一种新型建筑室内环境监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型建筑室内环境监测系统，包括用于采集室内有害气体浓度信息以及温湿度信息，并且把采集信息进行数据处理后再远程发送的室内采集端；与室内采集端通讯连接，用于远程接收室内采集端的采集信息并结合自身录入的数据库信息生成可视化监测模型的云端服务器；分别与云端服务器和室内采集端通讯连接，用于接收云端服务器可视化信息和室内采集端数字信息进行随时随地室内监测的移动终端。不仅能够全方位地监测室内环境情况，监测更加准确，而且能够根据数据库信息和当前检测信息预测接下来的室内环境信息，并且随时随地都能得知监测信息，让室内环境监测变得更加便捷、全面。

【技术实现步骤摘要】
一种新型建筑室内环境监测系统
本专利技术涉及环境监测领域，具体的说，是一种新型建筑室内环境监测系统。
技术介绍
建筑物，比如楼宇、居民房，其内部环境直接对人们的身心健康产生直接、重要的影响，我国颁布的室内空气质量标准(GB/T188883-2002)室内环境作了比较严格的规定，然而，现在，随着人们生活水平的不断提高，人们对室内居住环境的舒适度要求越来越高，随着装修材料的大量使用和生活用品的增加，家居环境隐患重重，不仅表现在室内温湿度情况的影响上面，也体现在室内有害气体浓度上面。人们在室内的时间约为85％以上，室内环境质量的好坏对人的身心健康十分重要，住宅室内保持良好的环境品质，保持健康的环境条件，有助于人身心健康，具有良好的生活状态。又根据中国环境保护协会的数据，可以发现每年因室内环境污染导致患病的人数比例逐渐增加，室内环境已经严重影响到人们的身体健康，因此室内环境的监测变得越来越重要。目前室内环境的监测主要依赖于技术人员对特定环境在一定时间内的环境指标的监测，实时性差。而现有的监测仪所能监测的内容单一，自动化程度不高，不能对有害事件进行预测和报警，也不可以显示当前环境舒适度，更不能随时随地得知室内的环境情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型建筑室内环境监测系统，不仅能够全方位地监测室内环境情况，监测更加准确，而且能够根据数据库信息和当前检测信息预测接下来的室内环境信息，并且随时随地都能得知监测信息，让室内环境监测变得更加便捷、全面。本专利技术通过下述技术方案实现：一种新型建筑室内环境监测系统，包括用于采集室内有害气体浓度信息以及温湿度信息，并且把采集信息进行数据处理后再远程发送的室内采集端；与室内采集端通讯连接，用于远程接收室内采集端的采集信息并结合自身录入的数据库信息生成可视化监测模型的云端服务器；分别与云端服务器和室内采集端通讯连接，用于接收云端服务器可视化信息和室内采集端数字信息进行随时随地室内监测的移动终端。所述室内采集端包括微处理器、分别与微处理器电性连接的传感器模块、蓝牙模块、GPRS模块、报警模块、显示模块以及电源模块；所述电源模块还分别与蓝牙模块、GPRS模块、报警模块电性连接。其工作原理：室内采集端中的传感器模块检测室内各种环境信息，例如室内的温度信息、湿度信息以及一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、甲醛浓度等有害气体信息。检测到的室内环境信息传输到微处理器中进行处理，微处理器一方面把检测到的有害气体浓度信息数据与微处理器内所预设的超标阈值进行比较判断，若是浓度数据超过了阈值，则微处理器生产报警模块的控制指令，并发送至报警模块进行报警启动。另一方面，微处理器把检测采集到的有害气体浓度信息和温湿度信息通过GPRS模块发现送至云端服务器进行数据的进一步处理；并且可以根据用户需求，在室内或者室内附近，可通过蓝牙模块发送至用户携带的移动终端，以方便实时查看或者数据的转移。再是，微处理器可通过与之连接的显示模块进行数据显示。其中，微处理器、GPRS模块、蓝牙模块、报警模块等均通过与之连接的电源模块提供适合的工作电压。云端服务器则远程接收室内采集端所采集的室内环境信息数据，由于云端服务器连接有建模数据库，然后利用建模数据库中的数据结合所接收到的室内环境信息数据进行可视化的监测模型建立，以便更直观的进行环境信息查询和更准确地预测接下来的室内环境信息，并且服务器对采集数据进行记录存储，以便分析出影响环境的因素。再是，云端服务器也能够通过无线通讯模块将处理后的信息发送给用户的移动终端，真正实现随时随地监测。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述传感器模块包括温湿度传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、甲醛传感器以及信号处理电路；所述温湿度传感器与微处理器电性连接；所述一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、甲醛传感器均通过信号处理电路与微处理器电性连接。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述信号处理电路包括依次连接的恒电位电路、放大电路、AD转换电路。通过加入恒电位电路来抑制传感器噪声的影响，当参考电极和敏感电极之间的偏压为零时，此时传感器中内的噪声最小，以有效保证传感器检测的精准度，因为传感器采集气体浓度的初始信息号为微安级的电流信号，信号非常微弱，需要经过放大电路进行信号放大，再通过AD转换电路把采集的模拟信号转化为数字信号以便微处理器能够识别。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述恒电位电路包括运算放大器、电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；所述运算放大器的正输入端通过电阻R4和电阻R3接传感器输出端；所述运算放大器的负输入端通过电阻R5接地；其中电阻R4和电阻R5之间分出一条支路通过电容C2接运算放大器输出端。通过简单电路的结构设计恒电位电路，不仅线路简单，节约成本，而且工作稳定响应速度更快，能够有效抑制传感器中的噪音。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述云端服务器连接有数据库；所述数据库包括传感器位置坐标、室内建筑施工图、室内电气分布图、室内建筑定位信息以及室外气象信息。通过利用包含传感器位置坐标、室内建筑施工图、室内电气分布图、室内建筑定位信息以及室外气象信息的数据库，能够建立一个完善的建筑室内基础模型，利用到BIM技术，结合实时采集的现场数据，可建立出动态、连续的4D模型，以便监测、分析、预测。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述微处理器为STM32F107。这里采用STM32F107是因为STM32F107是意法半导体推出全新STM32互连型（Connectivity）系列微控制器中的一款性能较强产品，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述温湿度传感器主要由芯片U1组成；所述芯片U1为SHT11且SHT11的SCK引脚接STM32F107的引脚PB10，SHT11的引脚DATA接STM32F107的引脚PB11。芯片U1的VDD引脚接入电源VCC并且引一条支路通过电容C1接地，形成电源支路，引脚SCK到引脚PB10之间的支路通过电阻R1连接电源支路；引脚DATA到引脚PB11之间的支路通过电阻R2接入电源支路；引脚GND接地。这里采用SHT11是因为SHT11采用了特有的工业化CMOS技术，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。芯片内包括经校准的相对湿度和温度传感器，它们与一个14位的AD转换器相连接，每一个传感器都是在精确的温室中进行校准的，校准系数预先存在OTP内存中，在测量校准的全过程都要用这些系数，二线串行总线接口支持简单、快速的系统集成。而且具有露点计算输出功能；无需外围元件；可自动休眠，用在户外检测环境状况不仅工作稳定而且能够有效降低功耗。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述GPRS模块采用华为的MG323模块。这里采用MG323模块是因为MG323模块支持的工作频段较多，接收灵敏度较高、工作温度可从-30℃到+75℃，能够适应大多数环境，并且成本不高，工作稳定。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述报警模块为声光报警器。通过声光报警器进行报警，报警能够更加醒目地提醒用户气体浓度超标。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述移动终端为智能手机、个人电脑、笔记本电脑中任一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型建筑室内环境监测系统，其特征在于：包括室内采集端，用于采集室内有害气体浓度信息以及温湿度信息，并且把采集信息进行数据处理后再远程发送；云端服务器，与室内采集端通讯连接，用于远程接收室内采集端的采集信息并结合自身录入的数据库信息生成可视化监测模型；移动终端，分别与云端服务器和室内采集端通讯连接，用于接收云端服务器可视化信息和室内采集端数字信息进行随时随地室内监测；所述室内采集端包括微处理器、分别与微处理器电性连接的传感器模块、蓝牙模块、GPRS模块、报警模块、显示模块以及电源模块；所述电源模块还分别与蓝牙模块、GPRS模块、报警模块电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型建筑室内环境监测系统，其特征在于：包括室内采集端，用于采集室内有害气体浓度信息以及温湿度信息，并且把采集信息进行数据处理后再远程发送；云端服务器，与室内采集端通讯连接，用于远程接收室内采集端的采集信息并结合自身录入的数据库信息生成可视化监测模型；移动终端，分别与云端服务器和室内采集端通讯连接，用于接收云端服务器可视化信息和室内采集端数字信息进行随时随地室内监测；所述室内采集端包括微处理器、分别与微处理器电性连接的传感器模块、蓝牙模块、GPRS模块、报警模块、显示模块以及电源模块；所述电源模块还分别与蓝牙模块、GPRS模块、报警模块电性连接。2.根据权利要求1所述的一种新型建筑室内环境监测系统，其特征在于：所述传感器模块包括温湿度传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、甲醛传感器以及信号处理电路；所述温湿度传感器与微处理器电性连接；所述一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、甲醛传感器均通过信号处理电路与微处理器电性连接。3.根据权利要求2所述的一种新型建筑室内环境监测系统，其特征在于：所述信号处理电路包括依次连接的恒电位电路、放大电路、AD转换电路。4.根据权利要求3所述的一种新型建筑室内环境监测系统，其特征在于：所述恒电位电路包括运算放大器、电容C2、电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁欣，
申请(专利权)人：成都尊华荣域科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51