[发明专利]一种基于智能移动终端的气体联合检测和报警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于智能移动终端的气体检测和报警系统，特别是完成一种或多种气体浓度的联合检测，并通过基于智能移动终端的应用软件完成数据分析，报警和数据上传。

 

背景技术

国民经济的发展在提高人民物质生活水平的同时，也在某些局部对环境带来了污染，比如：工厂有害气体的泄漏，不合格装修材料带来的有害家居或办公空气环境等，这些对于人们的身体健康带来了极大的危害，而且目前还没有能够得到有效改善。故对于工厂办公，家居生活环境空气质量的检测和报警很有必要得到人们的重视。目前已经有的多种有害气体检测和报警装置多是基于单片机式的一体式检测和报警，其处理和分析能力有限，存在有以下几个无法解决的问题。

由于所采用目前主流的气体传感器都是有着不超过2年的有效使用寿命，所以一旦寿命一到，这个检测设备就报废了。

没法支持此类气体传感器的更新换代，因为传感器的更新换代会导致分析软件算法等相关参数变化，而设备开发厂家因为成本的问题不可能回收设备给用户升级，这些设备也就废弃了，制造了很多的电子垃圾。

市面上的支持有害气体检测的设备，没法完成对于易燃易爆气体燃爆临界值的分析和检测，因为大多仅是对有害气体的检测和报警。

现有的检测设备没法把多种气体浓度数据结合地点，日期，时间，温度等参数一起归入一个数据库，而这个数据库对于环保和工程控制人员又是很重要的。

 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于智能移动终端和多种气体传感器组的方法，实现对于氧气，氯化氢，一氧化碳，甲醛，酒精，甲烷等单种或多种气体的联合检测。

数据采样和通讯模块，此模块可以把采样数据发送至智能移动终端。

移动终端应用软件模块（基于Android, iOS, Windows等），此模块所包括的应用软件对于来自多个传感器的数据进行分析，且根据用户的设定，给予不同等级的实时文字或声光报警。

支持设置云端服务器地址，支持基于智能移动终端内置GPS的位置信息，结合日期，时间，温度，气体浓度等组成数据上传，便于跨生活区，厂区或地区乃至跨国家间的信息统计和分析。

由于一般的传感器使用寿命有限，本发明支持更换传感器组，且利用软件的定期升级，通过升级数据库来支持新一代传感器，提高测试的精度和报警的准确度。

支持更换不同的传感器组板卡，可以检测多种易燃易爆气体的燃爆临界点，根据用户设置并予以及时报警。

由于智能终端的普及以及某些局部环境的空气条件恶化，此发明可以用于个人所处空气环境的实时监测和报警，以达到自我保护的目的。

 

具体实施方式

如图1所示，通过6个步骤来阐述整个系统的原理架构。

C1部分是用于单种或多种气体联合检测的模块，支持用户选择使用不同的传感器组板卡。

C2部分是将来自传感器的正比于气体浓度的电信号进行选择和放大的， 数模（AD）转换器对放大后信号进行采样和转换为数字信号（至少12bit），在和上层应用软件（APP）同步后，通过USB端口送出转换后的数据。

C3部分是具备3G/4G/Wifi和GPS功能的智能移动终端，其USB端口（支持OTG）在C1模块插入后即向上层应用软件发送器件枚举信息，然后C3作为主设备对C1模块供电，在上下层软件的配合通讯下，获得气体浓度信息数据。

C4部分是运行于智能终端上的应用软件（APP），在得到气体浓度信息数据，根据不同传感器（由用户在软件中设置）的精度补偿算法来换算出真实的气体浓度。

C5部分为应用软件（APP）的分支功能，根据得出的真实气体浓度已经用户设置的报警顶级，驱动智能终端作出文字，短消息（SMS）或声光报警。

C6部分也是应用软件（APP）的分支功能，根据用户设置，将气体浓度，日期，温度信息结合GPS等相关信息通过3G/4G/Wifi中的任何一种通讯模式上传至服务器。

如图-2-所示，划分为4各部分阐述详细工作过程。

D1部分是多种气体传感器组板卡，可以是自动（由上层应用软件让用户配置选择）选择当前的待测气体对应的传感器，信号放大电路会把传感器正比于气体浓度的电流信号转换为电压信号，然后AD转换器把电压信号转换为至少是12bit的数字信号，由微处理器把这个转换后的数字信号通过USB接口发出。