一种基于物联网云平台的智能空气净化装置的制作方法

本实用新型涉及环保净化技术领域，尤其是一种基于物联网云平台的智能空气净化装置。

背景技术：

随着工业化的发展，空气污染有加重趋势，危害着广大群众的身体健康。而大气污染的治理需要很长的周期，因此使用室内空气净化逐渐成为人们改善生活质量、享受洁净空气的选择。

空气净化装置又称“空气清新机”，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括pm2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)，有效提高空气清洁度的产品。

现有的大部分空气净化装置需要手动控制，无法远程遥控，使用不太便利。而一些基于物联网的空气净化装置产品，存在很多局限性：一是不采用云平台，传统物联网方式需要额外的本地中枢设备，即净化装置产品需要链入已有的本地物联网家居系统才能实现远程操控功能；二是人机交互界面不够友好，用户仅能通过手动的方式进行远程或本地的监控和操纵，缺乏语音交互的能力；三是智能化程度不高，对于空气质量信息仅仅做检测而不能对工作状态进行自动调节。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于物联网云平台的智能空气净化装置，从而实现在有wifi无线网覆盖的地方即能链入物联网云平台，便于用户通过手机app或网页端方便地进行远距离控制，且能够对语音进行识别，用户可在现场通过语音对该空气净化装置进行操控。同时该基于物联网云平台地空气净化装置能够实时监测颗粒物浓度、温度、湿度等环境数据，解析环境参数变化。数据不仅保存本地，也上传至云平台，在云上进行保存与分析，同时在本地也有专门算法可用于自动控制净化装置的工作状态。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于物联网云平台的智能空气净化装置，包括外壳，所述外壳为空心壳体，于外壳的内腔中部设置风机，所述风机通过风机支架与内腔底板连接，于所述底板的一侧设置wifi芯片和控制电路板，于外壳内腔的侧壁上设置粉尘传感器，于外壳的内腔中还设置过滤网和语音识别模块，于所述外壳的正面设置显示屏。

其进一步技术方案在于：

过滤网包括外滤网和内滤网，所述内滤网和外滤网相互贴合并一体靠接于外壳的内腔背面；

于外壳的正面和背面均等间距开设若干条相互平行的通风出口；

外滤网为活性炭滤层结构，所述内滤网为hepa滤层结构；

外壳为亚克力结构，于所述外壳的正面开设用于安装显示屏的安装槽，于所述外壳的侧壁开设用于安装粉尘传感器的开口；

显示屏为oled结构；

语音识别模块也设置于外壳内腔的侧壁上，语音识别模块的识别对象为现代标准汉语。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，不需要额外的中转设备，将设备搭载在云平台中，能够实现在wifi覆盖的地方随时连入、进行远程控制的功能；本实用新型的人机交互方式友好，不仅可以通过手机或网页端进行远距离控制，还能够识别语音，使得用户可现场语音操控；本实用新型够实时监测颗粒物浓度、温度、湿度等环境数据，解析环境参数变化。本实用新型的数据不仅保存本地，也上传至云平台，可以在云端进行保存与分析，同时本地的高性能芯片处理器能自动控制净化装置的工作状态，保证自动工作模式下节能与净化效果的平衡。

附图说明

图1为本实用新型的侧视图。

图2为本实用新型的正视图(不含外壳)。

图3为本实用新型的外壳结构示意图。

其中：1、外壳；2、显示屏；3、语音识别模块；4、粉尘传感器；5、连接件；6、控制电路板；7、wifi芯片；8、风机支架；9、风机；10、内滤网；11、外滤网。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～3所示，本实用新型包括外壳1，外壳1为空心壳体，于外壳1的内腔中部设置风机9，风机9通过风机支架8与内腔底板连接，于底板的一侧设置wifi芯片7和控制电路板6，于外壳1内腔的侧壁上设置粉尘传感器4，于外壳1的内腔中还设置过滤网和语音识别模块3，于外壳1的正面设置显示屏2。

过滤网包括外滤网11和内滤网10，内滤网10和外滤网11相互贴合并一体靠接于外壳1的内腔背面，于外壳1的正面和背面均等间距开设若干条相互平行的通风出口，外滤网11为活性炭滤层结构，内滤网10为hepa滤层结构，外壳1为亚克力结构，于外壳1的正面开设用于安装显示屏2的安装槽，于外壳1的侧壁开设用于安装粉尘传感器4的开口，显示屏2为oled结构，语音识别模块3也设置于外壳1内腔的侧壁上，语音识别模块3的识别对象为现代标准汉语。

本实用新型的一种较优实施例如下：

本实用新型具有与云平台互联的功能，即能够通过特定数据协议向云平台发送信息并能从云平台接受指令。wifi芯片7与控制电路板6上搭载的高性能芯片处理器通过iic(集成电路总线)通信，利用发送接收at指令(从终端设备或数据终端设备向终端适配器或数据电路终端设备发送的指令)与搭建在互联网上的云平台通信，通过显示屏2可以实时显示操作界面及空气净化器的工作情况、相应参数。所述控制电路板6上带有一块eeprom(带电可擦可编程只读存储器)，可用于存储传感器回传信息和工作状态检测信息。在传感器回传信息第一时间回传至高性能芯片处理器，高性能芯片处理器处理后上传至云平台，上传完成或者上传失败时存入eeprom，防止网络拥塞时数据丢失，所述高性能芯片处理器也可用于本地的数据分析。

亚克力外壳1间采用3d打印的“l”型连接件5固接，所述外侧过滤网与亚克力外壳1间采用魔术贴连接。按照空气流动方向依次设置由活性炭过滤网组成的外滤网11、由hepa过滤网组成的内滤网10和风机9，这样设置的目的是更有利于颗粒物的吸附，能延长滤网的使用寿命。

所述控制电路板6采用中国移动mini麒麟座(型号)开发板，搭载了stm32f103rct6(型号)微处理器、esp8266(型号)wifi芯片7以及温湿度传感器。所述粉尘传感器4采用sharp公司的gp2y1014au(型号)光学灰尘监测传感器模块，利用光散射原理检测环境中的颗粒物浓度，安装在亚克力外壳1侧部开口，所述粉尘传感器4进气口朝本实用新型的外侧放置，所述温湿度传感器用于检测环境中的温湿度，安装于控制电路板6上。所述语音识别模块3采用科大讯飞公司的xfmt101(型号)离线识别模块，具有识别解析现代标准汉语并输出相应控制指令的功能。所述语音识别模块3与mini麒麟座开发版采用usart串口通信，通过杜邦线连接。所述语音识别模块3属于离线识别，识别完成后会反馈处理的结果，并能区分正常识别和异常识别。所述语音识别模块3接收到语音控制指令时可输出相应的风机控制命令，从而提供便捷的语音操纵功能。

本实用新型正常工作时，由传感器检测粉尘浓度以及温湿度数据并传回控制电路板6，由控制电路板6上的高性能处理器进行数据处理后分析当前室内空气质量状况并将其与温湿度等参数一同显示在oled(有机发光二极管)显示屏2上，同时通过gpio(通用型输入输出接口)输出pwm(脉冲宽度调制)波对应调节风机转速净化空气。另外，在本地操作执行的同时，核心板将通过wifi模块将空气质量情况上传至云平台，用户可从网页端或手机应用查看数据。云平台的用户界面设有模式切换的操作接口，用户可以通过图形化的界面不受时间和地点限制直观地查看室内空气质量状况并进行模式切换。

本实用新型具有三种工作模式：自动控制模式、远程操作模式和本地操作模式，工作优先级按自动控制模式、远程操作模式和本地操作模式依次递增，即当接收到高工作优先级指令时将运行在高工作优先级模式下。处于自动控制模式时风机转速由高性能芯片处理器调节，在远程操作模式和本地操作模式下，风机转速由用户给定。

作为优选，可在风道的两端即前后面板设置气体压差传感器，从而检测滤网寿命。在压差低于某一阈值时通过屏幕以及云平台下发信息通知用户及时更换滤网，提高净化效率。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。