基于Zigbee技术的智能甲醛检测系统及方法与流程

文档序号:11249479

本发明涉及智能甲醛检测系统领域,特别是一种基于Zigbee技术的智能甲醛检测系统及方法。



背景技术:

甲醛,化学式HCHO或CH2O,式量30.03,又称蚁醛。无色气体,有特殊的刺激气味,对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm³(-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称做甲醛水,俗称福尔马林(formalin),是有刺激气味的无色液体。有强还原作用,特别是在碱性溶液中。能燃烧,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%(体积)。着火温度约300℃。

甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用,甲醛在室内达到一定浓度时,人就有不适感。大于0.08m³的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。新装修的房间甲醛含量较高,是众多疾病的主要诱因。生活中对人体造成伤害的甲醛,可以说无处不在。涉及的物品包括家具、木地板;童装、免烫衬衫;快餐面、米粉;水泡鱿鱼、海参、牛百叶、虾仁;甚至小汽车。不难看出,衣、食、住、行——我们生活最重要的四件事,甲醛竟然全部染指了,无处不在的甲醛让人忧心忡忡。纺织物中的甲醛 甲醛在纤维制品中,主要用于染色助剂以及提高防皱、防缩效果的树脂整理剂。甲醛可以使纺织物的色泽鲜艳亮丽,保持印花、染色的耐久性,又能使棉织物防皱、防缩、阻燃。因此,甲醛被广泛应用于纺织工业中。用甲醛印染助剂比较多的是纯棉纺织品,市售的“纯棉防皱”服装或免烫衬衫,大都使用了含甲醛的助剂,穿着时可能释放出甲醛。童装中的甲醛主要来自保持童装颜色的鲜艳美观的染料和助剂产品,以及服装印花中所使用的粘合剂。因此,浓艳和印花的服装一般甲醛含量偏高,而素色服装和无印花图案童装甲醛含量则较低。这些含有甲醛的服装在贮存、穿着过程中都会释放出甲醛,特别是儿童服装和内衣释放的甲醛所产生的危害性最大。甲醛为国家明文规定的禁止在食品中使用的添加剂,在食品中不得检出,但不少食品中都不同程度检出了甲醛的存在。⑴存在于水发食品中。由于甲醛可以保持水发食品表面色泽光亮,可以增加韧性和脆感,改善口感,还可以防腐,如果用它来浸泡海产品,可以固定海鲜形态,保持鱼类色泽。因此,甲醛已经被不法商贩广泛用于泡发各种水产品中。市场上已经检出甲醛的水发食品主要有:鸭掌、牛百叶、虾仁、海参、鱼肚、鲳鱼、章鱼、墨鱼、带鱼、鱿鱼头、蹄筋、海蛰、田螺肉、墨鱼仔等,其中虾仁、海参和鱿鱼中的甲醛含量较高。⑵存在于面食、蘑菇或豆制品中。甲醛可以增白,改变色泽,故甲醛常被不法商贩用来熏蒸或直接加入到面食、蘑菇或豆制品中,不法商贩用“吊白块”熏蒸有关食品增白时,也可以在食品中残留甲醛。已经检出甲醛的有关食品有:香菇、花菇、米粉、粉丝、腐竹等。室内空气中甲醛已经成为影响人类身体健康的主要污染物,特别是冬天的空气中甲醛对人体的危害最大。我国家庭空气中的甲醛来源主要有以下几个方面:⑴用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材。生产人造板使用的胶粘剂以甲醛为主要成分,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,是形成室内空气中甲醛的主体。⑵用人造板制造的家具。一些厂家为了追求利润,使用不合格的板材,或者在粘接贴面材料时使用劣质胶水,板材与胶水中的甲醛严重超标。⑶含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料,如贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、油漆和涂料等。室内空气中甲醛浓度的大小与以下四个因素有关:室内温度、室内相对湿度、室内材料的装载度(即每立方米室内空间的甲醛散发材料表面积)、室内空气流通量。在高温、高湿、负压和高负载条件下会加剧甲醛散发的力度。通常情况下甲醛的释放期可达3~10年之久。甲醛还来自生活的其它方面。⑴甲醛可来自化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张等。⑵泡沫板条作房屋防热、御寒与绝缘材料时,在光与热高温下使泡沫老化、变质产生合成物而释放甲醛。⑶烃类经光化合能生成甲醛气体,有机物经生化反应也能生成甲醛,在燃烧废气中也含有大量的甲醛,如每燃烧1000L汽油可生成7kg甲醛气体,甚至点燃一支香烟也有0.17mg甲醛气体生成。⑷甲醛还来自于车椅座套、坐垫和车顶内衬等车内装饰装修材料,以新车甲醛释放量最突出。⑸甲醛也来自室外空气的污染,如工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等在一定程度上均可排放或产生一定量的甲醛。

Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。分别具有传输速率最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s,主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。该技术始于2002年,近十年发展迅速,在工业、物联网上有着广泛的应用前景。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提出了基于Zigbee技术的智能甲醛检测系统,利用Zigbee无线时时了解所在环境每个角落的甲醛浓度。

本发明采用以下方案实现:一种基于Zigbee技术的智能甲醛检测系统,其特征在于:包括远程监控模块、本地监控模块及甲醛检测节点;所述远程监控模块通过互联网与本地监控模块连接;所述甲醛检测节点通过Zigbee无线网络与本地监控模块连接。

在本发明一实施例中,所述甲醛检测节点包括终端节点及与其相连接的甲醛浓度传感器、排气扇、报警装置、显示屏。

在本发明一实施例中,所述本地监控模块包括处理器及与其相连接的协调器、无线路由器。

进一步的,所述本地监控模块还包括PC及智能终端;PC及智能终端分别通过局域网与无线路由器连接。

进一步的,所述本地监控模块还包括一与处理器连接的显示屏。

在本发明一实施例中,所述远程监控模块包括PC及智能终端。

在本发明一实施例中,所述甲醛浓度传感器采用MS1100甲醛浓度传感器。

在本发明一实施例中,所述Zigbee无线网络节点采用TI的CC2530芯片,其组网方式为星型网络。

在本发明一实施例中,所述处理器采用内核为Cortex-M3的STM32F103ZET6芯片。

本发明还提供一种基于Zigbee技术的智能甲醛检测方法,其包括以下步骤:步骤S1:每个Zigbee终端节点利用甲醛传感器采集当前环境的甲醛浓度;步骤S2:先判断当前甲醛浓度是否超出预先设定的甲醛浓度阀值,如果没有超过该阀值将数据显示在本节点的显示屏上并通过ZigBee无线网络传给协调器,如果超过该阀值则启动报警系统和排气扇后再将数据显示在显示屏上和传给协调器;步骤S3:等甲醛浓度降低到该设定值后再关闭报警系统和排气扇;步骤S4:协调器收到甲醛浓度数据后利用串口传给本地监控的处理器进行数据分析、存储和在显示屏上显示,再通过无线路由器将数据分享给本地PC和智能终端;步骤S5:用户可以利用远程智能终端和PC通过互联网查看每个节点的甲醛浓度数据;步骤S6:每个甲醛检测节点都有设定好的地址,节点的甲醛浓度阀值通过远程监控和本地监控的用户端利用每个节点的地址定点或批量修改某些节点的阀值,或利用每个节点的可触屏控制显示屏进行修改该阀值。

本发明能时时检测当前环境的甲醛浓度、多个节点检测并充分利用无线传输的特点把每个节点连接在一起、数据统一管理等特点,用户方便时时了解自己所在环境每个角落的甲醛浓度。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释说明。

本发明提供一种基于Zigbee技术的智能甲醛检测系统,其包括远程监控模块、本地监控模块及甲醛检测节点;所述远程监控模块通过互联网与本地监控模块连接;所述甲醛检测节点通过Zigbee无线网络与本地监控模块连接。

在本发明一实施例中,所述甲醛检测节点包括终端节点及与其相连接的甲醛浓度传感器、排气扇、报警装置、显示屏。

在本发明一实施例中,所述本地监控模块包括处理器及与其相连接的协调器、无线路由器。

进一步的,所述本地监控模块还包括PC及智能终端;PC及智能终端分别通过局域网与无线路由器连接。

进一步的,所述本地监控模块还包括一与处理器连接的显示屏。

在本发明一实施例中,所述远程监控模块包括PC及智能终端。

在本发明一实施例中,所述甲醛浓度传感器采用MS1100甲醛浓度传感器。

在本发明一实施例中, Zigbee无线网络节点采用TI的CC2530芯片,其组网方式为星型网络,且除一个协调器(Coordinator)外其他甲醛检测节点都为终端节点(End)。CC2530是用于2.4GHz、IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SOC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530采用了适应2.4-GHz IEEE 802.15.4的RF收发器 ,低功耗,微控制器,8-KB RAM 和许多其他强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本:CC2530F32,CC2530F64,CC2530F128,CC2530F256,分别具有32,64,128,256KB的闪存。CC2530拥有不同的运行模式,使得它适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

本发明具体实施例的结构示意图参见图1。

较佳的,本发明的显示屏均采用LCD显示屏。

本发明还提供一种基于Zigbee技术的智能甲醛检测方法,其包括以下步骤:步骤S1:每个Zigbee终端节点利用甲醛传感器采集当前环境的甲醛浓度;步骤S2:先判断当前甲醛浓度是否超出预先设定的甲醛浓度阀值,如果没有超过该阀值将数据显示在本节点的显示屏上并通过ZigBee无线网络传给协调器,如果超过该阀值则启动报警系统和排气扇后再将数据显示在显示屏上和传给协调器;步骤S3:等甲醛浓度降低到该设定值后再关闭报警系统和排气扇;步骤S4:协调器收到甲醛浓度数据后利用串口传给本地监控的处理器进行数据分析、存储和在显示屏上显示,再通过无线路由器将数据分享给本地PC和智能终端;步骤S5:用户可以利用远程智能终端和PC通过互联网查看每个节点的甲醛浓度数据;步骤S6:每个甲醛检测节点都有设定好的地址,节点的甲醛浓度阀值通过远程监控和本地监控的用户端利用每个节点的地址定点或批量修改某些节点的阀值,或利用每个节点的可触屏控制显示屏进行修改该阀值。

以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1