本发明专利技术公开了一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置，包括：MEMS环境传感器，用于感知环境中电磁辐射、甲醛、甲烷等危害人体健康的多项污染物参数；处理模块，用于将MEMS环境传感器采集的各种参数与预设安全值进行比较，若所检测参数超过预设安全值则发送报警信息；第一无线模块，用于信息交互；LED灯组，用于获得处理模块发送的报警信息后进行灯光显示报警。本发明专利技术还公开了一种智能综合感知系统，包括感知装置和移动终端，移动终端通过无线方式主动查询和被动接受感知装置发送的信息并对超限项报警。通过本发明专利技术的技术方案，实现多项环境参数的并行实时采集和感知装置的便携性，使人体健康得到综合的、随时随地的、智能的防护。
【技术实现步骤摘要】
一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置与系统
本专利技术涉及健康领域的感知装置及系统，特别涉及一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置和系统。
技术介绍
随着社会的发展以及人们生活水平的不断提高，越来越多的人已不再仅仅满足于简单的房屋装修和单一的电子产品，不断提高的装修档次和多样化电子产品的普及，丰富了人们的生活，但同时给人们的健康带来了前所未有的挑战。房屋装修的建筑装饰材料中含有并持续释放出大量甲醛到空气中，世界卫生组织2004年发布的153号公告指出“甲醛是人类致癌物”，2006年中国环境学会召开的“甲醛离儿童白血病到底有多远”研讨会数据表明，某儿童医院血液病研究所10年收治的1800多名白血病患儿中，有46.7％的家庭在发病半年内进行过装修，而人们在室内度过的时间平均占66％，老人与儿童则高达90％，显然，室内甲醛污染已成为导致老年人及幼儿患癌症及白血病的主要诱因。现有电子产品的主要危害是电子产品造成生活空间中的电磁辐射污染，而电磁辐射污染是导致当代年轻人生育能力降低的主要原因之一，美国华盛顿技术评定处的报告显示，凡是电子设备，比如手机、路由器、微波炉、电吹风、电热毯、电子计算机、电冰箱、彩色电视机等，都产生各种不同波长和频率的电磁波俗称“电子雾”，电子雾可致睾丸生精细胞发生障碍，导致精液中精子数量减少甚至无精症。与此同时，管道天然气(主要成分为甲烷)和管道煤气(主要成分为一氧化碳)已逐步成为大多数居民的主要生活能源，然而每年由于燃气灶、燃气热水器等设备使用不当及管道维护缺失造成的一氧化碳气体泄露中毒事件和甲烷气体泄露爆炸事件频发，给人民生命和财产造成了严重损失。此外，大气中的雾霾对中国人的生活已产生极大影响，2014年1月以来雾霾天气反覆肆虐中国大部分地区，中国工程院院士钟南山指出，“中国目前雾霾的浓度远远超过联合国允许的最大浓度——75微克或50微克每立方米，这样的浓度西方连动物试验都没有做过”。综上所述，甲醛污染、电磁辐射污染、一氧化碳污染、甲烷污染和雾霾污染正充斥着人们所依赖生存的环境，给人民生命健康造成了极大危害。然而，现有相关环境监测设备只能单独检测环境中甲醛浓度、电磁辐射强度、一氧化碳浓度、甲烷浓度与细颗粒物(PM2.5)值这些参数中某一项参数,因此，单台设备无法对环境的安全健康状况进行综合检测和防护指导。并且，现有相关检测设备的体积较大，大部分设备带有液晶显示屏，其显示屏的尺寸大多为150mm×90mm×40mm，且整机重量达500g左右，不方便随身携带，因此无法跟随用户对其所处的任意环境进行监测。也有部分设备将显示功能转移到手机上实现，从而设备的体积和重量得以大幅度优化，但它们与手机的连接方式采用的是音频、USB等有线连接方式，即设备必须通过有线方式与手机连接后，才能通过手机获取设备的检测值；要求手机用户二十四小时将手机有线地与某一检测设备连接是不现实的要求，这将严重妨碍手机这类随手移动设备使用的轻便性；而用户在某环境中感到身体不适后才意识到需要手工地连接所携带的检测设备与手机以获取环境参数，此时用户在该恶劣环境中已曝露了一段时间、已对身体造成了一定的伤害；简而言之，采用有线连接方式的这类设备在不影响手机正常使用的前提下，无法实现对环境污染参数二十四小时地实时监测和超标自动告警。因此，如何能够使用户全面地、随时随地的、并且及时地了解其所处任意环境的污染情况，有效避免或减轻环境中的各项典型污染物对用户身体健康的侵害，成为本领域技术人员亟须解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有相关环境健康监测设备存在的以上缺陷，对环境中多个典型危害人体健康的污染参数进行并行采集，实现设备的微型化和随身便携性，通过系统二十四小时在线实时监测环境并对超标项自动告警，使用户身体健康得到综合的、随时随地的、智能的防护。为解决上述问题，本专利技术提出一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置与系统。面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置包括MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)环境传感器、处理模块、LED灯组和第一无线模块，其中：所述MEMS环境传感器包括MEMS甲醛浓度传感模块、MEMS电磁辐射强度传感模块、MEMS一氧化碳浓度传感模块、MEMS甲烷浓度传感模块、MEMS温度传感模块和MEMS湿度传感模块，用于采集环境中的电磁辐射、甲醛、一氧化碳、甲烷危害人体健康的四项污染物类型和浓强度参数以及温湿度参数；所述处理模块，用于将MEMS环境传感器采集的各种污染物参数信息与预设安全范围进行比较，若所检测参数超过预设安全范围，向第一无线模块和LED灯组发送报警信息；所述第一无线模块，用于与第二无线模块进行信息交互；所述LED灯组，用于获得处理模块发送的报警信息后进行灯光显示报警；所述感知装置的封装包括两层结构：第一层为传感层，由MEMS环境传感器构成，第二层为系统层，由外围电路模块、第一无线模块、A/D模块及处理模块在PCB板上封装及布线并将I/O引脚引出构成；感知装置采用集成封装技术SiP中的3D堆叠结构技术封装而成，放置在用户随身携带的包中、口袋或依附在用户随身携带的第三方设备上。优选的，所述MEMS温度传感模块和MEMS湿度传感模块，用以校正在不同温度和湿度下环境污染参数的采集值。优选的，所述第一无线模块为蓝牙模块或Wi-Fi(WirelessFidelity)模块。优选的，所述LED灯组由红、黄、蓝、紫4个LED灯组成，若甲醛浓度超过安全范围，则LED灯的黄灯点亮；若电磁辐射强度超过安全范围，则LED灯的红灯点亮；若一氧化碳浓度超过安全范围，则LED灯的蓝灯点亮；若甲烷浓度超过安全范围，则LED灯的紫灯点亮。面向环境健康的无线便携式智能综合感知系统包括上述的面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置以及移动终端，所述移动终端通过无线通信方式与所述面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置连接。所述移动终端包括第二无线模块、查询模块、显示模块和报警模块。其中：所述第二无线模块，用于从面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置中的第一无线模块处获得甲醛、一氧化碳、甲烷的浓度和电磁辐射强度，同时采用移动互联网技术向指定服务器读取细颗粒物(PM2.5)值；所述查询模块，用于用户主动查询用户所处环境中各项污染物的实时值，从而主动更新显示单元数据；所述显示模块，用于显示面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置检测并发送来的用户所处周围中的甲醛浓度、电磁辐射强度、一氧化碳浓度、甲烷浓度和温湿度数值；所述报警模块，用于在接收到面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置发来的某项或多项浓度值或PM2.5值超过安全值时发出震动报警及语音提示报警。优选的，所述第二无线模块包括蓝牙模块/Wi-Fi模块和移动通信模块(移动通信模块为可选配模块)。优选的，所述移动终端的硬件设备设置在智能手机、智能终端、笔记本、平板电脑第三方移动设备上。本专利技术的有益效果是：集成多个环境污染参数传感器在本装置中，同时采用移动互联网技术从指定服务器中获得细颗粒物(PM2.5)值，实现了对环境中五种典型危害人体健康污染参数的并行采集，使用户能够较全面地了解其所处环境的污染情况，当污染物参数超限时及本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置，其特征在于：包括MEMS环境传感器(11)，用于感知环境中的电磁辐射、甲醛、甲烷等危害人体健康的多项污染物参数；处理模块(12)，用于将MEMS环境传感器(11)采集的各种参数与预设安全值进行比较，若所检测参数超过预设安全值则发送报警信息；第一无线模块(13)，用于信息交互；LED灯组(14)，用于获得处理模块(12)发送的报警信息后进行灯光显示报警。
【技术特征摘要】
1.一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置，其特征在于：包括MEMS环境传感器(11)包括MEMS甲醛浓度传感模块(111)、MEMS电磁辐射强度传感模块(112)、MEMS一氧化碳浓度传感模块(113)、MEMS甲烷浓度传感模块(114)、MEMS温度传感模块(115)和MEMS湿度传感模块(116)，用于感知环境中的电磁辐射、甲醛、一氧化碳、甲烷危害人体健康的四项项污染物类型和浓强度参数以及温湿度参数；处理模块(12)，用于将MEMS环境传感器(11)采集的各种参数与预设安全值进行比较，若所检测参数超过预设安全值则发送报警信息；第一无线模块(13)，用于信息交互；LED灯组(14)，用于获得处理模块(12)发送的报警信息后进行灯光显示报警；所述感知装置的封装包括两层结构：第一层为传感层，由MEMS环境传感器(11)构成，第二层为系统层，由外围电路模块(15)、第一无线模块(13)、A/D模块(16)及处理模块(12)在PCB板上封装及布线并将I/O引脚引出构成；感知装置采用集成封装技术SiP中的3D堆叠结构技术封装而成，放置在用户随身携带的包中、口袋或依附在用户随身携带的第三方设备上。2.根据权利要求1所述的一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置，其特征在于：所述第一无线模块(13)为蓝牙模块或Wi-Fi模块。3.根据权利要求1所述的一种面向环境健康的无线便携式智能综合感知装置，其特征在于：所述LED灯组(14)由红、黄、蓝、紫4个LED灯组成，若甲醛浓度超过安全范围，则LED灯的黄灯点亮；若电磁辐射强度超过安全范围，则LED灯的红灯点亮；若一氧化碳浓度超过安...
【专利技术属性】
技术研发人员：金敏，曹智理，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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