CN106802591A - 一种智能化家庭环境检测***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能化家庭环境检测***及方法，涉及智能家居领域，其特征在于，所述***包括：用于控制窗帘开合的窗帘开合传动盒、用于驱动窗帘开合传动盒工作的电机、控制***运行的主控板和用于检测室内环境状况的传感器组；所述主控板分别信号连接于电机和传感器组；所述电机信号连接于驱动窗帘开合传动盒。本发明具有健康、环保、成本低和智能化等优点。

Description

一种智能化家庭环境检测***及方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种智能化家庭环境检测***及方法。

背景技术

室内空气中甲醛已经成为影响人类身体健康的主要污染物，特别是冬天的空气中甲醛对人体的危害最大。我国家庭空气中的甲醛来源主要有以下几个方面：用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材。生产人造板使用的胶粘剂以甲醛为主要成分，板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，是形成室内空气中甲醛的主体。用人造板制造的家具。一些厂家为了追求利润，使用不合格的板材，或者在粘接贴面材料时使用劣质胶水，板材与胶水中的甲醛严重超标。含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料，如贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、油漆和涂料等。

室内空气中甲醛浓度的大小与以下四个因素有关：室内温度、室内相对湿度、室内材料的装载度（即每立方米室内空间的甲醛散发材料表面积）、室内空气流通量。在高温、高湿、负压和高负载条件下会加剧甲醛散发的力度。通常情况下甲醛的释放期可达3~10年之久。

甲醛还来自生活的其它方面。甲醛可来自化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张等。泡沫板条作房屋防热、御寒与绝缘材料时，在光与热高温下使泡沫老化、变质产生合成物而释放甲醛。烃类经光化合能生成甲醛气体，有机物经生化反应也能生成甲醛，在燃烧废气中也含有大量的甲醛，如每燃烧1000L汽油可生成7kg甲醛气体，甚至点燃一支香烟也有0.17mg甲醛气体生成。甲醛还来自于车椅座套、坐垫和车顶内衬等车内装饰装修材料，以新车甲醛释放量最突出。甲醛也来自室外空气的污染，如工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等在一定程度上均可排放或产生一定量的甲醛。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种智能化家庭环境检测***及方法，本发明具有健康、环保、成本低和智能化等优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述***包括：用于控制窗帘开合的窗帘开合传动盒、用于驱动窗帘开合传动盒工作的电机、控制***运行的主控板和用于检测室内环境状况的传感器组；所述主控板分别信号连接于电机和传感器组；所述电机信号连接于驱动窗帘开合传动盒。

进一步的，所述传感器组包括：用于检测室内光照的光照检测器、用于检测雨水的雨水检测器、用于检测室内燃气的燃气检测器和用于检测室内甲醛浓度的甲醛检测器；所述光照检测器、雨水检测器、燃气检测器和甲醛检测器分别信号连接于主控板。

进一步的，所述甲醛传感器包括：气体传感器和温度传感器；所述气体传感器为金属氧化物半导体传感器；所述主控板包括：信号采集模块、控制面板、控制模块、单片机、电源模块和通信模块。

进一步的，所述金属氧化物半导体传感器以0.45mm厚的氧化铝陶瓷片为载体材料，通过丝网印刷技术在载体材料上印刷信号电极和加热材料；所述信号电极采用铂为原料做成插齿电极；所述金属氧化物半导体材料印刷于插齿电极上形成八个感应点；所述感应点上都连接有测温铂丝，用于器件温度的实时监控；所述加热材料为铂丝；所述氧化铝陶瓷片通过不锈钢支撑架固定在转接电路板上；所述信号电极与转接电路板的电极通过金丝球焊连接起来；所述金属氧化物半导体还包括一个外壳，所述外壳由不锈钢薄片通过冲压成型工艺制成；所述外壳的上方开有5mm×5mm的开孔，用于光激发。

进一步的，所述信号采集模块包括：采集电路和数模转换器；所述采集电路信号连接于数模转换器；所述采集电路包括：匹配电阻，所述匹配电阻分别与气敏材料和一个运算放大器串联；所述运算放大器与气敏电阻并联，所述运算放大器与数模转换器串联；所述匹配电阻由八个标准电阻组成，它们连接在一个八路开关上由单片机的3个I/O控制通断来自动实现匹配电阻与材料的最佳匹配；所述金属氧化物传感器上的八个感应点点也与一个八路开关连接，并由3个I/O控制通断顺序；所述数模转换器与单片机信号连接于单片机；所述单片机通过数据转换器获取采集电路采集到的数据信息，计算出金属氧化物传感器的一个感应点的电阻值。

进一步的，所述控制模块，用于控制***中的光激发和加热，它包括光激发控制模块和加热控制模块；所述光激发控制模块信号连接于单片机，用于对金属氧化物半导体传感器的金属氧化物半导体材料进行光激发；所述加热控制模块，用于对金属氧化物半导体材料进行加热，它包括：数模转换器、运算放大器和一个三极管；所述数模转换器信号连接于单片机，用于将单片机设置的加热电压值转换为模拟信号，经运算放大器反打后，通过一个三极管输出最终的加热电压，加热电压加载于铂丝上，进行加热。

进一步的，所述通信模块包括：RS232模块和WIFI模块。

一种智能化室内甲醛气体检测***的方法，其特征在于，所述控制模块检测通过甲醛检测器检测室内甲醛含量的方法包括以下步骤：

步骤1：单片机进行初始化，检测是否有移动终端或上位机的连接；

步骤2：等待移动终端、上位机或控制面板上发送过来的指令；

步骤3：根据发送过来的指令进行运行模式选择，如果选择工作模式，则执行步骤4；如果选择调试模式，则执行步骤5；

步骤4：工作模式下可以选择具体的指令进行操作，包括：光热控制、获取器件信号和获取温度信号；单片机根据选择的指令进行对应的操作，最终将结果发送给移动端、上位机和操作面板上进行显示。

步骤5：调试模式下可以对***进行温度标定，标定后的温度将存储在单片机内部存储中。

采用以上技术方案，本发明产生了以下有益效果：

1、健康环保：能够对甲醛进行全方面的检测，保证室内空气质量的安全。

2、智能化：自动对室内环境进行检测，若检测到室内环境出现异常，自动控制打开窗户，无须人为进行操作，智能化程度高。同时对室内的燃气、雨水和光照进行检测，功能多样。

3、成本低：本发明的室内环境检测***，将多种功能集成到一起，适用于工业化生产和制造，比起单独制造一个甲醛检测器，其成本更低。

附图说明

图1是本发明的一种智能化家庭环境检测***及方法的***结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明实施例1中提供了一种智能化家庭环境检测***，***结构如图1所示：

一种智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述***包括：用于控制窗帘开合的窗帘开合传动盒、用于驱动窗帘开合传动盒工作的电机、控制***运行的主控板和用于检测室内环境状况的传感器组；所述主控板分别信号连接于电机和传感器组；所述电机信号连接于驱动窗帘开合传动盒。

进一步的，所述传感器组包括：用于检测室内光照的光照检测器、用于检测雨水的雨水检测器、用于检测室内燃气的燃气检测器和用于检测室内甲醛浓度的甲醛检测器；所述光照检测器、雨水检测器、燃气检测器和甲醛检测器分别信号连接于主控板。

进一步的，所述甲醛传感器包括：气体传感器和温度传感器；所述气体传感器为金属氧化物半导体传感器；所述主控板包括：信号采集模块、控制面板、控制模块、单片机、电源模块和通信模块。

进一步的，所述金属氧化物半导体传感器以0.45mm厚的氧化铝陶瓷片为载体材料，通过丝网印刷技术在载体材料上印刷信号电极和加热材料；所述信号电极采用铂为原料做成插齿电极；所述金属氧化物半导体材料印刷于插齿电极上形成八个感应点；所述感应点上都连接有测温铂丝，用于器件温度的实时监控；所述加热材料为铂丝；所述氧化铝陶瓷片通过不锈钢支撑架固定在转接电路板上；所述信号电极与转接电路板的电极通过金丝球焊连接起来；所述金属氧化物半导体还包括一个外壳，所述外壳由不锈钢薄片通过冲压成型工艺制成；所述外壳的上方开有5mm×5mm的开孔，用于光激发。

进一步的，所述信号采集模块包括：采集电路和数模转换器；所述采集电路信号连接于数模转换器；所述采集电路包括：匹配电阻，所述匹配电阻分别与气敏材料和一个运算放大器串联；所述运算放大器与气敏电阻并联，所述运算放大器与数模转换器串联；所述匹配电阻由八个标准电阻组成，它们连接在一个八路开关上由单片机的3个I/O控制通断来自动实现匹配电阻与材料的最佳匹配；所述金属氧化物传感器上的八个感应点点也与一个八路开关连接，并由3个I/O控制通断顺序；所述数模转换器与单片机信号连接于单片机；所述单片机通过数据转换器获取采集电路采集到的数据信息，计算出金属氧化物传感器的一个感应点的电阻值。

进一步的，所述控制模块，用于控制***中的光激发和加热，它包括光激发控制模块和加热控制模块；所述光激发控制模块信号连接于单片机，用于对金属氧化物半导体传感器的金属氧化物半导体材料进行光激发；所述加热控制模块，用于对金属氧化物半导体材料进行加热，它包括：数模转换器、运算放大器和一个三极管；所述数模转换器信号连接于单片机，用于将单片机设置的加热电压值转换为模拟信号，经运算放大器反打后，通过一个三极管输出最终的加热电压，加热电压加载于铂丝上，进行加热。

进一步的，所述通信模块包括：RS232模块和WIFI模块。

本发明实施例2中提供了一种智能化家庭环境检测***的方法：

一种智能化室内甲醛气体检测***的方法，其特征在于，所述控制模块检测通过甲醛检测器检测室内甲醛含量的方法包括以下步骤：

步骤1：单片机进行初始化，检测是否有移动终端或上位机的连接；

步骤2：等待移动终端、上位机或控制面板上发送过来的指令；

步骤3：根据发送过来的指令进行运行模式选择，如果选择工作模式，则执行步骤4；如果选择调试模式，则执行步骤5；

步骤4：工作模式下可以选择具体的指令进行操作，包括：光热控制、获取器件信号和获取温度信号；单片机根据选择的指令进行对应的操作，最终将结果发送给移动端、上位机和操作面板上进行显示。

步骤5：调试模式下可以对***进行温度标定，标定后的温度将存储在单片机内部存储中。

本发明实施例3中提供了一种智能化家庭环境检测***及方法，***结构图如图1所示：

一种智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述***包括：用于控制窗帘开合的窗帘开合传动盒、用于驱动窗帘开合传动盒工作的电机、控制***运行的主控板和用于检测室内环境状况的传感器组；所述主控板分别信号连接于电机和传感器组；所述电机信号连接于驱动窗帘开合传动盒。

进一步的，所述传感器组包括：用于检测室内光照的光照检测器、用于检测雨水的雨水检测器、用于检测室内燃气的燃气检测器和用于检测室内甲醛浓度的甲醛检测器；所述光照检测器、雨水检测器、燃气检测器和甲醛检测器分别信号连接于主控板。

进一步的，所述甲醛传感器包括：气体传感器和温度传感器；所述气体传感器为金属氧化物半导体传感器；所述主控板包括：信号采集模块、控制面板、控制模块、单片机、电源模块和通信模块。

进一步的，所述金属氧化物半导体传感器以0.45mm厚的氧化铝陶瓷片为载体材料，通过丝网印刷技术在载体材料上印刷信号电极和加热材料；所述信号电极采用铂为原料做成插齿电极；所述金属氧化物半导体材料印刷于插齿电极上形成八个感应点；所述感应点上都连接有测温铂丝，用于器件温度的实时监控；所述加热材料为铂丝；所述氧化铝陶瓷片通过不锈钢支撑架固定在转接电路板上；所述信号电极与转接电路板的电极通过金丝球焊连接起来；所述金属氧化物半导体还包括一个外壳，所述外壳由不锈钢薄片通过冲压成型工艺制成；所述外壳的上方开有5mm×5mm的开孔，用于光激发。

进一步的，所述信号采集模块包括：采集电路和数模转换器；所述采集电路信号连接于数模转换器；所述采集电路包括：匹配电阻，所述匹配电阻分别与气敏材料和一个运算放大器串联；所述运算放大器与气敏电阻并联，所述运算放大器与数模转换器串联；所述匹配电阻由八个标准电阻组成，它们连接在一个八路开关上由单片机的3个I/O控制通断来自动实现匹配电阻与材料的最佳匹配；所述金属氧化物传感器上的八个感应点点也与一个八路开关连接，并由3个I/O控制通断顺序；所述数模转换器与单片机信号连接于单片机；所述单片机通过数据转换器获取采集电路采集到的数据信息，计算出金属氧化物传感器的一个感应点的电阻值。

进一步的，所述控制模块，用于控制***中的光激发和加热，它包括光激发控制模块和加热控制模块；所述光激发控制模块信号连接于单片机，用于对金属氧化物半导体传感器的金属氧化物半导体材料进行光激发；所述加热控制模块，用于对金属氧化物半导体材料进行加热，它包括：数模转换器、运算放大器和一个三极管；所述数模转换器信号连接于单片机，用于将单片机设置的加热电压值转换为模拟信号，经运算放大器反打后，通过一个三极管输出最终的加热电压，加热电压加载于铂丝上，进行加热。

进一步的，所述通信模块包括：RS232模块和WIFI模块。

一种智能化室内甲醛气体检测***的方法，其特征在于，所述控制模块检测通过甲醛检测器检测室内甲醛含量的方法包括以下步骤：

步骤1：单片机进行初始化，检测是否有移动终端或上位机的连接；

步骤2：等待移动终端、上位机或控制面板上发送过来的指令；

步骤3：根据发送过来的指令进行运行模式选择，如果选择工作模式，则执行步骤4；如果选择调试模式，则执行步骤5；

步骤4：工作模式下可以选择具体的指令进行操作，包括：光热控制、获取器件信号和获取温度信号；单片机根据选择的指令进行对应的操作，最终将结果发送给移动端、上位机和操作面板上进行显示。

步骤5：调试模式下可以对***进行温度标定，标定后的温度将存储在单片机内部存储中。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述***包括：用于控制窗帘开合的窗帘开合传动盒、用于驱动窗帘开合传动盒工作的电机、控制***运行的主控板和用于检测室内环境状况的传感器组；所述主控板分别信号连接于电机和传感器组；所述电机信号连接于驱动窗帘开合传动盒。

2.如权利要求1所述的智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述传感器组包括：用于检测室内光照的光照检测器、用于检测雨水的雨水检测器、用于检测室内燃气的燃气检测器和用于检测室内甲醛浓度的甲醛检测器；所述光照检测器、雨水检测器、燃气检测器和甲醛检测器分别信号连接于主控板。

3.如权利要求2所述的智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述甲醛传感器包括：气体传感器和温度传感器；所述气体传感器为金属氧化物半导体传感器；所述主控板包括：信号采集模块、控制面板、控制模块、单片机、电源模块和通信模块。

4.如权利要求3所述的智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述金属氧化物半导体传感器以0.45mm厚的氧化铝陶瓷片为载体材料，通过丝网印刷技术在载体材料上印刷信号电极和加热材料；所述信号电极采用铂为原料做成插齿电极；所述金属氧化物半导体材料印刷于插齿电极上形成八个感应点；所述感应点上都连接有测温铂丝，用于器件温度的实时监控；所述加热材料为铂丝；所述氧化铝陶瓷片通过不锈钢支撑架固定在转接电路板上；所述信号电极与转接电路板的电极通过金丝球焊连接起来；所述金属氧化物半导体还包括一个外壳，所述外壳由不锈钢薄片通过冲压成型工艺制成；所述外壳的上方开有5mm×5mm的开孔，用于光激发。

5.如权利要求4所述的智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述信号采集模块包括：采集电路和数模转换器；所述采集电路信号连接于数模转换器；所述采集电路包括：匹配电阻，所述匹配电阻分别与气敏材料和一个运算放大器串联；所述运算放大器与气敏电阻并联，所述运算放大器与数模转换器串联；所述匹配电阻由八个标准电阻组成，它们连接在一个八路开关上由单片机的3个I/O控制通断来自动实现匹配电阻与材料的最佳匹配；所述金属氧化物传感器上的八个感应点点也与一个八路开关连接，并由3个I/O控制通断顺序；所述数模转换器与单片机信号连接于单片机；所述单片机通过数据转换器获取采集电路采集到的数据信息，计算出金属氧化物传感器的一个感应点的电阻值。

6.如权利要求5所述的智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述控制模块，用于控制***中的光激发和加热，它包括光激发控制模块和加热控制模块；所述光激发控制模块信号连接于单片机，用于对金属氧化物半导体传感器的金属氧化物半导体材料进行光激发；所述加热控制模块，用于对金属氧化物半导体材料进行加热，它包括：数模转换器、运算放大器和一个三极管；所述数模转换器信号连接于单片机，用于将单片机设置的加热电压值转换为模拟信号，经运算放大器反打后，通过一个三极管输出最终的加热电压，加热电压加载于铂丝上，进行加热。

7.如权利要求4所述的智能化家庭环境检测***，其特征在于，所述通信模块包括：RS232模块和WIFI模块。

8.一种基于权利要求1至5之一所述的智能化家庭环境检测***的方法，其特征在于，所述控制模块检测通过甲醛检测器检测室内甲醛含量的方法包括以下步骤：

步骤1：单片机进行初始化，检测是否有移动终端或上位机的连接；

步骤2：等待移动终端、上位机或控制面板上发送过来的指令；

步骤3：根据发送过来的指令进行运行模式选择，如果选择工作模式，则执行步骤4；如果选择调试模式，则执行步骤5；

步骤4：工作模式下可以选择具体的指令进行操作，包括：光热控制、获取器件信号和获取温度信号；单片机根据选择的指令进行对应的操作，最终将结果发送给移动端、上位机和操作面板上进行显示；

步骤5：调试模式下可以对***进行温度标定，标定后的温度将存储在单片机内部存储中。