本實(shí)用新型屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

空氣質(zhì)量是當(dāng)今公眾密切關(guān)注的問題之一。自工業(yè)革命以來，人們?yōu)榱松钏降奶岣撸誀奚罅凯h(huán)境質(zhì)量為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。如今各種城市較差的居住環(huán)境及呼吸道疾病的出現(xiàn)迫使人們開始關(guān)注空氣質(zhì)量，并開始對(duì)污染物研究。

空氣中各種各樣的污染物大多是由人類生產(chǎn)生活所帶來的，能夠?qū)θ藗儺a(chǎn)生危害的大約就有上百種。特別地，影響較大且對(duì)環(huán)境危害比較嚴(yán)重的主要有：一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO₂)、二氧化硫(SO₂)、粉塵、烴類化合物、硫化氫(HS)、氯化氫(HCl)和光化學(xué)氧化劑等。

為了公眾的健康考慮，也為了公眾能夠及時(shí)了解空氣質(zhì)量，需要對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)監(jiān)測。但是，現(xiàn)有的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)通常存在如下問題：1、污染物監(jiān)測量少，對(duì)好多污染物沒有進(jìn)行有效監(jiān)測；2、不便于公眾實(shí)時(shí)的查看和了解。3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)缺陷，迫切需要研制一種新型的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，該空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并能實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果的共享。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其包括多個(gè)環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備，其特征是，所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備用于監(jiān)測空氣質(zhì)量和確定其所處的位置，并且所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備通過監(jiān)測數(shù)據(jù)訪問接口與監(jiān)測中心相連并通過所述監(jiān)測數(shù)據(jù)訪問接口將所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備監(jiān)測到的空氣質(zhì)量和確定的位置發(fā)送給所述監(jiān)測中心，所述監(jiān)測中心將接收到的空氣質(zhì)量和確定的位置存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，用戶終端通過用戶端數(shù)據(jù)訪問接口與所述監(jiān)測中心相連以通過所述用戶端數(shù)據(jù)訪問接口獲得當(dāng)前位置的空氣質(zhì)量和查看指定位置的空氣質(zhì)量。

進(jìn)一步地，其中，所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備包括多個(gè)空氣質(zhì)量傳感器、GPS定位器、處理器和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，其中，所述多個(gè)空氣質(zhì)量傳感器用于對(duì)所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備所處位置的空氣中的各參數(shù)含量進(jìn)行定量檢測并將檢測所獲得的各參數(shù)含量發(fā)送給所述處理器，所述GPS定位器用于確定所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備所處的位置，所述處理器用于對(duì)所述各參數(shù)含量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換從而形成相應(yīng)的各參數(shù)含量值，所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊用于將所述各參數(shù)含量值和所處的位置發(fā)送到所述監(jiān)測中心。

更進(jìn)一步地，其中，所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備進(jìn)一步包括液晶顯示屏，所述液晶顯示屏與所述處理器相連用于顯示所述各參數(shù)含量值。

再進(jìn)一步地，其中，所述多個(gè)空氣質(zhì)量傳感器包括甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、二氧化氮傳感器、PM2.5傳感器、PM10傳感器、臭氧傳感器和溫濕度傳感器。

其中，所述PM2.5傳感器為光學(xué)濃度檢測傳感器。

進(jìn)一步地，所述PM10傳感器為灰度傳感器。

更進(jìn)一步地，所述二氧化碳傳感器為紅外氣體傳感器。

此外，其中，所述監(jiān)測中心包括無線通信模塊。

進(jìn)一步地，其中，所述用戶終端包括智能手機(jī)和電腦。

本實(shí)用新型的空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)具有如下有益技術(shù)效果：

(1)、可以掌握當(dāng)前的空氣質(zhì)量，進(jìn)而全面的了解空氣中污染物的變化規(guī)律。

(2)、可以實(shí)時(shí)檢測空氣污染物的變化情況,可以及時(shí)預(yù)測到污染事件的發(fā)生。

(3)、可以為環(huán)境保護(hù)國策做出重要的貢獻(xiàn)，對(duì)空氣質(zhì)量的檢測能夠?yàn)槿祟惖沫h(huán)境保護(hù)大業(yè)提供方便的保護(hù)對(duì)象以及需要取締的對(duì)象。

(4)、能提高廣大市民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，讓市民知道城市中生活的安全需要靠大家一起來維護(hù)，讓大家相互監(jiān)督從而為環(huán)境保護(hù)工作做出根本性的突破。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖；

圖2是環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備的構(gòu)成示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所采用的PM2.5傳感器的內(nèi)部原理圖；

圖4是本實(shí)用新型所采用的PM10傳感器的內(nèi)部原理圖；

圖5是本實(shí)用新型所采用的一氧化碳傳感器的內(nèi)部原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，實(shí)施例的內(nèi)容不作為對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制。

圖1示出了本實(shí)用新型的空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1。其中，所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1用于監(jiān)測空氣質(zhì)量和確定其所處的位置。所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1通過監(jiān)測數(shù)據(jù)訪問接口2與監(jiān)測中心3相連并通過所述監(jiān)測數(shù)據(jù)訪問接口2將所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1監(jiān)測到的空氣質(zhì)量和確定的位置發(fā)送給所述監(jiān)測中心3。

在本實(shí)用新型中，如圖2所示，所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1包括多個(gè)空氣質(zhì)量傳感器、GPS定位器、處理器和網(wǎng)絡(luò)通信模塊。其中，所述多個(gè)空氣質(zhì)量傳感器用于對(duì)所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1所處位置的空氣中的各參數(shù)含量進(jìn)行定量檢測并將檢測所獲得的各參數(shù)含量發(fā)送給所述處理器。所述GPS定位器用于確定所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1所處的位置。通過所述GPS定位器，可以確定監(jiān)測出的空氣質(zhì)量屬于哪個(gè)位置。所述處理器用于對(duì)所述各參數(shù)含量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換從而形成相應(yīng)的各參數(shù)含量值。所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊用于將所述各參數(shù)含量值和所處的位置發(fā)送到所述監(jiān)測中心3。

在本實(shí)用新型中，優(yōu)選地，所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1進(jìn)一步包括液晶顯示屏。所述液晶顯示屏與所述處理器相連用于顯示所述各參數(shù)含量值。這樣，位于所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1附近的人不需要使用用戶終端就可以直接獲得所處位置的空氣質(zhì)量信息。

在本實(shí)用新型中，更優(yōu)選地，所述多個(gè)空氣質(zhì)量傳感器包括甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、二氧化氮傳感器、PM2.5傳感器、PM10傳感器、臭氧傳感器和溫濕度傳感器。

其中，所述PM2.5傳感器為光學(xué)濃度檢測傳感器。優(yōu)選地，本實(shí)用新型選用日本夏普公司開發(fā)的一款光學(xué)濃度檢測傳感器GP2Y1010AU0F對(duì)直徑小于2.5μm的顆粒物濃度進(jìn)行檢測。此傳感器利用光敏原理，也就是將檢測空氣中的塵埃所反射的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并根據(jù)顆粒物濃度與輸出脈沖高度成一定線性關(guān)系來判斷顆粒物濃度含量。該傳感器模塊的紅外發(fā)光二極管(IRED)和光敏三極管(PD)呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)分布,其實(shí)物圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。其檢測原理為灰塵或煙霧顆粒通過防塵通氣孔進(jìn)入裝置，紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線到顆粒物上，光敏三極管接收其反射光信號(hào)，并通過放大電路轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

所述PM10傳感器為灰度傳感器。優(yōu)選地，本實(shí)用新型采用韓國SYHITECH專利產(chǎn)品DSM501灰塵傳感器對(duì)直徑小于10μm的顆粒物濃度進(jìn)行檢測。如圖4所示，該傳感器采用PWM脈寬調(diào)制輸出，內(nèi)部含有氣流發(fā)生器，可以自動(dòng)將外部氣體吸入傳感器內(nèi)。顆粒物濃度的檢測原理采用粒子計(jì)數(shù)原理，即利用光的散射原理檢測散射光的強(qiáng)度，再根據(jù)粒子散射光的強(qiáng)度與粒徑的函數(shù)關(guān)系得出粒子直徑，從而計(jì)算出單位體積內(nèi)顆粒物的絕對(duì)個(gè)數(shù)。

本實(shí)用新型采用MQ-7一氧化碳傳感器對(duì)CO濃度進(jìn)行檢測。如圖5所示，其檢測原理是依據(jù)CO能夠吸收波長為4.67μm的紅外福射能量，紅外福射能量的改變會(huì)引起振幅壓力脈沖改變，改變后的壓力脈沖經(jīng)過毛細(xì)管作用在差動(dòng)式薄膜微音器上，導(dǎo)致電容量的變化，放大器把電容信號(hào)放大，再轉(zhuǎn)變?yōu)榕c濃度成正相關(guān)的直流電流測量值。MQ-7一氧化碳傳感器由微型AL2O3陶瓷管、Sn02敏感層、測量電極和加熱器構(gòu)成。敏感元件固定在填充活性炭的過濾腔體內(nèi)，進(jìn)一步減弱了氮氧化物、焼類等氣體的干擾。一氧化碳傳感器模塊中安置加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。

所述二氧化碳傳感器為紅外氣體傳感器。優(yōu)選地，本實(shí)用新型選用CO₂/G-40紅外氣體傳感器對(duì)二氧化碳進(jìn)行檢測。本傳感器采用非色散紅外線(NDIR)技術(shù)，該技術(shù)是根據(jù)紅外吸收原理進(jìn)行檢測的。該原理主要是通過氣體對(duì)光的波長和強(qiáng)度不同反應(yīng)來確定該氣體在紅外區(qū)的吸收峰和氣體濃度。紅外發(fā)光管發(fā)出寬頻段紅外光線，與CO₂相關(guān)的頻譜被該傳感器檢測后，轉(zhuǎn)化成易于檢測的電信號(hào)，然后由放大電路進(jìn)行放大，最后經(jīng)過相應(yīng)補(bǔ)償后即可得到CO₂測量值。

本實(shí)用新型采用WSP1110型半導(dǎo)體NO₂傳感器對(duì)NO₂的濃度進(jìn)行檢測。該傳感器采用先進(jìn)的平面生產(chǎn)工藝，在微型AL₂O₃陶瓷基片上形成加熱器和金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料，用電極引線引出，封裝在金屬管座、管帽內(nèi)。當(dāng)有被檢測氣體存在時(shí)，空氣中該氣體的濃度越高，傳感器的電導(dǎo)率就越高。模塊使用了簡單的電路即可將這種電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與氣體濃度對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。

本實(shí)用新型采用MS2610傳感器對(duì)O₃的濃度進(jìn)行檢測,該傳感器采用在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(Sn0₂)作為氣敏材料。其檢測原理為：當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在0₃氣體時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨檢測環(huán)境0₃濃度的增加而增大。傳感器模塊使用簡單的轉(zhuǎn)換電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。

本實(shí)用新型采用選用的電化學(xué)式甲醛傳感器HCHO-101進(jìn)行甲醛濃度監(jiān)測。其檢測原理是當(dāng)甲醛氣體擴(kuò)散到傳感器里面以后，和內(nèi)部的溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)產(chǎn)生電流，經(jīng)過I/V轉(zhuǎn)化后進(jìn)行AD采樣即可得到相應(yīng)的甲醛濃度。

本設(shè)實(shí)用新型選用DHT11傳感器模塊進(jìn)行溫濕度檢測。該傳感器內(nèi)部傳感器由一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)測溫元件構(gòu)成，是一種復(fù)合式傳感器，輸出只有數(shù)字信號(hào)。

本實(shí)用新型使用多種空氣質(zhì)量傳感器，使得日常生活中的不可見的污染源不再隱形，克服了國內(nèi)的只能單一測量某種氣體或者需要專業(yè)人員進(jìn)行操作的情況，能夠?qū)τ泻怏w的超標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)相應(yīng)的測量和分析結(jié)果進(jìn)行顯示。

同時(shí)，在本實(shí)用新型中，所述監(jiān)測中心3將接收到的空氣質(zhì)量和確定的位置存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫4中。用戶終端通過用戶端數(shù)據(jù)訪問接口5與所述監(jiān)測中心3相連以通過所述用戶端數(shù)據(jù)訪問接口5獲得當(dāng)前位置的空氣質(zhì)量和查看指定位置的空氣質(zhì)量。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)查看。

在本實(shí)用新型中，優(yōu)選地，所述監(jiān)測中心3包括無線通信模塊。一方面便于用戶終端與其進(jìn)行無線通信以查看空氣質(zhì)量；另一方便便于其向所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1發(fā)送監(jiān)測命令。例如，其每隔半個(gè)小時(shí)向所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1發(fā)送一次監(jiān)測命令，所述環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備1接收到監(jiān)測命令之后，使得各傳感器啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)空氣的監(jiān)測。

最后，在本實(shí)用新型中，所述用戶終端包括智能手機(jī)6和電腦7。所述智能手機(jī)6使得用戶可以隨時(shí)隨地了解其所處位置的空氣質(zhì)量以及其想了解的位置的空氣質(zhì)量。所述電腦7便于監(jiān)管部門使用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣質(zhì)量的監(jiān)管和分析等。

本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。