一种基于物联网的空气质量检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供的一种基于物联网的空气质量检测系统，其包括感知层、网络层和应用层；感知层包括粉尘传感器、CO传感器、NH3传感器、CO2传感器、温度传感器、湿度传感器、风扇和空气净化器；网络层包括无线节点、无线协调器和无线综合传感网络适配器，应用层包括计算机终端和显示器，计算机终端负责接收信号并且分析处理，且计算机终端采用C/S模式，显示器实时显示采集的空气质量参数；本实用新型专利技术通过采用物联网技术和无线网络通信术，实现了对区域内的空气质量检测、分析和异常处理，在不同区域安装若干个低功耗的空气质量检测模块，可同时检测空气粉尘固体颗粒、空气温度、湿度、NH3、CO、CO2等指标。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测设备，具体为一种基于物联网的空气质量检测系统，属于通信与计算机

技术介绍
我国的空气质量检测系统与发达国家相比起步比较晚，近年来，国家对空气质量网络建设逐渐重视，部分省区和重点城市开展了检测站点的联网工作，当前国家空气质量检测网络主要以城市检测站为基础，然而这种检测网络仍然存在许多问题，我国所使用的一些空气质量检测装置很大一部分是采购国外厂家现有的检测装置，由于各家公司的协议或者软件互不兼容，并且拓展性差，安装形式、使用风格、数据格式、人机界面也各不相同，这就导致了移植到国内后使用效果比较差，而且我国现有检测站点的数据采集基本上是基于电话MODEM拨号的方式进行，而该方式已经不能适应现代信息的传输，没有联网就无法进行数据的实时传输和自动调度，国内大多数的环境空气质量自动检测系统中，模块化程度不高，系统的开发过程比较混乱，导致系统升级再开发以及维护的工作量加大，最主要的是严重影响到系统检测项目和某些数据分析处理功能的添加和删除等等，而随着物联网技术的不断发展与完善，如何提供一种采用物联网技术来实现空气质量的检测，显得越来越重要。为解决以上的各个技术问题，本技术提供了一种基于物联网的空气质量检测系统，其结构简单、使用方便、可靠，通过采用物联网技术和无线网络通信术，实现了对区域内的空气质量检测、分析和异常处理，在不同区域安装若干个低功耗的空气质量检测模块，安全节能，可同时检测空气粉尘固体颗粒、空气温度、湿度、NH3、C0、C02等指标，同时利用串口摄像头实时查看现场状况，采用客户端/服务器(C/S)架构实时远程监控，通过信息融合算法判断某种空气指标是否超过警戒线，若某个节点所在区域出现超过警戒线的情况，则节点可立即开启空气净化装置与通风装置，从而改善空气质量。
技术实现思路
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供了一种基于物联网的空气质量检测系统，其包括感知层、网络层和应用层；其特征在于，所述感知层包括粉尘传感器、CO传感器、NH3传感器、C02传感器、温度传感器、湿度传感器、风扇和空气净化器；所述网络层包括无线节点、无线协调器和无线综合传感网络适配器，所述网络层用来传输采集到的各个传感器的检测数据以及图片信息，同时进行数据处理，所述网络层分为一个父节点和多个子节点，子节点实现与各种传感器的数据通信，并且与父节点建立连接，父节点实现与子节点和上位机通信；所述应用层包括计算机终端和显示器，所述计算机终端负责接收信号并且分析处理，且计算机终端采用C/S模式，所述显示器实时显示采集的空气质量参数；其中，所述粉尘传感器采用能够测量0.8μπι以上的微小粒子的型号为SHARP GP2Y1010AU0F的粉尘传感器，所述CO传感器采用ME2-C0型电化学传感器，所述温度传感器采用DS18B20数字式温度传感器，所述NH3传感器采用MQl37传感器、所述C02传感器采用MH-410V/D NDIR红外气体传感器，所述湿度传感器采用SHTlO传感器；所述网络层所用的无线传输器采用集成到MSP430中的CCllOl无线收发器。进一步，作为优选，本技术还包括电源模块，所述电源模块采用多路输出的DC-DC可调电源模块，且电源电压的调节是通过改变电位器的阻值来实现的。进一步，作为优选，所述网络层还包括USB接口、CAN总线接口、以太网无线通信接口以及ZigBee无线通信接口，各个传感器采集的数据通过所述USB接口、CAN总线接口、以太网无线通信接口以及ZigBee无线通信接口直接将数据传送到监控室或者显示器。进一步，作为优选，以太网无线通信接口采用10/100M以太网物理层收发器DP83848，ZigBee无线通信接口采用第二代片上系统CC2530F256芯片。本技术的有益效果:本技术提供的一种基于物联网的空气质量检测系统，其结构简单、使用方便、可靠，通过采用物联网技术和无线网络通信术，实现了对区域内的空气质量检测、分析和异常处理，在不同区域安装若干个低功耗的空气质量检测模块，安全节能，可同时检测空气粉尘固体颗粒、空气温度、湿度、NH3、C0、C02等指标，同时利用串口摄像头实时查看现场状况，采用客户端/服务器(C/S)架构实时远程监控，通过信息融合算法判断某种空气指标是否超过警戒线，若某个节点所在区域出现超过警戒线的情况，则节点可立即开启空气净化装置与通风装置，从而改善空气质量。【附图说明】图1为本技术提供的一种基于物联网的空气质量检测系统的结构示意图；图2为本技术提供的一种基于物联网的空气质量检测系统的感知层的结构示意图；图3为本技术提供的一种基于物联网的空气质量检测系统的网络层的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1-2所示，本技术提供了一种基于物联网的空气质量检测系统，其包括感知层、网络层和应用层；感知层包括粉尘传感器、CO传感器、NH3传感器、C02传感器、温度传感器、湿度传感器、风扇和空气净化器；网络层包括无线节点、无线协调器和无线综合传感网络适配器，网络层用来传输采集到的各个传感器的检测数据以及图片信息，同时进行数据处理，网络层分为一个父节点和多个子节点，子节点实现与各种传感器的数据通信，并且与父节点建立连接，父节点实现与子节点和上位机通信；应用层包括计算机终端和显示器，所述计算机终端负责接收信号并且分析处理，且计算机终端采用C/S模式，显示器实时显示采集的空气质量参数；其中，粉尘传感器采用能够测量0.8 μπι以上的微小粒子的型号为SHARP GP2Y1010AU0F的粉尘传感器，其可测量例如感知烟草产生的烟气和花粉，房屋粉尘等，该传感器通过内嵌的高稳定激光信号源穿越烟道，然后照射烟尘粒子，这样被照射的烟尘粒子就会反射激光信号，而反射的信号强度正好与烟尘浓度成正比，通过检测烟尘反射过来的微弱激光信号，再用特定的算法即可计算出烟道中烟尘的浓度。本技术的CO传感器采用ME2-CO型电化学传感器，其根据电化学的原理工作，利用待测气体在电解池中工作电极电位上的电化学氧化过程，待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度呈正比并遵循法拉第定律，通过测定电流的大小就可以确定待测气体的浓度传感器为模拟电流型输出，输出灵敏度为(0.015±0.005当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的空气质量检测系统，其包括感知层、网络层和应用层；其特征在于，所述感知层包括粉尘传感器、CO传感器、NH3传感器、CO2传感器、温度传感器、湿度传感器、风扇和空气净化器；所述网络层包括无线节点、无线协调器和无线综合传感网络适配器，所述网络层用来传输采集到的各个传感器的检测数据以及图片信息，同时进行数据处理，所述网络层分为一个父节点和多个子节点，子节点实现与各种传感器的数据通信，并且与父节点建立连接，父节点实现与子节点和上位机通信；所述应用层包括计算机终端和显示器，所述计算机终端负责接收信号并且分析处理，且计算机终端采用C/S模式，所述显示器实时显示采集的空气质量参数；其中，所述粉尘传感器采用能够测量0.8μm以上的微小粒子的型号为SHARP GP2Y1010AU0F的粉尘传感器，所述CO传感器采用ME2‑CO型电化学传感器，所述温度传感器采用DS18B20数字式温度传感器，所述NH3传感器采用MQ137传感器、所述CO2传感器采用MH‑410V/D NDIR红外气体传感器，所述湿度传感器采用SHT10传感器；所述网络层所用的无线传输器采用集成到MSP430中的CC1101无线收发器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏宇，张瑞祥，刘金文，
申请(专利权)人：王鹏宇，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23