一种基于大数据的空气净化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的空气净化系统，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的内部网络，用于监测范围内空气质数据的采集、监测范围内门窗开关状态数据以及监测范围内人员活动数据的采集，并将采集到的数据经内部网络以无线的方式传输至主控制器，主控制器接收并完成这些数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现无人机、空气净化器以及手机app工作状态的修改，无人机用于进行空气净化剂的喷施。本发明专利技术可自主实现监测范围内环境参数的采集，并基于神经网络模型+最近邻分类器实现了净化方案的自动生成，自动化程度高。

Air purification system based on big data

The invention discloses an air purification system based on big data. Each sensor node is connected with the main controller through zigebee module in the way of self-organizing network to form an effective internal network, which is used for the collection of air quality data within the monitoring range, the collection of door and window switch status data within the monitoring range and the collection of personnel activity data within the monitoring range, and will collect The main controller receives and completes the processing and analysis of these data. Based on the results of processing and analysis, the corresponding control commands are output to each control terminal to modify the working status of UAV, air purifier and mobile app. UAV is used for spraying air purifier. The invention can independently realize the collection of environmental parameters within the monitoring range, and realize the automatic generation of the purification scheme based on the neural network model + nearest neighbor classifier, with high degree of automation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的空气净化系统
本专利技术涉及空气净化领域，具体涉及一种基于大数据的空气净化系统。
技术介绍
随着经济社会的发展、人们生活水平的提高，社会公众对环保与健康的要求也不断提高，封闭、半封闭空间内的空气污染（包括室内空间、地下空间、车内空气污染）作为一种看不见的大气污染，对人类的建康造成了不可忽视的影响，因此受到越来越多的重视。在封闭、半封闭空间中，空气污染污染物的释放具有持久性和不确定性等特点，主要的污染物包括甲醛、细菌、病毒、尘螨、颗粒、花粉等等，有证据表明，这些污染物对人体的危害远高于大气污染对人体的危害。室内污染物主要来自于香烟、装修工程、宠物、烹饪、垃圾以及人体。因此对室内污染的处理一直是家电、医疗领域的一项重要挑战。为了使室内空气得到净化，以有效提高室内空气的清洁度，具有净化空气功能的空气净化器应运而生。现有技术中，空气净化器主要采用人为控制的方式，有一定的滞后性，且净化模式也是人为选定的，智能化程度低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于大数据的空气净化系统，可自主实现监测范围内环境参数的采集，并实现了净化方案的自动生成，自动化程度高。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于大数据的空气净化系统，包括远程服务器、主控制器、控制终端、传感器节点、无人机、空气净化器和手机app，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的内部网络，用于监测范围内空气质数据的采集、监测范围内门窗开关状态数据以及监测范围内人员活动数据的采集，并将采集到的数据经内部网络以无线的方式传输至主控制器，主控制器接收并完成这些数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现无人机、空气净化器以及手机app工作状态的修改，所述无人机用于进行空气净化剂的喷施；所述空气净化器用于根据主控器发送的控制命令切换到对应的工作模式完成空气的净化处理；所述手机app用于以弹出对话框的模式进行门窗状态以及即将开始空气净化方案的提醒；所述主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对传感器节点、无人机、空气净化器工作状态的修改。进一步地，所述主控制器首先采用MapReduce提取特征数据，然后将所得的特征数据作为神经网络模型的输入项，输出分析结果，该分析结果至少包括当前空气质量评估结果以及对应的空气净化方案。进一步地，所述无人机和空气净化器均基于双目视觉传感器、三维姿态传感器以及激光雷达实现避障和越障。进一步地，基于地磁传感器进行门窗开关状态的检测，基于热释电红外传感器检测监测范围内是否存在人员活动。进一步地，所述主控制器内设有一自定义模块，用户可以根据自己的生活习惯实现整个系统的定时自动开关命令的编辑。进一步地，所述空气净化器内底部安装有带驱动装置的行走轮。进一步地，所述无人机还用于根据输入的户型图生成监测范围的地图，所述无人机、空气净化器基于GPS模块实现导航。本专利技术具有以下有益效果：1）可自主实现监测范围内环境参数的采集，并基于神经网络模型+最近邻分类器实现了净化方案的自动生成，自动化程度高。2）基于移动式空气净化器以及具有空气净化剂喷施功能的无人机实现了空气的高效净化。3）基于传感器组实现了监测范围内门窗状态数据以及人员活动数据的采集，从而保证了每一次净化过程的有效性和安全性。附图说明图1为本专利技术实施例一种基于大数据的空气净化系统的系统框图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种基于大数据的空气净化系统，包括远程服务器、主控制器、控制终端、传感器节点、无人机、空气净化器和手机app，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的内部网络，用于监测范围内空气质数据的采集、监测范围内门窗开关状态数据以及监测范围内人员活动数据的采集，并将采集到的数据经内部网络以无线的方式传输至主控制器，主控制器接收并完成这些数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现无人机、空气净化器以及手机app工作状态的修改，所述无人机用于进行空气净化剂的喷施；所述空气净化器用于根据主控器发送的控制命令切换到对应的工作模式完成空气的净化处理；所述手机app用于以弹出对话框的模式进行门窗状态以及即将开始空气净化方案的提醒；所述主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对传感器节点、无人机、空气净化器工作状态的修改。本实施例中，所述主控制器首先采用MapReduce提取特征数据，然后将所得的特征数据作为空气质量评估网络模型的输入项，输出空气质量评估结果，然后采用最近邻分类器选取对应的空气净化方案。该空气净化方案包括空气净化器和/无人机的运动轨迹、空气净化器和/无人机的工作模式以及每个工作模式所持续的时间、无人机喷施空气净化剂的用量。本实施例中，所述空气净化器内底部安装有带驱动装置的行走轮，空气净化器顶部设有用于收纳无人机的收纳槽，所述无人机和空气净化器均基于双目视觉传感器、三维姿态传感器以及激光雷达实现避障和越障，所述无人机上设有用于喷施空气净化剂的喷施设备以及用于计量喷施的空气净化剂用量的计量设备，该喷施设备与计量设备均通过无线与主控制器实现通讯。本实施例中，基于地磁传感器进行门窗开关状态的检测，基于热释电红外传感器检测监测范围内是否存在人员活动。在门窗状态未关闭和/存在人员活动时，无人机无法启动，但是空气净化器可以先启动到达目标位置工作。本实施例中，所述主控制器内设有一自定义模块，用户可以根据自己的生活习惯实现整个系统的定时自动开关命令的编辑。本实施例中，所述无人机还用于根据输入的户型图生成监测范围的地图，所述无人机、空气净化器基于GPS模块实现导航。工作时，主控器基于地图生成无人机、空气净化器的运动轨迹，无人机、空气净化器基于GPS模块实现自身定位数据的获取，然后根据生成的运动轨迹在检测范围内运动。值得注意的是，无人机中的空气净化剂可以自行添加更换，也可以将其替换成空气清新剂，对应的，主控制器内设有无人机内试剂输入模块，用于输入无人机内载试剂的名称，不同的试剂对应不同的最近邻分类器。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的空气净化系统，其特征在于：包括远程服务器、主控制器、控制终端、传感器节点、无人机、空气净化器和手机app，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的内部网络，用于监测范围内空气质数据的采集、监测范围内门窗开关状态数据以及监测范围内人员活动数据的采集，并将采集到的数据经内部网络以无线的方式传输至主控制器，主控制器接收并完成这些数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现无人机、空气净化器以及手机app工作状态的修改，所述无人机用于进行空气净化剂的喷施；所述空气净化器用于根据主控器发送的控制命令切换到对应的工作模式完成空气的净化处理；所述手机app用于以弹出对话框的模式进行门窗状态以及即将开始空气净化方案的提醒；所述主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对传感器节点、无人机、空气净化器工作状态的修改。

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的空气净化系统，其特征在于：包括远程服务器、主控制器、控制终端、传感器节点、无人机、空气净化器和手机app，各个传感器节点之间通过Zigebee模块以自组网的方式与主控制器连接起来，形成一个有效的内部网络，用于监测范围内空气质数据的采集、监测范围内门窗开关状态数据以及监测范围内人员活动数据的采集，并将采集到的数据经内部网络以无线的方式传输至主控制器，主控制器接收并完成这些数据的处理分析，基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现无人机、空气净化器以及手机app工作状态的修改，所述无人机用于进行空气净化剂的喷施；所述空气净化器用于根据主控器发送的控制命令切换到对应的工作模式完成空气的净化处理；所述手机app用于以弹出对话框的模式进行门窗状态以及即将开始空气净化方案的提醒；所述主控制器还接收来自于远程服务器和人机交互界面的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个传感器节点和控制终端，实现对传感器节点、无人机、空气净化器工作状态的修改。2.如权利要求1所述的一种基于大数据的空气净化系...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿拉拇，
申请(专利权)人：广州商学院，阿拉拇，
类型：发明
国别省市：广东,44