基于can總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，新裝修的房屋以及新買家具都具有較高的甲醛含量。甲醛的主要危害表現(xiàn)為對皮膚粘膜的刺激作用，甲醛在室內(nèi)達(dá)到一定濃度時，人就有不適感。大于0.0Sm3的甲醛濃度可弓丨起眼紅、眼癢、咽喉不適或疼痛、聲音嘶啞、噴嚏、胸悶、氣喘、皮炎等。
[0003]所以對室內(nèi)甲醛濃度的實(shí)時監(jiān)測是一個值得關(guān)注的問題，而現(xiàn)有的甲醛濃度監(jiān)測裝置的主要針對局部小范圍監(jiān)測，無法對家庭環(huán)境進(jìn)行全方位的監(jiān)控或不適用于家庭的復(fù)雜環(huán)境中甲醛濃度的監(jiān)測；有的甲醛濃度監(jiān)測裝置不易組建和擴(kuò)展，穩(wěn)定性差，執(zhí)行效率不尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測裝置不易組建和擴(kuò)展、系統(tǒng)穩(wěn)定性差，執(zhí)行效率不高、監(jiān)測范圍受限以及不利于復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置，主要包括CAN總線通信模塊、主機(jī)模塊和多個檢測節(jié)點(diǎn)，所述CAN總線通信模塊分別連接所述主機(jī)模塊和所述檢測節(jié)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)所述檢測節(jié)點(diǎn)與所述主機(jī)模塊之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收功能；所述檢測節(jié)點(diǎn)包括檢測室內(nèi)甲醛濃度的甲醛濃度檢測傳感器、模擬信號轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器和控制節(jié)點(diǎn)工作的節(jié)點(diǎn)控制模塊；所述CAN總線通信模塊包括控制CAN總線工作的CAN總線控制器、驅(qū)動CAN總線工作的CAN總線電平驅(qū)動器和傳輸信息通道的帶屏蔽層的雙絞線；所述主機(jī)模塊包括接收信號并處理信號的單片機(jī)、發(fā)出報警信號的發(fā)聲裝置和傳輸信息到主人手機(jī)的手機(jī)通訊模塊；所述節(jié)點(diǎn)控制模塊與所述CAN總線控制器之間相互通信，所述CAN總線控制器與所述單片機(jī)之間互相通信。
[0006]于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，所述主機(jī)模塊還用于接收和處理所述CAN總線通信模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并判斷甲醛的濃度值是否超標(biāo)；所述主機(jī)模塊還用于在檢測所述檢測節(jié)點(diǎn)和所述手機(jī)通信模塊通信是否正常時，向所述檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)送遍歷請求；所述主機(jī)模塊還用于在檢測節(jié)點(diǎn)和手機(jī)通信模塊通信異常時，點(diǎn)亮異常信號燈。
[0007]于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，所述手機(jī)通信模塊還用于在室內(nèi)甲醛濃度值超標(biāo)時，向手機(jī)發(fā)送提醒信息，并同時激活所述發(fā)聲裝置報警；所述手機(jī)通信模塊還用于在室內(nèi)甲醛濃度值未超標(biāo)時，定時向手機(jī)發(fā)送室內(nèi)甲醛的濃度值變化信息。
[0008]于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，所述手機(jī)通信模塊還用于當(dāng)所述檢測節(jié)點(diǎn)通訊不正常時，向手機(jī)發(fā)送異常的所述檢測節(jié)點(diǎn)的地址。
[0009]于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，所述節(jié)點(diǎn)控制模塊由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，其中運(yùn)行有控制節(jié)點(diǎn)工作的程序。
[0010]本發(fā)明還提供一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度的監(jiān)測方法，所述檢測方法包括:首先，布置所述檢測節(jié)點(diǎn)，并通過所述CAN總線通信模塊組建分布式網(wǎng)絡(luò)；其次，所述檢測節(jié)點(diǎn)中的所述甲醛濃度檢測傳感器采集環(huán)境中的甲醛濃度信息，所述檢測節(jié)點(diǎn)中的所述A/D轉(zhuǎn)換器將所述信息進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化，再通過所述CAN總線通信模塊將信息傳送給所述主機(jī)模塊進(jìn)行處理；最后，所述主機(jī)模塊將接收到的信息進(jìn)行處理并判斷甲醛的濃度值是否超標(biāo)，若是，則通過所述手機(jī)通信模塊向手機(jī)發(fā)送提醒，并通過所述發(fā)聲裝置報警；若否，則所述手機(jī)通信模塊定時向手機(jī)發(fā)送室內(nèi)甲醛的濃度值變化信息。
[0011 ] 于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，還包括所述檢測節(jié)點(diǎn)的通信異常檢測和所述手機(jī)通信模塊的異常檢測過程。
[0012]于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，所述檢測節(jié)點(diǎn)的通信異常檢測包括對所述CAN總線控制器和所述A/D轉(zhuǎn)換器的初始化過程，若初始化成功，則所述節(jié)點(diǎn)控制模塊接收所述主機(jī)模塊的遍歷請求并向主機(jī)模塊發(fā)送遍歷應(yīng)答，之后所述A/D轉(zhuǎn)換器對所述甲醛濃度檢測傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并發(fā)送給所述單片機(jī)處理，最后通過所述CAN總線控制器發(fā)送至所述手機(jī)通信模塊；若初始化失敗，則所述主機(jī)模塊的異常信號燈點(diǎn)亮。
[0013]于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，所述手機(jī)通信模塊異常檢測包括對所述CAN總線控制器和所述手機(jī)通信模塊的初始化過程，若初始化成功，則所述主機(jī)模塊向所述檢測節(jié)點(diǎn)發(fā)送遍歷請求，檢查各所述檢測節(jié)點(diǎn)通信是否正常，失敗的所述檢測節(jié)點(diǎn)通過手機(jī)通信模塊向手機(jī)發(fā)送異常的所述檢測節(jié)點(diǎn)，正常的所述檢測節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述主機(jī)模塊進(jìn)行處理，所述單片機(jī)判斷甲醛濃度值是否正常，若超標(biāo)，則通過所述手機(jī)通信模塊向手機(jī)發(fā)送提醒，并激活所述發(fā)聲裝置報警，若未超標(biāo)，則所述手機(jī)通信模塊定時向手機(jī)發(fā)送室內(nèi)甲醛的濃度值變化信息；若初始化失敗，則所述主機(jī)模塊的異常信號燈點(diǎn)亮。
[0014]于本發(fā)明的一實(shí)施方式中，當(dāng)所述檢測節(jié)點(diǎn)通訊不正常時，所述手機(jī)通信模塊向手機(jī)發(fā)送異常的所述檢測節(jié)點(diǎn)的地址。
[0015]如上所述，本發(fā)明的基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，具有以下有益效果:
[0016]1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了家庭室內(nèi)全方位、實(shí)時的甲醛濃度濃度檢測，并根據(jù)其結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理，甲醛濃度超標(biāo)時發(fā)聲提醒和發(fā)信息至手機(jī)通知主人，對家庭環(huán)境甲醛濃度進(jìn)行全方位的監(jiān)測；
[0017]2、本發(fā)明適合家庭復(fù)雜環(huán)境，分布式布局，易組建和擴(kuò)展監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)定性高，執(zhí)行效率尚;
[0018]3.、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了家庭內(nèi)各處甲醛濃度濃度監(jiān)測分析，實(shí)現(xiàn)局部甲醛濃度超標(biāo)事件報警。
【附圖說明】
[0019]圖1顯示為本發(fā)明基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置于一實(shí)施例中的模塊組成示意圖。
[0020]圖2顯示為本發(fā)明基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測方法于一實(shí)施例中的節(jié)點(diǎn)控制模塊工作流程圖。
[0021]圖3顯示為本發(fā)明基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測方法于一實(shí)施例中的主機(jī)模塊工作流程圖。
[0022]元件標(biāo)號說明
[0023]I檢測節(jié)點(diǎn)
[0024]2CAN總線通信模塊
[0025]3主機(jī)模塊
[0026]11甲醛濃度檢測傳感器
[0027]12A/D 轉(zhuǎn)換器
[0028]13節(jié)點(diǎn)控制模塊
[0029]21CAN總線電平驅(qū)動器
[0030]22CAN總線控制器
[0031]31單片機(jī)
[0032]32發(fā)聲裝置
[0033]33手機(jī)通信模塊
[0034]SI ?S9步驟
[0035]SI’ ?S12’步驟
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0037]需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0038]甲醛是一種毒性很大的氣體，在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上，甲醛高居第二位。甲醛對人體呼吸道粘膜和皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用，室內(nèi)空氣中甲醛濃度達(dá)到0.06?
0.07mg/m3時，兒童就會發(fā)生輕微氣喘；達(dá)到0.lmg/m3時，就有異味和不適感；達(dá)到0.5mg/m3時，可刺激眼睛，引起流淚；達(dá)到0.6mg/m3時，可引起咽喉不適或疼痛；濃度更高時，可引起惡心嘔吐，咳嗽胸悶，氣喘甚至肺水腫；達(dá)到30mg/m3時，會立即致人死亡。國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的甲醛最高允許濃度為0.08mg/m3(60ppb)。長期接觸甲醛常會引起呼吸道疾病、鼻炎癌、結(jié)腸癌、月經(jīng)紊亂、白血病、智力和記憶力下降等，對兒童、孕婦、老人的傷害更為嚴(yán)重。
[0039]由于甲醛被廣泛用于生產(chǎn)脲醛樹脂、含醛油漆等原料，而這些樹脂用作粘合劑，在各種裝潢材料及家具中大量使用。以脲醛樹脂為原料的各種人造板(膠合板、纖維板、刨花板等)、脲醛樹脂隔熱材料(UFFI)、含醛類消毒防腐劑的水溶性材料是室內(nèi)甲醛的主要來源。脲醛樹脂是一種由尿素和甲醛縮聚而成的氨基樹脂合成劑，它會慢慢的釋放甲醛，高溫和高濕下脲醛樹脂會加快水解，甲醛釋放量增多，夏季甲醛釋放量會高出平時的20%?30 %。室內(nèi)裝修所導(dǎo)致室內(nèi)空氣中的甲醛污染具有普遍性、潛在性和長期性。
[0040]所以對室內(nèi)甲醛含量的監(jiān)測是十分引人關(guān)注的問題。
[0041]本發(fā)明提供一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，易組建和擴(kuò)展、系統(tǒng)穩(wěn)定性好，可以全方位實(shí)時的監(jiān)測復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境的甲醛含量，及時通知房屋主人做相關(guān)處理措施。
[0042]請參閱圖1，為本發(fā)明基于CAN總線的分布式甲醛濃度監(jiān)測裝置的模塊組成圖，主要包括CAN總線通信模塊2、主機(jī)模塊3和若干檢測節(jié)點(diǎn)1，所述CAN總線通信模塊2分別連接所述主機(jī)模塊3和所述檢測節(jié)點(diǎn)I，并實(shí)現(xiàn)所述檢測節(jié)點(diǎn)I與所述主機(jī)模塊3之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收功能。
[0043]所述檢測節(jié)點(diǎn)I包括檢測室內(nèi)甲醛濃度的甲醛濃度檢測傳感器11、模擬信號轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器12和控制節(jié)點(diǎn)工作的節(jié)點(diǎn)控制模塊13，且所述節(jié)點(diǎn)控制模塊13由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，其中運(yùn)行有控制節(jié)點(diǎn)工作的程序。所述CAN總線通信模塊2包括控制CAN總線工作的CAN總線控制器22、驅(qū)動CAN總線工作的CAN總線電平驅(qū)動