基于Zigbee網絡的智能環境監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，包括自動檢測室內環境參數的智能化室內環境監測單元；基于Zigbee網絡的無線通信模塊，準確將環境監測信息反饋給控制主機及將控制信號傳遞到外聯自動環境凈化模塊的數據收發單元；用戶在移動設備上連接數據收發單元進行遠程控制的用戶端；在監測到室內環境參數超出設定閥值時，控制主機收到超閥值信號后，進行安全報警的報警模塊。通過Zigbee網絡的特性，安全穩定、及時準確地傳輸至用戶主機，通過一系列算法分析，將環境檢測檢點監測到的環境參數，實現有效的對室內環境進行自動凈化的目的。
【專利說明】基于Zigbee網絡的智能環境監測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種智能家居控制，尤其是涉及一種實現對室內環境進行監測和監控的室內環境監控系統。
【背景技術】
[0002]智能家居指的是用現代計算機及自動化技術，通過有效傳輸媒介，將信息服務、電器管理、安全防范、住宅自動化有機結合在一起，實現快捷高效的服務與管理；提供安全舒適、高效節能、方便的居住環境和生活空間。然而針對市內環境的監測控制更多的限于單點監測與控制，例如采用簡單的空氣凈化裝置等，然而這些不能達到更方便的實現對室內環境進行無線智能檢測與控制。
實用新型內容
[0003]本實用新型為解決現有家居環境監測控制中不能實現對室內環境進行無線智能檢測與控制等現狀而提供一種能更好的進行對室內環境無線監測與控制，實現自動凈化空氣的基于Zigbee網絡的智能環境檢測系統。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題所采用的具體技術方案為：一種基于Zigbee網絡的智能環境檢測系統，其特征在于：包括
[0005]用于自動檢測室內環境參數的智能化室內環境監測單元；
[0006]采用基于Zigbee網絡的無線通信模塊，用于準確將環境檢測信息反饋給控制主機及將控制信號傳遞到外聯自動環境凈化模塊的數據收發單元；
[0007]用于用戶在移動設備上連接數據收發單元進行遠程控制的用戶端；
[0008]用于在監測到室內環境參數超出設定閥值時，控制主機收到超閥值信號后，進行安全報警的報警模塊。
[0009]采用Zigbee自動組網技術，工作于2. 4GHz頻段，無需和主機人工對碼，它具有功耗低安全性高、兼容性好、實現成本低等優點；同時可延長信號的傳播范圍，采用自組網的形式，允許255個節點同時聯網，網絡容量相對較大，實現無線智能環境監控。及時自動檢測室內溫濕度，將室內各種氣體濃度以及煙霧、可吸入顆粒物濃度數據，通過Zigbee網絡的特性，安全穩定、及時準確地傳輸至用戶主機，通過一系列算法分析，將環境檢測檢點監測到的環境參數，通過控制主機進行，控制外購進配套使用的自動環境凈化模塊，實現有效的對室內環境進行自動凈化的目的，自動有效控制室內環境凈化設備，為用戶提供一個自動凈化、舒適的工作生活空間。
[0010]作為優選,所述的數據收發單元采用TCP/IP協議的Internet連接或基于Zigbee網絡的自組網連接。更有效安全，及時準確地將環境信息進行反饋處理、無線控制。
[0011]作為優選，所述的智能化室內環境監測單元中設有監測室內環境參數的傳感器。提高對室內環境各監測節點的各參數數據檢測精確度。
[0012]作為優選，所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、甲醛傳感器、空氣質量檢測器、煙霧傳感器和/或室內粉塵傳感器。提高對室內環境檢測節點的全面性，更全面的檢測獲得控制室內環境參數數據。
[0013]作為優選，所述的傳感器依次通過放大器、AD轉換電路連接至單片機或CPU，單片機或CPU將采集到的信息做預處理后，并通過Zigbee網絡發送至網關，網關轉發至控制主機進行數據進一歩處理。
[0014]作為優選，所述的智能化室內環境監測單元監測的室內環境有毒有害氣體參數包括檢測環境溫濕度、室內甲烷、一氧化碳、甲醛、硫化物、苯系蒸汽、天然氣濃度、室內煙霧濃度和/或室內PM2. 5濃度。高對室內環境各環境參數的檢測全面性，更全面的檢測獲得控制室內環境參數數據。
[0015]作為優選，所述的Zigbee網絡包括第一級Zigbee網絡、第二級Zigbee網絡和第三級Zigbee網絡。提高對每個環境監測節點的Zigbee自動組網技術利用效果，更好的實現無線遙控操作。
[0016]本實用新型的有益效果是：實現無線智能環境監控。及時自動檢測室內溫濕度，將室內各種氣體濃度以及煙霧、可吸入顆粒物濃度數據，通過Zigbee網絡的特性，安全穩定、及時準確地傳輸至用戶主機，通過一系列算法分析，有效控制室內環境凈化設備，為用戶提供一個自動浄化、舒適的工作生活空間。通過無線連接，便于系統的部署和安裝，不需要在用戶家中重新布線，更利于成本控制和產品推廣。對于室內環境的檢測可以不受空間限制，以節點方式布局，室內任意處均可放置；同時具有報警功能，當煙霧、甲烷、天然氣等室內環境參數經傳感器檢測超標時將會發送報警信號至控制主機，控制主機及時對室內環境進行發出自動凈化處理指令遙控操作。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】：
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進ー步的詳細說明。
`[0019]圖I是本實用新型基于Zigbee網絡的智能環境檢測系統的優選實施方式的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]圖I所示的實施例中，一種基于Zigbee網絡的智能環境檢測系統，包括
[0021]用于自動檢測室內環境參數的智能化室內環境監測單元10 ；
[0022]采用基于Zigbee網絡的無線通信模塊，用于準確將環境監測信息反饋給控制主機及將控制信號傳遞到外聯也即另外單獨購進配套、配合使用的自動環境浄化模塊30中的數據收發単元20 ;及時將環境檢測檢點監測到的環境參數，通過控制主機進行控制另外單獨購進配套使用的自動環境浄化模塊30，實現有效的對室內環境進行自動凈化的目的，達到自動有效控制室內環境凈化設備的效果。
[0023]用于用戶在移動設備上連接數據收發單元進行遠程控制的用戶端；
[0024]用于在監測到室內環境參數超出設定閥值時，控制主機收到超閥值信號后，進行安全報警的報警模塊。
[0025]數據收發單元采用TCP/IP協議的Internet連接或基于Zigbee網絡的自組網連接實現。智能化室內環境監測單元10將溫濕度傳感器節點、甲烷天然氣節點、ー氧化碳節點、煙霧節點、粉塵節點等處的環境監測節點進行智能環境監測數據，智能化室內環境監測単元10中設有監測室內環境參數的傳感器。所采用的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、甲烷傳感器、ー氧化碳傳感器、甲醛傳感器、空氣質量檢測器、煙霧傳感器和/或室內粉塵傳感器等；傳感器將檢測到的數據通過Zigbee網絡發至網關，網關轉發給上位機，期間上位機可以為有線連接或者無線連接；上位機處理完數據后可以通過網關將環境控制信息傳送給浄化裝置，若嚴重超標將進行報警。傳感器依次通過放大器、AD轉換電路連接至單片機或CPU，單片機或CPU將采集到的信息做預處理后，并通過Zigbee網絡發送至網關，網關轉發至控制主機進行數據進一歩處理。智能化室內環境監測單元監測的室內環境有毒、有害氣體參數包括檢測環境溫濕度、室內甲烷、一氧化碳、甲醛、硫化物、苯系蒸汽、天然氣濃度、室內煙霧濃度和/或室內PM2. 5濃度等。Zigbee網絡包括第一級Zigbee網絡（見圖中Zigbee)、第二級Zigbee網絡（見圖中Zigbeel)和第三級Zigbee網絡（見圖中Zigbee2)。智能化室內環境監測系統各監測節點監測得到數據通過第二級Zigbee網絡(見圖中Zigbeel)將數據收納至第一級Zigbee網絡（見圖中Zigbee)中，第一級Zigbee網絡(見圖中Zigbee)將經過控制主機進行對室內環境進行自動凈化的數據通過第三級Zigbee網絡(見圖中Zigbee2)傳發至自動環境浄化模塊30中的各需要自動凈化空氣質量的浄化參數，見圖中浄化I、浄化2、浄化3等所示。網關分別與第一級Zigbee網絡(見圖中Zigbee)和路由之間米用雙向通イ目模式。
[0026]本實用新型提供用戶使用移動客戶端對家庭紅外控制的電器，如空調、電視機等，實行遠程控制的功能；具體功能：環境監控節點自動檢測室內溫度、濕度、甲烷、ー氧化碳、甲醛、硫化物等的濃度，并綜合處理得出空氣質量情況，并顯示在節點的顯示屏上。遠程主機可發送相應指令讀取該節點的所有信息。每個用戶通過購買的環境檢測檢點以及其他模塊所使用的Zigbee模塊在交付用戶前配置好網絡頻段以及網絡號，安裝完畢上電即可自行組網，并且不對其他家庭自組網絡造成干擾。用戶安裝使用之前可根據自家室內布局，在任意處安裝環境檢測節點；同時用戶通過安裝客戶端軟件，輸入用戶名密碼即可登錄操作界面對室內環境經行監控，環境變量將在用戶端顯示和統計，超標值將以醒目色提醒用戶，嚴重超標項將報警。
[0027]盡管本文較多地使用了智能化室內環境監測單元、自動環境浄化模塊、數據收發単元、用戶端、報警模塊、Z igbee網絡、傳感器等術語；但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，其特征在于：包括 用于自動檢測室內環境參數的智能化室內環境監測單元； 采用基于Zigbee網絡的無線通信模塊，用于準確將環境監測信息反饋給控制主機及將控制信號傳遞到外聯配合使用自動環境凈化模塊的數據收發單元； 用于用戶在移動設備上連接數據收發單元進行遠程控制的用戶端； 用于在監測到室內環境參數超出設定閥值時，控制主機收到超閥值信號后，進行安全報警的報警模塊。
2.按照權利要求1所述的基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，其特征在于：所述的數據收發單元采用TCP/IP協議的Internet連接或基于Zigbee網絡的自組網連接。
3.按照權利要求1所述的基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，其特征在于：所述的智能化室內環境監測單元中設有監測室內環境參數的傳感器。
4.按照權利要求3所述的基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，其特征在于：所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、甲醛傳感器、空氣質量檢測器、煙霧傳感器和/或室內粉塵傳感器。
5.按照權利要求1或4所述的基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，其特征在于：所述的傳感器依次通過放大器、AD轉換電路連接至單片機或CPU，單片機或CPU將采集到的信息做預處理后，并通過Zigbee網絡發送至網關，網關轉發至控制主機進行數據進一步處理。
6.按照權利要求1所述的基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，其特征在于：所述的智能化室內環境監測單元監測的室內環境有毒有害氣體參數包括檢測環境溫濕度、室內甲烷、一氧化碳、甲醛、硫化物、苯系蒸汽、天然氣濃度、室內煙霧濃度和/或室內PM2. 5濃度。
7.按照權利要求1或2或3所述的基于Zigbee網絡的智能環境監測系統，其特征在于：所述的Zigbee網絡包括第一級Zigbee網絡、第二級Zigbee網絡和第三級Zigbee網絡。
【文檔編號】H04W84/18GK203376611SQ201320281125
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月22日 優先權日:2013年5月22日
【發明者】厲剛, 沈舒海, 易行, 胡珊逢, 華高堅 申請人:寧波市鎮海星科智能技術有限公司