一种建筑物内环境监测装置及其监测方法

文档序号:9595643
一种建筑物内环境监测装置及其监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境监测领域,具体涉及到一种建筑物内环境监测装置及其监测方 法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进步、经济的繁荣、科技的发展及构建和谐社会进程的迅猛推进,环境 保护作为一项基本国策重要地位的确定尤为重要。环境监测作为一种采用相应的技术分析 手段测定环境因子的变化并对其进行综合分析,从而确定环境质量及其变化趋势,为环境 管理和决策提供依据的一项工作。在环境保护中发挥基础性的作用,环境监测是评估和预 测环境质量状况的基本手段,是客观认识环境质量的过程,是环境信息的主要来源基础,它 既为评价环境质量提供基础,又为环境管理部门制定环境管理措施提供支持。同时,环境监 测还为环境规制提供必要的技术支持,为环境执法提供科学有效的技术监督。因此,客观而 全面地认识我国环境监测的现状及面临的问题非常重要。基于此,环境监测获得的数据是 环境管理与决策过程中的基本依据。
[0003] 目前,在农业、工业、生活等多个领域的环境监测已经得到了重视,但是现有的环 境监测设备比较单一,往往集成为一单独的监测设备,只针对其中一种或少数的几种监测 对象进行探测,探测传感器不可更换,如果要探测多种监测对象时则需要多个监测设备,不 但成本高,并且不方便携带。并且,现有的环境监测设备往往针对同一监测对象只设置一个 探测传感器,探测可靠度较低,一旦探测传感器故障,则环境监测设备损坏不可重复利用, 并且无法形成有效的监测装置,实现实时的监测、预警。
[0004] 此外,由于建筑物内出现的遮挡等原因,GPS定位装置无法在建筑物内进行有效的 定位,对于大多数集成了 GPS的环境监测装置而言则无法在建筑物内同时完成定位和环境 数据的上传。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种简单方便、成本低,监测精度高 和可重复利用的建筑物内环境监测装置及其监测方法。
[0006] 本发明提供了一种建筑物内环境监测装置,包括环境监测仪,室内RFID阅读器和 远程监控中心,环境监测仪包括手柄,支撑杆、五通固定件和第一支架、第二支架、第三支 架、第四支架,其中支撑杆的两端分别连接手柄和五通固定件的下端,五通固定件上的与下 端垂直的4个端口分别连接第一支架、第二支架、第三支架、第四支架,四个支架在同一平 面上并且两两垂直;四个支架的另一端分别连接一检测传感器,用于对监测环境中的监测 对象进行检测;其中支撑杆和四个支架能够伸缩,四个支架上标有长度刻度值,Ll、L2、L3、 L4分别表示第一支架、第二支架、第三支架、第四支架的长度,检测时满足L1:L2:L3:L4 = 1:1. 2:1. 5:1. 9 ;手柄包括有中央处理器,无线通讯模块以及显示器,检测传感器的测量值 以无线的形式发送给无线通讯模块,无线通讯模块将接收到的测量值进行处理后得到五通 固定件处的监测值P,具体处理方式如下:A1、A2、A3、A4分别表示第一支架、第二支架、第三 支架、第四支架上的检测传感器的测量值,?1、?213、?4分别表示第一支架、第二支架、第三 支架、第四支架上的检测传感器的测量值经过加权处理后的测量加权值,其中:
[0012] 显示器用于将经过处理后的监测值P显示;
[0013] 手柄内还包括RFID标签,用于向建筑物内的RFID阅读器发送定位信号;手柄通过 无线通讯模块与远程监控中心双向无线通讯连接。
[0014] 优选地,Ll、L2、L3、L4的伸缩长度范围分别为5-50cm。
[0015] 优选地,LI、L2、L3、L4 分别为 10cm、12cm、15cm、19cm〇
[0016] 优选地,LI、L2、L3、L4 分别为 20cm、24cm、30cm、38cm〇
[0017] 优选地,1^1、1^2、1^3、1^4分别为13〇11、15.6〇11、19.5〇11、24.7〇11〇
[0018] 优选地,所述检测传感器为温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氮氧化物传感 器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、甲烧传感器、氨气传感器、二氧化硫传感器或PM2. 5传 感器。
[0019] 优选地,所述检测传感器能够拆卸。
[0020] 本发明还提供一种建筑物内环境监测方法,依次包括如下步骤:
[0021] (1)根据监测对象选择对应的检测传感器,并且调整支撑杆的长度满足测量要 求;
[0022] (2)按照L1:L2:L3:L4 = 1:1.2:1.5:1.9的比例关系分别调整第一支架、第二支 架、第三支架、第四支架的长度;
[0023] (3)在建筑物内的同一房间内多点上或者多个房间内,通过分别安装通过分别安 装在第一支架、第二支架、第三支架、第四支架上的检测传感器测量对应的测量值,并且以 无线的方式发送给手柄中的无线通讯模块;
[0024] (4)无线通讯模块接收数据后发送给中央处理器,中央处理器进行处理后得到五 通固定件处的监测值P,具体处理方式如下:41323334分别表示第一支架、第二支架、第 三支架、第四支架上的检测传感器的测量值,?1、?213、?4分别表示第一支架、第二支架、第 三支架、第四支架上的检测传感器的测量值经过加权处理后的测量值加权值,其中:

[0030] (5)将经过处理后的监测值P在显示器上显示;
[0031] (6)在同一测量点,重新调整第一支架、第二支架、第三支架、第四支架的长度,并 使其满足L1:L2:L3:L4 = 1:1.2:1.5:1.9的比例关系,重复步骤(3)-(5)后进入步骤(7);
[0032] (7)将两次经过处理后的监测值P求平均值,得到五通固定件处的实际监测值;
[0033] ⑶RFID标签向建筑物内RFID阅读器发送信号,RFID阅读器接收RFID标签发送 信号的强度信息,基于信号到达角Α0Α算法得到RFID标签的估算位置信息,基于信号强度 测距算法RSSI调整估算位置信息,并基于位置数据库得到最优位置信息,RFID阅读器10将 得到最优位置信息发送给手柄,然后通过无线通讯模块将步骤(7)得到的实际监测值和最 优位置信息一起发送给远程监控中心;
[0034] (9)重复步骤(1)_(8),获得建筑物内的同一房间内多点上或者多个房间内的监 测数据,通过远程监控中心实时的显示这一建筑物内区域的整体监控情况。
[0035] 本发明与现有技术相比,可以实现:
[0036] 1)可以针对不同的监测对象在同一监测设备上安装不同的传感器,实用性强,成 本低。
[0037] 2)多传感器设置方式,结合经过优化设计的处理方式,测量精度高。
[0038] 3)可伸缩结合刻度尺的设计方式,让监测装置便携,并且可以调整长度,测量不同 的值,经过处理后的结果更可靠准确。
[0039] 4)定位装置的设置可以实时的监控某一区域的环境检测情况,并且可以更加直观 的显示,并于远程操控、预警等。
[0040] 5)能够在建筑物内实现定位,并且可以同时将位置信息和环境检测数据上传,可 以实时监控建筑物内环境情况。
【附图说明】
[0041] 图1环境监测仪结构示意图
[0042] 图2建筑物内环境监测装置结构示意图
【具体实施方式】
[0043] 下面详细说明本发明的具体实施,有必要在此指出的是,以下实施只是用于本发 明的进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域技术熟练人员根据上述本

【发明内容】
对本发明做出的一些非本质的改进和调整,仍然属于本发明的保护范围。
[0044] 本发明提供了一种建筑物内环境监测装置,如图1所示,包括环境监测仪9,建筑 物内RFID阅读器10和远程监控中心11,如附图2所示,环境监测仪9包括装置包括手柄 1,支撑杆2、五通固定件3和第一支架4、第二支架5、第三支架6、第四支架7,其中支撑杆 2的两端分别连接手柄1和五通固定件3的下端,五通固定件3上的与下端垂直的4个端 口分别连接第一支架4、第二支架5、第三支架6、第四支架7,四个支架在同一平面上并且 两两垂直;四个支架的另一端分别连接一检测传感器8,用于对监测环境中的监测对象进 行检测,检测传感器8可以拆卸,这样当需要对某一监测对象进行检测时,就可以安装对应 的检测传感器,其中检测传感器优选为温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氮氧化物传 感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、甲烧传感器、氨气传感器、二氧化硫传感器或PM2. 5 传感器;支撑杆2和四个支架都可以伸缩,可以根据需要调节长度,伸缩长度范围分别为 5-50cm,其中四个支架上标有刻度,可以根据刻度值伸缩四个支架以实现精确的长度调整, L1、L2、L3、L4分别表示第一支架4、第二支架5、第三支架6、第四支架7的长度,检测时满足 L1:L2:L3:L4 = 1:1.2:1.5:1.9,优选地 L1、L2、L3、L4 分别为 10cm、12cm、15cm、19cm,或者 20cm、24cm、30cm、38cm,最优选地,L1、L2、L3、L4 分别为 13cm、15. 6cm、19. 5cm、24. 7cm ;手柄 1包括有中央处理器,无线通
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