一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)設(shè)備，具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，屬于通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步比較晚，近年來，國(guó)家對(duì)空氣質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐漸重視，部分省區(qū)和重點(diǎn)城市開展了檢測(cè)站點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)工作，當(dāng)前國(guó)家空氣質(zhì)量檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)主要以城市檢測(cè)站為基礎(chǔ)，然而這種檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)仍然存在許多問題，我國(guó)所使用的一些空氣質(zhì)量檢測(cè)裝置很大一部分是采購國(guó)外廠家現(xiàn)有的檢測(cè)裝置，由于各家公司的協(xié)議或者軟件互不兼容，并且拓展性差，安裝形式、使用風(fēng)格、數(shù)據(jù)格式、人機(jī)界面也各不相同，這就導(dǎo)致了移植到國(guó)內(nèi)后使用效果比較差，而且我國(guó)現(xiàn)有檢測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集基本上是基于電話MODEM撥號(hào)的方式進(jìn)行，而該方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代信息的傳輸，沒有聯(lián)網(wǎng)就無法進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和自動(dòng)調(diào)度，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，模塊化程度不高，系統(tǒng)的開發(fā)過程比較混亂，導(dǎo)致系統(tǒng)升級(jí)再開發(fā)以及維護(hù)的工作量加大，最主要的是嚴(yán)重影響到系統(tǒng)檢測(cè)項(xiàng)目和某些數(shù)據(jù)分析處理功能的添加和刪除等等，而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，如何提供一種采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量的檢測(cè)，顯得越來越重要。
[0003]為解決以上的各個(gè)技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、可靠，通過采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)通信術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測(cè)、分析和異常處理，在不同區(qū)域安裝若干個(gè)低功耗的空氣質(zhì)量檢測(cè)模塊，安全節(jié)能，可同時(shí)檢測(cè)空氣粉塵固體顆粒、空氣溫度、濕度、NH3、C0、C02等指標(biāo)，同時(shí)利用串口攝像頭實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)狀況，采用客戶端/服務(wù)器(C/S)架構(gòu)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過信息融合算法判斷某種空氣指標(biāo)是否超過警戒線，若某個(gè)節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域出現(xiàn)超過警戒線的情況，則節(jié)點(diǎn)可立即開啟空氣凈化裝置與通風(fēng)裝置，從而改善空氣質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層；其特征在于，所述感知層包括粉塵傳感器、CO傳感器、NH3傳感器、C02傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)扇和空氣凈化器；所述網(wǎng)絡(luò)層包括無線節(jié)點(diǎn)、無線協(xié)調(diào)器和無線綜合傳感網(wǎng)絡(luò)適配器，所述網(wǎng)絡(luò)層用來傳輸采集到的各個(gè)傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)以及圖片信息，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所述網(wǎng)絡(luò)層分為一個(gè)父節(jié)點(diǎn)和多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，子節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與各種傳感器的數(shù)據(jù)通信，并且與父節(jié)點(diǎn)建立連接，父節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與子節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)通信；所述應(yīng)用層包括計(jì)算機(jī)終端和顯示器，所述計(jì)算機(jī)終端負(fù)責(zé)接收信號(hào)并且分析處理，且計(jì)算機(jī)終端采用C/S模式，所述顯示器實(shí)時(shí)顯示采集的空氣質(zhì)量參數(shù)；其中，所述粉塵傳感器采用能夠測(cè)量0.8μπι以上的微小粒子的型號(hào)為SHARP GP2Y1010AU0F的粉塵傳感器，所述CO傳感器采用ME2-C0型電化學(xué)傳感器，所述溫度傳感器采用DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，所述NH3傳感器采用MQl37傳感器、所述C02傳感器采用MH-410V/D NDIR紅外氣體傳感器，所述濕度傳感器采用SHTlO傳感器；所述網(wǎng)絡(luò)層所用的無線傳輸器采用集成到MSP430中的CCllOl無線收發(fā)器。
[0005]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，本實(shí)用新型還包括電源模塊，所述電源模塊采用多路輸出的DC-DC可調(diào)電源模塊，且電源電壓的調(diào)節(jié)是通過改變電位器的阻值來實(shí)現(xiàn)的。
[0006]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述網(wǎng)絡(luò)層還包括USB接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)無線通信接口以及ZigBee無線通信接口，各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)通過所述USB接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)無線通信接口以及ZigBee無線通信接口直接將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控室或者顯示器。
[0007]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，以太網(wǎng)無線通信接口采用10/100M以太網(wǎng)物理層收發(fā)器DP83848，ZigBee無線通信接口采用第二代片上系統(tǒng)CC2530F256芯片。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、可靠，通過采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)通信術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測(cè)、分析和異常處理，在不同區(qū)域安裝若干個(gè)低功耗的空氣質(zhì)量檢測(cè)模塊，安全節(jié)能，可同時(shí)檢測(cè)空氣粉塵固體顆粒、空氣溫度、濕度、NH3、C0、C02等指標(biāo)，同時(shí)利用串口攝像頭實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)狀況，采用客戶端/服務(wù)器(C/S)架構(gòu)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過信息融合算法判斷某種空氣指標(biāo)是否超過警戒線，若某個(gè)節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域出現(xiàn)超過警戒線的情況，則節(jié)點(diǎn)可立即開啟空氣凈化裝置與通風(fēng)裝置，從而改善空氣質(zhì)量。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的感知層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0013]如圖1-2所示，本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層；感知層包括粉塵傳感器、CO傳感器、NH3傳感器、C02傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)扇和空氣凈化器；網(wǎng)絡(luò)層包括無線節(jié)點(diǎn)、無線協(xié)調(diào)器和無線綜合傳感網(wǎng)絡(luò)適配器，網(wǎng)絡(luò)層用來傳輸采集到的各個(gè)傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)以及圖片信息，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，網(wǎng)絡(luò)層分為一個(gè)父節(jié)點(diǎn)和多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，子節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與各種傳感器的數(shù)據(jù)通信，并且與父節(jié)點(diǎn)建立連接，父節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與子節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)通信；應(yīng)用層包括計(jì)算機(jī)終端和顯示器，所述計(jì)算機(jī)終端負(fù)責(zé)接收信號(hào)并且分析處理，且計(jì)算機(jī)終端采用C/S模式，顯示器實(shí)時(shí)顯示采集的空氣質(zhì)量參數(shù)；其中，粉塵傳感器采用能夠測(cè)量0.8 μπι以上的微小粒子的型號(hào)為SHARP GP2Y1010AU0F的粉塵傳感器，其可測(cè)量例如感知煙草產(chǎn)生的煙氣和花粉，房屋粉塵等，該傳感器通過內(nèi)嵌的高穩(wěn)定激光信號(hào)源穿越煙道，然后照射煙塵粒子，這樣被照射的煙塵粒子就會(huì)反射激光信號(hào)，而反射的信號(hào)強(qiáng)度正好與煙塵濃度成正比，通過檢測(cè)煙塵反射過來的微弱激光信號(hào)，再用特定的算法即可計(jì)算出煙道中煙塵的濃度。
[0014]本實(shí)用新型的CO傳感器采用ME2-CO型電化學(xué)傳感器，其根據(jù)電化學(xué)的原理工作，利用待測(cè)氣體在電解池中工作電極電位上的電化學(xué)氧化過程，待測(cè)氣體電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電流與其濃度呈正比并遵循法拉第定律，通過測(cè)定電流的大小就可以確定待測(cè)氣體的濃度傳感器為模擬電流型輸出，輸出靈敏度為(0.015±0.005