一种空气质量检测系统
阅读：98发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种空气质量检测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于空气 质量 检测技术领域，具体涉及一种空气质量检测系统，包括空气质量检测装置、 云 端 服务器 和用户终端，所述空气质量检测装置与云端服务器无线通信连接，所述空气质量检测装置具有负 氧 离子 传感器 ；所述用户终端与云端服务器通信连接以获取空气质量检测装置的检测结果，所述检测结果包括负氧离子浓度。本实用新型的空气质量检测系统通过云互联的方式，使得空气质量检测装置的检测结果可以传输至云端服务器，进而传输至客户终端上，使得用户能够便捷地获取相应的空气检测结果。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种空气质量检测系统专利的具体信息内容。
1.一种空气质量检测系统，其特征在于，包括空气质量检测装置、云端服务器和用户终端，所述空气质量检测装置与云端服务器无线通信连接，所述空气质量检测装置具有负氧离子传感器；所述用户终端与云端服务器通信连接以获取空气质量检测装置的检测结果，所述检测结果包括负氧离子浓度；
所述空气质量检测装置包括外壳，所述负氧离子传感器设于外壳内，所述外壳具有对应于负氧离子传感器的空气风道一的入口和出口；
所述负氧离子传感器倾斜布设于外壳内，所述空气风道一的入口和出口分别位于负氧离子传感器倾斜方向的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述空气质量检测装置还包括设于外壳内的综合检测部，所述外壳具有对应于综合检测部的空气风道二的入口和出口；所述空气风道一与空气风道二为同一风道或者不重合。
3.根据权利要求2所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述综合检测部包括二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、TVOC传感器中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述外壳包括两端开口的筒体，筒体的底部开口设有底座，筒体的顶部开口设有顶盖；所述底座的顶部具有环形台阶，所述筒体的底部开口抵靠于环形台阶之上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述外壳内还设有主控MCU，主控MCU与所有的传感器通信连接；所述外壳上设有与主控MCU通信连接的显示屏，所述显示屏用于显示各传感器的检测结果。
6.根据权利要求5所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述空气质量检测装置还包括无线模块，无线模块与主控MCU通信连接，无线模块用于与云端服务器和/或用户终端无线通信连接。
7.根据权利要求5所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述外壳上设有指示灯，所述指示灯与主控MCU通信连接，所述指示灯用于指示当前环境的空气质量。
8.根据权利要求7所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述主控MCU包括接收模块、计算模块、比较模块和信号控制模块，所述接收模块用于接收各传感器的检测结果；
所述计算模块用于对各传感器检测得到的污染物的浓度以及负氧离子的浓度匹配空气质量指数计算公式得到当前的空气质量指数；所述比较模块用于将当前的空气质量指数与一预设阈值范围进行比较；若当前的空气质量指数低于预设阈值范围的最小值时，所述信号控制模块用于控制指示灯显示第一颜色；若当前的空气质量指数处于预设阈值范围内，所述信号控制模块用于控制指示灯显示第二颜色；若当前的空气质量指数高于预设阈值范围的最大值时，所述信号控制模块用于控制指示灯显示第三颜色。
一种空气质量检测系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于空气质量检测技术领域，具体涉及一种空气质量检测系统。
背景技术
[0002] 近几年，环境问题成为了社会的焦点话题。对大众而言，空气质量更是每天关注的重点。大气污染所产生的PM2.5/PM10颗粒物及厂房建设装修所产生的甲醛等有毒气体都会对人类的身体健康造成危害。因此对空气质量进行监测是治理空气污染、改善空气环境的有力手段。
[0003] 现有技术中有很多关于空气质量检测设备的研究，例如，公开号为CN206696255U的专利文献公开了一种便于携带的空气质量检测仪、公开号为CN203705425U的专利文献公开了一种便携式空气质量检测设备。然而，现有的空气质量检测设备大多集中于检测空气中的甲醛浓度、温度、湿度、PM2.5等空气质量参数中的一个或多个，很少涉及对空气中负氧离子的检测。
[0004] 众所周知，负氧离子是空气中的分子在激发能的作用下，分子上的电子脱离其分子而形成的自由电子，空气负离子对人体具有保健作用，主要表现在调节神经系统和大脑皮层功能，加强新陈代谢，促进血液循环，改善心、肺、脑等器官的功能等。在生态环境评价中，空气负氧离子浓度被列为衡量空气质量的重要指标，但是空气中的负氧离子无色无味、看不见摸不着，只能依靠相应的设备进行检测。例如，公开号为CN207488221U的专利文献公开了一种无损空气负氧离子检测仪，包括壳体，壳体的内部设置有风管、感应电极、电池、电路板；风管半嵌入式安装于壳体内部，感应电极位于风管中心且与风管构成同轴电容，风管与电池电连接，并且电池通过电源线与电路板连接。但是，现有的空气负氧离子检测仪均为单机设计，用户无法便捷地获取相应的空气质量检测数据。实用新型内容
[0005] 针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型提供一种空气质量检测系统。
[0006] 为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0007] 一种空气质量检测系统，包括空气质量检测装置、云端服务器和用户终端，所述空气质量检测装置与云端服务器无线通信连接，所述空气质量检测装置具有负氧离子传感器；所述用户终端与云端服务器通信连接以获取空气质量检测装置的检测结果，所述检测结果包括负氧离子浓度。本实用新型的空气质量检测系统通过云互联的方式，使得空气质量检测装置的检测结果可以传输至云端服务器，进而传输至客户终端上，使得用户能够便捷地获取相应的空气检测结果。
[0008] 作为优选方案，所述空气质量检测装置包括外壳，所述负氧离子传感器设于外壳内，所述外壳具有对应于负氧离子传感器的空气风道一的入口和出口。
[0009] 作为优选方案，所述负氧离子传感器倾斜布设于外壳内，所述空气风道一的入口和出口分别位于负氧离子传感器倾斜方向的两侧。
[0010] 作为优选方案，所述空气质量检测装置还包括设于外壳内的综合检测部，所述外壳具有对应于综合检测部的空气风道二的入口和出口；所述空气风道一与空气风道二为同一风道或者不重合。
[0012] 作为优选方案，所述外壳包括两端开口的筒体，筒体的底部开口设有底座，筒体的顶部开口设有顶盖；所述底座的顶部具有环形台阶，所述筒体的底部开口抵靠于环形台阶之上。
[0013] 作为优选方案，所述外壳内还设有主控MCU，主控MCU与所有的传感器通信连接；所述外壳上设有与主控MCU通信连接的显示屏，所述显示屏用于显示各传感器的检测结果。
[0014] 作为优选方案，所述空气质量检测装置还包括无线模块，无线模块与主控MCU通信连接，无线模块用于与云端服务器和/或用户终端无线通信连接。
[0015] 作为优选方案，所述外壳上设有指示灯，所述指示灯与主控MCU通信连接，所述指示灯用于指示当前环境的空气质量。
[0016] 作为优选方案，所述主控MCU包括接收模块、计算模块、比较模块和信号控制模块，所述接收模块用于接收各传感器的检测结果；所述计算模块用于对各传感器检测得到的污染物的浓度以及负氧离子的浓度匹配空气质量指数计算公式得到当前的空气质量指数；所述比较模块用于将当前的空气质量指数与一预设阈值范围进行比较；若当前的空气质量指数低于预设阈值范围的最小值时，所述信号控制模块用于控制指示灯显示第一颜色；若当前的空气质量指数处于预设阈值范围内，所述信号控制模块用于控制指示灯显示第二颜色；若当前的空气质量指数高于预设阈值范围的最大值时，所述信号控制模块用于控制指示灯显示第三颜色；
[0017] 其中，所述空气质量指数计算公式为：
[0018]
[0019] 其中，AQI为空气质量指数，α为预设的比例系数，c为当前环境的负氧离子的浓度，c0为预设的负氧离子浓度标限值， 需满足小于1，i为污染物序号，λi为第i种污染物的污染指数，ki为第i种污染物的权重系数，ci为第i种污染物的浓度，si为第i种污染物的浓度的标限值，n为污染物的种类数量。
[0020] 本实用新型与现有技术相比，有益效果是：
[0023] 图2是本实用新型的实施例一的空气质量检测装置的结构示意图；
[0024] 图3是本实用新型实施例一的空气质量检测装置的结构爆炸图；
[0025] 图4是本实用新型实施例一的空气质量检测装置的主控MCU的模块示意图；
[0026] 图5是本实用新型的实施例二的空气质量检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0027] 为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0028] 实施例一：
[0029] 如图1所示，本实施例的空气质量检测系统包括空气质量检测装置、云端服务器和用户终端，空气质量检测装置与云端服务器无线通信连接，空气质量检测装置将检测结果上传至云端服务器，云端服务器对检测结果进行存储并分析，例如，可以对预设时间段的空气质量变化信息进行分析，以便更好地进行环境空气治理。空气质量检测装置具有负氧离子传感器，负氧离子传感器用于检测空气中的负氧离子浓度；用户终端与云端服务器有线或无线通信连接，用户终端能够通过云端服务器获取空气质量检测装置的检测结果，检测结果包括负氧离子浓度。本实施例的空气质量检测系统通过云互联的方式，使得空气质量检测装置的检测结果可以传输至云端服务器，进而传输至客户终端上，使得用户能够便捷地获取相应的空气检测结果。
[0030] 具体地，如图2和3所示，本实施例的空气质量检测装置，包括外壳1和安装在外壳1内部的负氧离子传感器2、综合检测部3、电源4、主控MCU、无线模块以及安装在外壳1上的显示屏5、指示灯，负氧离子传感器2用于检测空气中负氧离子的浓度；综合检测部3用于检测空气中其它质量指标，综合检测部3包括二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、TVOC传感器等空气质量检测传感器中的一种或多种；电源4用于对上述各元器件进行供电，主控MCU与所有的传感器、显示屏5、无线模块、指示灯通信连接，主控MCU用于控制所有传感器的检测结果在显示屏上进行显示，还用于控制指示灯显示不同的颜色以反馈当前环境空气质量的好坏，例如：指示灯显示红色，表示当前环境空气质量差；指示灯显示黄色，表示当前环境空气质量良；指示灯显示绿色，表示当前环境空气质量优；无线模块用于与云端服务器或用户终端通信连接，以将各传感器的检测数据发送至云端服务器，在从云端服务器传输至用户手持终端上，或者直接传输至用户的用户终端，以便用户能够远程监控。无线模块可以为WIFI模块、蓝牙模块等无线通信模块。
[0031] 具体地，外壳1包括筒体11、底座12和顶盖13，筒体11的两端开口，即筒体11的顶部和底部开口，筒体11的横截面为方形结构，且方形结构的转角处采用弧形过渡，使得筒体11的结构平滑。筒体11的底部开口设有底座12，具体地，底座12的顶部具有环形台阶121，筒体11的底部开口抵靠在环形台阶121之上，使得筒体11的外壁与底座12的外壁齐平。筒体11的顶部开口设有顶盖13。优选地，底座12可以采用加重结构设计，提高空气质量检测装置放置的稳定性。
[0032] 负氧离子传感器2倾斜布设于外壳1内，具体地，综合检测部3水平安装在底座12上，负氧离子传感器2的下侧抵靠在底座12上，且负氧离子传感器2抵靠在综合检测部3的前侧，使得负氧离子传感器2处于倾斜状态，节省安装空间，使得空气质量检测装置小型化，便于携带。
[0033] 外壳1具有对应于负氧离子传感器的空气风道一的空气入口a和空气出口b，空气入口a和空气出口b分别位于负氧离子传感器倾斜方向的两侧。具体地，顶盖13为环状结构，顶盖13的环形口的上方设置显示屏5，显示屏5优选为LED显示屏；顶盖13与显示屏5之间密封连接，仅在顶盖13与显示屏5的连接处的后侧开设有空气入口a，即空气入口a位于外壳1顶部的后侧，空气入口a由若干通孔组成；相应地，筒体11的底部的前侧开设有空气出口b，空气出口b由若干通孔组成。空位入口a和空气出口b的位置设计，使得空气入口a与空气出口b之间构成的风道沿负氧离子传感器2的倾斜方向分布，提高了负氧离子传感器2的检测精度。
[0034] 外壳1内还具有对应于综合检测部3的空气风道二的风道入口和出口，风道入口c和出口分别位于外壳的两侧。具体地，风道入口c位于筒体11的底部的右侧，风道入口c由若干通孔组成；风道出口位于筒体11的底部的左侧，风道出口由若干通孔组成；使得综合检测部3的空气风道二与负氧离子传感器的空气风道一相互独立(即不重合)，有利于提高空气质量检测的精度。其中，空气出口b、风道入口c和出口沿筒体11的周向布设构成环形结构，使得整体结构对称，更加美观。
[0035] 本实施例的指示灯集成于顶盖的结构内，即通过顶盖的颜色变化，反馈当前环境空气质量的好坏。
[0036] 为了使空气质量检测装置便于携带，本实施例的外壳具有提拉部，提拉部为提拉凹槽，即筒体11的左、右两侧的中上部分别具有提拉凹槽的安装口，安装口内安装提拉凹槽6，用户只需手持提拉凹槽6，即可携带空气质量检测装置，非常便利。优选地，筒体的一侧安装提拉凹槽即可；另外，外壳上还设有电源接头7，电源接头7与电源4电连接，便于给电源4充电，以便电源4具有充足的电量供应；而且，外壳上还设有无线模块的开关8、检测开关9和装置开关10，以便控制无线模块开启或关闭，检测开启或关闭，装置的开启或关闭。
[0037] 具体地，如图4所示，本实施例的主控MCU包括接收模块、计算模块、比较模块和信号控制模块，接收模块用于接收各传感器的检测结果；计算模块用于对各传感器检测得到的污染物的浓度以及负氧离子的浓度匹配空气质量指数计算公式得到当前的空气质量指数；比较模块用于将当前的空气质量指数与预设阈值范围进行比较；若当前的空气质量指数低于预设阈值范围的最小值时，信号控制模块用于控制指示灯显示第一颜色，例如：绿色，代表当前的空气质量优；若当前的空气质量指数处于预设阈值范围内，信号控制模块用于控制指示灯显示第二颜色，例如：黄色，代表当前的空气质量良；若当前的空气质量指数高于预设阈值范围的最大值时，信号控制模块用于控制指示灯显示第三颜色，例如：红色，代表当前的空气质量差。其中，空气质量指数计算公式为：
[0038]
[0039] 其中，AQI为空气质量指数，α为预设的比例系数，c为当前环境的负氧离子的浓度，c0为预设的负氧离子浓度标限值， 需满足小于1，且随着空气中负氧离子浓度的升高而增大，i为污染物序号， λi为第i种污染物的污染指数，ki为第i种污染物的权重系数，ci为第i种污染物的浓度，si为第i种污染物的浓度的标限值，n为污染物的种类数量。另外，本实施例的主控MCU还可以包括设置模块，设置模块与计算模块连接，设置模块用于设置α、c0、si。
[0040] 本实施例的空气质量检测系统中的空气质量检测装置，利用外壳自身的结构构成负氧离子检测的风道，省略了裸露在外壳之外的风管，且方便携带；而且，外壳上的空气入口和空气出口分别位于负氧离子传感器倾斜方向的两侧，提高了负氧离子浓度的检测精度。另外，本实施例的空气质量检测装置综合考虑空气中负氧离子对空气质量的优化，使得空气质量指数的反馈更加准确。
[0041] 本实施例的空气质量检测系统的报警方法，包括以下步骤：
[0042] S1、获取污染物的浓度及负氧离子的浓度；具体地，本实施例空气质量检测装置中的负氧离子传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器、TVOC传感器分别获取负氧离子的浓度以及各自对应的污染物的浓度；
[0043] S2、将污染物的浓度及负氧离子的浓度匹配空气质量指数计算公式以获得当前的空气质量指数；具体地，主控MCU的计算模块对各传感器检测得到的污染物的浓度以及负氧离子的浓度匹配空气质量指数计算公式得到当前的空气质量指数AQI：
[0044]
[0045] 其中，α为预设的比例系数，c为当前环境的负氧离子的浓度，c0为预设的负氧离子浓度标限值， 需满足小于1，且随着空气中负氧离子浓度的升高而增大，i为污染物序号， λi为第i种污染物的污染指数，ki为第i种污染物的权重系数，ci为第i种污染物的浓度，si为第i种污染物的浓度的标限值，n为污染物的种类数量。
[0046] S3、将当前的空气质量指数AQI与预设阈值范围进行比较，若当前的空气质量指数低于预设阈值范围的最小值时，信号控制模块用于控制指示灯显示第一颜色；若当前的空气质量指数处于预设阈值范围内，信号控制模块用于控制指示灯显示第二颜色；若当前的空气质量指数高于预设阈值范围的最大值时，信号控制模块用于控制指示灯显示第三颜色。具体地，主控MCU的比较模块对当前的空气质量指数AQI与预设阈值范围进行比较，若当前的空气质量指数低于预设阈值范围的最小值时，信号控制模块用于控制指示灯显示第一颜色，例如：绿色，代表当前的空气质量优；若当前的空气质量指数处于预设阈值范围内，信号控制模块用于控制指示灯显示第二颜色，例如：黄色，代表当前的空气质量良；若当前的空气质量指数高于预设阈值范围的最大值时，信号控制模块用于控制指示灯显示第三颜色，例如：红色，代表当前的空气质量差。
[0047] 另外，本实施例的空气质量检测装置还可以通过无线模块将当前的空气质量指数发送至云端服务器以对一段时间内的空气质量进行统计分析，还可以通过无线模块将当前的空气质量指数发送至用户终端，以便用户远程即可获知当前的空气质量指数。
[0048] 本实施例的空气质量检测系统的报警方法，通过指示灯显示的颜色不同反馈当前空气质量的好坏，简单直观。而且，综合考虑空气中负氧离子对空气质量的优化，使得空气质量的反馈更加准确。
[0049] 实施例二：
[0050] 本实施例的空气质量检测系统与实施例一的不同之处在于：空气质量检测装置的结构不同。
[0051] 具体地，如图5所示，本实施例的外壳的提拉部为提拉把手100，具体地，筒体的左、右两侧的中上部分别具有转轴，拱形的提拉把手的两端分别转动连接在筒体两侧的转轴上，用户只需手提提拉把手，即可携带空气质量检测装置，非常便利。实现空气质量检测装置的结构多样化。
[0052] 其它结构可以参考实施例一。
[0053] 实施例三：
[0054] 本实施例的空气质量检测系统与实施例一的不同之处在于：空气质量检测装置的结构不同。
[0055] 具体地，本实施例的空气质量检测装置可以省略综合检测部的结构，只用于检测空气中负氧离子的浓度，简化了空气质量检测装置的结构，以满足用户的不同需求。另外，也可以省略综合检测部所包括的各种传感器中的一种或多种，以满足用户的不同需求。
[0056] 其它结构可以参考实施例一。
[0057] 实施例四：
[0058] 本实施例的空气质量检测系统与实施例一的不同之处在于：空气质量检测装置的结构不同。
[0059] 具体地，本实施例的空气质量检测装置可以省略WIFI模块、显示屏、指示灯中的一种或多种；当省略显示屏时，顶盖就不是环形结构，而是板状结构，空气入口可以设置在筒体的顶部，也可以设置在筒体的顶部与顶盖的交界处，还可以设置在顶盖上。本实施例简化了空气质量检测装置的结构，有利于成本的降低，以满足用户的不同需求。
[0060] 其它结构可以参考实施例一。
[0061] 实施例五：
[0062] 本实施例的空气质量检测系统与实施例一的不同之处在于：空气质量检测装置的结构不同。
[0063] 本实施例的空气质量检测装置的指示灯可以与不与顶盖集成，可以外设在壳体的任意位置，实现空气质量检测装置的结构多样化，以满足用户的不同需求。
[0064] 其它结构可以参考实施例一。
[0065] 实施例六：
[0066] 本实施例的空气质量检测系统与实施例一的不同之处在于：空气质量检测装置的结构不同。
[0067] 具体地，负氧离子传感器以及综合检测部均平放在外壳内的底部，空气风道一与空气风道二为同一风道，即沿外壳的底部周向布设的通风孔，即氧离子传感器与综合检测部共用同一风道结构，便于空气质量检测装置的加工成型。
[0068] 其它结构可以参考实施例一。
[0069] 应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。
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