基于云管理空氣污染監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣檢測技術領域，尤其是涉及一種基于云管理空氣污染監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]近年由于「病態(tài)建筑物證猴群」開始受到重視，而一般人每天約有80~90%的時間處于室內(nèi)環(huán)境中(包含住家、辦公室或其他建筑物內(nèi))，建筑物內(nèi)主要空氣污染物質(zhì)，如甲醛、一氧化碳、二氧化碳、有機物質(zhì)、臭氧、懸浮微粒、微生物以及過敏源等，都會導致人體慢性疾病的產(chǎn)生。世界衛(wèi)生組織將甲醛及油漆中含有的甲苯列為致癌物質(zhì)，室內(nèi)空氣品質(zhì)好壞對身體健康有直接關系。但空氣品質(zhì)的好壞在環(huán)境中是有兩種情況，一種是漸進式的，當你發(fā)現(xiàn)不好時已經(jīng)來不及了，另一種是已經(jīng)不能讓人待在環(huán)境中的品質(zhì)。世面上現(xiàn)有的產(chǎn)品都是針對“已經(jīng)不能讓人待在環(huán)境里”的環(huán)境來設計的，也就是現(xiàn)有的空氣檢測設備，都是專業(yè)人員配上單機操作且需在環(huán)境內(nèi)操作，因為是單機操作且需在環(huán)境內(nèi)操作，對于室內(nèi)環(huán)境是否適合人停留，需要專業(yè)人士做一些保護措施才能進去監(jiān)測，若環(huán)境品質(zhì)良好，則先前所做的保護措施變成浪費時間和金錢?？偟膩碚f，現(xiàn)有的產(chǎn)品技術未能達到預先得知環(huán)境品質(zhì)的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術局限于單機，需在環(huán)境中讓人去操作，不能預先得知環(huán)境中的空氣品質(zhì)指數(shù)等缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于云管理空氣污染監(jiān)控系統(tǒng)及方法，通過空氣污染監(jiān)測單元監(jiān)測空氣質(zhì)量，云端數(shù)據(jù)管理單元解析空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)以及移動終端控制單元實施監(jiān)控空氣質(zhì)量，采用最快速的網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)預先了解空氣品質(zhì)，及時了解空氣品質(zhì)的變化。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于云管理空氣污染監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括:空氣污染監(jiān)測單元、云端數(shù)據(jù)管理單元以及移動終端控制單元。
[0005]所述空氣污染監(jiān)測單元監(jiān)測空氣污染指數(shù)，進而將空氣污染指數(shù)通過無線發(fā)送到云端數(shù)據(jù)管理單元。
[0006]所述云端數(shù)據(jù)管理單元對空氣污染指數(shù)進行分析處理，并將處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至移動終端控制單元。
[0007]所述移動終端控制單元根據(jù)所接收的空氣污染指數(shù)或調(diào)取云端數(shù)據(jù)管理單元的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控。
[0008]更具體地，所述空氣污染監(jiān)測單元包括傳感器模組、中央處理模塊、電源模塊、按鍵控制模塊、顯示模塊、報警提示模塊、第一無線WiFi模塊以及中央數(shù)據(jù)存儲模塊。
[0009]所述傳感器模組檢測空氣質(zhì)量，并將檢測到的原始數(shù)據(jù)傳送到中央數(shù)據(jù)存儲模塊。
[0010]所述中央處理模塊讀取中央數(shù)據(jù)存儲模塊中的原始數(shù)據(jù)，并對該原始數(shù)據(jù)進行處理，并分析出空氣污染指數(shù)；進而將該空氣污染指數(shù)通過顯示模塊顯示，或通過第一無線WiFi模塊發(fā)送至云端數(shù)據(jù)管理單元，或存儲于中央數(shù)據(jù)存儲模塊中。
[0011 ] 所述電源模塊給空氣污染監(jiān)測單元供電。
[0012]所述按鍵控制模塊用于控制顯示模塊的內(nèi)容顯示或調(diào)整顯示時間。
[0013]所述報警提示模塊用于報警提醒。
[0014]更具體地，所述傳感器模組包括可吸入顆粒傳感器模塊、二氧化碳傳感器模塊、甲醛傳感器模塊、可揮發(fā)性氣體傳感器模塊以及溫濕度傳感器模塊的一種或多種。
[0015]更具體地，所述云端數(shù)據(jù)管理單元包括云服務器、云端數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)解析模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊以及第二無線WiFi模塊，其中云服務器外連接PC后臺控制單元。
[0016]所述云服務器通過第二無線WiFi模塊連接空氣污染監(jiān)測單元，并接收空氣污染監(jiān)測單元所發(fā)送的空氣污染指數(shù)，存儲于云端數(shù)據(jù)存儲模塊。
[0017]所述數(shù)據(jù)解析模塊讀取云端數(shù)據(jù)存儲模塊的空氣污染指數(shù)，進而進行解析處理。
[0018]所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送經(jīng)過解析的空氣污染指數(shù)至移動終端控制單元。
[0019]更具體地，所述移動終端控制單元包括用戶管理模塊、空氣污染監(jiān)測單元管理模塊、室內(nèi)空氣污染實時監(jiān)控模塊、空氣污染異常提醒模塊以及信息推送及附加服務模塊的一種或多種。
[0020]本發(fā)明還公開了一種基于云管理空氣污染監(jiān)控方法，其特征在于包括以下步驟: 安裝注冊；移動終端控制單元安裝在移動設備上，并完成注冊；
連接網(wǎng)絡；連接空氣污染監(jiān)測單元、云端數(shù)據(jù)管理單元和移動終端控制單元的無線網(wǎng)絡；同時，激活云端數(shù)據(jù)管理單元；
檢測空氣質(zhì)量，并對檢測的原始數(shù)據(jù)進行處理；原始數(shù)據(jù)處理后的數(shù)字信號自動傳送到云端數(shù)據(jù)管理單元；
對數(shù)字信號進行標識、校驗和加密處理；云端數(shù)據(jù)管理單元對空氣污染監(jiān)測單元傳送過來的數(shù)字信號作進一步處理，進而存儲或部分發(fā)送至移動終端控制單元；
調(diào)取數(shù)據(jù)資料；移動終端控制單元調(diào)取云端數(shù)據(jù)管理單元的數(shù)據(jù)，通過移動設備展示。
[0021]更具體地，所述連接網(wǎng)絡的步驟之前，還包括預先參數(shù)設定的步驟，在PC后臺控制單元中預先設定空氣品質(zhì)對比參數(shù)。
[0022]更具體地，所述檢測空氣質(zhì)量，并對檢測的原始數(shù)據(jù)進行處理的步驟包括:
將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的信號轉(zhuǎn)換步驟；
采用SOCKET編程對數(shù)據(jù)進行分類、換算和標識步驟；
通過TCP協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)字信號輸送步驟。
[0023]更具體地，所述對數(shù)字信號進行標識、校驗和加密處理的步驟中，數(shù)字信號校驗為數(shù)據(jù)包完整性的CRC校驗；數(shù)字信號加密采用網(wǎng)絡底層加密；
數(shù)字信號進行標識、校驗和加密處理的步驟還包括自動發(fā)送提醒信息、數(shù)據(jù)存儲以及控制指令反饋的步驟；
所接收的數(shù)字信號與預先設定的參數(shù)對比，若不在參數(shù)范圍內(nèi)，云端數(shù)據(jù)管理單元自動發(fā)送提醒信息至移動端控制單元，實現(xiàn)提醒功能；若在參數(shù)范圍內(nèi)，云端數(shù)據(jù)管理單元將數(shù)據(jù)存儲起來，便于移動端控制單元調(diào)取數(shù)據(jù)資料；
同時，云端數(shù)據(jù)管理單元將控制指令反饋到空氣污染監(jiān)測單元。
[0024]采用本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果:1、本發(fā)明設置空氣污染監(jiān)測單元、云端數(shù)據(jù)管理單元以及移動終端控制單元三個單元分別檢測空氣質(zhì)量，分析數(shù)據(jù)以及實時監(jiān)控環(huán)境。此三個單元分別通過無線網(wǎng)絡連接傳輸信息，準確便捷。
[0025]2、本系統(tǒng)一經(jīng)設定連接網(wǎng)絡和參數(shù)，便無需人員操作，自動獲取環(huán)境中的空氣品質(zhì)參數(shù)，獲取的數(shù)據(jù)易于管理，同時解決了人工檢測難度。
[0026]3、采用云端數(shù)據(jù)管理單元來完成數(shù)據(jù)儲存，統(tǒng)計，分析，預知、標識、校驗，危險報警等功能，改善了現(xiàn)有設備無法完成的預知功能，同時還可以實時了解空氣品質(zhì)檢測的歷史，對室內(nèi)空氣變化做詳細的分析，了解室內(nèi)空氣的安全系數(shù)。
[0027]4、本系統(tǒng)通過移動終端控制單元進行實時狀態(tài)了解，用戶即使不在室內(nèi)可以通過移動終端控制單元了解室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)。此外，該單元還具備危險報警的推送服務功能，從基本的用戶環(huán)境健康及安全出發(fā)，讓客戶預先了解環(huán)境參數(shù)，實時警示室內(nèi)安全。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0029]圖2為本發(fā)明空氣污染監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0030]圖3為本發(fā)明云端數(shù)據(jù)管理單元的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0031]圖4為本發(fā)明移動終端控制單元簡圖。
[0032]圖5為本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明利用最新的物聯(lián)網(wǎng)云技術為核心主控單元，空氣污染監(jiān)測設備和手機APP為被動單元的觀念，開發(fā)出一套完整的物聯(lián)網(wǎng)空氣檢測系統(tǒng)，此系統(tǒng)大大改善了現(xiàn)有空氣檢測設備的缺點。下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)性特點作進一步的說明。
[0034]如圖1至圖5為本發(fā)明提供的基于云管理空氣污染監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖以及該方法的流程圖。其中，本發(fā)明的系統(tǒng)包括:空氣污染監(jiān)測單元1、云端數(shù)據(jù)管理單元2以及移動終端控制單元3 ;空氣污染監(jiān)測單元1將空氣污染指數(shù)通過無線發(fā)送到云端數(shù)據(jù)管理單元2 ;云端數(shù)據(jù)管理單元2將解析處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至移動終端控制單元3，通過動終端控制單元3對室內(nèi)環(huán)境進行實時監(jiān)控和警示。
[0035]空氣污染監(jiān)測單元1用于監(jiān)測空氣污染指數(shù)及其變化，負責所在地空氣品質(zhì)的量測?？諝馕廴颈O(jiān)測單元1包括傳感器模組、中央處理模塊16、電源模塊17、按鍵控制模塊18、顯示模塊19、報警提示模塊20、第一無線WiFi模塊P1以及中央數(shù)據(jù)存儲模塊10。
[0036]其中，傳感器模組用于檢測空氣質(zhì)量，傳感器模組包括可吸入顆粒傳感器模塊11、二氧化碳傳感器模塊12、甲醛傳感器模塊13、可揮發(fā)性氣體傳感器模塊14以及溫濕度傳感器模塊15的一種或多種，從多方面監(jiān)測空氣質(zhì)量，確保環(huán)境的絕對安全。之后，傳感器模組將檢測到的原始數(shù)據(jù)傳送到中央數(shù)據(jù)存儲模塊10。
[0037]中央處理模塊16用于解析、處理原始數(shù)據(jù)。更具體地，中央處理模塊16先讀取中央數(shù)據(jù)存儲模塊10中的原始數(shù)據(jù)，然后對該原始數(shù)據(jù)進行分析處理出空氣污染指數(shù)；進而該空氣污染指數(shù)通過顯示模塊19顯示，或通過第一無線WiFi模塊P1發(fā)送至云端數(shù)據(jù)管理單元2，或存儲于中央數(shù)據(jù)存儲模塊10中。
[0038]電源模塊17給空氣污染監(jiān)測單元1供電，即給傳感器模組、中央處理模塊16、按鍵控制模塊18、顯示模塊19、第一無線WiFi模塊P1以及中央存儲模塊供電。按鍵控制模塊18用于控制顯示模塊19的內(nèi)容顯示或用于調(diào)整顯示的時間。
[0039]報警提示模塊20用于報警提醒，報警提示模塊20位于室內(nèi)，可告知室內(nèi)環(huán)境的變化以及安全系數(shù)，報警提示模塊20結(jié)合移動終端控制單元3的提醒功能，滿足多種提示，避免人員不在室內(nèi)或者人員在室內(nèi)而移動終端控制單元3不在室內(nèi)而接收不到報警提醒的情況出現(xiàn)；報警提示模塊20為指示燈報警或蜂鳴報警，其中指示燈報警包括紅綠藍三種狀態(tài)指示燈，其中紅燈為警示，表示空氣污染指數(shù)嚴重超標，綠燈表示空氣污染指數(shù)正常，藍燈表示空氣污染指數(shù)超標；蜂鳴報警則通過發(fā)出聲音提示人員室內(nèi)空氣污染指數(shù)是否超標。
[0040]云端數(shù)據(jù)管理單元2對空氣污染指數(shù)進行分析處理。云端數(shù)據(jù)管理單元2管理所有信息，包括空氣品質(zhì)實時信息及歷史信息，使用者歷史活動，空氣污染監(jiān)測單元1移動記錄等信息的儲存、分析、歸檔、標識、校驗，空氣品質(zhì)異常推送、報警等功能。
[0041 ] 云端數(shù)據(jù)管理單元2包括云服務器21、云端數(shù)據(jù)存儲模塊22、數(shù)據(jù)解析模塊23、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊24以及第二無線WiFi模塊P2，其中云服務器21外連接PC后臺控制單元4 ;云服務器21通過第二無線WiFi模塊P2連接空氣污染監(jiān)測