一种基于物联网的空气质量采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于物联网的空气质量采集系统，包括空气质量采集单元和智能网关，智能网关与云平台连接，云平台与终端设备连接；空气质量采集单元包括吸顶盘、主灯、环形指示灯和检测单元，主灯安装于吸顶盘的下表面的中间，环形指示灯设有3个，以内外环相套的方式设于吸顶盘的下表面并环绕主灯；检测单元包括微控制器，微控制器通过恒流驱动电源分别与3个环形指示灯和主灯连接，检测单元通过通信模块与智能网关连接；传感器组件包括甲醛传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和光照强度传感器。与现有技术相比，本实用新型专利技术可以将空气质量情况直接通过不同的环形灯光反馈，能够及时提醒人们室内空气情况，避免环境污染对人体的伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的空气质量采集系统
本技术涉及智能家居
，尤其是涉及一种基于物联网的空气质量采集系统。
技术介绍
物联网技术架构分为三层，感知层、网络层和应用层。感知层负责物联网系统对于物理世界的充分感知，以获取大量的数据，网络层负责对采集到的数据进行可靠的传输，而应用层则主要是对于大量数据的存储和分析，然后将处理的结果以控制指令的形式经由网络层反馈到感知层。MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛，其在通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。随着污染日益严重，人们越来越注重生活中的空气质量，室内的空气质量也越来越受到人们的关注，通常的空气质量检测装置以数值方式显示检测结果，不容易被人们注意到，不能及时提醒人们。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于物联网的空气质量采集系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于物联网的空气质量采集系统，包括空气质量采集单元和智能网关，所述智能网关与云平台连接，所述云平台与终端设备连接；所述空气质量采集单元包括吸顶盘、主灯、环形指示灯和检测单元，所述主灯安装于吸顶盘的下表面的中间，所述环形指示灯设有3个，以内外环相套的方式设于吸顶盘的下表面并环绕所述主灯；所述检测单元包括微控制器和都与微控制器连接的存储器、通信模块、A/D转换模块、电源模块和传感器组件，所述微控制器通过恒流驱动电源分别与所述3个环形指示灯和主灯连接，所述检测单元通过通信模块与所述智能网关连接；所述传感器组件包括甲醛传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和光照强度传感器，所述温湿度传感器与所述微控制器的输入端连接，所述光照强度传感器、甲醛传感器和PM2.5传感器通过A/D转换模块与所述微控制器连接。优选的，所述智能网关包括中央处理器和都与中央处理器连接的WiFi模块、蓝牙模块、3G网络模块、红外收发模块、串行接口、USB接口、DDR2RAM存储器、以太网模块和网关电源。优选的，所述智能网关通过WiFi模块与所述云平台连接。优选的，所述微控制器还连接风扇。优选的，所述云平台包括采用MQTT协议的代理服务器。优选的，所述终端设备包括计算机、平板电脑和手机。优选的，所述检测单元设于所述吸顶盘的内部。与现有技术相比，本技术把空气质量监测情况与灯具关联，可以将空气质量情况直接通过不同的环形灯光反馈给人，能够及时提醒人们室内空气情况，避免环境污染对人体的伤害；不同类型的传感器采集的数据通过智能网关和云平台传输到手机或其他终端设备，能够让人们随时随地对家庭或是办公室等场所的空气质量具体情况进行监测。附图说明图1为本技术系统的结构示意图；图2为本技术中空气质量采集单元的外观示意图。图中标注：1、微控制器，2、存储器，3、通信模块，4、A/D转换模块，5、电源模块，6、温湿度传感器，7、光照强度传感器，8、甲醛传感器，9、PM2.5传感器，10、智能网关，11、云平台，12、终端设备，13、主灯，14、环形指示灯，15、恒流驱动电源，16、吸顶盘。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1所示，一种基于物联网的空气质量采集系统，包括空气质量采集单元和智能网关10，智能网关10与云平台11连接，云平台11与终端设备12连接。本实施例中，空气质量采集单元通过modbus协议将数据通过报文形式发送给智能网关10，智能网关10在收到采集的空气质量数据后通过MQTT协议打包发送到云平台11上，云平台11包括采用MQTT协议的代理服务器，智能网关10作为MQTT客户端，通过定时向云服务端发送心跳包来维持一个长连接。云平台11收到采集的数据后进行数据处理，打包成json格式的数据，再通过http协议下发到设备终端上。终端设备12包括计算机、平板电脑和手机等智能终端。空气质量采集单元包括吸顶盘16、主灯13、环形指示灯14和检测单元，主灯13安装于吸顶盘16的下表面的中间，环形指示灯14设有3个，以内外环相套的方式设于吸顶盘16的下表面并环绕主灯13，如图2所示，检测单元设于吸顶盘16的内部。检测单元包括微控制器1和都与微控制器1连接的存储器2、通信模块3、A/D转换模块4、电源模块5和传感器组件，微控制器1通过恒流驱动电源15分别与3个环形指示灯14和主灯13连接，检测单元通过通信模块3与智能网关10连接。本实施例中，通信模块3为以太网模块，通过光纤与智能网关10连接，传输模式为MODBUSTCP。传感器组件包括甲醛传感器8、温湿度传感器6、PM2.5传感器9和光照强度传感器7，温湿度传感器6与微控制器1的输入端连接，光照强度传感器7、甲醛传感器8和PM2.5传感器9通过A/D转换模块4与微控制器1连接。环形指示灯14为三色LED灯，本实施例中，3个环状指示灯由内到外分别用于表示温湿度传感器6、PM2.5传感器9和甲醛传感器8的检测结果。环状指示灯通过颜色显示对应指标的数值范围，当检测的相关数据在设定的安全范围时相应的指示灯为白色或者不亮，当检测到的数据在接近设定的安全值的一定范围内时显示为黄色，当检测到的数据超过安全值时，指示灯显示为红色，通过环形指示灯人们可以很容易判断是哪种指标超标。光照强度传感器7用于检测环境的光强，发送到微控制器1，微控制器1会控制环状指示灯光亮起时的光强高于环境光强，保证环状指示灯亮起时醒目。主灯13为普通的LED照明灯，用于日常照明，可以通过设置开关控制，也可通过终端设备12控制。微控制器1还连接风扇，用于为检测单元除尘。本实施例中，检测单元的微控制器1包括单片机AT89C52，A/D转换模块4采用芯片ADC0809。PM2.5传感器9采用攀藤激光PM2.5传感器9。甲醛传感器8采用英国达特Dart甲醛传感器8。光照强度传感器7采用BH1710传感器。温湿度传感器6采用芯片DHT11，芯片DHT11的OUT引脚与微控制器1相接，芯片DHT11的VCC引脚与+5V电源端相接，芯片DHT11的GND引脚接地。智能网关10包括中央处理器和都与中央处理器连接的WiFi模块、蓝牙模块、3G网络模块、红外收发模块、串行接口、USB接口、DDR2RAM存储器、以太网模块和网关电源。网关电源用于为智能网关10供电，中央处理器采用ARM处理器。智能网关10通过WiFi模块与云平台11连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的空气质量采集系统，其特征在于，包括空气质量采集单元和智能网关，所述智能网关与云平台连接，所述云平台与终端设备连接；所述空气质量采集单元包括吸顶盘、主灯、环形指示灯和检测单元，所述主灯安装于吸顶盘的下表面的中间，所述环形指示灯设有3个，以内外环相套的方式设于吸顶盘的下表面并环绕所述主灯；所述检测单元包括微控制器和都与微控制器连接的存储器、通信模块、A/D转换模块、电源模块和传感器组件，所述微控制器通过恒流驱动电源分别与3个所述环形指示灯和主灯连接，所述检测单元通过通信模块与所述智能网关连接；所述传感器组件包括甲醛传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和光照强度传感器，所述温湿度传感器与所述微控制器的输入端连接，所述光照强度传感器、甲醛传感器和PM2.5传感器通过A/D转换模块与所述微控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的空气质量采集系统，其特征在于，包括空气质量采集单元和智能网关，所述智能网关与云平台连接，所述云平台与终端设备连接；所述空气质量采集单元包括吸顶盘、主灯、环形指示灯和检测单元，所述主灯安装于吸顶盘的下表面的中间，所述环形指示灯设有3个，以内外环相套的方式设于吸顶盘的下表面并环绕所述主灯；所述检测单元包括微控制器和都与微控制器连接的存储器、通信模块、A/D转换模块、电源模块和传感器组件，所述微控制器通过恒流驱动电源分别与3个所述环形指示灯和主灯连接，所述检测单元通过通信模块与所述智能网关连接；所述传感器组件包括甲醛传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和光照强度传感器，所述温湿度传感器与所述微控制器的输入端连接，所述光照强度传感器、甲醛传感器和PM2.5传感器通过A/D转换模块与所述微控制器连接。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈敏轩，尹晓东，王春晖，陈兆辉，
申请(专利权)人：上海上实龙创智慧能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31