[发明专利]环境检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子技术领域，特别涉及一种环境检测装置。

背景技术

在现有的周围环境监控技术中，气体探测器、温湿度探测器的种类比较多，包括半导体薄膜型、电化学反应型、电阻型等，并且现有的气体探测器包括气体检测单元和信号变送单元，该气体检测单元和该信号变送单元分别封装在单独的壳体内，因此，该气体探测器体积大，其外形尺寸一般大于20cmx20cmx20cm，在不规则的空间内不便于安装。要实现较大环境范围内的气体和温湿度监测还需要将感测探头、PLC系统和远程显示装置用电缆连接，成本较大。当断电或者电池损坏的时候，感测探头工作时间极短，甚至无法工作，而且危险发生时不利于处于危险境况中的人员逃离危险境况。

中国专利文献CN103471021公开了一种压电照明板，具体涉及楼道照明。它是由橡胶压气板、压电发电片阵列、光敏开关电路、蓄电池、LED灯组成。橡胶压气板通过脚踏使气囊阵列中的空气压力增加使压电发电片受压发电；白天时，光敏开关处于截止状态，LED灯不发光，压电发电片所发电能储存在蓄电池内，晚间光敏开关导通，LED灯发光。上述专利文献主要用于解决发电效率的问题，仅仅是实现压电照明，也没有揭露具体的控制方法，同时不具有气体种类、气体浓度监测和环境温度及湿度的检测功能。

发明内容

为了解决现有周围环境监控技术中的问题，降低成本，实现对周围环境比较复杂情况下的检测，本发明提供了一种环境检测装置。

所述技术方案如下：

一种环境检测装置，用于检测环境中的气体浓度和温湿度，所述装置包括衬底，所述衬底上集成有多个发电模块及与所述发电模块电连接的气敏传感检测模块和控制模块；所述发电模块包括沉积于所述衬底上的下电极、沉积于所述下电极上的第一压电薄膜和沉积于第一压电薄膜上的上电极；所述气敏传感检测模块包括沉积于所述衬底上的第二压电薄膜和沉积于所述第二压电薄膜上的输入电极、气敏薄膜和输出电极，所述气敏薄膜设置于所述输入电极与所述输出电极之间；所述气敏传感检测模块与所述控制模块电连接，用于将所测气体浓度信号和环境温湿度信号传输至所述控制模块；所述控制模块内设置有判断模块，用于判断所测气体浓度或者环境温湿度是否超过设定值。

所述的气敏薄膜为TiO₂薄膜、ZnO薄膜、CdO薄膜和Fe₃O₂薄膜中的一种或几种。

所述衬底上还设有蓄电池和逆变器，所述蓄电池的电极输出端与所述控制模块电连接，所述蓄电池的电极输入端通过所述逆变器与所述发电模块电连接。

所述衬底上还设有扬声模块，所述扬声模块与所述控制模块电性连接，用于输出报警声音信号。

所述衬底上还设有照明警示模块，所述照明警示模块与所述控制模块电连接，用于照明和输出报警光学信号。

所述照明警示模块为OLED模块或LED模块。

所述控制模块、照明警示模块分置于所述衬底的两端，所述发电模块、扬声模块和气敏传感检测模块依次位于所述控制模块和照明警示模块之间。。

本发明所提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)本发明在衬底上沉积发电模块，其利用压电材料兼具压电效应、逆压电效应及其声表面波效应3个物理原理的特点实现电源供给，将气敏传感检测模块和控制模块也设置于衬底上，将气敏传感检测模块和控制模块分别与发电模块连接，实现传感器件对环境气体浓度和温湿度的检测，通过控制模块中的判断模块对所测气体浓度信号和温湿度信号与预定的设定值进行比对，判断是否对外发出预警警示。本发明所提供的环境检测装置的外形尺寸为：5cmx5cmx1um，尺寸较小，便于安装，可以实现气体种类、浓度监测和环境温湿度监测，同时，本发明还在衬底上设置了扬声模块和照明警示模块，在危险发生时候起到照明指示和声光预警的作用，便于人员逃生。

(2)本发明可以微型化、维度自由化，便于安装，可以检测周围环境比较复杂的境况，便于实时在线监控；同时该结构可以充分利用周围环境中的机械能，危险发生后，在系统断电时可以充分利用照明警示模块进行自身来发电进行持续监控和便于人员逃生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的第一种实施例的环境检测装置结构示意图；