一种基于手机端的空气污染检测系统的制作方法

文档序号:12587437阅读:279来源:国知局

本发明涉及一种智能技术领域,具体是一种基于手机端的空气污染检测系统。



背景技术:

随着人们经济的富足,人们对室内装修的要求也越来越高。由于装修材料大都采用人造板材、夹心板、胶、漆、涂料、粘合剂、花岗岩、大理石、瓷砖及石膏等,这些材料多多少少均含有不等的甲醛、苯、氨、氡等四种污染物,零污染的装修材料是不存在的。所谓的国家环保材料,只是上述污染物在国家允许范围之内。然而装修市场材料鱼目混珠,所有的销售商均称自己的材料达到国家环保标准,而消费者难辨真伪。据有关统计,新装修的房屋空气检测合格率非常低,这有装修材料低劣的原因,也有施工不合理的原因。室内污染最大的受害者是那些儿童、孕妇、老人和慢性病人,特别是儿童比成年人更容易受到室内污染的危害。一方面,因为儿童的身体正在成长中,呼吸量按体重比比成人高50%。另一方面,儿童有80%以上的时间是生活在室内,受到污染伤害也不易发觉,当发现问题时已无法挽回。从美国专家对由于室内空气污染造成的哮喘病调查中可以看到,65%的儿童不同程度地患有哮喘是来自装修污染。装修后室内空气中的有害物质主要是:甲醛、苯系物、氨及pm2.5等,这些物质对人体有很大的害处。

空气污染传感器系统用于监测气载污染物的浓度,特别是对健康有害的气载污染物的浓度。结合包含在空气处理系统中的过滤系统,空气污染传感器系统可以用于监测并控制用于接收来自空气处理系统的换气空气的封闭体内部的气载污染物的浓度。空气污染传感器系统包括进气口、出气口、传感器单元和空气置换设备,该空气置换设备被设置为建立从进气口经过传感器单元到出气口的气流。该传感器单元通过与气载污染物的相互作用而运行,例如通过使用过滤器从气流中去除气载污染物或通过借助与电磁辐射的相互作用确定气流中气载污染物的存在而运行。根据本发明的空气污染传感器系统的传感器单元包括用于从气流中去除气载污染物的过滤器。结果,传感器单元生成具有与由过滤器每单位时间去除的气载污染物的量成比例的幅度的输出信号。在工作期间,增加量的气载污染物沉积在传感器单元中。因此,在某空气污染水平处测量的输出信号的幅度可以随时间变化,例如因为改变了过滤器或过滤特性。空气污染传感器系统的寿命被定义为这样的时间:在该时间之后在确定的一组条件下测量的输出信号的幅度已经改变为在清洁的过滤器存在的情况下初始测量值的某一百分比(例如50%)。

最新研究发现表明:如果空气中PM2.5的浓度长期高于10μg/m3,死亡风险就开始上升。这篇论文分析了一项长期研究中参与者的死亡率和空气污染之间的关系,发现死亡率升高与PM2.5和二氧化硫的污染有关联。其中PM2.5的危害可以从毒理学角度和生态学角度分别考虑从毒理学角度看,由于PM2.5粒径很小,而又具有更大的比表面积,这为一些细菌病毒重金属和致癌物质提供了良好的载体,PM2.5不易被鼻腔和呼吸道阻拦,极易被带入人体,并在人体内滞留,从而加剧对人体健康的损害。

一氧化碳中毒事件时有发生,这是因为一氧化碳在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。急性中毒:轻度中毒者出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力。中度中毒者除上述症状外,还有面色潮红、口唇樱红、脉快、烦躁、步态不稳、意识模糊,可有昏迷。重度患者昏迷不醒、瞳孔缩小、肌张力增加,频繁抽搐、大小便失禁等。深度中毒可致死。慢性影响:长期反复吸入一定量的一氧化碳可致神经和心血管系统损害。

为了实现对环境空气的检测,人们发明了空气环境检测装置,目前的检测装置类型多,然而目前大部分式气体检测仪都采用气敏元件检测,只能由检测者携带使用;当有毒有害气体到达人身周围即检测仪附近时才能报警,不能实现提供检测预警进行提示,特别是在一起区域,需要进行空气环境检测分析时无法由检测者携带使用,如在爆炸发生区域进行空气环境的实时检测时,目前的这种设备根本不可能由检测者携带去爆炸区域去检测,这种检测方式可能导致人生危险情况的发生。因此,开发一种新的检测装置,以适应检测环境的需要,具有重要的意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种基于手机端的空气污染检测系统,以解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种基于手机端的空气污染检测系统,主要包括:气体采集装置、PM2.5监测模块、一氧化碳浓度监测模块、数据处理模块、显示模块、通讯模块,所述气体采集装置与PM2.5检测模块、一氧化碳浓度监测模块连接,所述PM2.5监测模块、一氧化碳浓度模块与数据处理模块连接,所述数据处理模块与显示模块连接,所述数据处理模块与通讯模块连接。

作为本发明进一步的方案:所述气体采集装置包括处理器、A/D转换器、换气模块,其中处理器为MSP430型单片机,单片机采用32位RISC结构及UARST串口、USB接口,其中A/D转换器采用TLC5510型转换器,转换器中CLK的周期设置为50ns,转化器中设有增强型并行口及标准并行口,其中换气模块包括风扇、滤芯、流量检测装置、风扇运转检测模块。

作为本发明进一步的方案:所述PM2.5监测模块包括流量调节器、数据异常报警器、PLC控制器及传感器,其中传感器为半导体型气体传感器。

作为本发明进一步的方案:所述一氧化碳浓度监测模块包括风机、流量调节器、数据异常报警器、PLC控制器及传感器,其中传感器为电化学传感器。

作为本发明进一步的方案:数据处理模块为基于DSP和滤波算法开发的模块,其中滤波算法采用递推平均滤波法,其中模块为基于双口RAM IDT7134及RAM CY7C199组成的工作台。

作为本发明进一步的方案:所述显示模块采用LCD12864液晶显示器或ST7920点阵式显示器,其中ST7920内嵌汉字库并与I/O接口芯片8255A连接。

作为本发明进一步的方案:所述通讯模块为嵌入式GPRS无线通讯模块,其中GSM基带处理器采用MC351及转换芯片MAX3238。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明空气污染检测系统性能可靠,检测结果精准度高。由于空气污染检测系统的内部设置有气体采集装置、PM2.5监测模块、一氧化碳浓度监测模块、数据处理模块、显示模块、通讯模块,可以有效的实现空气中PM2.5及一氧化碳等有害物质进行实时快速检测;设置的显示模块和通讯模块,使用者可以在手机端上看到各种有害物质的数值,如若某种有害物质超标,使用者可以采取有效的措施来降低该物质的浓度,避免该物质对人体造成伤害。

附图说明

图1为本发明的工作原理。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

由图1可见,一种基于手机端的空气污染检测系统,主要包括:气体采集装置、PM2.5监测模块、一氧化碳浓度监测模块、数据处理模块、显示模块、通讯模块,所述气体采集装置与PM2.5检测模块、一氧化碳浓度监测模块连接,所述PM2.5监测模块、一氧化碳浓度模块与数据处理模块连接,所述数据处理模块与显示模块连接,所述数据处理模块与通讯模块连接。

所述气体采集装置包括处理器、A/D转换器、换气模块,其中处理器为MSP430型单片机,单片机采用32位RISC结构及UARST串口、USB接口,其中A/D转换器采用TLC5510型转换器,转换器中CLK的周期设置为50ns,转化器中设有增强型并行口及标准并行口,其中换气模块包括风扇、滤芯、流量检测装置、风扇运转检测模块。

所述PM2.5监测模块包括流量调节器、数据异常报警器、PLC控制器及传感器,其中传感器为半导体型气体传感器。

所述一氧化碳浓度监测模块包括风机、流量调节器、数据异常报警器、PLC控制器及传感器,其中传感器为电化学传感器。

数据处理模块为基于DSP和滤波算法开发的模块,其中滤波算法采用递推平均滤波法,其中模块为基于双口RAM IDT7134及RAM CY7C199组成的工作台。

所述显示模块采用LCD12864液晶显示器或ST7920点阵式显示器,其中ST7920内嵌汉字库并与I/O接口芯片8255A连接。

所述通讯模块为嵌入式GPRS无线通讯模块,其中GSM基带处理器采用MC351及转换芯片MAX3238。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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