[發明專利]一種空氣質量感知監測與預警系統

在審

• 申請號: 202211087953.7
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115656424A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 張井合;陳倩偉;祝耀輝
• 申請（專利權）人: 金華航大北斗應用技術有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N15/06;G01D21/02
• 代理公司: 杭州高盟專利代理事務所(普通合伙) 33402
• 代理人: 胡智勇

1.一種空氣質量感知監測與預警系統，包括安裝于室內場景的空氣質量感知監測傳感器儀器、云端服務器和液晶顯示模塊，其特征在于：所述空氣質量感知監測傳感器儀器包括多組傳感器模塊、MCU和無線通信模塊，多組所述傳感器模塊包括CO₂濃度傳感器、PM2.5傳感器、PM10傳感器、甲醛傳感器、VOCs傳感器、溫濕度傳感器和顆粒物傳感器，多組所述傳感器模塊的輸出端與MCU的輸入端單向電連接，所述MCU的輸出端交互電連接有數據采集模塊，所述數據采集模塊的輸出端與無線通信模塊的輸入端交互電連接，所述無線通信模塊的輸出端與液晶顯示模塊的輸入端單向電連接，所述無線通信模塊的輸出端與云端服務器的輸入端交互的電連接；

所述云端服務器，用于接收和處理空氣質量感知監測傳感器儀器監測到的空氣質量數據信息，用于將相關的信息封裝為運行狀態數據請求包，終端接收來自無線通信模塊的運行狀態數據請求包，終端返回的運行狀態數據響應包和數據接受返回包，并對其進行存儲與分析；

所述無線通信模塊同時具有高速傳輸模式及普通傳輸模式；

所述云端服務器獲取來自空氣質量感知監測傳感器儀器無線通信的數據請求包，通過模型對數據進行計算處理，將計算處理結果封裝為數據返回包，回傳給所述液晶顯示模塊推送警告信息，并提醒用戶及時做出防護措施；

所述云端服務器接收來自無線通信模塊傳輸的空氣質量感知監測傳感器儀器的數據請求包，用于空氣質量的實時數據與所述云端服務器中標準的空氣質量數據進行對比，并將分析結果封裝為空氣質量數據響應包；

所述空氣質量感知監測傳感器儀器可向云端服務器發送空氣質量數據統計請求包，所述空氣質量感知監測傳感器儀器需要經過時間周期w自動向云端服務器發送一次監測數據，且時間周期w的初始默認值存儲在MCU中，且用戶可進行自定義修改。

2.根據權利要求1所述的一種空氣質量感知監測與預警系統，其特征在于：所述空氣質量數據統計請求包具體由包頭1、流水號2、狀態信息碼3、終端身份識別碼4、空氣質量代碼個數碼5、空氣質量代碼編號6、檢測儀位置碼7、數據發送時間碼8以及包尾9構成；

所述包頭1用于表示數據包開始，所述流水號2用于對監測數據包計數，所述狀態信息碼3用于表示該數據包的功能，所述終端身份識別碼4由云端服務器生成，所述空氣質量代碼個數碼5與空氣質量代碼編號6分別用于表示監測類型個數以及其相應的監測類型編號，所述檢測儀位置碼7用于表示當檢測儀的位置信息，所述數據發送時間碼8用于表示當前監測儀發送數據的時間，所述包尾9用于表示數據包結束。

3.根據權利要求1所述的一種空氣質量感知監測與預警系統，其特征在于：所述空氣質量數據響應包具體由包頭1、流水號2、狀態信息碼3、終端身份識別碼4、空氣類型的對應的響應名稱13、不同空氣類型的是否警報方案14、正常數據15、是否成功16以及包尾9構成；

所述空氣類型的對應的響應名稱13是由云端服務器根據終端發送的具體監測數據得到，所述不同空氣類型的是否警報方案14是終端根據健康范圍匹配對比得到的結果，所述正常數據15用于表示云端根據對比健康范圍，所述是否成功16用于表示終端是否成功發送數據包。

4.根據權利要求1所述的一種空氣質量感知監測與預警系統，其特征在于：所述MCU采用意法半導體STM 32F103VCT6芯片，所述溫濕度傳感器采用ZSO3傳感器，所述CO₂濃度傳感器采用MH-Z19B傳感器，所述VOCs傳感器采用ZP-16傳感器。