本發明涉及智能甲醛檢測系統領域,特別是一種基于zigbee技術的智能甲醛檢測系統及方法。
背景技術:
甲醛,化學式hcho或ch2o,式量30.03,又稱蟻醛。無色氣體,有特殊的刺激氣味,對人眼、鼻等有刺激作用。氣體相對密度1.067(空氣=1),液體密度0.815g/cm3(-20℃)。熔點-92℃,沸點-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的濃度最高可達55%,通常是40%,稱做甲醛水,俗稱福爾馬林(formalin),是有刺激氣味的無色液體。有強還原作用,特別是在堿性溶液中。能燃燒,蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限7%-73%(體積)。著火溫度約300℃。
甲醛的主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用,甲醛在室內達到一定濃度時,人就有不適感。大于0.08m3的甲醛濃度可引起眼紅、眼癢、咽喉不適或疼痛、聲音嘶啞、噴嚏、胸悶、氣喘、皮炎等。新裝修的房間甲醛含量較高,是眾多疾病的主要誘因。生活中對人體造成傷害的甲醛,可以說無處不在。涉及的物品包括家具、木地板;童裝、免燙襯衫;快餐面、米粉;水泡魷魚、海參、牛百葉、蝦仁;甚至小汽車。不難看出,衣、食、住、行——我們生活最重要的四件事,甲醛竟然全部染指了,無處不在的甲醛讓人憂心忡忡。紡織物中的甲醛甲醛在纖維制品中,主要用于染色助劑以及提高防皺、防縮效果的樹脂整理劑。甲醛可以使紡織物的色澤鮮艷亮麗,保持印花、染色的耐久性,又能使棉織物防皺、防縮、阻燃。因此,甲醛被廣泛應用于紡織工業中。用甲醛印染助劑比較多的是純棉紡織品,市售的“純棉防皺”服裝或免燙襯衫,大都使用了含甲醛的助劑,穿著時可能釋放出甲醛。童裝中的甲醛主要來自保持童裝顏色的鮮艷美觀的染料和助劑產品,以及服裝印花中所使用的粘合劑。因此,濃艷和印花的服裝一般甲醛含量偏高,而素色服裝和無印花圖案童裝甲醛含量則較低。這些含有甲醛的服裝在貯存、穿著過程中都會釋放出甲醛,特別是兒童服裝和內衣釋放的甲醛所產生的危害性最大。甲醛為國家明文規定的禁止在食品中使用的添加劑,在食品中不得檢出,但不少食品中都不同程度檢出了甲醛的存在。⑴存在于水發食品中。由于甲醛可以保持水發食品表面色澤光亮,可以增加韌性和脆感,改善口感,還可以防腐,如果用它來浸泡海產品,可以固定海鮮形態,保持魚類色澤。因此,甲醛已經被不法商販廣泛用于泡發各種水產品中。市場上已經檢出甲醛的水發食品主要有:鴨掌、牛百葉、蝦仁、海參、魚肚、鯧魚、章魚、墨魚、帶魚、魷魚頭、蹄筋、海蟄、田螺肉、墨魚仔等,其中蝦仁、海參和魷魚中的甲醛含量較高。⑵存在于面食、蘑菇或豆制品中。甲醛可以增白,改變色澤,故甲醛常被不法商販用來熏蒸或直接加入到面食、蘑菇或豆制品中,不法商販用“吊白塊”熏蒸有關食品增白時,也可以在食品中殘留甲醛。已經檢出甲醛的有關食品有:香菇、花菇、米粉、粉絲、腐竹等。室內空氣中甲醛已經成為影響人類身體健康的主要污染物,特別是冬天的空氣中甲醛對人體的危害最大。我國家庭空氣中的甲醛來源主要有以下幾個方面:⑴用作室內裝飾的膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材。生產人造板使用的膠粘劑以甲醛為主要成分,板材中殘留的和未參與反應的甲醛會逐漸向周圍環境釋放,是形成室內空氣中甲醛的主體。⑵用人造板制造的家具。一些廠家為了追求利潤,使用不合格的板材,或者在粘接貼面材料時使用劣質膠水,板材與膠水中的甲醛嚴重超標。⑶含有甲醛成分并有可能向外界散發的其他各類裝飾材料,如貼墻布、貼墻紙、化纖地毯、油漆和涂料等。室內空氣中甲醛濃度的大小與以下四個因素有關:室內溫度、室內相對濕度、室內材料的裝載度(即每立方米室內空間的甲醛散發材料表面積)、室內空氣流通量。在高溫、高濕、負壓和高負載條件下會加劇甲醛散發的力度。通常情況下甲醛的釋放期可達3~10年之久。甲醛還來自生活的其它方面。⑴甲醛可來自化妝品、清潔劑、殺蟲劑、消毒劑、防腐劑、印刷油墨、紙張等。⑵泡沫板條作房屋防熱、御寒與絕緣材料時,在光與熱高溫下使泡沫老化、變質產生合成物而釋放甲醛。⑶烴類經光化合能生成甲醛氣體,有機物經生化反應也能生成甲醛,在燃燒廢氣中也含有大量的甲醛,如每燃燒1000l汽油可生成7kg甲醛氣體,甚至點燃一支香煙也有0.17mg甲醛氣體生成。⑷甲醛還來自于車椅座套、坐墊和車頂內襯等車內裝飾裝修材料,以新車甲醛釋放量最突出。⑸甲醛也來自室外空氣的污染,如工業廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧等在一定程度上均可排放或產生一定量的甲醛。
zigbee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。分別具有傳輸速率最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s,主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。該技術始于2002年,近十年發展迅速,在工業、物聯網上有著廣泛的應用前景。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明提出了基于zigbee技術的智能甲醛檢測系統,利用zigbee無線時時了解所在環境每個角落的甲醛濃度。
本發明采用以下方案實現:一種基于zigbee技術的智能甲醛檢測系統,其特征在于:包括遠程監控模塊、本地監控模塊及甲醛檢測節點;所述遠程監控模塊通過互聯網與本地監控模塊連接;所述甲醛檢測節點通過zigbee無線網絡與本地監控模塊連接。
在本發明一實施例中,所述甲醛檢測節點包括終端節點及與其相連接的甲醛濃度傳感器、排氣扇、報警裝置、顯示屏。
在本發明一實施例中,所述本地監控模塊包括處理器及與其相連接的協調器、無線路由器。
進一步的,所述本地監控模塊還包括pc及智能終端;pc及智能終端分別通過局域網與無線路由器連接。
進一步的,所述本地監控模塊還包括一與處理器連接的顯示屏。
在本發明一實施例中,所述遠程監控模塊包括pc及智能終端。
在本發明一實施例中,所述甲醛濃度傳感器采用ms1100甲醛濃度傳感器。
在本發明一實施例中,所述zigbee無線網絡節點采用ti的cc2530芯片,其組網方式為星型網絡。
在本發明一實施例中,所述處理器采用內核為cortex-m3的stm32f103zet6芯片。
本發明還提供一種基于zigbee技術的智能甲醛檢測方法,其包括以下步驟:步驟s1:每個zigbee終端節點利用甲醛傳感器采集當前環境的甲醛濃度;步驟s2:先判斷當前甲醛濃度是否超出預先設定的甲醛濃度閥值,如果沒有超過該閥值將數據顯示在本節點的顯示屏上并通過zigbee無線網絡傳給協調器,如果超過該閥值則啟動報警系統和排氣扇后再將數據顯示在顯示屏上和傳給協調器;步驟s3:等甲醛濃度降低到該設定值后再關閉報警系統和排氣扇;步驟s4:協調器收到甲醛濃度數據后利用串口傳給本地監控的處理器進行數據分析、存儲和在顯示屏上顯示,再通過無線路由器將數據分享給本地pc和智能終端;步驟s5:用戶可以利用遠程智能終端和pc通過互聯網查看每個節點的甲醛濃度數據;步驟s6:每個甲醛檢測節點都有設定好的地址,節點的甲醛濃度閥值通過遠程監控和本地監控的用戶端利用每個節點的地址定點或批量修改某些節點的閥值,或利用每個節點的可觸屏控制顯示屏進行修改該閥值。
本發明能時時檢測當前環境的甲醛濃度、多個節點檢測并充分利用無線傳輸的特點把每個節點連接在一起、數據統一管理等特點,用戶方便時時了解自己所在環境每個角落的甲醛濃度。
附圖說明
圖1是本發明的系統結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步解釋說明。
本發明提供一種基于zigbee技術的智能甲醛檢測系統,其包括遠程監控模塊、本地監控模塊及甲醛檢測節點;所述遠程監控模塊通過互聯網與本地監控模塊連接;所述甲醛檢測節點通過zigbee無線網絡與本地監控模塊連接。
在本發明一實施例中,所述甲醛檢測節點包括終端節點及與其相連接的甲醛濃度傳感器、排氣扇、報警裝置、顯示屏。
在本發明一實施例中,所述本地監控模塊包括處理器及與其相連接的協調器、無線路由器。
進一步的,所述本地監控模塊還包括pc及智能終端;pc及智能終端分別通過局域網與無線路由器連接。
進一步的,所述本地監控模塊還包括一與處理器連接的顯示屏。
在本發明一實施例中,所述遠程監控模塊包括pc及智能終端。
在本發明一實施例中,所述甲醛濃度傳感器采用ms1100甲醛濃度傳感器。
在本發明一實施例中,zigbee無線網絡節點采用ti的cc2530芯片,其組網方式為星型網絡,且除一個協調器(coordinator)外其他甲醛檢測節點都為終端節點(end)。cc2530是用于2.4ghz、ieee802.15.4、zigbee和rf4ce應用的一個真正的片上系統(soc)解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強大的網絡節點。cc2530采用了適應2.4-ghzieee802.15.4的rf收發器,低功耗,微控制器,8-kbram和許多其他強大的功能。cc2530有四種不同的閃存版本:cc2530f32,cc2530f64,cc2530f128,cc2530f256,分別具有32,64,128,256kb的閃存。cc2530擁有不同的運行模式,使得它適應超低功耗要求的系統。運行模式之間的轉換時間短進一步確保了低能源消耗。
本發明具體實施例的結構示意圖參見圖1。
較佳的,本發明的顯示屏均采用lcd顯示屏。
本發明還提供一種基于zigbee技術的智能甲醛檢測方法,其包括以下步驟:步驟s1:每個zigbee終端節點利用甲醛傳感器采集當前環境的甲醛濃度;步驟s2:先判斷當前甲醛濃度是否超出預先設定的甲醛濃度閥值,如果沒有超過該閥值將數據顯示在本節點的顯示屏上并通過zigbee無線網絡傳給協調器,如果超過該閥值則啟動報警系統和排氣扇后再將數據顯示在顯示屏上和傳給協調器;步驟s3:等甲醛濃度降低到該設定值后再關閉報警系統和排氣扇;步驟s4:協調器收到甲醛濃度數據后利用串口傳給本地監控的處理器進行數據分析、存儲和在顯示屏上顯示,再通過無線路由器將數據分享給本地pc和智能終端;步驟s5:用戶可以利用遠程智能終端和pc通過互聯網查看每個節點的甲醛濃度數據;步驟s6:每個甲醛檢測節點都有設定好的地址,節點的甲醛濃度閥值通過遠程監控和本地監控的用戶端利用每個節點的地址定點或批量修改某些節點的閥值,或利用每個節點的可觸屏控制顯示屏進行修改該閥值。
以上是本發明的較佳實施例,凡依本發明技術方案所作的改變,所產生的功能作用未超出本發明技術方案的范圍時,均屬于本發明的保護范圍。