基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的PM2.5負(fù)離子空氣凈化試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PM2.5負(fù)離子空氣凈化試驗(yàn)機(jī)，尤其是一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的PM2.5負(fù)離子空氣凈化試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣中的微粒、細(xì)菌、病毒和其他有害物質(zhì)日積月累地?fù)p害著人們的身體健康，特別對(duì)于那些長(zhǎng)時(shí)間處于此環(huán)境的人。隨著生活水平的提高，人們對(duì)自己周圍空氣環(huán)境質(zhì)量的要求和期望也在不斷提高，空氣凈化技術(shù)，以及如何檢測(cè)是否達(dá)到一個(gè)良好的凈化效果成為了環(huán)境領(lǐng)域的一個(gè)新的課題。
[0003]國(guó)家環(huán)保部于近幾年將PM2.5也就是直徑小于或者直接等于2.5微米的顆粒物納入到常規(guī)的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)為75微克/立方米濃度的PM2.5對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量指數(shù)為100，即高于75為不達(dá)標(biāo)。
[0004]目前市場(chǎng)上空氣凈化器的種類較多，按照去污功能分為物理型、化學(xué)型和離子化型。物理型是以過(guò)濾方式去除空氣中懸浮顆粒物；化學(xué)型則是利用中和、催化和分解等化學(xué)反應(yīng)方法除去室內(nèi)空氣中有害氣體；離子化型是采用電量放電、等離子體和紫外線除臭殺滅細(xì)菌。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，負(fù)離子空氣凈化器效果最好。
[0005]負(fù)離子空氣凈化器的控制系統(tǒng)，是基于單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的。利用高壓電解空氣中的氧氣，產(chǎn)生臭氧對(duì)空氣進(jìn)行殺菌與消毒，并利用其產(chǎn)生的負(fù)離子降低一定環(huán)境中的PM2.5值，達(dá)到凈化空氣的效果。
[0006]ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，長(zhǎng)期以來(lái)，低價(jià)位、低速率、短距離、低功率的無(wú)線通訊市場(chǎng)一直存在著。藍(lán)牙的出現(xiàn)，曾讓工業(yè)控制、家用自動(dòng)控制、玩具制造商等業(yè)者雀躍不已，但是藍(lán)牙的售價(jià)一直居高不下，嚴(yán)重影響了這些廠商的使用意愿。ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無(wú)線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無(wú)線連接。ZigBee數(shù)據(jù)傳輸模塊類似于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站。通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75m到幾百米、幾公里，并且支持無(wú)限擴(kuò)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是從改善一定空間空氣質(zhì)量，檢測(cè)其他空氣凈化器是否能達(dá)到較好的空氣凈化效果等有關(guān)方面入手，實(shí)現(xiàn)PM2.5空氣凈化以及檢測(cè)一體化，進(jìn)一步完善對(duì)市場(chǎng)上的空氣凈化器的凈化質(zhì)量的檢測(cè)，并能較好地改善一定范圍內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案:
[0009]—種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的PM2.5負(fù)離子空氣凈化試驗(yàn)機(jī)，包括Zigbee節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程控制器，Zigbee節(jié)點(diǎn)通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信連接，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)GPRS模塊或WIFI模塊或3G模塊與監(jiān)控中心通信連接，監(jiān)控中心與遠(yuǎn)程控制器通信連接；
[0010]Zigbee節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置在所試驗(yàn)PM2.5凈化器上，用于定時(shí)采集PM2.5的濃度，所述Zigbee節(jié)點(diǎn)包括電源模塊、MCU中心控制、制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、計(jì)時(shí)模塊和Zigbee傳輸模塊，電源模塊與MCU中心控制、制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、Zigbee傳輸模塊連接，為MCU中心控制、制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、Zigbee傳輸模塊提供電源，采用電池供電并攜帶充電器，充電器可接220V交流電壓，MCU中心控制與制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、Zigbee傳輸模塊連接，用于核心控制，制煙裝置與所試驗(yàn)PM2.5凈化器連接，通過(guò)加熱燃燒可燃物體來(lái)模擬PM2.5超標(biāo)狀態(tài)，負(fù)離子凈化裝置通過(guò)高壓電解空氣中的氧氣，產(chǎn)生臭氧對(duì)空氣進(jìn)行殺菌與消毒，并利用其產(chǎn)生的負(fù)離子降低PM2.5值；PM2.5濃度采集傳感器用于采集各節(jié)點(diǎn)PM2.5濃度值并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸；計(jì)時(shí)模塊用于記錄本機(jī)凈化達(dá)標(biāo)及他機(jī)試驗(yàn)達(dá)標(biāo)所需時(shí)間；Zigbee傳輸模塊用于向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)；
[0011]網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括電源模塊、處理器、Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊和報(bào)警模塊，電源模塊與處理器、Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊、報(bào)警模塊連接，為處理器、Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊、報(bào)警模塊提供電源，處理器與Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊、報(bào)警模塊通信連接，用于接收Z(yǔ)igbee節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)并控制WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊和報(bào)警模塊，Zigbee傳輸模塊用于接收Z(yǔ)igbee節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊用于向監(jiān)控中心傳輸數(shù)據(jù)；遠(yuǎn)程控制器，包括制煙遠(yuǎn)程控制模塊、凈化遠(yuǎn)程控制模塊和報(bào)警模塊，制煙遠(yuǎn)程控制模塊與凈化遠(yuǎn)程控制模塊通信連接，凈化遠(yuǎn)程控制模塊與報(bào)警模塊通信連接。
[0012]所述制煙遠(yuǎn)程控制模塊通過(guò)功能鍵和特定程序遠(yuǎn)程控制各個(gè)Zigbee節(jié)點(diǎn)的制煙裝置的開(kāi)關(guān)，凈化遠(yuǎn)程控制模塊通過(guò)功能鍵和特定程序遠(yuǎn)程控制各個(gè)Zigbee節(jié)點(diǎn)凈化裝置的不同模式。
[0013]所述凈化裝置的不同模式包括本機(jī)凈化模式和他機(jī)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?dāng)啟動(dòng)本機(jī)凈化模式時(shí)，可通過(guò)MCU中心控制開(kāi)啟本機(jī)凈化裝置對(duì)一定空間進(jìn)行負(fù)離子凈化，當(dāng)啟動(dòng)他機(jī)試驗(yàn)?zāi)Ｊ綍r(shí)，MCU中心控制關(guān)閉本機(jī)凈化，人為啟動(dòng)所要試驗(yàn)的其他凈化器，以進(jìn)行凈化效果測(cè)試。
[0014]所述報(bào)警模塊包括顯示當(dāng)前空氣質(zhì)量值的LCD顯示裝置和實(shí)時(shí)播報(bào)空氣質(zhì)量值以及危險(xiǎn)警報(bào)語(yǔ)音提示的語(yǔ)音裝置。
[0015]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了 PM2.5空氣凈化以及檢測(cè)一體化，進(jìn)一步完善對(duì)市場(chǎng)上的空氣凈化器的凈化質(zhì)量的檢測(cè)，并能較好地改善一定范圍內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的程序流程圖；
[0018]圖3是負(fù)離子發(fā)生器電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0020]如圖1所示，基于負(fù)離子空氣凈化器控制系統(tǒng)的PM2.5試驗(yàn)機(jī)，包括:Zigbee節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程控制器，Zigbee節(jié)點(diǎn)通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信連接，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)GPRS模塊或WIFI模塊或3G模塊與監(jiān)控中心通信連接，監(jiān)控中心與遠(yuǎn)程控制器通信連接；
[0021]Zigbee節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置在所試驗(yàn)PM2.5凈化器上，用于定時(shí)采集PM2.5的濃度，所述Zigbee節(jié)點(diǎn)包括電源模塊、MCU中心控制、制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、計(jì)時(shí)模塊和Zigbee傳輸模塊，電源模塊與MCU中心控制、制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、Zigbee傳輸模塊連接，為MCU中心控制、制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、Zigbee傳輸模塊提供電源，采用電池供電并攜帶充電器，充電器可接220V交流電壓，MCU中心控制與制煙裝置、負(fù)離子凈化裝置、PM2.5濃度采集傳感器、Zigbee傳輸模塊連接，用于核心控制，制煙裝置與所試驗(yàn)PM2.5凈化器連接，通過(guò)加熱燃燒可燃物體來(lái)模擬PM2.5超標(biāo)狀態(tài)，負(fù)離子凈化裝置通過(guò)高壓電解空氣中的氧氣，產(chǎn)生臭氧對(duì)空氣進(jìn)行殺菌與消毒，并利用其產(chǎn)生的負(fù)離子降低PM2.5值；PM2.5濃度采集傳感器用于采集各節(jié)點(diǎn)PM2.5濃度值并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸；計(jì)時(shí)模塊用于記錄本機(jī)凈化達(dá)標(biāo)及他機(jī)試驗(yàn)達(dá)標(biāo)所需時(shí)間；Zigbee傳輸模塊用于向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)；
[0022]網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括電源模塊、處理器、Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊和報(bào)警模塊，電源模塊與處理器、Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊、報(bào)警模塊連接，為處理器、Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊、報(bào)警模塊提供電源，處理器與Zigbee傳輸模塊、WIFI模塊、GPRS模塊、3G模塊、報(bào)警模塊通信連接，用于接收Z(yǔ)igbee節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)并控制WIFI模塊、GPRS模塊、3G