基于Zigbee网络的智能环境监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于Zigbee网络的智能环境监测系统，包括自动检测室内环境参数的智能化室内环境监测单元；基于Zigbee网络的无线通信模块，准确将环境监测信息反馈给控制主机及将控制信号传递到外联自动环境净化模块的数据收发单元；用户在移动设备上连接数据收发单元进行远程控制的用户端；在监测到室内环境参数超出设定阀值时，控制主机收到超阀值信号后，进行安全报警的报警模块。通过Zigbee网络的特性，安全稳定、及时准确地传输至用户主机，通过一系列算法分析，将环境检测检点监测到的环境参数，实现有效的对室内环境进行自动净化的目的。
【专利说明】基于Zigbee网络的智能环境监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能家居控制，尤其是涉及一种实现对室内环境进行监测和监控的室内环境监控系统。
【背景技术】
[0002]智能家居指的是用现代计算机及自动化技术，通过有效传输媒介，将信息服务、电器管理、安全防范、住宅自动化有机结合在一起，实现快捷高效的服务与管理；提供安全舒适、高效节能、方便的居住环境和生活空间。然而针对市内环境的监测控制更多的限于单点监测与控制，例如采用简单的空气净化装置等，然而这些不能达到更方便的实现对室内环境进行无线智能检测与控制。
实用新型内容
[0003]本实用新型为解决现有家居环境监测控制中不能实现对室内环境进行无线智能检测与控制等现状而提供一种能更好的进行对室内环境无线监测与控制，实现自动净化空气的基于Zigbee网络的智能环境检测系统。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种基于Zigbee网络的智能环境检测系统，其特征在于：包括
[0005]用于自动检测室内环境参数的智能化室内环境监测单元；
[0006]采用基于Zigbee网络的无线通信模块，用于准确将环境检测信息反馈给控制主机及将控制信号传递到外联自动环境净化模块的数据收发单元；
[0007]用于用户在移动设备上连接数据收发单元进行远程控制的用户端；
[0008]用于在监测到室内环境参数超出设定阀值时，控制主机收到超阀值信号后，进行安全报警的报警模块。
[0009]采用Zigbee自动组网技术，工作于2. 4GHz频段，无需和主机人工对码，它具有功耗低安全性高、兼容性好、实现成本低等优点；同时可延长信号的传播范围，采用自组网的形式，允许255个节点同时联网，网络容量相对较大，实现无线智能环境监控。及时自动检测室内温湿度，将室内各种气体浓度以及烟雾、可吸入颗粒物浓度数据，通过Zigbee网络的特性，安全稳定、及时准确地传输至用户主机，通过一系列算法分析，将环境检测检点监测到的环境参数，通过控制主机进行，控制外购进配套使用的自动环境净化模块，实现有效的对室内环境进行自动净化的目的，自动有效控制室内环境净化设备，为用户提供一个自动净化、舒适的工作生活空间。
[0010]作为优选,所述的数据收发单元采用TCP/IP协议的Internet连接或基于Zigbee网络的自组网连接。更有效安全，及时准确地将环境信息进行反馈处理、无线控制。
[0011]作为优选，所述的智能化室内环境监测单元中设有监测室内环境参数的传感器。提高对室内环境各监测节点的各参数数据检测精确度。
[0012]作为优选，所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器、空气质量检测器、烟雾传感器和/或室内粉尘传感器。提高对室内环境检测节点的全面性，更全面的检测获得控制室内环境參数数据。
[0013]作为优选，所述的传感器依次通过放大器、AD转换电路连接至单片机或CPU，单片机或CPU将采集到的信息做预处理后，并通过Zigbee网络发送至网关，网关转发至控制主机进行数据进一歩处理。
[0014]作为优选，所述的智能化室内环境监测单元监测的室内环境有毒有害气体參数包括检测环境温湿度、室内甲烷、一氧化碳、甲醛、硫化物、苯系蒸汽、天然气浓度、室内烟雾浓度和/或室内PM2. 5浓度。高对室内环境各环境參数的检测全面性，更全面的检测获得控制室内环境參数数据。
[0015]作为优选，所述的Zigbee网络包括第一级Zigbee网络、第二级Zigbee网络和第三级Zigbee网络。提高对每个环境监测节点的Zigbee自动组网技术利用效果，更好的实现无线遥控操作。
[0016]本实用新型的有益效果是：实现无线智能环境监控。及时自动检测室内温湿度，将室内各种气体浓度以及烟雾、可吸入颗粒物浓度数据，通过Zigbee网络的特性，安全稳定、及时准确地传输至用户主机，通过一系列算法分析，有效控制室内环境净化设备，为用户提供一个自动浄化、舒适的工作生活空间。通过无线连接，便于系统的部署和安装，不需要在用户家中重新布线，更利于成本控制和产品推广。对于室内环境的检测可以不受空间限制，以节点方式布局，室内任意处均可放置；同时具有报警功能，当烟雾、甲烷、天然气等室内环境參数经传感器检测超标时将会发送报警信号至控制主机，控制主机及时对室内环境进行发出自动净化处理指令遥控操作。
[0017]【专利附图】
【附图说明】：
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进ー步的详细说明。
`[0019]图I是本实用新型基于Zigbee网络的智能环境检测系统的优选实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]图I所示的实施例中，一种基于Zigbee网络的智能环境检测系统，包括
[0021]用于自动检测室内环境參数的智能化室内环境监测单元10 ；
[0022]采用基于Zigbee网络的无线通信模块，用于准确将环境监测信息反馈给控制主机及将控制信号传递到外联也即另外单独购进配套、配合使用的自动环境浄化模块30中的数据收发単元20 ;及时将环境检测检点监测到的环境參数，通过控制主机进行控制另外单独购进配套使用的自动环境浄化模块30，实现有效的对室内环境进行自动净化的目的，达到自动有效控制室内环境净化设备的效果。
[0023]用于用户在移动设备上连接数据收发单元进行远程控制的用户端；
[0024]用于在监测到室内环境參数超出设定阀值时，控制主机收到超阀值信号后，进行安全报警的报警模块。
[0025]数据收发单元采用TCP/IP协议的Internet连接或基于Zigbee网络的自组网连接实现。智能化室内环境监测单元10将温湿度传感器节点、甲烷天然气节点、ー氧化碳节点、烟雾节点、粉尘节点等处的环境监测节点进行智能环境监测数据，智能化室内环境监测単元10中设有监测室内环境參数的传感器。所采用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、甲烷传感器、ー氧化碳传感器、甲醛传感器、空气质量检测器、烟雾传感器和/或室内粉尘传感器等；传感器将检测到的数据通过Zigbee网络发至网关，网关转发给上位机，期间上位机可以为有线连接或者无线连接；上位机处理完数据后可以通过网关将环境控制信息传送给浄化装置，若严重超标将进行报警。传感器依次通过放大器、AD转换电路连接至单片机或CPU，单片机或CPU将采集到的信息做预处理后，并通过Zigbee网络发送至网关，网关转发至控制主机进行数据进一歩处理。智能化室内环境监测单元监测的室内环境有毒、有害气体參数包括检测环境温湿度、室内甲烷、一氧化碳、甲醛、硫化物、苯系蒸汽、天然气浓度、室内烟雾浓度和/或室内PM2. 5浓度等。Zigbee网络包括第一级Zigbee网络（见图中Zigbee)、第二级Zigbee网络（见图中Zigbeel)和第三级Zigbee网络（见图中Zigbee2)。智能化室内环境监测系统各监测节点监测得到数据通过第二级Zigbee网络(见图中Zigbeel)将数据收纳至第一级Zigbee网络（见图中Zigbee)中，第一级Zigbee网络(见图中Zigbee)将经过控制主机进行对室内环境进行自动净化的数据通过第三级Zigbee网络(见图中Zigbee2)传发至自动环境浄化模块30中的各需要自动净化空气质量的浄化參数，见图中浄化I、浄化2、浄化3等所示。网关分别与第一级Zigbee网络(见图中Zigbee)和路由之间米用双向通イ目模式。
[0026]本实用新型提供用户使用移动客户端对家庭红外控制的电器，如空调、电视机等，实行远程控制的功能；具体功能：环境监控节点自动检测室内温度、湿度、甲烷、ー氧化碳、甲醛、硫化物等的浓度，并综合处理得出空气质量情况，并显示在节点的显示屏上。远程主机可发送相应指令读取该节点的所有信息。每个用户通过购买的环境检测检点以及其他模块所使用的Zigbee模块在交付用户前配置好网络频段以及网络号，安装完毕上电即可自行组网，并且不对其他家庭自组网络造成干扰。用户安装使用之前可根据自家室内布局，在任意处安装环境检测节点；同时用户通过安装客户端软件，输入用户名密码即可登录操作界面对室内环境经行监控，环境变量将在用户端显示和统计，超标值将以醒目色提醒用户，严重超标项将报警。
[0027]尽管本文较多地使用了智能化室内环境监测单元、自动环境浄化模块、数据收发単元、用户端、报警模块、Z igbee网络、传感器等术语；但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
【权利要求】
1.一种基于Zigbee网络的智能环境监测系统，其特征在于：包括 用于自动检测室内环境参数的智能化室内环境监测单元； 采用基于Zigbee网络的无线通信模块，用于准确将环境监测信息反馈给控制主机及将控制信号传递到外联配合使用自动环境净化模块的数据收发单元； 用于用户在移动设备上连接数据收发单元进行远程控制的用户端； 用于在监测到室内环境参数超出设定阀值时，控制主机收到超阀值信号后，进行安全报警的报警模块。
2.按照权利要求1所述的基于Zigbee网络的智能环境监测系统，其特征在于：所述的数据收发单元采用TCP/IP协议的Internet连接或基于Zigbee网络的自组网连接。
3.按照权利要求1所述的基于Zigbee网络的智能环境监测系统，其特征在于：所述的智能化室内环境监测单元中设有监测室内环境参数的传感器。
4.按照权利要求3所述的基于Zigbee网络的智能环境监测系统，其特征在于：所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器、空气质量检测器、烟雾传感器和/或室内粉尘传感器。
5.按照权利要求1或4所述的基于Zigbee网络的智能环境监测系统，其特征在于：所述的传感器依次通过放大器、AD转换电路连接至单片机或CPU，单片机或CPU将采集到的信息做预处理后，并通过Zigbee网络发送至网关，网关转发至控制主机进行数据进一步处理。
6.按照权利要求1所述的基于Zigbee网络的智能环境监测系统，其特征在于：所述的智能化室内环境监测单元监测的室内环境有毒有害气体参数包括检测环境温湿度、室内甲烷、一氧化碳、甲醛、硫化物、苯系蒸汽、天然气浓度、室内烟雾浓度和/或室内PM2. 5浓度。
7.按照权利要求1或2或3所述的基于Zigbee网络的智能环境监测系统，其特征在于：所述的Zigbee网络包括第一级Zigbee网络、第二级Zigbee网络和第三级Zigbee网络。
【文档编号】H04W84/18GK203376611SQ201320281125
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】厉刚, 沈舒海, 易行, 胡珊逢, 华高坚 申请人:宁波市镇海星科智能技术有限公司