[發(fā)明專利]分辨率可調(diào)節(jié)的多功能智能空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)及檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710060314.4
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106769888B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱劍
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 21234 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 李曉光

1.一種分辨率可調(diào)節(jié)的多功能智能空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于：具有一個或多個空氣質(zhì)量檢測裝置，以一個主節(jié)點或者以一個主節(jié)點與一個或多個副節(jié)點形式分布于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，做為主節(jié)點的空氣質(zhì)量檢測裝置可以單獨使用；做為副節(jié)點的空氣質(zhì)量檢測裝置通過自組網(wǎng)和主節(jié)點實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，每個空氣質(zhì)量檢測裝置均具有光敏傳感單元、光源單元及外殼，其中，光源單元和光敏傳感器單元分別通過螺紋以可調(diào)節(jié)光柱長度的方式連接于外殼端部兩側(cè)；外殼為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有空氣入口；

做為副節(jié)點的光敏傳感器單元包括光敏傳感模塊、無線射頻模塊、第二控制器以及第二凸透鏡，其中，光敏傳感模塊、無線射頻模塊以及第二控制器安裝于一塊無線網(wǎng)絡(luò)處理板上，無線射頻模塊接有路由天線；光敏傳感模塊安裝于第二凸透鏡輸出光側(cè)的焦距位置，其將光信號轉(zhuǎn)換為電信號送至第二控制器進行處理；副節(jié)點中無線射頻模塊將數(shù)據(jù)經(jīng)天線上傳至主節(jié)點中的無線射頻模塊；

做為主節(jié)點的光敏傳感器單元是在副節(jié)點的光敏傳感器單元結(jié)構(gòu)上加設(shè)一GPRS模塊；主節(jié)點中的無線射頻模塊接收副節(jié)點中無線射頻模塊傳來的數(shù)據(jù)，連同自身數(shù)據(jù)一同經(jīng)GPRS模塊發(fā)送至基站，再由基站上傳至服務(wù)器；

第一、二凸透鏡101、301均采用5~9cm的大直徑透鏡；

空氣入口為由圓筒狀外殼切割形成的馬鞍形、方形或圓弧形凹口，空氣入口的最深凹入點或最深凹入線設(shè)于圓筒狀外殼的中心線上；

外殼上設(shè)有帶分辨率刻度值的標尺，標尺刻度值對應(yīng)不同的光柱長度。

2.按權(quán)利要求1所述的分辨率可調(diào)節(jié)的多功能智能空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于：光源單元包括白光發(fā)生器和紅外光發(fā)生器、第一凸透鏡以及第一控制器，白光發(fā)生器和紅外光發(fā)生器集成在一塊電路板上，與第一控制器連接，二者的發(fā)光點均設(shè)于第一凸透鏡入射光側(cè)的焦距位置。

3.一種分辨率可調(diào)節(jié)的多功能智能空氣質(zhì)量檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

將一個多個空氣質(zhì)量檢測裝置布置于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，其中多個空氣質(zhì)量檢測裝置通過相同的ID形成自組網(wǎng)結(jié)構(gòu)；

啟動運行后，空氣由空氣入口進入外殼內(nèi)，由安裝于外殼一端的光源單元發(fā)出光束照射空氣，由安裝于外殼另一端的光敏傳感器單元接收光強數(shù)據(jù)；

副節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸至主節(jié)點，主節(jié)點將所有節(jié)點數(shù)據(jù)上傳至基站，并進一步上傳至服務(wù)器進行數(shù)據(jù)分析，得到空氣質(zhì)量檢測結(jié)果；

啟動裝置后，如果光強-時間曲線中的光強由穩(wěn)定后的初始值開始下降，當光強衰變角α為：

1）0°≤α＜30°時，表明該裝置所處檢測位置具有常態(tài)空氣質(zhì)量；

2）30°≤α＜60°時，表明該裝置所處檢測位置為污染區(qū)域；

3）60°≤α＜90°時，表明該裝置所處檢測位置為污染源；

如果光強-時間曲線下降后開始恢復(fù)，當光強恢復(fù)角β為：

1）0°≤β＜30°時，表明該裝置所處檢測位置的風(fēng)力為微風(fēng)；

2）30°≤β＜60°時，表明該裝置所處檢測位置風(fēng)力為勁風(fēng)；

3）60°≤β＜90°時，表明該裝置所處檢測位置的風(fēng)力為強風(fēng)。

4.按權(quán)利要求3所述的分辨率可調(diào)節(jié)的多功能智能空氣質(zhì)量檢測方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)分析為：

如果光強-時間曲線中的光強隨時間變化緩慢，說明當前空氣不流通，處于霧霾狀態(tài)，發(fā)出霧霾警告；

或者，如果光強-時間曲線趨于平緩，但是穩(wěn)定值比初始值小至少5個點時，表明凸透鏡上粘染灰塵，提醒用戶清理空氣質(zhì)量檢測裝置。