一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種檢測設備，具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，屬于通信與計算機技術領域。
【背景技術】
[0002]我國的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)與發(fā)達國家相比起步比較晚，近年來，國家對空氣質(zhì)量網(wǎng)絡建設逐漸重視，部分省區(qū)和重點城市開展了檢測站點的聯(lián)網(wǎng)工作，當前國家空氣質(zhì)量檢測網(wǎng)絡主要以城市檢測站為基礎，然而這種檢測網(wǎng)絡仍然存在許多問題，我國所使用的一些空氣質(zhì)量檢測裝置很大一部分是采購國外廠家現(xiàn)有的檢測裝置，由于各家公司的協(xié)議或者軟件互不兼容，并且拓展性差，安裝形式、使用風格、數(shù)據(jù)格式、人機界面也各不相同，這就導致了移植到國內(nèi)后使用效果比較差，而且我國現(xiàn)有檢測站點的數(shù)據(jù)采集基本上是基于電話MODEM撥號的方式進行，而該方式已經(jīng)不能適應現(xiàn)代信息的傳輸，沒有聯(lián)網(wǎng)就無法進行數(shù)據(jù)的實時傳輸和自動調(diào)度，國內(nèi)大多數(shù)的環(huán)境空氣質(zhì)量自動檢測系統(tǒng)中，模塊化程度不高，系統(tǒng)的開發(fā)過程比較混亂，導致系統(tǒng)升級再開發(fā)以及維護的工作量加大，最主要的是嚴重影響到系統(tǒng)檢測項目和某些數(shù)據(jù)分析處理功能的添加和刪除等等，而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展與完善，如何提供一種采用物聯(lián)網(wǎng)技術來實現(xiàn)空氣質(zhì)量的檢測，顯得越來越重要。
[0003]為解決以上的各個技術問題，本實用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其結(jié)構簡單、使用方便、可靠，通過采用物聯(lián)網(wǎng)技術和無線網(wǎng)絡通信術，實現(xiàn)了對區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測、分析和異常處理，在不同區(qū)域安裝若干個低功耗的空氣質(zhì)量檢測模塊，安全節(jié)能，可同時檢測空氣粉塵固體顆粒、空氣溫度、濕度、NH3、C0、C02等指標，同時利用串口攝像頭實時查看現(xiàn)場狀況，采用客戶端/服務器(C/S)架構實時遠程監(jiān)控，通過信息融合算法判斷某種空氣指標是否超過警戒線，若某個節(jié)點所在區(qū)域出現(xiàn)超過警戒線的情況，則節(jié)點可立即開啟空氣凈化裝置與通風裝置，從而改善空氣質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述情況，為解決現(xiàn)有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其包括感知層、網(wǎng)絡層和應用層；其特征在于，所述感知層包括粉塵傳感器、CO傳感器、NH3傳感器、C02傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風扇和空氣凈化器；所述網(wǎng)絡層包括無線節(jié)點、無線協(xié)調(diào)器和無線綜合傳感網(wǎng)絡適配器，所述網(wǎng)絡層用來傳輸采集到的各個傳感器的檢測數(shù)據(jù)以及圖片信息，同時進行數(shù)據(jù)處理，所述網(wǎng)絡層分為一個父節(jié)點和多個子節(jié)點，子節(jié)點實現(xiàn)與各種傳感器的數(shù)據(jù)通信，并且與父節(jié)點建立連接，父節(jié)點實現(xiàn)與子節(jié)點和上位機通信；所述應用層包括計算機終端和顯示器，所述計算機終端負責接收信號并且分析處理，且計算機終端采用C/S模式，所述顯示器實時顯示采集的空氣質(zhì)量參數(shù)；其中，所述粉塵傳感器采用能夠測量0.8μπι以上的微小粒子的型號為SHARP GP2Y1010AU0F的粉塵傳感器，所述CO傳感器采用ME2-C0型電化學傳感器，所述溫度傳感器采用DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，所述NH3傳感器采用MQl37傳感器、所述C02傳感器采用MH-410V/D NDIR紅外氣體傳感器，所述濕度傳感器采用SHTlO傳感器；所述網(wǎng)絡層所用的無線傳輸器采用集成到MSP430中的CCllOl無線收發(fā)器。
[0005]進一步，作為優(yōu)選，本實用新型還包括電源模塊，所述電源模塊采用多路輸出的DC-DC可調(diào)電源模塊，且電源電壓的調(diào)節(jié)是通過改變電位器的阻值來實現(xiàn)的。
[0006]進一步，作為優(yōu)選，所述網(wǎng)絡層還包括USB接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)無線通信接口以及ZigBee無線通信接口，各個傳感器采集的數(shù)據(jù)通過所述USB接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)無線通信接口以及ZigBee無線通信接口直接將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控室或者顯示器。
[0007]進一步，作為優(yōu)選，以太網(wǎng)無線通信接口采用10/100M以太網(wǎng)物理層收發(fā)器DP83848，ZigBee無線通信接口采用第二代片上系統(tǒng)CC2530F256芯片。
[0008]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其結(jié)構簡單、使用方便、可靠，通過采用物聯(lián)網(wǎng)技術和無線網(wǎng)絡通信術，實現(xiàn)了對區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測、分析和異常處理，在不同區(qū)域安裝若干個低功耗的空氣質(zhì)量檢測模塊，安全節(jié)能，可同時檢測空氣粉塵固體顆粒、空氣溫度、濕度、NH3、C0、C02等指標，同時利用串口攝像頭實時查看現(xiàn)場狀況，采用客戶端/服務器(C/S)架構實時遠程監(jiān)控，通過信息融合算法判斷某種空氣指標是否超過警戒線，若某個節(jié)點所在區(qū)域出現(xiàn)超過警戒線的情況，則節(jié)點可立即開啟空氣凈化裝置與通風裝置，從而改善空氣質(zhì)量。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的感知層的結(jié)構示意圖；
[0011]圖3為本實用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的網(wǎng)絡層的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0013]如圖1-2所示，本實用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其包括感知層、網(wǎng)絡層和應用層；感知層包括粉塵傳感器、CO傳感器、NH3傳感器、C02傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風扇和空氣凈化器；網(wǎng)絡層包括無線節(jié)點、無線協(xié)調(diào)器和無線綜合傳感網(wǎng)絡適配器，網(wǎng)絡層用來傳輸采集到的各個傳感器的檢測數(shù)據(jù)以及圖片信息，同時進行數(shù)據(jù)處理，網(wǎng)絡層分為一個父節(jié)點和多個子節(jié)點，子節(jié)點實現(xiàn)與各種傳感器的數(shù)據(jù)通信，并且與父節(jié)點建立連接，父節(jié)點實現(xiàn)與子節(jié)點和上位機通信；應用層包括計算機終端和顯示器，所述計算機終端負責接收信號并且分析處理，且計算機終端采用C/S模式，顯示器實時顯示采集的空氣質(zhì)量參數(shù)；其中，粉塵傳感器采用能夠測量0.8 μπι以上的微小粒子的型號為SHARP GP2Y1010AU0F的粉塵傳感器，其可測量例如感知煙草產(chǎn)生的煙氣和花粉，房屋粉塵等，該傳感器通過內(nèi)嵌的高穩(wěn)定激光信號源穿越煙道，然后照射煙塵粒子，這樣被照射的煙塵粒子就會反射激光信號，而反射的信號強度正好與煙塵濃度成正比，通過檢測煙塵反射過來的微弱激光信號，再用特定的算法即可計算出煙道中煙塵的濃度。
[0014]本實用新型的CO傳感器采用ME2-CO型電化學傳感器，其根據(jù)電化學的原理工作，利用待測氣體在電解池中工作電極電位上的電化學氧化過程，待測氣體電化學反應所產(chǎn)生的電流與其濃度呈正比并遵循法拉第定律，通過測定電流的大小就可以確定待測氣體的濃度傳感器為模擬電流型輸出，輸出靈敏度為(0.015±0.005