[发明专利]一种校园区域环境空气质量监测系统及方法

权利要求书

1.一种校园区域环境空气质量监测系统，包括环境空气质量信息获取终端(1)、嵌入式主控制单元(2)和人机交互终端(3)，其特征在于：所述环境空气质量信息获取终端(1)经嵌入式主控制单元(2)连接人机交互终端(3)；所述环境空气质量信息获取终端(1)由传感器系统(4)和ZigBee无线网络(5)组成，传感器系统(4)获取环境空气质量信息数据，采集到的环境空气质量信息数据通过搭建的ZigBee无线网络(5)发往嵌入式主控制单元(2)；所述嵌入式主控制单元(2)由主控芯片(201)、报警模块(202)、显示模块(203)、电源模块(204)和WIFI模块(205)构成，对接收到的环境空气质量信息数据进行校验处理并通过WIFI模块(205)发往人机交互终端(3)；所述人机交互终端(3)由云平台服务器(301)、云服务端数据库(302)、移动手机端(303)和液晶显示屏(304)构成，实现多种人机交互终端，实时接收、显示、监测和管理校园区域环境空气质量信息。

2.根据权利要求1所述的校园区域环境空气质量监测系统，其特征在于：所述传感器系统(4)包括温度传感器(401)、湿度传感器(402)、CO传感器(403)、CO2传感器(404)、SO2传感器(405)、PM2.5传感器(406)和PM10传感器(407)；所述ZigBee无线网络(5)由若干ZigBee终端节点(501)、若干ZigBee路由节点(502)和一个ZigBee协调器(503)组成；传感器系统(4)中的各个传感器与ZigBee终端节点(501)相连，ZigBee终端节点(501)配合ZigBee路由节点(502)进行多路跳转将环境空气质量信息数据转发到ZigBee协调器(503)处汇聚起来，再通过接口发送至嵌入式主控制单元(2)。

3.根据权利要求2所述的校园区域环境空气质量监测系统，其特征在于：所述的ZigBee无线网络(5)，采用ZigBee网状网络拓扑结构将若干ZigBee终端节点(501)和若干ZigBee路由节点(502)均匀分布在教室内外，ZigBee终端节点(501)单独供电并连接传感器系统(4)，用来获取监测站点处的环境空气质量信息数据，ZigBee路由节点(502)实现消息转发功能，布置一个ZigBee协调器(503)来汇聚ZigBee无线网络(5)中所有ZigBee终端节点(501)发出的环境空气质量信息数据。

4.根据权利要求1所述的校园区域环境空气质量监测系统，其特征在于：所述嵌入式主控制单元(2)包括主控芯片(201)、报警模块(202)、显示模块(203)、电源模块(204)和WIFI模块(205)，所述主控制芯片(201)基于STM32F103系列芯片，接收ZigBee协调器(503)发送过来的环境空气质量信息数据，同时将有效的环境空气质量信息数据按照既定格式打包，WIFI模块(205)以TCP/IP协议实时将打包好的环境空气质量信息数据包发送至人机交互终端(3)；所述电源模块(204)的输出端与嵌入式主控制单元(2)的电源输入端相连；所述报警模块(202)、显示模块(203)、WIFI模块(205)均作为外围设备挂载在主控制芯片(201)上，依赖主控制芯片(201)接收环境空气质量信息获取终端(1)采集到的环境空气质量信息数据协同控制工作；所述显示模块(203)为嵌入式主控制单元(2)的液晶显示屏，用以显示环境空气质量信息及安全信息，所述环境空气质量信息包括传感器系统(4)中采集到的温度、湿度、一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等参数信息；所述安全信息是主控制芯片(201)把收到的各类环境空气质量信息数据与预先设定的阈值比较分析，反馈给用户的分析结果；所述报警模块(202)指蜂鸣器，当实时环境空气质量信息数据超过预定的阈值时，会发出报警音提示监测站点附近的人群。