一种基于物联网的环境智能管理系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于物联网的环境智能管理系统，包括粉尘浓度检测模块、氧化物检测模块、环境参数检测模块、噪音对比分析模块、环境参数存储数据库、颗粒含量分析模块、数据预筛选处理模块、管理云服务器、智能显示终端和移动灭尘机构。本发明专利技术能够综合分析出工厂内的粉尘含量和温度在共同作用下是否到爆炸危险程度，且采用软硬件相结合的方式，控制移动灭尘机构移动至爆炸预计危险系数大于设定的安全爆炸预计危险系数阈值的检测子区域的位置，以实现灭尘操作，降低爆炸风险，且能够通过统计的作业环境匹配抑制系统判断工作环境是否满足人员办公的环境要求，便于对人员工作环境中的环境状况进行直观地展示和分析，具有检测的准确性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的环境智能管理系统
本专利技术属于环境管理
，涉及到一种基于物联网的环境智能管理系统。
技术介绍
随着我国随着工业化和城市化的快速发展，大气污染尤其是城市大气污染日趋严重。工厂作业的环境安全问题一直备受关注，制造类工厂在加工生产的过程中，会产生一些有害气体，例如二氧化硫，二氧化硫对人体的主要危害，对于呼吸系统的损害临床报道最多，对于呼吸系统的损害主要会出现气道阻塞性疾病，如支气管炎、哮喘、肺气肿等，甚至与肺癌的关系密切，在制造过程中由于生产环境恶劣，使得加工或配料的过程中粉尘浓度含量超标，甚至达到爆炸危险的程度，一旦粉尘具有可燃性或爆炸性，且空气中的粉尘与空气混合达到爆炸极限，并在热能源的情况下，将会发生爆炸事故，给工作人员以及工厂带来很大的危害，严重损坏工厂的利益，甚至造成大量的人员伤亡。对于粉尘爆炸无法满足可燃性、无法达到爆炸极限以及无法存在热能源的情况下，工厂内的粉尘也吸入人体，对人体造成极大的伤害，随之工厂的环境不符合要求，极易导致工作在不符合要求的环境下的工人产生职业病，严重危害人员的健康，例如，工厂内制造声音过大，影响耳膜，造成工人听力减弱，呼吸道感染等问题，目前工厂无法通过对工厂内的环境进行检测以判断是否存在爆炸风险、无法降低爆炸风险以及无法分析出工厂内的整体办公环境对人体的危害程度，为了解决以上问题，现设计一种基于物联网的环境智能管理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供的一种基于物联网的环境智能管理系统，解决
技术介绍
中存在的以下问题：1、如何判断工厂内的环境是否存在爆炸风险；2、如何对粉尘产生的爆炸风险进行降低；3、如何分析出工厂内的整体办公环境是否对人体产生伤害。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的环境智能管理系统，包括粉尘浓度检测模块、氧化物检测模块、环境参数检测模块、噪音对比分析模块、环境参数存储数据库、颗粒含量分析模块、数据预筛选处理模块、管理云服务器、智能显示终端和移动灭尘机构；粉尘浓度检测模块包括若干PM2.5传感器，PM2.5传感器用于检测各检测子区域内空气中PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值，并将检测的各检测子区域内PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值发送至颗粒含量分析模块；氧化物检测模块由若干二氧化硫传感器组成，分别安装在各检测子区域内，用于实时检测所在检测子区域内的二氧化硫的浓度，并将检测的二氧化硫浓度发送至数据预筛选处理模块；环境参数检测模块用于实时对各检测子区域内的噪音参数、空气中的湿度以及设备运行时的温度数值进行检测，并将各检测子区域内的噪音音量发送至噪音对比分析模块，将各检测子区域内空气中的湿度以及设备运行时的温度数值发送至数据预筛选处理模块；环境参数存储数据库用于存储工厂内设定的各噪音级别噪音级别分别为1，2，3，4，各噪音级别对应的噪音范围分别为X1-X2,X2-X3,X3-X4和人体能够承受的各噪音级别的时长E1、E2、E3和E4，以及各噪音级别对人体耳朵承受能力的损坏系数分别gZ1,gZ2,gZ3,gZ4,gZ1＜gZ2＜gZ3＜gZ4,其中，X1大于工厂设定的安全噪音音量阈值；噪音对比分析模块用于接收环境参数检测模块中噪音量检测单元发送的噪音音量，并将检测的噪音音量与环境参数存储数据库中存储的各噪音级别对应的噪音范围进行对比，统计出各噪音级别内累计的噪音时长，并将累计的各噪音级别对应的累计噪音时长发送至管理云服务器；颗粒含量分析模块分别与各PM2.5传感器连接，用于接收各PM2.5传感器发送的所在检测子区域内的PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值，对接收的PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值进行数据分析处理，分析粉尘颗粒含量对应的危险系数，并将粉尘颗粒含量对应的危险系数发送至管理云服务器；数据预筛选处理模块用于接收环境参数检测模块发送的空气中湿度以及各设备运行时的温度数值,并接收氧化物检测模块发送的二氧化硫浓度，对各设备运行时的温度进行优化推演，获得该检测子区域内的综合温度危险干扰系数，并将以固定时间段T提取空气中的湿度和二氧化硫浓度，得到时间段湿度集合和时间段二氧化硫浓度集合，再分别将时间段湿度集合与设定的标准工厂湿度范围进行对比、时间段二氧化硫浓度集合与设定的二氧化硫浓度阈值进行对比，得到时间段湿度对比集合和时间段二氧化硫浓度对比集合，同时，数据预筛选处理模块提取出检测的次数中湿度超过标准工厂湿度范围最大值的次数以及二氧化硫浓度超过二氧化硫浓度阈值的次数，数据预筛选处理将检测子区域内的综合温度危险干扰系数、时间段湿度对比集合、时间段二氧化硫浓度对比集合以及检测的次数中湿度超过标准工厂湿度范围最大值的次数和二氧化硫浓度超过二氧化硫浓度阈值的次数发送至管理云服务器；管理云服务器用于接收颗粒含量分析模块发送的检测子区域内粉尘颗粒含量对应的危险系数、接收数据筛选处理模块发送的检测子区域内的综合温度危险干扰系数，根据粉尘颗粒含量对应的危险系数以及综合温度危险干扰系数统计在当前工厂环境中存在的爆炸预计危险系数D表示为检测的工厂环境存在的爆炸预计危险系数，δiu表示为第u个检测子区域内第i个固定时间段内的综合温度危险干扰系数，λiu表示为第u个检测子区域内第i个固定时间段内粉尘颗粒含量对应的危险系数，爆炸预计危险系数越大，表明发生爆炸的危险系数越高，并将爆炸预计危险系数与设定爆炸预计危险系数进行对比，若大于设定的安全爆炸预计危险系数阈值，则管理云服务器提取大于设定的安全爆炸预计危险系数阈值的检测子区域的位置至移动灭尘机构，并控制移动灭尘机构对大于设定的安全爆炸预计危险系数阈值的检测子区域内的粉尘进行处理；同时，管理云服务器接收数据预筛选处理模块发送的时间段湿度对比集合、时间段二氧化硫浓度对比集合以及检测的次数中湿度超过标准工厂湿度范围最大值的次数和二氧化硫浓度超过二氧化硫浓度阈值的次数，并接收噪音对比分析模块发送的各噪音级别对应的累计噪音时长，提取环境参数存储数据库中人体能够承受的各噪音级别的时长以及各噪音级别对人体耳朵承受能力的损坏系数，且管理云服务器结合粉尘颗粒含量对应的危险系数以及综合温度危险干扰系数，综合分析工厂里待检测的检测子区域内的作业环境匹配抑制系数Π，管理云服务器发送检测子区域内的爆炸预计危险系数以及作业环境匹配抑制系数发送至智能显示终端；智能显示终端用于接收管理云服务器发送的检测子区域内的爆炸预计危险系数以及作业环境匹配抑制系数，并对接收的爆炸预计危险系数以及作业环境匹配抑制系数进行显示。进一步地，所述颗粒含量分析模块对接收的PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值进行分析，具体分析方法如下：A1、对一检测子区域以固定时间段T为周期采集的PM2.5可入肺颗粒物数量、PM10可吸入颗粒物数量，分别标记为：SWi和SQi,i＝1,2,...,t,SWi和SQi分别表示为第i个固定时间段T内采集的PM2.5可入肺颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的环境智能管理系统，其特征在于：包括粉尘浓度检测模块、氧化物检测模块、环境参数检测模块、噪音对比分析模块、环境参数存储数据库、颗粒含量分析模块、数据预筛选处理模块、管理云服务器、智能显示终端和移动灭尘机构；/n粉尘浓度检测模块包括若干PM2.5传感器，PM2.5传感器用于检测各检测子区域内空气中PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值，并将检测的各检测子区域内PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值发送至颗粒含量分析模块；/n氧化物检测模块由若干二氧化硫传感器组成，分别安装在各检测子区域内，用于实时检测所在检测子区域内的二氧化硫的浓度，并将检测的二氧化硫浓度发送至数据预筛选处理模块；/n环境参数检测模块用于实时对各检测子区域内的噪音参数、空气中的湿度以及设备运行时的温度数值进行检测，并将各检测子区域内的噪音音量发送至噪音对比分析模块，将各检测子区域内空气中的湿度以及设备运行时的温度数值发送至数据预筛选处理模块；/n环境参数存储数据库用于存储工厂内设定的各噪音级别

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的环境智能管理系统，其特征在于：包括粉尘浓度检测模块、氧化物检测模块、环境参数检测模块、噪音对比分析模块、环境参数存储数据库、颗粒含量分析模块、数据预筛选处理模块、管理云服务器、智能显示终端和移动灭尘机构；
粉尘浓度检测模块包括若干PM2.5传感器，PM2.5传感器用于检测各检测子区域内空气中PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值，并将检测的各检测子区域内PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值发送至颗粒含量分析模块；
氧化物检测模块由若干二氧化硫传感器组成，分别安装在各检测子区域内，用于实时检测所在检测子区域内的二氧化硫的浓度，并将检测的二氧化硫浓度发送至数据预筛选处理模块；
环境参数检测模块用于实时对各检测子区域内的噪音参数、空气中的湿度以及设备运行时的温度数值进行检测，并将各检测子区域内的噪音音量发送至噪音对比分析模块，将各检测子区域内空气中的湿度以及设备运行时的温度数值发送至数据预筛选处理模块；
环境参数存储数据库用于存储工厂内设定的各噪音级别噪音级别分别为1，2，3，4，各噪音级别对应的噪音范围分别为X1-X2,X2-X3,X3-X4和人体能够承受的各噪音级别的时长E1、E2、E3和E4，以及各噪音级别对人体耳朵承受能力的损坏系数分别gZ1,gZ2,gZ3,gZ4,gZ1＜gZ2＜gZ3＜gZ4,其中，X1大于工厂设定的安全噪音音量阈值；
噪音对比分析模块用于接收环境参数检测模块中噪音量检测单元发送的噪音音量，并将检测的噪音音量与环境参数存储数据库中存储的各噪音级别对应的噪音范围进行对比，统计出各噪音级别内累计的噪音时长，并将累计的各噪音级别对应的累计噪音时长发送至管理云服务器；
颗粒含量分析模块分别与各PM2.5传感器连接，用于接收各PM2.5传感器发送的所在检测子区域内的PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值，对接收的PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值进行数据分析处理，分析粉尘颗粒含量对应的危险系数，并将粉尘颗粒含量对应的危险系数发送至管理云服务器；
数据预筛选处理模块用于接收环境参数检测模块发送的空气中湿度以及各设备运行时的温度数值,并接收氧化物检测模块发送的二氧化硫浓度，对各设备运行时的温度进行优化推演，获得该检测子区域内的综合温度危险干扰系数，并将以固定时间段T提取空气中的湿度和二氧化硫浓度，得到时间段湿度集合和时间段二氧化硫浓度集合，再分别将时间段湿度集合与设定的标准工厂湿度范围进行对比、时间段二氧化硫浓度集合与设定的二氧化硫浓度阈值进行对比，得到时间段湿度对比集合和时间段二氧化硫浓度对比集合，同时，数据预筛选处理模块提取出检测的次数中湿度超过标准工厂湿度范围最大值的次数以及二氧化硫浓度超过二氧化硫浓度阈值的次数，数据预筛选处理将检测子区域内的综合温度危险干扰系数、时间段湿度对比集合、时间段二氧化硫浓度对比集合以及检测的次数中湿度超过标准工厂湿度范围最大值的次数和二氧化硫浓度超过二氧化硫浓度阈值的次数发送至管理云服务器；
管理云服务器用于接收颗粒含量分析模块发送的检测子区域内粉尘颗粒含量对应的危险系数、接收数据筛选处理模块发送的检测子区域内的综合温度危险干扰系数，根据粉尘颗粒含量对应的危险系数以及综合温度危险干扰系数统计在当前工厂环境中存在的爆炸预计危险系数D表示为检测的工厂环境存在的爆炸预计危险系数，δiu表示为第u个检测子区域内第i个固定时间段内的综合温度危险干扰系数，λiu表示为第u个检测子区域内第i个固定时间段内粉尘颗粒含量对应的危险系数，爆炸预计危险系数越大，表明发生爆炸的危险系数越高，并将爆炸预计危险系数与设定爆炸预计危险系数进行对比，若大于设定的安全爆炸预计危险系数阈值，则管理云服务器提取大于设定的安全爆炸预计危险系数阈值的检测子区域的位置至移动灭尘机构，并控制移动灭尘机构对大于设定的安全爆炸预计危险系数阈值的检测子区域内的粉尘进行处理；
同时，管理云服务器接收数据预筛选处理模块发送的时间段湿度对比集合、时间段二氧化硫浓度对比集合以及检测的次数中湿度超过标准工厂湿度范围最大值的次数和二氧化硫浓度超过二氧化硫浓度阈值的次数，并接收噪音对比分析模块发送的各噪音级别对应的累计噪音时长，提取环境参数存储数据库中人体能够承受的各噪音级别的时长以及各噪音级别对人体耳朵承受能力的损坏系数，且管理云服务器结合粉尘颗粒含量对应的危险系数以及综合温度危险干扰系数，综合分析工厂里待检测的检测子区域内的作业环境匹配抑制系数Π，管理云服务器发送检测子区域内的爆炸预计危险系数以及作业环境匹配抑制系数发送至智能显示终端；
智能显示终端用于接收管理云服务器发送的检测子区域内的爆炸预计危险系数以及作业环境匹配抑制系数，并对接收的爆炸预计危险系数以及作业环境匹配抑制系数进行显示。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的环境智能管理系统，其特征在于：所述颗粒含量分析模块对接收的PM2.5可入肺颗粒物以及PM10可吸入颗粒物的数值进行分析，具体分析方法如下：
A1、对一检测子区域以固定时间段T为周期采集的PM2.5可入肺颗粒物数量、PM10可吸入颗粒物数量，分别标记为：SWi和SQi,i＝1,2,...,t,SWi和SQi分别表示为第i个固定时间段T内采集的PM2.5可入肺颗粒物数量、PM10可入肺颗粒物数量；
A2、统计各固定时间段T内颗粒物的总数量，并分析各类型颗粒物对应的总权重比gW和gQ；
A3、将该检测子区域内该固定时间段T内颗粒物的总数量KW分别与预设的第一阈值K1和第二阈值K2进行对比，且K1＜K2，K2小于粉尘爆炸对应的单位立方米内粉尘的颗粒数量,当KW＜K1，粉尘含量对应的危险系数λi＝0.01，i＝1,2,...,t，表明环境中的粉尘颗粒含量小，且粉尘含量对人体和设备的损害小，当K1＜KW＜K2时，表明环境中的粉尘浓度危害人员健康，执行步骤A4，当K...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓嘉明，
申请(专利权)人：梅州市悦思智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44