的至少二者。
4. 如請求項1所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，其中該第一電源連接埠為一3P電源插座；該第二電源連接埠為一圓孔插座；該網路連接埠為RJ45型網路接口。
5. 如請求項1所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，該氣體感測單元更包含有連接該處理器的一懸浮微粒感測模組、一溫度感測模組及一濕度感測模組。
6. 如請求項1所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，其中該通訊模組係連接一天線。
7. 如請求項1所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，其中該通訊模組的通訊協定為Wi-Fi、LTE、Bluetooth、Zigbee其中之一。
8. 如請求項1所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，其中該空氣偵測裝置包含有一殼體，該氣體感測單元中的各感測模組係可拆卸地設置於該些殼體的一側面。
9. 如請求項8所述之易於安裝的多重傳輸介面複合式空氣品質偵測裝置，其中該多重傳輸介面設置於該殼體的另一側面。