一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置。涉及一種空氣質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣溫度、濕度、有害氣體以及灰塵顆粒的檢測(cè)和預(yù)警。溫濕度傳感器和顆粒傳感器同時(shí)與一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路相連；易燃易爆氣體傳感器、氣體化合物傳感器、一氧化碳傳感器和甲醛傳感器同時(shí)與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路相連；兩個(gè)信號(hào)調(diào)理電路分別與兩個(gè)濾波器相連；A/D轉(zhuǎn)換器和一號(hào)濾波器同時(shí)與微處理器相連；微處理器的通信信號(hào)輸出端與RS485總線接口相連；微處理器與顯示報(bào)警裝置相連；兩個(gè)撥碼開關(guān)均設(shè)置在微處理器上。有益效果為能夠清晰、直接的將室內(nèi)空氣溫度、濕度、有害氣體以及灰塵顆粒的含量檢測(cè)出來并及時(shí)告警，適用于對(duì)室內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)警。
【專利說明】
一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種空氣質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境問題及健康問題日益重視，室內(nèi)空氣品質(zhì)IAQ狀況受到越來越多的關(guān)注。人的一生有三分之二的時(shí)間是在居室內(nèi)度過的，所以一個(gè)好的室內(nèi)環(huán)境對(duì)于人的健康是非常重要的，空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置可以幫助人們實(shí)時(shí)了解室內(nèi)空氣的質(zhì)量。
[0003]空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置通過傳感器對(duì)空氣中硫化物、氮氧化合物、芳族及苯的蒸汽等、空氣中易燃易爆氣體、空氣中的顆粒物PM2.5含量、空氣中甲醛、一氧化碳的含量以及溫濕度值進(jìn)行檢測(cè)。微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，以液晶屏幕作為人機(jī)接口進(jìn)行顯示、報(bào)警，同時(shí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀可以通過RS-485接口進(jìn)行組網(wǎng)。
[0004]目前市場(chǎng)上的空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置還沒有一個(gè)可以集對(duì)空氣中硫化物、氮氧化合物、芳族及苯的蒸汽等、空氣中易燃易爆氣體、空氣中的顆粒物PM2.5含量、空氣中甲醛的含量以及溫濕度值進(jìn)行檢測(cè)、報(bào)警、人機(jī)接口和通訊接口為一體的完整系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣溫度、濕度、有害氣體和灰塵顆粒的檢測(cè)和預(yù)警，提出一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置。
[0006]本實(shí)用新型所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，它包括RS485總線、微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、一號(hào)濾波器、二號(hào)濾波器、一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路、二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路、溫濕度傳感器、顆粒傳感器、易燃易爆氣體傳感器、氣體化合物傳感器、一氧化碳傳感器、顯示報(bào)警裝置和兩個(gè)撥碼開關(guān)；
[0007]溫濕度傳感器的溫濕度信號(hào)輸出端與一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的溫濕度信號(hào)輸入端相連;顆粒傳感器的顆粒信號(hào)輸出端與一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的顆粒信號(hào)輸入端相連；易燃易爆氣體傳感器的易燃易爆氣體信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的易燃易爆氣體信號(hào)輸入端相連;氣體化合物傳感器的氣體化合物信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的氣體化合物信號(hào)輸入端相連；甲醛傳感器的甲醛信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的甲醛信號(hào)輸入端相連；一氧化碳傳感器的一氧化碳信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的一氧化碳信號(hào)輸入端相連；二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的濾波信號(hào)輸出端與二號(hào)濾波器的濾波信號(hào)輸入端相連;一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路的濾波信號(hào)輸出端與一號(hào)濾波器的濾波信號(hào)輸入端相連;二號(hào)濾波器的模擬信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端相連;A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與微處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端相連;一號(hào)濾波器的模擬信號(hào)輸出端與微處理器的模擬信號(hào)輸入端相連;微處理器的通信信號(hào)輸出端與RS485總線接口相連;微處理器的報(bào)警信號(hào)輸出端與顯示報(bào)警裝置的報(bào)警信號(hào)輸入端相連;兩個(gè)撥碼開關(guān)均設(shè)置在微處理器上。
[0008]本實(shí)用新型所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置的工作過程為:先將該在線檢測(cè)裝置上電，然后通過兩個(gè)撥碼開關(guān)對(duì)微處理器的通訊地址、通信速率和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后，溫濕度傳感器對(duì)室內(nèi)的溫度和濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，顆粒傳感器對(duì)室內(nèi)的顆粒物含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，易燃易爆氣體傳感器對(duì)室內(nèi)的易燃易爆氣體的含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，氣體化合物傳感器對(duì)室內(nèi)的硫化物、氮氧化物、芳族、苯蒸汽含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；甲醛傳感器對(duì)室內(nèi)的甲醛含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集;一氧化碳傳感器的室內(nèi)一氧化碳含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，溫濕度傳感器和顆粒傳感器輸出的電壓信號(hào)經(jīng)過一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)處理，處理后的電壓信號(hào)經(jīng)過一號(hào)濾波器進(jìn)行除雜和濾噪，輸出模擬電壓信號(hào)輸入到微處理器；甲醛傳感器、易燃易爆氣體傳感器、一氧化碳傳感器和氣體化合物傳感器輸出的電壓信號(hào)經(jīng)過二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)處理，處理后的電壓信號(hào)經(jīng)過二號(hào)濾波器進(jìn)行除雜和濾噪，輸出模擬電壓信號(hào)，模擬電壓信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓信號(hào)并輸入到微處理器，微處理器將采集到的模擬電壓信號(hào)和數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和對(duì)比，將微處理器運(yùn)算和對(duì)比后的信息數(shù)據(jù)一方面通過顯示報(bào)警裝置體現(xiàn)出來，另一方面通過RS485總線接口傳輸?shù)接脩糁鳈C(jī)。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是溫濕度傳感器對(duì)室內(nèi)空氣的溫度和數(shù)度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，顆粒傳感器對(duì)室內(nèi)的顆粒物含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，易燃易爆氣體傳感器對(duì)室內(nèi)的易燃易爆氣體的含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，氣體化合物傳感器對(duì)室內(nèi)的硫化物、氮氧化物、芳族、苯蒸汽含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；甲醛傳感器對(duì)室內(nèi)的甲醛含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，一氧化碳傳感器對(duì)室內(nèi)一氧化碳含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾;RS485總線的應(yīng)用能夠增加該在線檢測(cè)裝置的適用范圍，顯示報(bào)警裝置將室內(nèi)空氣的各種數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來，更清晰、直接;實(shí)現(xiàn)了對(duì)室內(nèi)空氣溫度、濕度、有害氣體以及灰塵顆粒的檢測(cè)和預(yù)警。
[0010]本實(shí)用新型適用于對(duì)室內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)警。
【附圖說明】
[0011]圖1為【具體實(shí)施方式】一所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，它包括RS485總線2、微處理器3、A/D轉(zhuǎn)換器4、一號(hào)濾波器5、二號(hào)濾波器6、一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路1、二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12、溫濕度傳感器7、顆粒傳感器8、易燃易爆氣體傳感器9、氣體化合物傳感器10、顯示報(bào)警裝置11、甲醛傳感器13和兩個(gè)撥碼開關(guān);溫濕度傳感器7的溫濕度信號(hào)輸出端與一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路I的溫濕度信號(hào)輸入端相連;溫濕度傳感器7用于采集室內(nèi)的溫度和濕度數(shù)據(jù);顆粒傳感器8的顆粒信號(hào)輸出端與一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路I的顆粒信號(hào)輸入端相連，顆粒傳感器8用于采集室內(nèi)的顆粒物含量數(shù)據(jù);易燃易爆氣體傳感器9的易燃易爆氣體信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12的易燃易爆氣體信號(hào)輸入端相連，易燃易爆氣體傳感器9用于采集室內(nèi)的易燃易爆氣體的含量數(shù)據(jù);氣體化合物傳感器10的氣體化合物信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12的氣體化合物信號(hào)輸入端相連;氣體化合物傳感器10用于采集室內(nèi)的硫化物、氮氧化物、芳族、苯蒸汽含量數(shù)據(jù)；甲醛傳感器13的甲醛信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12的甲醛信號(hào)輸入端相連；甲醛傳感器13用于采集室內(nèi)的甲醛含量數(shù)據(jù);一氧化碳傳感器14的一氧化碳信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12的一氧化碳信號(hào)輸入端相連，一氧化碳傳感器14用于采集室內(nèi)一氧化碳含量數(shù)據(jù);二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12的濾波信號(hào)輸出端與二號(hào)濾波器6的濾波信號(hào)輸入端相連;一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路I的濾波信號(hào)輸出端與一號(hào)濾波器5的濾波信號(hào)輸入端相連;二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12用于將易燃易爆氣體傳感器9、氣體化合物傳感器10和甲醛傳感器13采集的電壓信號(hào)調(diào)理到微處理器3可處理的范圍內(nèi)；一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路I用于將顆粒傳感器8和溫濕度傳感器7采集的電壓信號(hào)調(diào)理到微處理器3可處理的范圍內(nèi)；二號(hào)濾波器6的模擬信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器4的模擬信號(hào)輸入端相連;二號(hào)濾波器6用于對(duì)二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路12調(diào)理后的電壓信號(hào)進(jìn)行除雜和濾噪，并輸出模擬電壓信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換器4的數(shù)字信號(hào)輸出端與微處理器3的數(shù)字信號(hào)輸入端相連;A/D轉(zhuǎn)換器4用于將二號(hào)濾波器6輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào);一號(hào)濾波器5的模擬信號(hào)輸出端與微處理器3的模擬信號(hào)輸入端相連;一號(hào)濾波器5用于對(duì)一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路I調(diào)理后的電壓信號(hào)進(jìn)行除雜和濾噪，并輸出模擬電壓信號(hào)；
[0013]微處理器3的通信信號(hào)輸出端與RS485總線2接口相連;微處理器3用于將A/D轉(zhuǎn)換器4輸出的數(shù)字電壓信號(hào)和一號(hào)濾波器5輸出的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和對(duì)比，在微處理器3通過接口 2進(jìn)行信息傳輸時(shí)依靠的是國(guó)際上通用的Modbus通信協(xié)議支持，利用該協(xié)議的約定以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及報(bào)文傳輸；以Modbus作為報(bào)文傳輸?shù)膮f(xié)議，很好地兼容了市場(chǎng)上各大工控和組態(tài)軟件，與此同時(shí)，也盡最大可能地?cái)U(kuò)展了空氣質(zhì)量檢測(cè)裝置的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域。
[0014]微處理器3的報(bào)警信號(hào)輸出端與顯示報(bào)警裝置11的報(bào)警信號(hào)輸入端相連，顯示報(bào)警裝置11用于將微處理器3的運(yùn)算和對(duì)比的結(jié)果體現(xiàn)出來;兩個(gè)撥碼開關(guān)均設(shè)置在微處理器3上;兩個(gè)撥碼開關(guān)均用于對(duì)微處理器3的通訊地址、通信速率和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行設(shè)置。
[0015]在本【具體實(shí)施方式】中，五個(gè)傳感器在采集室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)時(shí)，輸出的電壓值均不能直接利用微處理器3進(jìn)行采集，因?yàn)槲鍌€(gè)傳感器輸出的電壓值不僅超過了微處理器3采集的范圍，而且也容易受到電氣噪聲以及各種噪聲的干擾，導(dǎo)致電壓信號(hào)中夾雜著很多無用的噪聲，因此，五個(gè)傳感器輸出的電壓信號(hào)必須經(jīng)過信號(hào)調(diào)理和濾波處理;又由于微處理器3無法直接對(duì)易燃易爆氣體傳感器9、氣體化合物傳感器10和甲醛傳感器13輸出的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算操作，因此，將易燃易爆氣體傳感器9、氣體化合物傳感器10和甲醛傳感器13輸出的模擬電壓信號(hào)利用A/D轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào);微處理器3的的工作過程為首先進(jìn)行信號(hào)采集，該采集的信號(hào)包括一號(hào)濾波器5輸出的模擬電壓信號(hào)和A/D轉(zhuǎn)換器4輸出的數(shù)字模擬信號(hào)；其次，是對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換運(yùn)算，經(jīng)過微處理器3存儲(chǔ)的預(yù)期數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比；最后將對(duì)比后的最終數(shù)據(jù)，通過利用顯示報(bào)警裝置11進(jìn)行顯示，如果一些數(shù)據(jù)超出了預(yù)期數(shù)據(jù)的安全范圍，則需要報(bào)警，從而及時(shí)地避免事故甚至災(zāi)難的發(fā)生。
[0016]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置進(jìn)一步限定，在本實(shí)施方式中，顯示報(bào)警裝置11為顯示屏。本實(shí)施方式采用的是光報(bào)警的方式，顯示屏能夠適合更多的應(yīng)用場(chǎng)合和客戶，顯示屏能夠?qū)⑦\(yùn)算和對(duì)比結(jié)果信息以一個(gè)清晰直觀的方式呈獻(xiàn)給用戶或監(jiān)控人員。
[0017]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置進(jìn)一步限定，在本實(shí)施方式中，所述微處理器3為ARM微處理器。ARM微處理器具有處理信息能力強(qiáng)、功耗低的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置進(jìn)一步限定，在本實(shí)施方式中，所述顆粒傳感器8為PM2.5灰塵顆粒傳感器?？諝庵蓄w粒物主要為PM2.5灰塵顆粒。
[0019]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置進(jìn)一步限定，在本實(shí)施方式中，兩個(gè)撥碼開關(guān)分別為2鍵式撥碼開關(guān)和5鍵式撥碼開關(guān);采用2鍵式撥碼開關(guān)對(duì)微處理器3的通信速率進(jìn)行設(shè)置，采用5鍵式撥碼開關(guān)對(duì)微處理器3的通信地址和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行設(shè)置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，其特征在于，它包括RS485總線(2)、微處理器(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(4)、一號(hào)濾波器(5)、二號(hào)濾波器(6)、一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(1)、二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(12)、溫濕度傳感器(7)、顆粒傳感器(8)、易燃易爆氣體傳感器(9)、氣體化合物傳感器(10)、一氧化碳傳感器(14)、顯示報(bào)警裝置(11)、甲醛傳感器(13)和兩個(gè)撥碼開關(guān)； 溫濕度傳感器(7)的溫濕度信號(hào)輸出端與一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(I)的溫濕度信號(hào)輸入端相連;顆粒傳感器(8)的顆粒信號(hào)輸出端與一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(I)的顆粒信號(hào)輸入端相連；易燃易爆氣體傳感器(9)的易燃易爆氣體信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(12)的易燃易爆氣體信號(hào)輸入端相連;氣體化合物傳感器(10)的氣體化合物信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(12)的氣體化合物信號(hào)輸入端相連；甲醛傳感器(13)的甲醛信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(12)的甲醛信號(hào)輸入端相連;一氧化碳傳感器(14)的一氧化碳信號(hào)輸出端與二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(12)的一氧化碳信號(hào)輸入端相連； 二號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(12)的濾波信號(hào)輸出端與二號(hào)濾波器(6)的濾波信號(hào)輸入端相連；一號(hào)信號(hào)調(diào)理電路(I)的濾波信號(hào)輸出端與一號(hào)濾波器(5)的濾波信號(hào)輸入端相連； 二號(hào)濾波器(6)的模擬信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器(4)的模擬信號(hào)輸入端相連;A/D轉(zhuǎn)換器(4)的數(shù)字信號(hào)輸出端與微處理器(3)的數(shù)字信號(hào)輸入端相連； 一號(hào)濾波器(5)的模擬信號(hào)輸出端與微處理器(3)的模擬信號(hào)輸入端相連； 微處理器(3)的通信信號(hào)輸出端與RS485總線(2)接口相連； 微處理器(3)的報(bào)警信號(hào)輸出端與顯示報(bào)警裝置(11)的報(bào)警信號(hào)輸入端相連； 兩個(gè)撥碼開關(guān)均設(shè)置在微處理器(3)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，其特征在于，顯示報(bào)警裝置(11)為顯示屏。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述微處理器(3)為ARM微處理器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述顆粒傳感器(8)為PM2.5灰塵顆粒傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種總線型空氣質(zhì)量在線檢測(cè)裝置，其特征在于，兩個(gè)撥碼開關(guān)分別為2鍵式撥碼開關(guān)和5鍵式撥碼開關(guān)。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK205665228SQ201620581038
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】岳桓宇, 董金龍, 辛雨
【申請(qǐng)人】哈爾濱海外電氣系統(tǒng)工程總包有限公司