室内环境综合监测系统的制作方法

文档序号:12568651阅读:270来源:国知局
室内环境综合监测系统的制作方法与工艺

本实用新型涉及一种室内环境综合监测系统。



背景技术:

随着全球工业化的深入,城市建设扩大,机动车保有量增加,农耕田矿山湿地违章开发,全球气候变暖,自然植被森林沙漠化等因素,人类的生存环境正日益受到生活和生产所产生的污染物的危害。随着生态环境的治理,人们也日益重视生活和工作环境的提高,环境保护、环境监测成为合理利用环境资源、保护生态环境的重要工作。尤其作为生活和工作的室内场所,环境监测显得尤为重要。

室内环境监测的目的是为了及时、准确、全面地反映室内环境质量现状及发展趋势,并为室内环境管理、污染源控制、室内环境规划、室内环境评价提供科学依据。但目前室内环境监测大多为依据污染物的种类进行单项监测,而无综合的监测系统,且监测数据形式单一,数据传输、存储及共享不便,导致无法及时、准确获取室内环境质量状况,影响对室内环境的评估。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种室内环境综合监测系统,本系统克服传统室内环境监测的缺陷,对室内环境实现综合监测,集成多项环境指标,并通过网络实现监测数据的处理,便于及时、准确获取室内环境质量状况,利于对室内环境的准确评估。

为解决上述技术问题,本实用新型室内环境综合监测系统包括显示监控主机、无线传感器终端、主机壳体和终端壳体;

所述显示监控主机包括中央处理模块、显示模块、LAN/WIFI传输模块、GPRS通讯模块、第一RFID无线模块、数据存储模块、日历功能模块、报警模块和按键控制模块,所述显示模块连接所述中央处理模块的显示信号输出端,所述LAN/WIFI传输模块、GPRS通讯模块、第一RFID无线模块和数据存储模块分别与所述中央处理模块的信号传输端双向连接,所述日历功能模块连接所述中央处理模块的时钟信号输入端,所述报警模块连接所述中央处理模块的报警信号输出端,所述按键控制模块连接所述中央处理模块的按键控制端;所述显示模块设于所述主机壳体的面板,所述中央处理模块、LAN/WIFI传输模块、GPRS通讯模块、第一RFID无线模块、数据存储模块、日历功能模块和报警模块分别设于所述主机壳体内,所述按键控制模块设于所述主机壳体的侧板;

所述无线传感器终端包括主控模块、温湿度传感模块、光照度传感模块、二氧化碳传感模块、EEPROM存储模块和第二RFID无线模块,所述温湿度传感模块、光照度传感模块和二氧化碳传感模块的信号输出端分别连接所述主控模块的信号输入端,所述EEPROM存储模块和第二RFID无线模块与所述主控模块的信号传输端双向连接;所述主控模块、EEPROM存储模块和第二RFID无线模块设于所述终端壳体内,所述温湿度传感模块、光照度传感模块和二氧化碳传感模块设于所述终端壳体内并且传感头露出终端壳体壁,所述第一RFID无线模块与第二RFID无线模块通过射频识别和数据通讯。

进一步,本监测系统还包括光学余弦修正器,所述光学余弦修正器设于所述终端壳体的面板并且位于所述光照度传感模块的上方。

进一步,本监测系统还包括第一USB接口模块和第二USB接口模块,所述第一USB接口模块和第二USB接口模块分别连接所述中央处理模块和主控模块的USB端口。

进一步,所述主机壳体和终端壳体分别是碟形壳体。

由于本实用新型室内环境综合监测系统采用了上述技术方案,即本系统包括显示监控主机、无线传感器终端、主机壳体和终端壳体;显示监控主机由中央处理模块、显示模块、LAN/WIFI传输模块、GPRS通讯模块、第一RFID无线模块、数据存储模块、日历功能模块、报警模块和按键控制模块构成并分别设置于主机壳体;无线传感器终端由主控模块、温湿度传感模块、光照度传感模块、二氧化碳传感模块、EEPROM存储模块和第二RFID无线模块构成并分别设置于终端壳体;显示监控主机与无线传感器终端之间通过两个RFID无线模块通讯连接。本系统克服传统室内环境监测的缺陷,对室内环境实现综合监测,集成多项环境指标,并通过网络实现监测数据的处理,便于及时、准确获取室内环境质量状况,利于对室内环境的准确评估。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明:

图1为本实用新型室内环境综合监测系统显示监控主机的结构示意图;

图2为本监测系统显示监控主机模块原理框图;

图3为本监测系统无线传感器终端的结构示意图;

图4为本监测系统无线传感器终端模块原理框图;

图5为本监测系统中显示监控主机的中央处理模块电路图;

图6为本监测系统中显示监控主机的报警模块电路图;

图7为本监测系统中显示监控主机的按键控制模块电路图;

图8为本监测系统中无线传感器终端的主控模块电路图;

图9为本监测系统中无线传感器终端的光照度传感模块电路图;

图10为本监测系统中无线传感器终端的二氧化碳传感模块电路图。

具体实施方式

实施例如图1至图4所示,本实用新型室内环境综合监测系统包括显示监控主机1、无线传感器终端2、主机壳体3和终端壳体4;

所述显示监控主机1包括中央处理模块11、显示模块12、LAN/WIFI传输模块13、GPRS通讯模块14、第一RFID无线模块15、数据存储模块16、日历功能模块17、报警模块18和按键控制模块19,所述显示模块12连接所述中央处理模块11的显示信号输出端,所述LAN/WIFI传输模块13、GPRS通讯模块14、第一RFID无线模块15和数据存储模块16分别与所述中央处理模块11的信号传输端双向连接,所述日历功能模块17连接所述中央处理模块11的时钟信号输入端,所述报警模块18连接所述中央处理模块11的报警信号输出端,所述按键控制模块19连接所述中央处理模块11的按键控制端;所述显示模块12设于所述主机壳体3的面板,所述中央处理模块11、LAN/WIFI传输模块13、GPRS通讯模块14、第一RFID无线模块15、数据存储模块16、日历功能模块17和报警模块18分别设于所述主机壳体3内,所述按键控制模块19设于所述主机壳体3的侧板;

所述无线传感器终端2包括主控模块21、温湿度传感模块22、光照度传感模块23、二氧化碳传感模块24、EEPROM存储模块25和第二RFID无线模块26,所述温湿度传感模块22、光照度传感模块23和二氧化碳传感模块24的信号输出端分别连接所述主控模块21的信号输入端,所述EEPROM存储模块25和第二RFID无线模块26与所述主控模块21的信号传输端双向连接;所述主控模块21、EEPROM存储模块25和第二RFID无线模块26设于所述终端壳体4内,所述温湿度传感模块22、光照度传感模块23和二氧化碳传感模块24设于所述终端壳体4内并且传感头露出终端壳体4壁,所述第一RFID无线模块15与第二RFID无线模块26通过射频识别和数据通讯。

优选的,本监测系统还包括光学余弦修正器27,所述光学余弦修正器27设于所述终端壳体4的面板并且位于所述光照度传感模块23的上方。不同角度的光照透过光学余弦修正器汇聚至光照度传感模块的感光区域,以提高光照度传感模块的检测精度。

优选的,本监测系统还包括第一USB接口模块20和第二USB接口模块28,所述第一USB接口模块20和第二USB接口模块28分别连接所述中央处理模块11和主控模块21的USB端口。第一USB接口模块和第二USB接口模块可通过USB设备进行数据传输,提高了数据传输的灵活性。

优选的,所述主机壳体3和终端壳体4分别是碟形壳体。碟形壳体便于各类模块、接口以及控制按键的布置,且具有良好的美观性能,可方便设置于室内桌面或挂墙布置。

如图5所示,本系统中显示监控主机的中央处理模块可采用STM32F103VCT6芯片,其硬件资源丰富、是基于ARM指令系统的微处理器,最高工作频率可达72MHZ。显示模块采用液晶显示屏,通过显示接口电路接入中央处理模块;LAN/WIFI传输模块为以太网和WIFI功能集成一体的功能模块,为系统提供有线以太网和WIFI网络接入;GPRS通讯模块为系统提供3G网络接入;数据存储模块可采用SD存储卡通过存储接口电路接入中央处理模块,SD存储卡为系统内置文件系统提供存储空间,系统设置和采集到的数据存储在SD存储卡中;日历功能模块为系统提供监测的时间基准,并可通过显示模块显示当前日期、时间等信息,日历功能模块可采用专用RTC芯片,配置专用纽扣电池,系统掉电时仍可工作,无需重新设置时间;报警模块如图6所示,其中J1是蜂鸣器,D5和D6是红色LED指示灯,当中央处理模块输出报警信号时,指示灯闪亮、蜂鸣器持续鸣响;按键控制模块可包括设置键S1、查询键S2、功能切换键S3、方向键S4、S5、返回键S6以及警报解除键S7,其具体电路如图7所示。

本系统无线传感器终端的主控模块可采用型号为C8051F340的主控单片机,其最高运行频率可达48MHZ,具体电路如图8所示;温湿度传感模块采用温湿度一体测量模块,提供高精度的温度和湿度测量;光照度传感模块电路如图9所示,其采用BH1750FVI数字化高精度光照度测量芯片监测室内光照度,并将检测信号传输至主控模块;二氧化碳传感模块电路如图10所示,其采用红外式二氧化碳含量测量模块检测室内二氧化碳含量;EEPROM存储模块可存储无线传感器终端的必要设置数据和各传感模块的检测数据。

本系统中的第一RFID无线模块和第二RFID无线模块实现显示监控主机与无线传感器终端的通讯联系,依据本系统的原理,本系统中显示监控主机可连接多台无线传感器终端,通过显示监控主机的第一RFID无线模块识别多台无线传感器终端的第二RFID无线模块,从而实现多个室内环境综合监测。

本监测系统通过无线传感器终端检测室内二氧化碳含量、光照度、温度以及湿度,并将检测数据经主控模块处理后由第二RFID无线模块传输至显示监控主机的第一RFID无线模块,第一RFID无线模块可对无线传感器终端的身份进行识别,标识无线传感器终端所在的房间号,并将接收的数据传输至中央处理模块,中央处理模块对数据处理后提供显示模块显示,以及由LAN/WIFI传输模块和GPRS通讯模块进行检测数据的远程传输,通过中央处理模块可对检测数据设置报警阈值,检测的数据超出报警阈值由报警模块提供报警指示。

本监测系统可应用于学校教室、会场等人员聚集的室内,如冬季门窗紧闭的教室在经过长时间上课后,当CO2>40000ppm时,将导致学生体内O2与CO2严重失衡,引发头疼、耳鸣,导致学习效率下降,如长期在高浓度二氧化碳的室内上课,会影响到学生的智商。因此采用本监测系统可实时检测室内环境状况,并将检测数据实时显示,超出设定值后报警,从而保证学生的身心健康;同时检测数据也可通过网络传输至监控中心或云端,通过智能终端远程连接监控中心或云端,即可远程掌握室内环境状况,通过物联网启动新风空调、智能照明系统等设备改善室内环境,从而确保室内环境处于良好状态。

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