CN112578079A - 人工智能物联网处理空气品质*** - Google Patents

Abstract

一种人工智能物联网处理空气品质***，包含气体检测装置、人工智能物联网云端处理装置及用户需求平台。用户需求平台发送指令给人工智能物联网云端处理装置，通过人工智能装置进行数据运算与逻辑整合的自我深度学习分析，以产生第二数字资料数据。第二数字资料数据通过联网回馈给气体检测装置，使气体检测装置的多个微型泵及多个传感器进行作动，达到更有效率空气品质的检测需求。

Description

人工智能物联网处理空气品质***

技术领域

本案是关于一种气体检测***，尤指一种人工智能物联网处理空气品质***。

背景技术

在工业高度发展的当下，现代人对于气体的检测需求逐渐重视，例如一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机物(Volatile Organic Compound，VOC)、悬浮微粒(PM10)、细悬浮微粒(PM2.5)、一氧化碳等气体，均有可能影响人体健康，甚至会危害到生命安全的气体，因此，气体检测已逐渐成为为社会大众所关注的重点。

目前市面上的气体检测设备中，仅仰赖一些传感器来检测，以取得相关数字信息数据，但传感器无法即时精确地应对各种环境来进行调整及校正，导致其检测效率低落，且精准度亦不佳。

有鉴于此，如何发展一种即时且精确地应对各种环境进行调整及校正的人工智能物联网处理空气品质***，实为目前气体检测技术的重要课题。

发明内容

本案的主要目的在于提供一种人工智能物联网处理空气品质***，用户需求空气品质的信息数据通过用户需求平台发送指令给人工智能物联网云端处理装置，通过该人工智能装置的数据运算与逻辑整合的自我深度学习分析产生不同新的数字资料数据，通过联网回馈给气体检测装置的多个该微型泵产生多个致动作动及多个该传感器的检测作动，达到用户更有效率空气品质的检测需求。

为达上述目的，本案的较广义实施态样为提供一种人工智能物联网处理空气品质***，包含：一气体检测装置，包括多个微型泵及多个传感器的排列组合，每一该微型泵控制气体导送通过多个该传感器进行检测，以取得多个第一数字资料数据并将多个该第一数字资料数据以一联网对外传输；一人工智能物联网云端处理装置，接收并储存该气体检测装置传输的该多个第一数字资料数据，该多个第一数字资料数据通过一人工智能装置予以自我学***台，与该人工智能物联网云端处理装置以该联网连通，该用户需求平台将发送一需求空气品质的数字信息指令给该人工智能物联网云端处理装置，通过该人工智能装置以数据运算与逻辑整合的自我深度学习分析产生该第二数字资料数据，该第二数字资料数据通过该联网回馈给该气体检测装置，使多个该微型泵产生多个致动作动及多个该传感器的检测作动。

附图说明

图1为本案人工智能物联网处理空气品质***的示意图。

图2所示为本案气体检测装置的单一微型泵及单一传感器相对配置关系示意图。

图3A及图3B所示分别为本案微型泵于不同视角的分解结构示意图。

图4所示为图3A及图3B所示的压电致动器的剖面结构示意图。

图5所示为本案微型泵的剖面结构示意图。

图6A至图6B所示为本案微型泵作动示意图。

附图标记说明

1：气体检测装置

11：微型泵

110：第一腔室

111：进气板

111a：进气孔

111b：汇流排孔

111c：中心凹部

112：共振片

112a：可动部

112b：固定部

112c：中空孔

113：压电致动器

1131：悬浮板

1131a：凸部

1131b：第一表面

1131c：第二表面

1132：外框

1132a：第一表面

1132b：第二表面

1132c：导电接脚

1133：支架

1133a：第一表面

1133b：第二表面

1134：压电片

1135：空隙

114a：第一绝缘片

114b：第二绝缘片

115：导电片

115a：导电接脚

h：间隙

12：传感器

13：微处理器

14：数据传输器

2：人工智能物联网云端处理装置21：人工智能装置

3：用户需求平台

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本案。

请参阅图1所示，本案人工智能物联网处理空气品质***包含：一气体检测装置1、一人工智能物联网云端处理装置2及一用户需求平台3，气体检测装置1设置在多个气体通道(未图示)中，且该气体检测装置1包含多个微型泵11及多个传感器12的排列组合，微型泵11控制气体导送通过传感器12进行检测，以取得第一数字资料数据，其中多个微型泵11可以采以并联、串联或并串联排列设置，而每一个传感器12设置邻近在微型泵11的位置(如图2所示)，使气体检测装置1通过多个传感器12进行检测，产生不同的第一数字资料数据。气体检测装置1进一步包含有一微处理器13及一数据传输器14，微处理器13控制微型泵11及传感器12的致动操作，以及将传感器12的气体检测值转换运算成该第一数字资料数据输出，并将第一数字资料数据传输至数据传输器14，通过数据传输器14封包由一联网对外传输至人工智能物联网云端处理装置2，人工智能物联网云端处理装置2将第一数字资料数据予以储存且智能分析。其中，该联网为一有线网络传导传输或一无线网络传导传输。

上述的人工智能物联网云端处理装置2接收并储存气体检测装置1传输的第一数字资料数据，使第一数字资料数据通过一人工智能装置21予以自我学习分析，借此产生第二数字资料数据。人工智能物联网云端处理装置2将第二数字资料数据通过联网回馈给气体检测装置1的多个微型泵11及多个传感器12，使多个微型泵11产生致动作动及多个传感器12的检测作动，致使第一数字资料数据及第二数字资料数据于气体检测装置1及人工智能物联网云端处理装置2不停循环传输。通过人工智能物联网云端处理装置2输出分析后的第二数字资料数据，使气体检测装置1的运作能够即时且精确地应对各种环境来进行调整及校正，俾提升空气品质的检测效率。

上述的用户需求平台3与人工智能物联网云端处理装置2以联网连通，用户需求平台3发送一需求空气品质的数字信息指令给人工智能物联网云端处理装置2，通过人工智能装置21的数据运算(computing)与逻辑整合(algorithms)的自我深度学习分析，以产生第二数字资料数据，并且将第二数字资料数据通过联网回馈给气体检测装置1，使多个微型泵11产生致动作动及多个传感器12的检测作动，亦即人工智能装置21产生的第二数字资料数据通过联网回馈给气体检测装置1的多个该传感器12，以控制多个微型泵11控制气体在多个气体通道中来导送体，再通过多个传感器12的检测作动，达到用户更有效率空气品质的检测需求。

再请参阅图3A、图3B所示，本案实施例中，微型泵11可为一微机电(MEMS)泵或者一压电致动泵的驱动结构。以下就以压电致动泵的作动来说明。

上述的微型泵11包括进气板111、共振片112、压电致动器113、第一绝缘片114a、导电片115及第二绝缘片114b等结构，其中压电致动器113对应于共振片112而设置，并使进气板111、共振片112、压电致动器113、第一绝缘片114a、导电片115及第二绝缘片114b等依序堆叠设置，其组装完成的剖面图是如图5所示。

于本实施例中，进气板111具有至少一进气孔111a，其中进气孔111a的数量以4个为较佳，但不以此为限。进气孔111a是贯穿进气板111，用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进气孔111a流入微型泵11的中。进气板111上具有至少一汇流排孔111b，用以与进气板111另一表面的至少一进气孔111a对应设置。于汇流排孔111b的中心交流处是具有中心凹部111c，且中心凹部111c是与汇流排孔111b相连通，借此可将自至少一进气孔111a进入汇流排孔111b的气体引导并汇流集中至中心凹部111c，以实现气体传递。于本实施例中，进气板111具有一体成型的进气孔111a、汇流排孔111b及中心凹部111c，且于中心凹部111c处即对应形成一汇流气体的汇流腔室，以供气体暂存。于一些实施例中，进气板111的材质可为不锈钢材质所构成，但不以此为限。于另一些实施例中，由中心凹部111c处所构成汇流腔室的深度与汇流排孔111b的深度相同，但不以此为限。共振片112是由一可挠性材质所构成，但不以此为限，且于共振片112上具有一中空孔112c，是对应于进气板111的中心凹部111c而设置，以使气体流通。于另一些实施例中，共振片112是可由一铜材质所构成，但不以此为限。

再请参阅图4所示，上述的压电致动器113是由一悬浮板1131、一外框1132、至少一支架1133以及一压电片1134所共同组装而成。其中，压电片1134贴附于悬浮板1131的第二表面1131c，用以施加电压产生形变以驱动悬浮板1131弯曲振动，以及至少一支架1133是连接于悬浮板1131以及外框1132之间，于本实施例中，至少一支架1133是连接设置于悬浮板1131与外框1132之间，其两端点是分别连接于外框1132、悬浮板1131，以提供弹性支撑，且于支架1133、悬浮板1131及外框1132之间更具有至少一空隙1135，至少一空隙1135是与气体通道相连通，用以供气体流通。另外，外框1132是环绕设置于悬浮板1131之外侧，且具有一向外凸设的导电接脚1132c，用以供电连接之用，但不以此为限。

上述的悬浮板1131是为一阶梯面的结构，意即于悬浮板1131的第一表面1131b更具有一凸部1131a，凸部1131a可为一圆形凸起结构，但不以此为限。悬浮板1131的凸部1131a是与外框1132的第一表面1132a共平面，且悬浮板1131的第一表面1131b及支架1133的第一表面1133a亦为共平面，且该悬浮板1131的凸部1131a、外框1132的第一表面1132a与悬浮板1131的第一表面1131b、支架1133的第一表面1133a之间是具有一特定深度。悬浮板1131的第二表面1131c，其与外框1132的第二表面1132b及支架1133的第二表面1133b为平整的共平面结构，而压电片1134则贴附于此平整的悬浮板1131的第二表面1131c处。又于本实施例中，压电片1134的边长是小于悬浮板1131的边长。

于本实施例中，如图3A所示，微型泵11的第一绝缘片114a、导电片115及第二绝缘片114b是依序对应设置于压电致动器113之下，且其形态大致上对应于压电致动器113之外框1132的形态。于一些实施例中，第一绝缘片114a、第二绝缘片114b是由绝缘材质所构成，例如塑胶，俾提供绝缘功能，但不以此为限。于本实施例中，导电片115可由导电材质所构成，例如金属材质，以提供电导通功能，但不以此为限。于本实施例中，导电片115设置一导电接脚115a，以实现电导通功能。

又于本实施例中，如图5所示，微型泵11是依序由进气板111、共振片112、压电致动器113、第一绝缘片114a、导电片115及第二绝缘片114b等堆叠而成，且于共振片112与压电致动器113之间是具有一间隙h，且于共振片112及压电致动器113之外框1132周缘之间的间隙h中填入一填充材质，例如导电胶，但不以此为限，以使共振片112与压电致动器113的悬浮板1131的凸部1131a之间可维持间隙h的深度，进而可导引气流更迅速地流动，且因悬浮板1131的凸部1131a与共振片112保持适当距离，因此彼此接触干涉减少，促使噪音的产生可被降低。

再请参阅图3A及图3B、图5所示，于本实施例中，当进气板111、共振片112与压电致动器113依序对应组装后，上述共振片112具有一可动部112a及一固定部112b，可动部112a处可与其上的进气板111共同形成一汇流气体的腔室，且在共振片112与压电致动器113之间更形成一第一腔室110，用以暂存气体，且第一腔室110是通过共振片112的中空孔112c而与进气板111的中心凹部111c处的腔室相连通，且第一腔室110的两侧则由压电致动器113的支架1133之间的空隙1135而与气体通道相连通。

请参阅图3A、图3B、图5、图6A至图6B，本案微型泵11的作动操作如下。当微型泵11进行作动时，压电致动器113受电压致动而以支架1133为支点，进行垂直方向的往复式振动。如图6A所示，当压电致动器113受电压致动而向下振动时，由于共振片112是为轻、薄的片状结构，此时压电致动器113振动，共振片112亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，亦即共振片112对应中心凹部111c的部分亦会随的弯曲振动形变，如此对应中心凹部111c的部分是为共振片112的可动部112a。当压电致动器113向下弯曲振动时，此时共振片112对应中心凹部111c的可动部112a会因气体的带入及推压以及压电致动器113振动的带动，而随着压电致动器113向下弯曲振动形变，则气体由进气板111上的至少一进气孔111a进入，并通过至少一汇流排孔111b以汇集到中央的中心凹部111c处，再经由共振片112上与中心凹部111c对应设置的中空孔112c向下流入至第一腔室110中。其后，由于受压电致动器113振动的带动，共振片112亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，如图6B所示，此时压电致动器113受电压驱动以向上振动，共振片112的可动部112a亦随的向上振动，压电致动器113得以压缩第一腔室110的体积，并关闭第一腔室110中间流通空间，促使第一腔室110内的气体推挤向两侧流动，进而经过压电致动器113的支架1133之间的空隙1135而向下穿越流动，如此经微型泵11的流道设计中产生压力梯度，促使气体高速流动，并通过流道进出方向的阻抗差异，将气体由吸入端传输至排出端，以完成气体输送作业，即使在排出端有气压的状态下，仍有能力持续将气体推入气体通道，并可达到静音的效果。如此重复上述图6A至图6B的微型泵11作动，即可使微型泵11产生一气体传输作业。

上述的传感器12包含有一氧气传感器、一一氧化碳传感器、一二氧化碳传感器、一臭氧传感器、一悬浮微粒传感器、一细悬浮微粒传感器、一二氧化硫传感器、一二氧化氮传感器、一挥发性有机物传感器、一细菌传感器、一微生物传感器及一病毒传感器的其中之一或其组合，传感器12可为一或多个传感器组成，并不以此为限。

综上所述，本案提供人工智能物联网处理空气品质***，提供一种人工智能物联网处理空气品质***，用户需求空气品质的信息数据通过用户需求平台发送指令给人工智能物联网云端处理装置，通过该人工智能装置的数据运算(computing)与逻辑整合(algorithms)的自我深度学习分析产生第二数字资料数据，第二数字资料数据通过联网回馈给气体检测装置的多个该微型泵产生多个致动作动及多个该传感器的检测作动，达到用户更有效率空气品质的检测需求，极具产业的利用价值，爰依法提出申请。

本案得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (14)

1.一种人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，包含：

一气体检测装置，包括多个微型泵及多个传感器的排列组合，每一该微型泵控制气体导送通过多个该传感器进行检测，以取得多个第一数字资料数据该气体检测装置将多个该第一数字资料数据以一联网对外传输；

一人工智能物联网云端处理装置，接收并储存该气体检测装置传输的该多个第一数字资料数据，该多个第一数字资料数据通过一人工智能装置予以自我学习分析产生多个第二数字资料数据，多个该第二数字资料数据通过该联网回馈给该气体检测装置，使多个该微型泵产生多个致动作动及多个该传感器的检测作动，致使该第一数字资料数据与该第二数字资料数据通过该联网不停循环传输；以及

一用户需求平台，与该人工智能物联网云端处理装置以该联网连通，该用户需求平台将发送一需求空气品质的数字信息指令给该人工智能物联网云端处理装置，通过该人工智能装置以数据运算与逻辑整合的自我深度学习分析产生该第二数字资料数据，该第二数字资料数据通过该联网回馈给该气体检测装置，使多个该微型泵产生多个致动作动及多个该传感器的检测作动。

2.如权利要求1所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，多个该微型泵以并联排列设置，而每一个该传感器设置邻近在该微型泵的位置，使该气体检测装置的每一个该传感器进行检测取得一数字资料数据。

3.如权利要求1所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，多个该微型泵以串联排列设置，而每一个该传感器设置邻近在该微型泵的位置，使该气体检测装置的每一个该传感器进行检测取得一数字资料数据。

4.如权利要求1所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，多个该微型泵以串并联排列设置，而每一个该传感器设置邻近在该微型泵的位置，使该气体检测装置的每一个该传感器进行检测取得一数字资料数据。

5.如权利要求1所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该气体检测装置包含有一氧气传感器、一一氧化碳传感器、一二氧化碳传感器、一臭氧传感器、一悬浮微粒传感器、一细悬浮微粒传感器、一二氧化硫传感器、一二氧化氮传感器、一挥发性有机物传感器、一细菌传感器、一微生物传感器及一病毒传感器的其中之一或其组合。

6.如权利要求1所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该微型泵为一微机电泵。

7.如权利要求1所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该微型泵为一压电泵。

8.如权利要求7所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该压电泵包括：

一进气板，具有至少一进气孔、至少一汇流排孔及构成一汇流腔室的一中心凹部，其中该至少一进气孔供导入气流，该汇流排孔对应该进气孔，且引导该进气孔的气流汇流至该中心凹部所构成的该汇流腔室；

一共振片，具有一中空孔对应于该汇流腔室，且该中空孔的周围为一可动部；以及

一压电致动器，与该共振片相对应设置；

其中，该共振片与该压电致动器之间具有一间隙形成一第一腔室，以使该压电致动器受驱动时，使气流由该进气板的该至少一进气孔导入，经该至少一汇流排孔汇集至该中心凹部，再流经该共振片的该中空孔，以进入该第一腔室内，由该压电致动器与该共振片的可动部产生共振传输气流。

9.如权利要求7所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该压电致动器包含：

一悬浮板，具有一第一表面及一第二表面，且可弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑；以及

一压电片，具有一边长，该边长是小于或等于该悬浮板的一边长，且该压电片是贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

10.如权利要求9所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该悬浮板为一正方形悬浮板，并具有一凸部。

11.如权利要求8所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该压电致动泵包括：一导电片、一第一绝缘片以及一第二绝缘片，其中该进气板、该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片及该第二绝缘片是依序堆叠设置。

12.如权利要求1所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该气体检测装置进一步包含一微处理器及一数据传输器，该微处理器控制该微型泵及该传感器的致动操作，以及将该传感器的气体检测值转换运算成该第一数字资料数据输出，并且该第一数字资料数据传输至该数据传输器，通过该数据传输器封包由该联网对外传输至该人工智能物联网云端处理装置。

13.如权利要求1或12中所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该联网为通过一有线网络传导传输。

14.如权利要求1或12中所述的人工智能物联网处理空气品质***，其特征在于，该联网为通过一无线网络传导传输。

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