一种基于物联网的空气质量监测设备及监测方法与流程

1.本发明涉及空气质量监测领域，尤其涉及一种基于物联网的空气质量监测设备及监测方法。


背景技术：

2.城市环境空气质量监测点可分为城市点、区域点、背景点、污染监控点、路边交通点5类。其中，环境空气质量评价城市点最受关注，重点反映城市建成区的空气质量整体状况和变化趋势，参与城市空气质量评价。我国环境空气质量评价城市点的常规监测项目为so2、nox、co、pm10、pm2.5，其他监测项目为tsp、pb、苯并芘、氟化物及其他有毒有害污染物。多数城市评价点实现连续自动监测，只有少部分为手动监测。
3.目前使用的空气质量监测设备其可以基于物联网实现远程数据的传递，然而，其在使用的过程中，由于空气质量检测传感器等部分在非监测时段是一直处于暴露在外界的状态。在长时间使用后，其容易被外界因素腐蚀，容易缩短使用寿命，其次，长时间暴露在外界，其表面也容易吸附灰尘，过多的灰尘会导致空气质量检测传感器检测精度下降甚至报废，由于其上未设置处理机构，工作人员定期去清理也比较麻烦，不便于降低工作人员的负担。


技术实现要素：

4.(一)发明目的
5.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于物联网的空气质量监测设备及监测方法，以解决背景技术中的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为达到上述技术目的，一方面，本发明提供了一种基于物联网的空气质量监测设备及监测方法：
8.其包括壳体机构以及设置于壳体机构上的出口通道，壳体机构内设置有用于对空气质量进行检测的可从出口通道内穿过的空气质量监测传感器，壳体机构包括固定于底板上的中空座、固定于中空座上的箱体，还包括：
9.遮挡机构；所述遮挡机构设置于箱体上并用于在空气质量监测传感器缩回壳体机构内时，对出口通道进行遮挡；
10.移动机构；所述移动机构设置于箱体内并与遮挡机构联动连接，在所述遮挡机构的作用下，在出口通道打开后驱使空气质量监测传感器从箱体内伸出；
11.清理机构；所述清理机构设置于箱体内并与移动机构联动连接，在移动机构的作用下联动的转动对空气质量监测传感器进行清理；
12.过滤干燥处理机构；所述过滤干燥处理机构设置于箱体内，其用于对清理机构清理下的灰尘进行处理并对空气质量监测传感器进行干燥；
13.物联网通讯装置；所述物联网通讯装置设置于箱体上，其用于将空气质量监测传
感器检测的空气数据远距离传输到空气监测中心。
14.所述箱体的顶部设置有竖向的矩形插槽，所述遮挡机构包括活动插接于矩形插槽内的内螺纹管，所述中空座内固定有输出端与控制组件电连接的伺服电机，伺服电机的输出端固定有与壳体机构转动连接的螺纹杆，螺纹杆螺纹连接于内螺纹管内，所述内螺纹管的上端固定有位于箱体顶部的顶板，且顶板一端的底部固定有盖合于出口通道一侧的遮挡板。
15.优选的，所述移动机构包括固定于箱体底部内壁上的竖向的固定板，固定板上端的左侧固定有多个纵向排布的导向杆，各个所述导向杆上均滑动套装有套管，且套管的端部固定有所述空气质量监测传感器，相邻两个套管之间固定有固定块；
16.所述矩形插槽的一侧壁设置有与箱体内部连通的竖向滑槽，竖向滑槽内滑动配合有固定滑块，所述固定滑块的一端与内螺纹管的下端固定，且固定滑块的另一端固定有竖向的升降板，所述升降板的顶部固定有竖向的齿条，所述升降板上设置有驱动槽，且驱动槽内滑动配合有连接销，连接销的端部固定有倾斜设置的连接杆，连接杆的上端与位于外部的对应所述套管转动连接。
17.优选的，所述清理机构包括固定于箱体顶部内壁上的安装板，安装板上转动安装有呈环形的空心清理环，空心清理环套装于空气质量监测传感器的外侧，所述空心清理环的内侧壁上均布有刷毛和出气孔，出气孔与空心清理环的空心腔连通；
18.所述安装板上设置有转动杆，空心清理环的外侧设置有与连通的进气孔，各个所述空心清理环靠近固定板的一端均固定套装有齿圈，相邻两个齿圈啮合。
19.优选的，所述清理机构还包括固定于箱体顶部内壁上的固定座，固定座上转动安装有转动杆，所述转动杆的长端固定有齿轮，且齿轮与齿条啮合，所述安装板的一侧设置有与箱体顶部内壁固定的导向竖杆，且导向竖杆上滑动套装有中空齿条；
20.所述中空齿条与位于最后侧的齿圈啮合，所述固定滑块上端的一侧固定有矩形框，所述转动杆的短端固定有滑动配合于矩形框内的驱动销。
21.优选的，所述箱体内设置有固定于安装板和导向竖杆下端的隔板，所述过滤干燥处理机构包括固定于箱体内并位于隔板内侧的气泵和过滤箱，所述过滤箱的进气端连通纵向的两端封闭的导气管，导气管上连通有两列吸气管，两列吸气管分别对称设置在空心清理环的两端；
22.单列吸气管包括多个吸气管，吸气管的数量和位置均与空心清理环对应，所述气泵的进气端与过滤箱的出气端连通，所述气泵通过导气管与连通。
23.优选的，所述顶板的顶部固定有，且连接有固定于中空座内的蓄电池，蓄电池设置于伺服电机的一侧。
24.优选的，所述导向杆伸入套管内的一端固定有矩形限位块，且矩形限位块滑动配合于套管内，所述箱体的顶部设置有用于供齿条穿过的矩形孔。
25.优选的，所述箱体的上固定有控制组件和显示屏，所述控制组件包括定时器和控制器，定时器与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与显示屏和物联网通讯装置均电连接，控制器的输入端与空气质量监测传感器电连接。
26.另一方面，我们提供一种基于物联网的空气质量监测设备的监测方法，包括以下步骤：
27.步骤1，将检测设备安装在需要检测空气质量的位置，并通过定时器设定检测时间，当达到设定的检测时间时，控制器控制伺服电机工作驱使螺纹杆转动，在螺纹杆的螺纹作用下，设置的内螺纹管、顶板、固定滑块和升降板整体上移，此时，连接销在驱动槽内滑动且连接销位置不变，内螺纹管上移带动顶板和遮挡板上移，此时，遮挡板外漏出来；
28.步骤2，在升降板上移的过程中，齿条会跟随升降板上移，并驱使齿轮转动，转动的齿轮带动转动杆转动，此时，转动杆在矩形框内滑动并带动矩形框和中空齿条上下往复运动，此时，齿圈和空心清理环往复转动，转动的空心清理环带动刷毛动作对空气质量监测传感器外侧灰尘进行清理；
29.步骤3，刷毛从空气质量监测传感器上清理的灰尘在过滤箱的作用下通过吸气管吸入过滤箱内过滤，继而对空气质量监测传感器上的灰尘进行清理，而过滤箱内的活性炭还能够吸湿，吸湿后干燥的空气通过导气管进入内，并从出气孔出来吹向空气质量监测传感器，进而对空气质量监测传感器干燥；
30.步骤4，在升降板继续上移时，驱动槽的下端与连接销接触并推动连接销上移，此时，连接杆的上端推动套管左移，使空气质量监测传感器穿过出口通道并从壳体机构内出来对空气质量进行检测；
31.步骤5，检测后空气质量监测传感器将检测到的空气质量数据传递给控制器，控制器对数据处理后控制物联网通讯装置将数据远距离发送到检测中心，同时控制伺服电机工作，使空气质量监测传感器回到箱体内。
32.从以上技术方案可以看出，本技术具有以下有益效果：
33.本发明能够根据设定时间自动驱使空气质量监测传感器从箱体内伸出对空气质量进行检测，其次，在遮挡板上移开启的过程中，能够联动的驱使空心清理环往复转动带动刷毛往复转动对空气质量监测传感器上的灰尘进行清理，同时结合气泵和过滤箱使用，能够很好的对空气质量监测传感器进行干燥并对灰尘进行过滤，避免空气质量监测传感器上灰尘影响后续的检测精度。
34.本发明中，在空气质量监测传感器清理灰尘后，在遮挡板继续上移时，能够自动将空气质量监测传感器从箱体内推出，继而便于对空气质量进行检测，且检测后，空气质量监测传感器能够回到箱体内，且遮挡板会自动将出口通道堵住，进而能够对空气质量监测传感器进行保护，延长空气质量监测传感器的使用寿命。
35.本发明不仅能够用于对环境质量进行检测，且还能够利用物联网将检测的数据进行远距离传输，进而不需要工作人员定期到监测设备处记录数据，使得监测工作更加便利。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
37.图1为本发明提供的一种基于物联网的空气质量监测设备的结构示意图。
38.图2为本发明提供的一种基于物联网的空气质量监测设备的空心清理环俯视布置示意图。
39.图3为本发明提供的一种基于物联网的空气质量监测设备的导向杆布置示意图。
40.图4为本发明提供的一种基于物联网的空气质量监测设备的空心清理环侧视布置示意图。
41.图5为本发明提供的一种基于物联网的空气质量监测设备的空气质量监测传感器伸出状态示意图。
42.图6为本发明提供的一种基于物联网的空气质量监测设备的进气孔布置示意图。
43.图7为本发明提供的一种基于物联网的空气质量监测设备的套管内部结构示意图。
44.附图说明：1壳体机构、101底板、102中空座、103箱体、2出口通道、3遮挡机构、31内螺纹管、32顶板、33遮挡板、34伺服电机、35螺纹杆、4空气质量监测传感器、5移动机构、51固定板、52导向杆、53套管、54连接杆、55连接销、56升降板、57固定滑块、58驱动槽、59齿条、510固定块、6清理机构、61安装板、62空心清理环、63刷毛、64出气孔、65进气孔、66齿圈、67中空齿条、68导向竖杆、69矩形框、610转动杆、611固定座、612齿轮、613驱动销、7过滤干燥处理机构、71气泵、72过滤箱、73导气管、74吸气管、8控制组件、9显示屏、10物联网通讯装置。
具体实施方式
45.下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构。
46.参照图1-7：
47.实施例一
48.一种基于物联网的空气质量监测设备，包括壳体机构1以及设置于壳体机构1上的出口通道2，壳体机构1内设置有用于对空气质量进行检测的可从出口通道2内穿过的空气质量监测传感器4，壳体机构1包括固定于底板101上的中空座102、固定于中空座102上的箱体103，还包括：遮挡机构3；遮挡机构3设置于箱体103上并用于在空气质量监测传感器4缩回壳体机构1内时，对出口通道2进行遮挡；移动机构5；移动机构5设置于箱体103内并与遮挡机构3联动连接，在遮挡机构3的作用下，在出口通道2打开后驱使空气质量监测传感器4从箱体103内伸出；清理机构6；清理机构6设置于箱体103内并与移动机构5联动连接，在移动机构5的作用下联动的转动对空气质量监测传感器4进行清理。
49.过滤干燥处理机构7；过滤干燥处理机构7设置于箱体103内，其用于对清理机构6清理下的灰尘进行处理并对空气质量监测传感器4进行干燥；物联网通讯装置10；物联网通讯装置10设置于箱体103上，其用于将空气质量监测传感器4检测的空气数据远距离传输到空气监测中心。具体的，物联网通讯装置10是现有技术，其可以实现远程数据的传递。其次，空气质量监测传感器4的数量是多个，其可以根据需要来设置，其为现有技术，可用于对空气质量进行检测。
50.需要说明的是，箱体103的顶部设置有竖向的矩形插槽，遮挡机构3包括活动插接
于矩形插槽内的内螺纹管31，中空座102内固定有输出端与控制组件8电连接的伺服电机34，伺服电机34的输出端固定有与壳体机构1转动连接的螺纹杆35，螺纹杆35螺纹连接于内螺纹管31内，内螺纹管31的上端固定有位于箱体103顶部的顶板32，且顶板32一端的底部固定有盖合于出口通道2一侧的遮挡板33。具体的，内螺纹管31的外侧形状为矩形，且其内侧沿长度方向设置有螺纹。
51.进一步的，移动机构5包括固定于箱体103底部内壁上的竖向的固定板51，固定板51上端的左侧固定有多个纵向排布的导向杆52，各个导向杆52上均滑动套装有套管53，且套管53的端部固定有空气质量监测传感器4，相邻两个套管53之间固定有固定块510；矩形插槽的一侧壁设置有与箱体103内部连通的竖向滑槽，竖向滑槽内滑动配合有固定滑块57，固定滑块57的一端与内螺纹管31的下端固定，且固定滑块57的另一端固定有竖向的升降板56，升降板56的顶部固定有竖向的齿条59，升降板56上设置有驱动槽58，且驱动槽58内滑动配合有连接销55，连接销55的端部固定有倾斜设置的连接杆54，连接杆54的上端与位于外部的对应套管53转动连接。
52.需要说明的是，顶板32的顶部固定有36，且36连接有固定于中空座102内的蓄电池，蓄电池设置于伺服电机34的一侧。导向杆52伸入套管53内的一端固定有矩形限位块，且矩形限位块滑动配合于套管53内，箱体103的顶部设置有用于供齿条59穿过的矩形孔。箱体103的上固定有控制组件8和显示屏9，控制组件8包括定时器和控制器，定时器与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与显示屏9和物联网通讯装置10均电连接，控制器的输入端与空气质量监测传感器4电连接。
53.实施例二
54.一种基于物联网的空气质量监测设备，其在实施例一的基础上，清理机构6包括固定于箱体103顶部内壁上的安装板61，安装板61上转动安装有呈环形的空心清理环62，空心清理环62套装于空气质量监测传感器4的外侧，空心清理环62的内侧壁上均布有刷毛63和出气孔64，出气孔64与空心清理环62的空心腔连通；安装板61上设置有转动杆610，空心清理环62的外侧设置有与601连通的进气孔65，各个空心清理环62靠近固定板51的一端均固定套装有齿圈66，相邻两个齿圈66啮合。
55.需要说明的是，清理机构6还包括固定于箱体103顶部内壁上的固定座611，固定座611上转动安装有转动杆610，转动杆610的长端固定有齿轮612，且齿轮612与齿条59啮合，安装板61的一侧设置有与箱体103顶部内壁固定的导向竖杆68，且导向竖杆68上滑动套装有中空齿条67。具体的，中空齿条67与位于最后侧的齿圈66啮合，固定滑块57上端的一侧固定有矩形框69，转动杆610的短端固定有滑动配合于矩形框69内的驱动销613。
56.本实施方式中，箱体103内设置有固定于安装板61和导向竖杆68下端的隔板，过滤干燥处理机构7包括固定于箱体103内并位于隔板内侧的气泵71和过滤箱72，过滤箱72的进气端连通纵向的两端封闭的导气管，导气管上连通有两列吸气管74，两列吸气管74分别对称设置在空心清理环62的两端。具体的，单列吸气管74包括多个吸气管，吸气管的数量和位置均与空心清理环62对应，气泵71的进气端与过滤箱72的出气端连通，气泵71通过导气管73与601连通。
57.实施例三
58.一种基于物联网的空气质量监测设备的监测方法，包括以下步骤：
59.步骤1，将检测设备安装在需要检测空气质量的位置，并通过定时器设定检测时间，当达到设定的检测时间时，控制器控制伺服电机34工作驱使螺纹杆35转动，在螺纹杆35的螺纹作用下，设置的内螺纹管31、顶板32、固定滑块57和升降板56整体上移，此时，连接销55在驱动槽58内滑动且连接销55位置不变，内螺纹管31上移带动顶板32和遮挡板33上移，此时，遮挡板33外漏出来；
60.步骤2，在升降板56上移的过程中，齿条59会跟随升降板56上移，并驱使齿轮612转动，转动的齿轮612带动转动杆610转动，此时，转动杆610在矩形框69内滑动并带动矩形框69和中空齿条67上下往复运动，此时，齿圈66和空心清理环62往复转动，转动的空心清理环62带动刷毛63动作对空气质量监测传感器4外侧灰尘进行清理；
61.步骤3，刷毛63从空气质量监测传感器4上清理的灰尘在过滤箱72的作用下通过吸气管74吸入过滤箱72内过滤，继而对空气质量监测传感器4上的灰尘进行清理，而过滤箱72内的活性炭还能够吸湿，吸湿后干燥的空气通过导气管73进入601内，并从出气孔64出来吹向空气质量监测传感器4，进而对空气质量监测传感器4干燥；
62.步骤4，在升降板56继续上移时，驱动槽58的下端与连接销55接触并推动连接销55上移，此时，连接杆54的上端推动套管53左移，使空气质量监测传感器4穿过出口通道2并从壳体机构1内出来对空气质量进行检测；
63.步骤5，检测后空气质量监测传感器4将检测到的空气质量数据传递给控制器，控制器对数据处理后控制物联网通讯装置10将数据远距离发送到检测中心，同时控制伺服电机34工作，使空气质量监测传感器4回到箱体103内。
64.还需要说明的是，在空气质量监测传感器4回程时，升降板56会率先下移，使驱动槽58的上端与连接销55相抵，此时，遮挡板33下移一段距离，且遮挡板33依然是位于出口通道2的上方，当升降板56继续下移时，连接销55下移通过连接杆54将空气质量监测传感器4拉入出口通道2和空气质量监测传感器4内，当空气质量监测传感器4完全进入出口通道2内时，遮挡板33的下端到达出口通道2的顶壁位置，在遮挡板33继续下移时回到原位时，空气质量监测传感器4也回到原位。为此，遮挡板33的上下移动并不会对空气质量监测传感器4的移动造成干扰。
65.上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。