一种长时HOCO与TVOC环境数据记录系统的制作方法

本发明涉及室内空气质量监测，特别涉及长时间连续监测和记录有害气体(如甲醛和总挥发性有机化合物)浓度的环境数据记录系统。

背景技术：

1、hoco(甲醛)和tvoc(总挥发性有机化合物)含量是评估室内空气质量的重要指标，目前市场上的hoco和tvoc测试仪器种类繁多，检测方法和原理也有多种，在准确度和测量简易程度方面有区别。

2、例如《室内空气质量标准》gb/t 18883-2002要求甲醛≤0.10毫克/立方米；《民用建筑工程室内环境污染控制标准》gb 50325-2020要求ⅰ类建筑甲醛≤0.07毫克/立方米，ⅱ类建筑甲醛≤0.08毫克/立方米；《居室空气中甲醛的卫生标准》gb/t 16127-1995要求甲醛≤0.08毫克/立方米。检测时需要将门窗密闭一段时间后进行采集仪器的读数。检测数据对于温度高度敏感，虽然国标有温度的范围规定，但也较为宽泛。在范围内上限温度和下限温度测量数据离散较大。主流的测试仪虽然能够检测室内空气中的有害气体浓度，但它们存在一些不足之处。首先，这些测试仪通常不能长时间记录测试结果，只能提供即时测量数据。这意味着用户无法获得有关室内空气质量的长期变化趋势，无法进行更深入的分析和评估。

3、现有的hoco和tvoc测试仪通常只能记录短暂的测量数据，这对于用户来说是一个限制。长期记录室内空气质量的变化对于了解污染源、评估改进措施的有效性以及保持良好的室内环境至关重要。因此，市场上需要更多能够长时间记录测试结果的测试仪器。

4、此外，现有的hoco和tvoc测试仪在测量范围和精度方面也存在一些不足。有些测试仪只能测量特定的有害气体，而不能全面评估室内空气的质量。另外，一些测试仪的测量范围较窄，无法满足不同环境下的需求。同时，测试仪的精度也可能受到限制，尤其是在低浓度范围内。这些限制可能导致测试结果的准确性不够，影响用户对室内空气质量的判断和决策。

5、除了上述不足之外，现有的hoco和tvoc测试仪在设计上也有一些局限性。一些测试仪较大且不便携，不方便携带到不同的测试场景。另外，一些测试仪的操作界面不够友好，使用起来较为复杂，限制了用户的便利性和使用体验。

6、总结起来，目前市场上的hoco和tvoc测试仪虽然能够检测室内空气中的有害气体浓度，但存在长时间记录能力不足、测量范围和精度有限、设计不便携等问题。为了满足用户对室内空气质量监测的需求，需要开发更具长时间记录功能、更广泛测量范围和更高精度的测试仪器。同时，测试仪的设计应更加便携和用户友好，提升用户体验。这样的改进将有助于提高室内空气质量监测的准确性和便利性，帮助用户创造更健康的室内环境。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在解决以下技术问题：

2、现有的hoco(甲醛)和tvoc(总挥发性有机化合物)测试仪器通常无法进行长时间的数据记录，这限制了用户对室内空气质量长期变化趋势的了解和分析。

3、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、本发明是基于互联网网络的，所有的hoco和tvoc数据采集终端均可以通过移动运营商的数据服务将数据上传至云服务器，云服务器中包含数据库服务。通过pc端可以使用配套的软件进行数据的查询，统计分析，图形图表的展示。对于采集终端的数量与数据记录的时长只不受限于服务器的带宽和处理性能，没有其它限制。

5、一种长时hoco与tvoc环境数据记录系统，包括网络连接模块，网络连接模块通过移动运营商数据服务实现互联网连接，其组成包括数据通信单元和天线单元。云服务器模块用于数据存储和处理，其组成包括云数据库、服务器处理单元。pc端软件应用模块实现数据查询、统计分析和图形展示功能。

6、采集终端模块用于环境数据采集和本地数据处理。其组成包括：供电部分：外部电源接口、电源模块、电源管理单元；数据通信部分：天线单元、数据通信单元；控制部分：中央处理器(mcu)；显示部分：oled显示模块；数据存储部分：sd卡模块；传感器部分：hcho电化学传感器、tvoc传感器、温度采集模块；辅助部分：风扇模块；

7、数据采集和处理模块：用于定时采集和处理环境数据；包括mcu控制逻辑、定时器、数据转换算法。

8、数据上传和通信模块：将采集的数据定期上传至云服务器。包括通信控制逻辑、数据打包和传输算法。

9、进一步的，所述电源模块包括电源接口模块：连接外部电源，提供采集模块的能源；为电池充电。电源管理模块：负责管理电池的充电和放电过程，以及提供稳定的电源供应给其他模块。电池模块：存储电能的装置，提供电源给整个系统。

10、进一步的，所述天线单元：用于接收和发送无线信号，实现与外部设备的数据通信。数据通信单元：负责将终端的所有数据上传至云服务器。

11、进一步的，中央处理器(mcu)，是整个系统的核心控制单元，负责控制和管理各个模块的工作。

12、进一步的，sd卡模块用于存储和读取数据，提供额外的数据存储空间。

13、进一步的，oled模块用于显示系统的信息和数据，提供用户界面。

14、进一步的，所述风扇模块用于散热，保持系统的温度在安全范围内。

15、进一步的，所述温度采集模块用于测量环境温度，提供温度数据给系统进行分析和控制。

16、进一步的，所述hcho电化学传感器模块用于检测室内空气中的甲醛(hcho)浓度，提供有害气体浓度数据。tvoc传感器模块：用于检测室内空气中的总挥发性有机化合物(tvoc)浓度，提供有害气体浓度数据。

17、这些模块共同工作，实现室内环境监测和数据采集的功能。电池提供电源，电源管理模块管理电源供应和充电过程。天线单元模块和数据通信模块实现与外部设备的数据交换和通信。mcu作为核心控制单元，管理各个模块的工作和数据处理。sd卡模块提供额外的数据存储空间，oled模块显示系统信息。温度采集模块和有害气体传感器模块负责监测室内环境的温度和有害气体浓度。风扇用于散热，保持系统的温度在安全范围内。

18、本发明采用的技术方案中网络连接模块确保所有hoco和tvoc数据采集终端可以实时连接至互联网，并将数据上传至云服务器。云服务器模块负责数据的接收、存储和基础处理，为pc端软件提供数据访问接口。pc端软件应用模块允许用户进行数据的查询、统计分析和图形化展示，支持长期数据趋势分析。采集终端模块集成各种传感器和控制单元，实时监测室内环境并处理采集数据，支持oled显示和sd卡数据存储。数据采集和处理机制由mcu控制，按设定频率(如每5秒)自动采集环境数据，包括hoco、tvoc浓度和温度，然后转换为标准单位并显示在oled屏上。数据上传和通信机制定期(例如每2小时)将sd卡中的数据上传至云服务器，支持4g和wifi模式，并在网络环境不佳时暂存数据于sd卡。软件查询功能模块为用户提供数据查询的图形化界面，支持时间范围选择和不同时间粒度的图形展示，提供终端名称选择等功能。

19、本发明通过提供一种具有长时间数据记录能力、便携性、综合数据分析和评估功能的hoco和tvoc环境数据记录系统，来解决上述技术问题。该系统基于互联网网络，可通过移动数据服务将数据上传至云服务器，并通过pc端软件进行数据的查询、统计分析和图形展示，从而实现对室内空气质量的长期、准确和全面监测。