本发明专利技术室内空气质量检测终端，含有箱体、风扇进出风口、LED指示灯、显示屏，其核心板包括微控制器模块和无线射频通信模块；传感器模块包括温湿度、一氧化碳、二氧化碳和空气质量传感器；LCD显示模块用于实时显示测量参数；电源模块为各模块提供电源；风扇模块用于壳体内外的空气流通；LED指示灯电路用红、绿、红绿双色提示终端的工作状态；扩展接口包括A/D转换接口和未被占用的I/O口。本发明专利技术的积极效果是：变单一成分检测为多种成分检测，能满足石化企业HSE管理的要求，检测的数据既可通过显示屏显示，也可经ZigBee无线传感器网络发送到控制室集中监控，能满足低成本、大规模布局的要求，便于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分析仪器(仪表)
，具体的是一种适用于石油化工企业室内空 气质量检测的终端。
技术介绍
随着石化工业的不断发展，该领域从业人员的队伍在不断壮大。为留住人才并发 挥人才的作用，应该为他(她)们提供好的工作环境并给予发展的机会。早在1996年，国际 知名的石化企业就率先提出了 “HSE”的概念。“HSE”是健康(Health)、安全(Safety)和环 境(Environment)三位一体管理体系的简称，其中对劳动者的工作环境提出了较高的要求， 而对室内空气质量的检测是保证较好的工作环境的手段之一。石化工业对设备间的组网有很高的要求既要求设备组网简单，少用电缆，又对成 本和安全有较高的要求；因此，有线网络很难发挥优势作用。以ZigBee技术为代表的无线 传感器网络正是针对这种情况提出的。ZigBee无线网络的最大优点就是低成本、低功耗、网 络容量大。利用Zigbee无线传感器网络能使数据的自动采集、分析和处理变得更加容易。 目前，在石化领域，人们已开始关注将室内空气质量的检测与ZigBee无线传感器网络结合 起来在室内的检测终端上设置多种传感器来检测空气中多种气体的含量，这样，不需要布 线就能对室内空气质量进行实时监测，从而提高企业防范风险的能力，更好地保障员工的 生命安全，也为企业的安全生产、提高工作效率发挥了巨大的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是，鉴于以上原因，提供一种室内空气质量检测终端，可利用ZigBee 无线传感器网对室内空气质量进行实时检测，满足石化企业HSE管理的要求。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为一种室内空气质量检测终端，含有箱体、风扇进风口、LED指示灯、显示屏、风扇出风口 以及核心板、传感器模块、LCD显示模块、电源模块、风扇模块、LED指示灯电路以及扩展接 口，其特征是，所述的核心板包括微控制器模块和无线射频通信模块；所述的传感器模块 包括温湿度传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器；所述的温湿度传 感器的温度量程为0 50°C，湿度量程为20 95%RH，能将测到的空气的温度和湿度转换 为数字信号并直接输入至微控制器模块的I/O 口 ；所述的一氧化碳传感器的量程为0 1000PPM，能将测到的空气中的一氧化碳含量转换为电流信号并输入至信号变换电路I，信 号变换电路I将其转换为电压信号，然后送至微控制器模块的A/D转换电路；所述的二氧化 碳传感器的量程为0 5000PPM，能通过下拉电阻R2将与浓度成线性关系的电压值送入微 控制器模块的AINO 口，进行A/D转换处理；所述空气质量传感器将测到的空气中的有毒气 体含量转换为相应的阻值并输入至信号变换电路III，信号变换电路3将阻值转换为电压 值，然后送至微控制器模块的A/D转换电路；所述的LCD显示模块用于实时显示测量参数， 便于现场直接观察；所述的电源模块为其他各模块提供所需电源；所述的风扇模块用于加快壳体内外的空气流通(提高设备的灵敏度，同时起散热的作用);所述的LED指示灯电路使 用红、绿、红绿双色灯提示终端设所处的工作状态；所述的扩展接口包括A/D转换接口和未 被占用的I/O 口。所述的核心板是将微控制器模块与无线射频通信模块结合起来的一个模块，设有 20个引脚包括8个PO 口、6个Pl 口、3个P2 口、RESET以及电源和接地。所述的微控制器模块包括8051内核和多路A/D转换电路，所述的8051内核与多 路A/D转换电路集成于同一芯片内。所述的扩展接口包括微控制器模块未被使用的A/D转换接口和普通I/O 口。所述的扩展接口在电路板上以插针接口的形式引出，当在使用中需要扩展其他的 外部传感器模块时，只需将外部传感器的输出信号接到电路板的扩展接口上。所述的风扇模块采用6cmX6cm、工作电压为5V的小风扇。本专利技术室内空气质量检测终端的应用软件是基于Z-Mack协议在应用层面进行 的设计，各种参数的采集和数据显示、发送的具体步骤为(1)当设定的某一时间到来时，检测终端自动依次采集温度值、湿度值、空气质量参数、 二氧化碳含量和一氧化碳含量；(2)温度值和湿度值是数字量，微控制器模块采集这两个数值时，根据传感器传送数据 时附带的校验码对温度和湿度的数值进行校验，舍弃错误数据；(3)空气质量参数、二氧化碳含量和一氧化碳含量是模拟量，微控制器模块采集这三个 值时需要进行滤波处理，即将多次采集到的数据进行排序，选取中间部分比较稳定的数据， 然后其求平均值作为测量值。本专利技术室内空气质量检测终端的积极效果是(1)变单一成分的检测为多种主要成分的检测，能满足石化企业HSE管理的要求；(2)检测终端检测到的数据既可通过显示屏现场显示，也可经ZigBee无线传感器网络 发送到控制室集中监控；(3)与ZigBee无线传感器网络的结合使之能满足低成本、大规模布局的要求，因此，便 于推广应用。附图说明附图1为本专利技术室内空气质量检测终端的外观结构示意图； 附图2为本专利技术室内空气质量检测终端的硬件构造示意图； 附图3为核心板模块的电路附图4为二氧化碳传感器模块的电路附图5为温湿度传感器模块的电路附图6为空气质量传感器模块的电路附图7为一氧化碳传感器模块的电路附图8为IXD显示模块的电路附图9为电源模块的电路附图10为风扇模块及LED指示灯的电路附图11为本专利技术室内空气质量检测终端检测程序的流程图；附图12为本专利技术室内空气质量检测终端数据采集程序的流程图； 图中的标号分别为1、箱体；2、风扇进风口； 3、LED指示灯；4、显示屏；5、风扇出风口。 具体实施例方式以下结合附图给出本专利技术一种室内空气质量检测终端的具体实施方式，但是应该 说明，本专利技术的实施不限于以下的实施方式。参见附图1。一种室内空气质量检测终端，含有箱体1、风扇进风口 2、LED指示灯 3、显示屏4和风扇出风口 5，在箱体1内设置核心板、传感器模块、IXD显示模块、电源模块、 风扇模块、LED指示灯电路以及扩展接口。箱体1可采用现有技术用金属或木材或塑料或 木塑材料等材料制作。在箱体1正面的上方设置风扇进风口 2，中间设置LED指示灯3，下 方设置显示屏4，风扇出风口 5设置在箱体1的侧面。参见附图2。核心板、传感器模块、IXD显示模块、电源模块、风扇模块、LED指示灯 电路及相关的连接电路(线)设置在箱体1内参见附图3。核心板选用成都无线龙开发的CC2530EM模块，该模块是基于TI公司 CC2530芯片开发的。CC2530芯片在无线传感器网络中的应用非常广泛，用QFN40封装， 6mmX6mm,体积很小，功耗非常低，其主要特点是兼容Z-stack协议栈，便于后续的软件开 发。CC2530芯片内部自带8路可配置的12位ADC，8051内核，256KB在线可编程i^alsh，8KB RAM,因此无需外扩A/D转换电路和存储器；硬件支持CSMA/CA，支持精确地数字化的接收信 号强度指示器(RSSI)/链路质量指示(LQI)；具有21个通用I/O引脚，可以配置成多种工 作方式，便于扩展外部电路。此外，它还包含看门狗定时器，能够在系统出现故障时自动重 启ο核心板是将CC2530芯片与射频天线有效地结合起来，设计成一个模块，引出20 个引脚包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种室内空气质量检测终端，含有箱体（１）、风扇进风口（２）、ＬＥＤ指示灯（３）、显示屏（４）、风扇出风口（５）以及核心板、传感器模块、ＬＣＤ显示模块、电源模块、风扇模块、ＬＥＤ指示灯电路以及扩展接口，其特征在于，所述的核心板包括微控制器模块和无线射频通信模块；所述的传感器模块包括温湿度传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器，所述的温湿度传感器的温度量程为０～５０℃，湿度量程为２０～９５％ＲＨ，能将测到的空气的温度和湿度转换为数字信号并直接输入至微控制器模块的Ｉ／Ｏ口；所述的一氧化碳传感器的量程为０～１０００ＰＰＭ，能将测到的空气中的一氧化碳含量转换为电流信号并输入至信号变换电路Ｉ，信号变换电路Ｉ将其转换为电压信号，然后送至微控制器模块的Ａ／Ｄ转换电路；所述的二氧化碳传感器的量程为０～５０００ＰＰＭ，能通过下拉电阻Ｒ２将与浓度成线性关系的电压值送入微控制器模块的ＡＩＮ０口，进行Ａ／Ｄ转换处理；所述空气质量传感器将测到的空气中的有毒气体含量转换为相应的阻值并输入至信号变换电路Ⅲ，信号变换电路Ⅲ将阻值转换为电压值，然后送至微控制器模块的Ａ／Ｄ转换电路；所述的ＬＣＤ显示模块用于实时显示测量参数，便于现场直接观察；所述的电源模块为其他各模块提供所需电源；所述的风扇模块用于加快壳体内外的空气流通；所述的ＬＥＤ指示灯电路使用红、绿、红绿双色灯提示终端设所处的工作状态；所述的扩展接口包括Ａ／Ｄ转换接口和未被占用的Ｉ／Ｏ口。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：凌志浩，王文虎，袁宜峰，沈永春，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31
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