一种智能家用环境监测系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种智能家用环境监测系统，采用物联网技术，实现对室内环境的智能化、网络化、信息化管理。智能环境监测仪器监测当前室内的环境状态，一方面将收集到的数据显示在本地的屏幕上；另一方面将收集到的数据传送到远端服务器的数据库中。用户可以通过本地屏幕或者访问网页对室内环境进行查看，网页端基于web app技术，操作简单，交互体验良好，用户在发现室内环境污染超标时，可以通过网页端将室内安装的净化器开启，从而实现对室内环境的控制。本系统能够有效降低室内不可见污染对人体的危害，能够广泛应用于家庭，办公场所，学校场所等室内场所，具有广阔的市场前景与发展空间。

An intelligent household environmental monitoring system

The utility model provides an intelligent home environment monitoring system, which uses the Internet of things technology to realize the intellectualization, networking and information management of the indoor environment. The intelligent environment monitoring instrument monitors the current indoor environment status, on the one hand, the collected data is displayed on the local screen; on the other hand, the collected data is sent to the database of the remote server. The user can access the web through the local screen or view of the indoor environment, \web app end operation technology, based on a simple, interactive user experience is good, found in the indoor environmental pollution exceed the standard, can be through the web page will open end purifier for indoor installation, so as to realize the control of indoor environment. This system can effectively reduce the harm of indoor invisible pollution to the human body, and can be widely used in home, office, school, place and other indoor places, which has broad market prospects and development space.

【技术实现步骤摘要】
一种智能家用环境监测系统
本技术涉及物联网技术、信息系统管理和空气污染监控技术。
技术介绍
随着经济的发展和社会的进步，人们对生活环境质量的要求越来越高，目前的大家最关心的环境空气参数是PM2.5的值，它是指环境空气中直径小于等于2.5um的颗粒物的含量，数值越高代表空气污染越严重。家居环境中另一个重要的环境空气参数是甲醛含量，家居环境中的甲醛大部分来源于室内装修，而我们大约75％的时间都处于室内。温度与湿度也是人们平时比较关注的家居环境参数，人体对“冷耐受”的下限温度和“热耐受”的上限温度分别定为11℃和32℃，人体适宜的相对湿度上限值不超过80％，下限值不低于30％。目前，市面上已经有很多监测室内环境参数的仪器，它们能够实时监测室内环境的各种参数。但是，已有的室内环境监测仪器也具有一些缺点：一、基本上所有的室内环境监测仪器都是静态、孤立的，不具备联网功能，只能在室内查看数据，无法远程查看；二、一些具备联网功能的环境监测设备是科研或环保部门专用的，成本较高，不适合日常家居使用。
技术实现思路
本使用新型的目的在于克服现有家用环境监测仪的不足，提供一种专门针对室内家用环境监测的系统，其具备用户管理，实时监测，远程控制，本地显示等功能。为了实现上面的技术目的，通过以下的技术方案来实现：一种智能家用环境监测系统，其组成包括：智能环境检测仪、智能环境净化器，管理平台、用户web端四部分。智能环境检测仪集成了主控核心环境监测传感器与通信模块，负责数据收集与连接互联网进行数据传输；智能环境净化器集成了控制模块，负责通过接收检测仪的指令从而执行用户的远程操作；管理平台为软件系统，运行于云端，负责数据处理；用户web端可以运行于任意浏览器上，负责信息的展示，管理远程设备的开关，以及用户交互其中所述的环境监测传感器采用PMS5003S传感器，负责通过采集环境pm2.5、甲醛含量数据，并由UART口传给主控核心。。其中所述的环境监测传感器采用Sht20温湿度传感器，负责采集温度、湿度数据并传回主控核心。。其中所述的主控核心采用nodeMCU，主要负责接收环境传感器所传回的数据，并将其编写成json格式，并将其通过通信模块发送到云端服务器；同时具备通过通信模块获得用户指令，反向控制智能净化设备的功能。其中所述的管理平台，运行于云服务器，采用javascript语言编写，采用node.js发开环境，基于exprss框架，同时加入了Highcharts曲线图可视化充电数据。云服务器采用阿里云服务，运行CentOS6.5操作系统，稳定性高。采用Niginx服务器，通过javascript语言，基于http协议，向外编写应用程序接口，同时向内编写相关的业务逻辑和数据处理相关算法。其中所述的通信模块基于esp8266模块，负责通过网络向服务器端发送数据，接收数据，向智能仪器发送指令。其中所述的控制模块，采用esp8266模块负责，负责接收环境检测仪发来的控制命令，并返回当前工作状态。其中所述的用户web端，基于微信公众平台提供的接口，采用基于HTML语言的bootstrap库增强在不同尺寸屏幕上的适配性，插入了基于Javascript的parallex库增加用户交互体验。采用上述方案带来的有益效果：第一，本系统在实时监测与显示的基础上增加了联网功能，检测仪端联网之后自动将数据发送至服务器。第二，简化操作，用户只需打开WEB页面便可轻松查看家居环境空气质量情况。客户端采用webapp的开发方式，有效解决跨平台问题。第三，实现了室内环境数值的实时监控，提高了对室内环境掌控的准确性，于针对性，除去广义天气预报所带来的误差。第四，降低了专用PM2.5及甲醛等检测仪器的费用，使此类仪器可以普及，普通家庭也能使用。第五，将WEB应用于家居环境检测领域，将离散的传统检测仪网络化、信息化、智能化。第六，单个用户可以绑定控制多个设备，实现室内环境的分块监控。附图说明图1：web端--用户登陆界面用户可以通过此界面进行登陆操作，若查找数据库中没有此用户时会自动跳转到用户注册界面。图2：web端--用户注册界面用户可以通过此界面进行注册操作，若输入账号已存在会提示重新命名，若两次密码输入不同也会再次要求输入。图3：web端—数据监测/控制界面用户可再次查看室内PM2.5，甲醛，温度，湿度的数值，呈现在动态图表上，同时也可对所持有的设备进行控制。图4：手机web端—登陆效果图在电动车的充电过程中，用户可以查看电池的实时电量。图5：智能环境检测仪—本地显示用户可以通过本地串口屏随时查看室内当前环境情况。图6：智能环境检测仪—接入网络界面用户通过扫描二维码进入设备联网界面，将智能环境检测仪接入本地的路由器，从而实现智能仪器的联网操作。图7：智能环境检测仪—组成部分智能环境检测仪内部的主要电子原件包括PMS5003S传感器，Sht20温湿度传感器，HMI串口屏，nodemcu。。图8：系统架构系统组成包括：智能环境检测仪、智能环境净化器，管理平台、用户web端四部分。智能环境检测仪集成了主控核心环境监测传感器与通信模块，负责数据收集与连接互联网进行数据传输；智能环境净化器集成了控制模块，负责通过接收检测仪的指令从而执行用户的远程操作；管理平台为软件系统，运行于云端，负责数据处理；用户web端可以运行于任意浏览器上，负责信息的展示，管理远程设备的开关，以及用户交互。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。如图8所示，系统组成包括：智能环境检测仪、智能环境净化器，管理平台、用户web端四部分。智能环境检测仪集成了主控核心环境监测传感器与通信模块，负责数据收集与连接互联网进行数据传输；智能环境净化器集成了控制模块，负责通过接收检测仪的指令从而执行用户的远程操作；管理平台为软件系统，运行于云端，负责数据处理；用户web端可以运行于任意浏览器上，负责信息的展示，管理远程设备的开关，以及用户交互智能环境监测仪集成了nodeMCU，PM2.5甲醛传感器，温湿度传感器以及wifi无线网络模块。PM2.5甲醛传感器负责监测室内PM2.5与甲醛弄的，通过串口与nodeMCU进行交互；温湿度传感器负责监测室内温度与湿度，通过串口与nodeMCU进行交互；wifi无线网络模块负责远程数据的传输，通过串口与nodeMCU进行交互；nodeMCU负责收集上述传感器所传来数据，将数据发送到远程服务器，获取用户端所发出的操作，以及对智能环境净化器的控制。管理平台是运行于云端服务器的web系统，它基于express架构，负责接收智能环境检测仪发送的数据及用户web端口发送的数据，将数据处理后用于数据信息展示和用户的反向控制，它采用基于node.js框架的javascript语言编写。智能环境净化器集成了无线通信模块，负责接收智能仪器传来的用户指令对室内的污染物进行控制。用户web端运行于任意设备的web浏览器上，负责显示环境监测仪所传来的数据，室内环境变化曲线的显示，环境净化器的开关控制。如图1，4所示，用户首先通过任意浏览器键入登陆界面。如图2所示，用户完成账户的注册，便可以进入主界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能家用环境监测系统，其组成包括智能环境检测仪、智能环境净化器，管理平台、用户web端四部分，其特征在于：所述的智能环境检测仪集成了多种传感器与通信设备，负责数据收集与连接互联网进行数据传输；所述的智能环境净化器集成了控制模块，负责通过接收检测仪的指令从而执行用户的远程操作；所述的管理平台为软件系统，运行于云端，负责数据处理；所述的用户web端可以运行于任意浏览器上，负责信息的展示，管理远程设备的开关，以及用户交互。

【技术特征摘要】
1.一种智能家用环境监测系统，其组成包括智能环境检测仪、智能环境净化器，管理平台、用户web端四部分，其特征在于：所述的智能环境检测仪集成了多种传感器与通信设备，负责数据收集与连接互联网进行数据传输；所述的智能环境净化器集成了控制模块，负责通过接收检测仪的指令从而执行用户的远程操作；所述的管理平台为软件系统，运行于云端，负责数据处理；所述的用户web端可以运行于任意浏览器上，负责信息的展示，管理远程设备的开关，以及用户交互。2.根据权利要求1所述的一种智能家用环境监测系统，其特征在于所述的智能环境监测仪集成了nodeMCU，PM2.5甲醛传感器，温湿度传感器以及wifi无线网络模块。PM2.5甲醛传感器负责监测室内PM2.5与甲醛弄的，通过串口与nodeMCU进行交互；温湿度传感器负责监测室内温度与湿度，通过串口与nodeMCU进行交互；wifi无线网络模块负责远程数据的传输，通过串口与nodeMCU进行交互；nodeMCU负责收集上述传感器所传来数据，将数据发送到远程服务器，获取用户端所发出的操作，以及对智能环境净化器的控制。3.根据权利要求1所述的一种智能家用环境监测系统，其特征在于所述的智能环境净化器集成了无线通信模块，负责接收智能仪器传来的用户指令对室内的污染物进行控制。4.根据权利要求1所述的一种智能家用环境监测系统，其特征在于所述的管理平台是运行于云端服务器的web系统，它基于express架构，负责接收智能环境检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟，倪弘韬，曾静玟，蒋余杭，邱嘉作，赵宇航，郑杨婷，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32