一种室内空气环境监测设备的空气检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，包括对空气进行检测的传感器单元，所述传感器单元与室内空气环境监测设备的控制电路板相连接，控制电路板与控制装置和输出装置分别相连接。该空气质量检测系统可以实时的检测空气的质量，对于检测到的数据可以通过无线网进行传输，具有很高的智能化，检测系统简单，空气检测系统将六个传感器集成到一个设备中，实时监测CO、CO2、甲醛、PM2.5、温度、湿度的值，可以实时的监测数据综合评价室内环境质量和安全，实现起来方便、可靠。
【专利说明】
一种室内空气环境监测设备的空气检测系统
技术领域
[0001]本实用新型属于空气质量检测领域，具体的说，涉及一种室内空气环境监测设备的空气检测系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，环境污染问题日益严重，而环境质量的好坏直接关系到人们的身心健康，为了使人们能够清楚的获知室内空气中的环境质量，市场上出现了越来越多的实时检测空气质量的空气检测以，能够检测空气中的各种污染物的成分，从而便于人们及时的了解周围的空气质量。
[0003]公开号CN105223312A公开了一种室内空气检测系统，包括粉尘传感器和有害物质检测传感器，粉尘传感器和有害物质检测传感器与单片机控制器导线连接，单片机控制器输出端口与声光报警器和LED显示器导线连接，本发明结构简单，价格低廉，而且体积小，容易安装使用，而且不需要专业人员进行检测测量，解决了人们入住家居后对室内的空气环境主要通过人们嗅觉感知，通过通风处理存在的很大的局限性，容易影响人们健康等问题，该空气检测系统检测不能实时准确的检测空气中各中有害组分的含量，检测内容简单。
[0004]由于室内空气质量涉及到舒适度和安全等方面，现有的检测设备单体能检测元素很多，要完全检测室内的空气质量需要几个设备才能完成，而工业检测设备体积大，造价高不适合普通的家用商用领域，本实用新型的空气检测系统将六个传感器集成到一个设备中，实时监测⑶、C02、甲醛、PM2.5、温度、湿度的值，可以实时的监测数据综合评价室内环境质量和安全，实现起来方便、可靠。
[0005]鉴于以上原因，特提出本实用新型。
【实用新型内容】
[0006]针对以上问题，本实用新型提供了一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，实时监测⑶、C02、甲醛、PM2.5、温度、湿度的值，可以实时的监测数据综合评价室内环境质量和安全，实现起来方便、可靠。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
[0008]—种室内空气环境监测设备的空气检测系统，包括对空气进行检测的传感器单元，所述传感器单元与室内空气环境监测设备的控制电路板相连接，控制电路板与控制装置和输出装置分别相连接。
[0009]进一步的，所述的传感器单元包括PM2.5传感器、CO传感器、C02传感器、甲醛传感器和温湿度传感器。
[0010]进一步的，所述的PM2.5传感器经模拟信号总线与控制电路板相连接，所述的⑶2传感器经UART信号总线与控制电路板相连接，所述的⑶传感器、甲醛传感器和温湿度传感器经同一 I2C数字通信总线与控制电路板相连接。
[0011]进一步的，所述的控制装置包括设置于室内空气环境监测设备上的手势传感器；所述的手势传感器为可检测手势动作信号的至少一个红外传感器，所述的红外传感器与控制电路板相连接。
[0012]进一步的，所述的输出装置包括可输出视频信息的显示单元、可输出语音信息的扬声器;所述的显示单元和扬声器均设置于室内空气环境监测设备上，且分别与控制电路板相连接。
[0013]进一步的，所述的显示单元包括显示屏和发出可变色光的LED灯;所述的显示屏和LED灯分别与控制电路板相连接。
[0014]进一步的，所述的控制电路板上设置有与终端设备相匹配无线连接的无线传输模块。
[0015]进一步的，所述的无线传输模块可以为wifi模块、蓝牙模块、红外模块、4G模块中的一种或组合;所述的设备终端可以为智能手机、电脑、平板电脑或笔记本中的一种或组入口 ο
[0016]进一步的，所述的终端设备经无线传输模块与控制电路板相连接，以向室内空气环境监测设备发出控制指令，令终端设备构成室内空气环境监测设备的控制装置。
[0017]进一步的，控制电路板经无线传输模块与服务器相匹配无线连接。
[0018]本发明的另一目的提供一种室内空气环境监测设备的检测风道，以达到合理排布，令各种检测传感器均可安装于风道中，达到了对空气流进行全方位检测的目的。
[0019]—种室内空气环境监测设备的检测风道，室内空气环境监测设备的壳体内设有竖直延伸的检测风道，检测风道的下端为进风口、上端为出风口；检测风道中安装有为自下向上流动的检测气流提供动力的风扇，检测风道中还设有对检测气流进行检测的传感器组。
[0020]进一步，所述的检测风道分为下风道和上风道，下风道的底部设有温湿度传感器，下风道中设有CO传感器、C02传感器和甲醛传感器，上风道中设有PM2.5传感器和风扇。
[0021]采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0022](I)本实用新型的空气质量检测系统可以实时的检测空气的质量，对于检测到的数据可以通过无线网进行传输，具有很高的智能化，检测系统简单；
[0023](2)本实用新型的空气检测系统将六个传感器集成到一个设备中，实时监测⑶、C02、甲醛、PM2.5、温度、湿度的值，可以实时的监测数据综合评价室内环境质量和安全，实现起来方便、可靠。
【附图说明】
[0024]附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
[0025]图1是本实用新型实施例中室内空气环境监测设备的爆炸结构示意图；
[0026]图2是本实用新型实施例中室内空气环境监测设备的检测风道结构示意图；
[0027]图3是本实用新型实施例中室内空气环境监测设备的断面结构示意图；
[0028]图4是本实用新型实施例中室内空气环境监测设备的检测风道背面爆炸结构示意图；
[0029]图5是本实用新型实施例中室内空气环境监测设备的局部放大结构示意图；
[0030]图6是本实用新型实施例中室内空气环境监测设备的安装板处安装结构示意图。
[0031]图7是本实用新型的室内空气环境监测设备的空气检测系统的结构示意图。
[0032]图中主要原件说明:100—外壳，200—检测风道，201—进风口，202—出风口，203一上风道，204一下风道，205一风道壳，206一内风道壳，207一缩口风道，208一上挡板，209—下挡板，210—左侧隔板，211—右侧隔板，212—风道盖板，214—蓄电池，215—电池安装板，216—电池安装槽，217—电路板,218—第一支路风道，219—第二支路风道,220—第三支路风道，221 —安装板，222—插槽，223—通风口，224—接头，I一温湿度传感器，2—CO传感器，3—C02传感器，4—甲醛传感器，5—PM2.5传感器，6—风扇。
[0033]需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0035]实施例1
[0036]如图7所示，本实用新型提出了一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，包括对空气进行检测的传感器单元，所述传感器单元与室内空气环境监测设备的控制电路板相连接，控制电路板与控制装置和输出装置分别相连接。
[0037]用户可以通过控制装置对室内空气进行检测，用过操控控制装置时，控制装置把信号传输给控制电路板，同时传感器单元把检测的空气的?12.5、0)、0)2、甲醛、温度和湿度的数值传输到控制电路板，控制电路板把信号转换成相应的输出信号，分别通过显示单元和扬声器传出，显示单元可以显示传感器的数值和室内空气环境监测设备的工作状态，如显示电池电量、联网状态、语音播报状态和时间。
[0038]本实施例中的所述的传感器单元包括PM2.5传感器、⑶传感器、CO2传感器、甲醛传感器和温湿度传感器。通过上述传感器可以实时检测空气中的?12.5、0)、0)2、甲醛、温度和湿度的数值，传输到控制电路板，控制电路板将检测到的信息输入到显示单元，其相应的数据在显示单元上显示出来，便于用户检测。
[0039]在本实施例中，所述的PM2.5传感器经模拟信号总线与控制电路板相连接，所述的CO2传感器经UART信号总线与控制电路板相连接，所述的CO传感器、甲醛传感器和温湿度传感器经同一 I2C数字通信总线与控制电路板相连接。
[0040]本实施例中的PM2.5传感器采用DN7C3A007外传感器，输出为模拟量，控制器单独一路ADC通道采样PM2.5的量，经过数字滤波算法得到测得的值，⑶传感器是采用电化学传感器部件封装的EC819-⑶，C02传感器采用的是S8 0058红外传感器，具有工作稳定、精度高、一致性好等特点，甲醛传感器采用EC808-HCH0，这两款传感器就有反映速度快、准确、稳定性好、能够定量检测等特点；温湿度传感器采用Sensir1n的SHT21，具有准确度高、寿命长、漂移少的特点。
[0041]进一步的，所述的控制装置包括设置于室内空气环境监测设备上的手势传感器；所述的手势传感器为可检测手势动作信号的一个红外传感器，所述的红外传感器与控制电路板相连接。当用户利用红外传感器对显示屏的显示内容进行操控，左右滑动或者手置于显示单元的顶部3秒就会触发，显示单元会轮番显示⑶、C02、甲醛、PM2.5、温度、湿度的值，当手置于显示单元顶部3秒时，扬声器就会在静音和语音播报模式之间进行切换，并且显示单元也会显示相应的模式图案。
[0042]另外还可以采用两个或者多个红外传感器，可以提高手势操控的准确度。
[0043]进一步的，所述的输出装置包括可输出视频信息的显示屏和可以发出可变光的LED灯、其中显示屏和LED灯分别与控制电路板连接，本技术方案还包括可输出语音信息的扬声器;所述的显示单元和扬声器均设置于室内空气环境监测设备上，且分别与控制电路板相连接。
[0044]该技术方案中的LED用来表示空气质量的状况，当设备连接到服务器时显示的是通过算法模型计算出来的等级，当设备断网时显示的本地通过简单算法计算出来的结果。根据传感器检测到的空气的质量状况，LED灯会显示出不同的颜色，当空气质量为优时，显示为绿色，当空气质量为良时，显示为蓝色，当空气质量为差时，显示为红色。
[0045]本技术方案，控制电路板上设置有与终端设备相匹配无线连接的无线传输模块。其中无线传输模块可以为wifi模块、蓝牙模块、红外模块、4G模块中的一种或组合，所述的无线传输模块经无线通信协议与终端设备之间可双向数据传输的连接。
[0046]另外，无线传输模块可以为wifi模块、蓝牙模块、红外模块、4G模块中的一种或组合;所述的设备终端可以为智能手机、电脑、平板电脑或笔记本中的一种或组合。
[0047]该技术方案中的信号输入和输出都是采用无线通信的方式，之后通过以太网与服务器进行通信，实现数据的上行传输和下行控制，实现了方便，快捷，并且对检测的空气质量进行适时地更新，便于用户实时观察室内的空气质量。
[0048]实施例2
[0049]如图1-6所示，本实用新型实施例中介绍了一种室内空气环境监测设备，其包括中空的外壳100，外壳100中设有竖直延伸的检测风道200，外壳100的顶部设有出风结构、下部设有进风结构。检测风道200的下端为进风口 201、上端为出风口 202，所述的进风口 201经进风结构与外部相连通，出风口 202经出风结构与外部相连通，以实现外部的气体自下至上流经检测风道200形成检测气流。
[0050]本实用新型实施例中，所述的检测风道200中安装有为自下向上流动的检测气流提供动力的风扇，检测风道200中还设有对检测气流进行检测的传感器组。所述的传感器组包括，温湿度传感器1、CO传感器2、C02传感器3、甲醛传感器4和PM2.5传感器4中的一个或组合，以分别对检测气流的温度、湿度、CO浓度、C02浓度、甲醛浓度和PM2.5浓度进行检测，以实现对检测气流的全方位检测。
[0051]通过上述设置，使得检测风道200中集成安装了温湿度传感器、CO传感器、C02传感器和甲醛传感器、PM2.5传感器等六种传感器，且各传感器之间的检测相互不会产生影响，实现了对室内空气流的全面检测。
[0052]本实施例中，所述的检测风道200分为下风道204和上风道203，下风道204的底部设有温湿度传感器I，下风道204中设有⑶传感器2、C02传感器3和甲醛传感器4，上风道203中设有PM2.5传感器5和风扇6。通过上述设置，使得各传感器分别安装于独立的空间处，令检测过程中相互之间不会造成影响，提高了检测稳定性和准确度。
[0053]本实施例中，下风道204中设有平行间隔设置的两块隔板，分别为左侧隔板210和右侧隔板211;两块隔板将下风道204分为相互独立的三个支路风道，三个支路风道分别为:下风道204的左侧板与左侧隔板210之间间隙构成的第一支路风道218、左侧隔板210和右侧隔板211之间间隙构成的第二支路风道219和右侧隔板211与下风道204的右侧板之间间隙构成的第三支路风道220。所述的CO传感器2安装于第一支路风道218中，C02传感器3安装于第二支路风道219中，甲醛传感器4安装于第三支路风道220中。
[0054]本实施例中，下风道204的顶部经缩口风道207与上风道203的底部相连通，所述的缩口风道207为自下向上逐渐收窄管径风道节。优选的，所述的缩口风道207为横断面呈方形的、中空的锥状结构；且缩口风道207的前后侧分别呈下宽上窄的梯形、左右侧分别呈倾斜设置的方形，各侧面的对应侧边相互连接，以围成缩口风道。
[0055]通过在检测风道内设置相互独立的上风道和下风道，并令二者经孔径逐渐收窄的缩口风道相连通，使得自下向上流动空气流在缩口风道处形成文丘里效应，以增加上风道中的空气流速，使得上风道和下风道中的空气流速不相等，令上风道中设置的PM2.5传感器检测气流的流速增加，以提高PM2.5传感器的检测准确度。
[0056]实施例3
[0057]本实施例中，如图1-3所示，所述的检测风道200包括竖直延伸的筒状风道壳205，筒状风道壳205的底部设有安装有温湿度传感器I的下挡板208，下挡板209上设有进风口201 ；筒状风道壳205的顶部设有上挡板208，上挡板209上设有出风口 202。
[0058]本实施例中，筒状风道壳205的内部设有内风道壳206，所述内风道壳206处于筒状风道壳205的上部，内风道壳206围成独立的上风道203;同时，所述的内风道壳206构成PM2.5传感器5和风扇6的整体外壳，且内风道壳206可拆卸的安装于风道壳205中。
[0059]通过上述设置，使得PM2.5传感器和风扇可拆卸的安装于独立的壳体中，并将该壳体构成上风道，以便于PM2.5传感器和风扇的拆卸组装，提高设备的模块化水平。
[0060]本实施例中，内风道壳206的下部为自下向上逐渐收窄管径的缩口风道207，内风道壳206的上部与出风口 202相连通;优选的，所述的缩口风道207下端与风道壳205的内壁贴合设置，以令缩口风道207下方的风道壳205围成下风道204。
[0061]通过上述设置，使得风道壳内部被内风道壳和隔板分割为多个独立的区域，各区域之间分经上下的通道相连通，以将各传感器分别安装于不同的区域中，以避免不同传感器之间的相互干涉，提高检测的准确性。
[0062]本实施例中，风道壳205的前侧由可拆卸安装的风道盖板212构成;优选的，所述的风道盖板212覆盖检测风道200的前侧全部区域，且风道盖板212至少四个边角处分别经螺丝与风道壳205的本体相连接;所述的风道壳205的本体构成检测风道200的后、左、右三侧面。通过将检测风道200的前侧板设置为可拆卸安装的风道盖板212，便于了风道内部组件的安装和维护。
[0063]本实施例中，如图4所示，风道壳205的后侧安装有电路板217和蓄电池214，所述的风道壳205的后侧上设有供蓄电池214安装的电池安装槽216，电池安装槽216的开口处设有覆盖设置的、可拆卸的电池安装板215，所述的蓄电池214夹持安装于风道壳205的后侧与电池安装板215之间；所述的电路板217经螺栓可拆卸的安装于风道壳205的后侧上，且蓄电池214和电池安装板215均被夹持于电路板217和风道壳2015的后侧之间。
[0064]本实施例中，如图5和图6所示，所述的下风道204中设有水平覆盖风道横断面的安装板221，所述的下风道204的内侧上设有一周水平设置的插槽222，所述的安装板221插接固定于插槽222中。所述安装板221上设有与三个支路风道分别一一对应的通风口 223;电路板217上部设有供CO传感器2、C02传感器3和甲醛传感器4——对应插接安装的接头224。
[0065]本实施例中，所述的安装板221与检测风道200底部的下挡板209之间相距一定间隙;所述温湿度传感器I安装于安装板221的下方。
[0066]通过将⑶传感器、C02传感器和甲醛传感器经接头插接安装于风道内部水平设置的安装板上，将温湿度传感器和PM2.5传感器分别安装于上风道和下风道中，实现了各传感器的可拆卸安装，提高了设备的模块化水平、令各传感器均可进行拆卸更换。
[0067]上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，包括对空气进行检测的传感器单元，所述传感器单元与室内空气环境监测设备的控制电路板相连接，控制电路板与控制装置和输出装置分别相连接，所述的传感器单元包括PM2.5传感器、CO传感器、CO2传感器、甲醛传感器和温湿度传感器。2.根据权利要求1所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，所述的PM2.5传感器经模拟信号总线与控制电路板相连接，所述的CO2传感器经UART信号总线与控制电路板相连接，所述的CO传感器、甲醛传感器和温湿度传感器经同一 I2C数字通信总线与控制电路板相连接。3.根据权利要求1或2所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，所述的控制装置包括设置于室内空气环境监测设备上的手势传感器;所述的手势传感器为可检测手势动作信号的至少一个红外传感器，所述的红外传感器与控制电路板相连接。4.根据权利要求1或2所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，所述的输出装置包括可输出视频信息的显示单元、可输出语音信息的扬声器;所述的显示单元和扬声器均设置于室内空气环境监测设备上，且分别与控制电路板相连接。5.根据权利要求4所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，所述的显示单元包括显示屏和发出可变色光的LED灯;所述的显示屏和LED灯分别与控制电路板相连接。6.根据权利要求1或2所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，所述的控制电路板上设置有与终端设备相匹配无线连接的无线传输模块。7.根据权利要求6所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，所述的无线传输模块可以为wifi模块、蓝牙模块、红外模块、4G模块中的一种或组合;所述的终端设备可以为智能手机、电脑、平板电脑或笔记本中的一种或组合。8.根据权利要求6所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，所述的终端设备经无线传输模块与控制电路板相连接，以向室内空气环境监测设备发出控制指令，令终端设备构成室内空气环境监测设备的控制装置。9.根据权利要求6所述的一种室内空气环境监测设备的空气检测系统，其特征在于，控制电路板经无线传输模块与服务器相匹配无线连接。
【文档编号】G01N33/00GK205720162SQ201620409093
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】徐广勇, 冯启源, 贾秋林, 苏晓丹, 马建伟
【申请人】中科同德（北京）生态科技有限公司