[发明专利]分辨率可调节的多功能智能空气质量检测系统及检测方法

说明书

本发明涉及一种分辨率可调节的多功能智能空气质量检测系统及检测方法，具有一个或多个空气质量检测装置，以一个主节点或者以一个主节点与一个或多个副节点形式分布于监控区域内，每个空气质量检测装置均具有光敏传感单元、光源单元及外壳，其中，光源单元和光敏传感器单元分别通过螺纹以可调节光柱长度的方式连接于外壳端部两侧；外壳为圆筒状结构，其上设有空气入口。本发明采用大直径透镜，增加了光柱范围中空气的摄入量，提高了装置的检测灵敏度，可以通过改变标尺的长度来改变光柱的长度，进而改变了装置的分辨率，方便数据上传，取代了传统的单点测试，检测结果更加真实有效，扩大了监测区域范围。

技术领域

本发明涉及一种空气质量智能检测技术，具体地说是一种分辨率可调节的多功能智能空气质量检测系统及检测方法。

背景技术

大气染污是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境。现代工业化生产使空气污染日益加剧，污染物一进入大气，就会稀释扩散。风越大，大气湍流越强，大气越不稳定，污染物的稀释扩散就越快；反之，则污染物的稀释扩散就慢。在后一种情况下，特别是在出现逆温层时，污染物往往可积聚到很高浓度，造成严重的大气污染事件。降水虽可对大气起净化作用，但因污染物大气污染随雨雪降落，大气污染会转变为水体污染和土壤污染。可见对空气质量的监测对保护人类赖以生存的环境尤为重要。

目前，空气质量监测有很多局限，空气中的烟尘颗粒物浓度和二氧化碳浓度一般采用单点测量，即在一平方米范围内测PM10或PM2.5的浓度值，不能监测所有参数，更无法测得污染源的位置、染污空气漂移方向等，功能单一，检测结果不具代表性，监测的灵敏度低，分辨率差。

同时，原有装置占地面积大，重量大，不能移动，必须使用稳定的市电提供工作电源，能耗高，价格不菲。

发明内容

针对现有技术中空气质量检测装置监测区域小、检测结果不具代表性等不足，本发明要解决的问题是提供一种可监测多种参数、灵敏度高、分辨率高的分辨率可调节的多功能智能空气质量检测系统及检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种分辨率可调节的多功能智能空气质量检测系统，具有一个或多个空气质量检测装置，以一个主节点或者以一个主节点与一个或多个副节点形式分布于监控区域内，做为主节点的空气质量检测装置可以单独使用；做为副节点的空气质量检测装置通过自组网和主节点实现数据通讯，每个空气质量检测装置均具有光敏传感单元、光源单元及外壳，其中，光源单元和光敏传感器单元分别通过螺纹以可调节光柱长度的方式连接于外壳端部两侧；外壳为圆筒状结构，其上设有空气入口。

空气入口为由圆筒状外壳切割形成的马鞍形、方形或圆弧形凹口，空气入口的最深凹入点或最深凹入线设于圆筒状外壳的中心线上。

光源单元包括白光发生器和红外光发生器、第一凸透镜以及第一控制器，白光发生器和红外光发生器集成在一块电路板上，与第一控制器连接，二者的发光点均设于第一凸透镜入射光侧的焦距位置。

做为副节点的光敏传感器单元包括光敏传感模块、无线射频模块、第二控制器以及第二凸透镜，其中，光敏传感模块、无线射频模块以及第二控制器安装于一块无线网络处理板上，无线射频模块接有路由天线；光敏传感模块安装于第二凸透镜输出光侧的焦距位置，其将光信号转换为电信号送至第二控制器进行处理；副节点中无线射频模块将数据经天线上传至主节点中的无线射频模块。

做为主节点的光敏传感器单元是在副节点的光敏传感器单元结构上加设一GPRS模块；主节点中的无线射频模块接收副节点中无线射频模块传来的数据，连同自身数据一同经GPRS模块发送至基站，再由基站上传至服务器。

外壳上设有带分辨率刻度值的标尺，标尺刻度值对应不同的光柱长度。