基于物联网的人居环境监测装置、设备及系统的制作方法

1.本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种基于物联网的人居环境监测装置、设备及系统。


背景技术：

2.目前，随着人们生活水平的提高，人们越来越重视生活质量，尤其关注居住环境的空气质量，在空气中的颗粒物浓度超标时，往往会使用空气净化设备净化空气，以使空气中的颗粒物浓度及时恢复正常，一般是在用户察觉到空气质量差时才会打开空气净化设备，存在一定的滞后性，不能在颗粒物超标时及时自动打开空气净化设备进行空气净化。
3.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提出一种基于物联网的人居环境监测装置、设备及系统，旨在解决不能及时对污染空气进行净化的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种基于物联网的人居环境监测装置，所述装置包括：物联网传感器、数据发送模块、驱动控制电路和显示模块；所述物联网传感器与所述数据发送模块连接，所述数据发送模块与所述驱动控制电路连接，所述数据发送模块与所述显示模块连接；
6.所述物联网传感器，用于监测当前环境的粉尘浓度，并将所述粉尘浓度对应的监测信号发送至所述数据发送模块；
7.所述数据发送模块，用于将所述监测信号发送至所述驱动控制电路和所述显示模块；
8.所述驱动控制电路，用于在所述监测信号对应的粉尘浓度大于预设浓度时输出驱动控制信号，以驱动空气净化器工作；
9.所述显示模块，用于展示所述监测信号对应的粉尘浓度。
10.可选地，所述驱动控制电路包括滤波单元、放大单元、提示单元和驱动单元，所述滤波单元与所述放大单元连接，所述放大单元与所述提示单元连接，所述放大单元还所述驱动单元连接；
11.所述滤波单元，用于接收监测信号，并对所述监测信号滤波获得滤波信号；
12.所述放大单元，用于根据所述滤波信号与基准电压信号输出放大信号；
13.所述提示单元，用于根据所述放大信号输出对应的提示信息，以提示当前空气状况；
14.所述驱动单元，用于根据所述放大信号输出驱动控制信号，以驱动空气净化器工作。
15.可选地，所述滤波单元包括第一电阻和第一电容；
16.所述第一电阻的第一端为监测信号的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地。
17.可选地，所述放大单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和运算放大器；
18.所述第二电阻的第一端接电压源，所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的反相输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的输出端与所述第四电阻的第一端连接，所述运算放大器的正相输入端与所述第一电阻的第二端连接。
19.可选地，所述提示单元包括第五电阻、第六电阻、第一发光二极管和第二发光二极管；
20.所述第一发光二极管的阳极与所述第四电阻的第二端连接，所述第一发光二极管的阴极与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第二发光二极管的阴极与所述第四电阻的第二端连接，所述第二发光二极管的阳极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端接地。
21.可选地，所述驱动单元包括第七电阻、三极管、第三二极管、继电器和开关；
22.所述三极管的基极与所述第四电阻的第二端连接，所述三极管的集电极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接地，所述三极管的发射极与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极接电压源，所述继电器的第一端与所述三极管的发射极连接，所述继电器的第二端与电压源连接，所述继电器控制所述开关的通断。
23.为实现上述目的，本实用新型还提出一种基于物联网的人居环境监测设备，所述设备包括如上文所述的基于物联网的人居环境监测装置。
24.为实现上述目的，本实用新型还提出一种基于物联网的人居环境监测系统，所述系统包括如上文所述的基于物联网的人居环境监测设备。
25.本实用新型技术方案提出一种基于物联网的人居环境监测装置，所述装置包括：物联网传感器、数据发送模块、驱动控制电路和显示模块；所述物联网传感器与所述数据发送模块连接，所述数据发送模块与所述驱动控制电路连接，所述数据发送模块与所述显示模块连接；所述物联网传感器，用于监测当前环境的粉尘浓度，并将所述粉尘浓度对应的监测信号发送至所述数据发送模块；所述数据发送模块，用于将所述监测信号发送至所述驱动控制电路和所述显示模块；所述驱动控制电路，用于在所述监测信号对应的粉尘浓度大于预设浓度时输出驱动控制信号，以驱动空气净化器工作；所述显示模块，用于展示所述监测信号对应的粉尘浓度。由于本实用新型是通过物联网传感器检测当前环境的粉尘浓度，数据发送模块将粉尘浓度对应的监测信号发送至驱动控制电路，驱动控制电路根据监测信号驱动空气净化器工作，显示模块实时展示监测信号对应的粉尘浓度，能够使用户及时了解空气质量，并在空气中粉尘浓度高时，自动控制空气净化器工作，能够及时净化空气。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本实用新型基于物联网的人居环境监测装置第一实施例的功能模块图；
28.图2为本实用新型基于物联网的人居环境监测装置第二实施例的驱动控制电路功能模块图；
29.图3为本实用新型基于物联网的人居环境监测装置一实施例的驱动控制电路的电路结构示意图。
30.附图标号说明：
31.标号名称标号名称10物联网传感器20数据发送模块30驱动控制电路40显示模块301滤波单元302放大单元303提示单元304驱动单元r1第一电阻c1第一电容r2第二电阻r3第三电阻h运算放大器r4第四电阻d1第一二极管d2第二二极管d3第三二极管r5第五电阻r6第六电阻k开关q三极管r7第七电阻j继电器
ꢀꢀ
32.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
35.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
36.参照图1，在本实用新型实施例中，所述基于物联网的人居环境监测装置，包括包括：物联网传感器10、数据发送模块20、驱动控制电路30和显示模块40；所述物联网传感器10与所述数据发送模块20连接，所述数据发送模块20与所述驱动控制电路连接30，所述数据发送模块20与所述显示模块40连接；
37.所述物联网传感器10，用于监测当前环境的粉尘浓度，并将所述粉尘浓度对应的监测信号发送至所述数据发送模块20。
38.可以理解的是，物联网传感器10可以是粉尘传感器，能够监测空气中的粉尘浓度，并根据粉尘浓度输出对应的电压信号，该电压信号即为监测电压。
39.在具体实现中，粉尘传感器实时监测空气中的粉尘浓度，并将监测到的粉尘浓度对应的电压信号即监测电压发送至数据发送模块。
40.所述数据发送模块20，用于将所述监测信号发送至所述驱动控制电路30和所述显示模块40。
41.应该理解的是，数据发送模块20可以是无线通信模块，也可以是有限通信模块；数据发送模块20将接收到的物联网传感器发送的监测电压分别发送至驱动控制电路30和显示模块40。
42.所述驱动控制电路30，用于在所述监测信号对应的粉尘浓度大于预设浓度时输出驱动控制信号，以驱动空气净化器工作。
43.可以理解的是，驱动控制电路30可在监测信号对应的粉尘浓度大于预设浓度时，输出驱动控制信号控制空气净化器工作；在监测信号对饮的粉尘浓度小于或等于预设浓度时，不输出驱动控制信号。
44.所述显示模块40，用于展示所述监测信号对应的粉尘浓度。
45.可以理解的是，显示模块能实时展示监测信号对应的粉尘浓度。
46.在具体实现中，粉尘传感器实时监测空气中的粉尘浓度，并将对应的电压信号发送至数据发送模块，数据发送模块将接收到的电压信号分别发送至驱动控制电路和显示模块，驱动控制电路在该电压信号对应的粉尘浓度大于预设浓度时，输出驱动控制信号控制空气净化器净化空气，显示模块将接收到的电压信号对应的粉尘浓度实时展示。
47.进一步地，为了在用户处于远程时，能够实时获知空气质量，所述基于物联网的人居环境监测装置还包括无线传输模块，所述无线传输模块与所述数据发送模块连接，所述无线传输模块，用于将所述监测信号发送至远程终端设备。
48.本实施例提出一种基于物联网的人居环境监测装置，所述装置包括：物联网传感器、数据发送模块、驱动控制电路和显示模块；所述物联网传感器与所述数据发送模块连接，所述数据发送模块与所述驱动控制电路连接，所述数据发送模块与所述显示模块连接；所述物联网传感器，用于监测当前环境的粉尘浓度，并将所述粉尘浓度对应的监测信号发送至所述数据发送模块；所述数据发送模块，用于将所述监测信号发送至所述驱动控制电路和所述显示模块；所述驱动控制电路，用于在所述监测信号对应的粉尘浓度大于预设浓度时输出驱动控制信号，以驱动空气净化器工作；所述显示模块，用于展示所述监测信号对应的粉尘浓度。由于本实用新型是通过物联网传感器检测当前环境的粉尘浓度，数据发送模块将粉尘浓度对应的监测信号发送至驱动控制电路，驱动控制电路根据监测信号驱动空气净化器工作，显示模块实时展示监测信号对应的粉尘浓度，能够使用户及时了解空气质量，并在空气中粉尘浓度高时，自动控制空气净化器工作，能够及时净化空气。
49.参照图2，基于上述第一实施例，提出基于物联网的人居环境监测装置第二实时例，所述驱动控制电路30包括滤波单元301、放大单元302、提示单元303和驱动单元304，所述滤波单元301与所述放大单元302连接，所述放大单元302与所述提示单元303连接，所述
放大单元302还所述驱动单元304连接；
50.所述滤波单元301，用于接收监测信号，并对所述监测信号滤波获得滤波信号。
51.可以理解的是，监测信号中包含的干扰信号会影响电路的稳定和控制的准确度，滤波单元能将监测信号中的干扰信号过滤，获得滤波信号。
52.所述放大单元302，用于根据所述滤波信号与基准电压信号输出放大信号。
53.应该理解的是，基准电压信号与预设粉尘浓度对应，可根据具体监测场景调整；放大单元将滤波信号和基准电压信号对应的电压值进行对比，根据对比结果输出放大信号。
54.所述提示单元303，用于根据所述放大信号输出对应的提示信息，以提示当前空气状况。
55.应该理解的是，提示信息可以是灯光信息，例如在滤波信号对应的电压值大于基准电压信号对应的电压值时，表示空气中的粉尘浓度超标，可以发出红色灯光提示，否则发出绿色灯光提示，以提示当前空气状况。
56.所述驱动单元304，用于根据所述放大信号输出驱动控制信号，以驱动空气净化器工作。
57.可以理解的是，在滤波信号对应的电压值大于基准电压信号对应的电压值时，表示空气中粉尘浓度超标，放大单元输出的电压信号为正电平，此时驱动单元输出驱动控制信号控制空气净化器工作。
58.进一步地，参考图3，为了将监测信号中的交流信号过滤，所述滤波单元301包括第一电阻r1和第一电容c1；
59.所述第一电阻r1的第一端为监测信号的输入端，所述第一电阻r1的第二端与所述第一电容c1的第一端连接，所述第一电容c1的第二端接地。
60.可以理解的是，第一电阻的第一端输入监测信号，由于输入的监测信号中可能存在交流信号，因此监测信号经过第一电阻后，通过第一电容将监测信号中的交流信号过滤。
61.进一步地，继续参考图3，为了将准确判断空气中的粉尘浓度是否大于预设粉尘浓度，所述放大单元包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和运算放大器h；
62.所述第二电阻r2的第一端接电压源，所述第二电阻r2的第二端与所述运算放大器h的反相输入端连接，所述第二电阻r2的第二端与所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端与所述运算放大器h的输出端连接，所述运算放大器h的输出端与所述第四电阻r4的第一端连接，所述运算放大器h的正相输入端与所述第一电阻r1的第二端连接。
63.可以理解的是，监测信号过滤后得到的过滤信号输入运算放大器的正相输入端，第二电阻为一个上拉电阻，将运算放大器反相输入端的电平控制在高电平，运算放大器的反相输入端还通过第三电阻与其输出端连接。
64.在具体实现中，例如滤波信号对应的电压值为va，电压源的电压为vb，运算放大器输出的电压为vout，则在其中为运算放大器的放大比例，在va大于vb时，运算放大器输出正电平，va小于vb时，运算放大器输出负电平。
65.进一步地，继续参考图3，为了在空气中的粉尘浓度大于预设粉尘浓度时，及时发出相应的提示信息，以提示空气质量异常，所述提示单元303包括第五电阻r5、第六电阻r6、第一发光二极管d1和第二发光二极管d2；
66.所述第一发光二极管d1的阳极与所述第四电阻r4的第二端连接，所述第一发光二极管d1的阴极与所述第五电阻r5的第一端连接，所述第五电阻r5的第二端接地，所述第二发光二极管d2的阴极与所述第四电阻r4的第二端连接，所述第二发光二极管d2的阳极与所述第六电阻r6的第一端连接，所述第六电阻r6的第二端接地。
67.应该理解的是，第一发光二极管为可发出红色光的二极管，第二发光二极管为可发出绿色光的二极管，第五电阻和第六电阻的作用是限流电阻，限制二极管所在支路的电流以保护二极管正常工作。
68.在具体实现中，在空气中的粉尘浓度小于预设浓度时，运算放大器输出负电平，此时第二发光二极管导通，发出绿色亮光，表明当前空气状况良好；在空气中的粉尘浓度大于预设浓度时，运算放大器输出正电平，此时第一发光二极管导通，发出红色亮光，表明空气中的粉尘浓度超标。
69.进一步地，继续参考图3，为了在空气中的粉尘浓度超标时，及时自动打开空气净化器对空气进行净化，所述驱动单元304包括第七电阻r7、三极管q、第三二极管d3、继电器j和开关k；
70.所述三极管q的基极与所述第四电阻r4的第二端连接，所述三极管q的集电极与所述第七电阻r7的第一端连接，所述第七电阻r7的第二端接地，所述三极管q的发射极与所述第三二极管d3的阳极连接，所述第三二极管d3的阴极接电压源，所述继电器j的第一端与所述三极管q的发射极连接，所述继电器j的第二端与电压源连接，所述继电器j控制所述开关k的通断。
71.可以理解的是，三极管的基极与运算放大器的输出端连接，在运算放大器输出端输出负电平时，三极管q截止，开关k处于断开状态；在运算放大器输出端输出正电平时，三极管q导通，继电器j工作，控制开关k闭合，out可以与空气净化器连接，在开关k闭合后，空气净化器上电工作；第七电阻为限流电阻，第三二极管为可保护继电器j。
72.本实施例提出的基于物联网的人居环境监测装置，其驱动控制电路包括滤波单元、放大单元、提示单元和驱动单元，所述滤波单元与所述放大单元连接，所述放大单元与所述提示单元连接，所述放大单元还所述驱动单元连接；所述滤波单元，用于接收监测信号，并对所述监测信号滤波获得滤波信号；所述放大单元，用于根据所述滤波信号与基准电压信号输出放大信号；所述提示单元，用于根据所述放大信号输出对应的提示信息，以提示当前空气状况；所述驱动单元，用于根据所述放大信号输出驱动控制信号，以驱动空气净化器工作。能够在空气中粉尘浓度超标时，及时发出提示信息并控制空气净化器工作，实现了空气净化器的智能控制。
73.为实现上述目的，本实用新型还提出一种基于物联网的人居环境监测设备，所述设备包括如上所述的装置。该设备的具体结构参照上述实施例，由于本设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
74.为实现上述目的，本实用新型还提出一种基于物联网的人居环境监测系统，所述系统包括如上所述的设备。
75.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变
换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。