一种空气质量监测装置

1.本实用新型涉及空气质量监测技术领域，具体涉及一种空气质量监测装置。


背景技术：

2.环境监测是加强环境保护的基本手段，在很大程度上将直接影响环境保护的成效，最终关系到生态环境的发展和人们的身体健康。在环境保护实施中，环境监测是一种有效的预测环境直属污染和及时抑制污染扩散的方法，也是环境保护的重要环节，可为环境保护工作提供可靠的数据，为决策提供依据。传统的空气质量监测装置在恶劣的户外环境中使用时，空气中较大的砂石或颗粒容易对检测探头造成损坏，降低空气质量监测装置的使用寿命。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种空气质量监测装置，以解决在恶劣的户外环境中使用时，容易对检测探头造成损坏的问题。
4.第一方面，本实用新型提供了一种空气质量监测装置，包括壳体、检测室、检测模块、控制组件；壳体设有安装腔，安装腔的腔壁上设有连通至外部的连通口；检测室连接在连通口处，检测室的内腔通过连通口与安装腔连通，检测室上设有若干第一换气孔；检测模块固定在安装腔内，检测模块的检测探头穿过连通口伸置于检测室内，用于采集和监测环境状况数据；控制组件设置在壳体上，与检测模块通讯连接，接收检测模块发送的环境状况数据，并对环境状况数据进行处理传输和显示。
5.检测室上设有第一换气孔，检测探头伸置在检测室内，通过第一换气孔对空气质量进行检测，同时检测室可对外界较大的砂石或颗粒进行阻挡，避免其直接接触检测探头，既可对检测探头起到有效的防护作用，延长了空气质量监测装置的使用寿命，又确保了信息采集的精确性，适应性较强，可在户外的大风雨雪等恶劣天气下使用。
6.在一种可选的实施方式中，还包括过滤网，设置在连通口处，其上设有连接孔，检测探头穿过连接孔伸置于检测室内。
7.过滤网具有防尘作用，可有效阻挡空气中的杂质、灰尘等进入壳体的安装腔内，保证了安装腔内的整洁，为安装腔内的各个部件提供了良好的作业环境。
8.在一种可选的实施方式中，还包括换气扇，设置在检测室内，用于循环检测室内外的气体。
9.换气扇可实时更新检测室内的检测气体，使检测探头测量得到的环境状况数据更加准确。
10.在一种可选的实施方式中，还包括转运箱，壳体设置于转运箱的内部，转运箱的一侧设有拉杆，另一侧设有万向轮。
11.转运箱便于对空气质量监测装置的搬运携带，并方便根据检测需要随时移动到不同的位置，对不同的地点进行数据采样分析。
12.在一种可选的实施方式中，还包括弹性层，位于转运箱与壳体之间。
13.弹性层可起到缓冲和减震的作用，有助于保护空气质量监测装置，避免其在搬运的过程中与转运箱发生碰撞，而且还使转运箱更长久耐用。
14.在一种可选的实施方式中，转运箱上还设有第二换气孔，第二换气孔与第一换气孔的位置相对应，第一换气孔通过第二换气孔与转运箱外部连通。
15.第二换气孔使得空气质量监测装置在转运箱内部也可以对空气质量进行检测，使转运箱可起到对空气质量监测装置的防护作用。
16.在一种可选的实施方式中，控制组件包括数据处理模块和显示模块；数据处理模块固定在安装腔内，与检测模块通讯连接，用于接收检测模块发送的环境状况数据，并进行处理；壳体一侧设有显示孔，显示模块固定在安装腔内，与显示孔的位置相对应，且与数据处理模块通讯连接，用于读取并展示数据处理模块中的环境状况数据；便于现场实时进行环境状况数据的查看。
17.在一种可选的实施方式中，还包括数据传输模块和数据接收端；数据传输模块固定在安装腔内，与数据处理模块通讯连接，用于接收数据处理模块发送的环境状况数据，并上传至云端服务器中；数据接收端与云端服务器通讯连接，用于接收并显示云端服务器中的环境状况数据。
18.云端服务器能够为连接的每个空气质量监测装置设置对应的存储空间，以存储不同时间、不同地点检测得的环境状况数据，可以对不同地点设置的空气质量监测装置得到的环境状况数据进行存储；数据接收端可接收云端服务器中的环境状况数据，方便对不同地区的环境状况数据的收集整理，便于随时随地进行环境状况数据的查看和管理，极大地提高了空气质量监测的灵活性和及时性；使该空气质量监测装置既可作为高校工程训练教育教学使用，同时也可用于室内、农业大棚、新风换气系统、智能家居等领域，使用范围较为广泛。
19.在一种可选的实施方式中，还包括接线排、多个传感器接口和控制开关；接线排固定在安装腔内，与数据处理模块、数据传输模块和显示模块均电性连接；多个传感器接口位于显示孔的一侧，设于壳体上，与接线排电性连接，所述检测模块包括多个传感器，多个传感器接口用于分别连接多个传感器；控制开关位于传感器接口的一侧，设于壳体上，与接线排电性连接，用于控制空气质量监测装置的启停。
20.接线排将各个模块的线路相连接，起到信号（电流电压）传输的作用，既保证线路连接牢固，又简化接线操作，使得接线整齐美观，维护方便。通过传感器接口与传感器进行连接，可随时根据现场检测情况更换不同类型的传感器，使用更加方便。通过控制开关可随时根据需要控制空气质量监测装置的启动和关闭，提高使用的便捷性。
21.在一种可选的实施方式中，还包括电源接口，设于壳体上，并位于控制开关的一侧，与控制开关、检测模块、数据传输模块、数据处理模块和显示模块电性连接，电源接口适于与外部电源连接。
22.外部电源通过电源接口给空气质量监测装置供电，可供空气质量监测装置长时间不间断的使用。
23.在一种可选的实施方式中，还包括电源模块，固定在安装腔内，与控制开关、检测模块、数据传输模块、数据处理模块和显示模块电性连接。
24.在室外等无外部电源的情况下可通过电源模块进行供电，保证空气质量监测装置的正常工作。
25.在一种可选的实施方式中，转运箱上还设有观测槽，壳体上设有电源接口，观测槽用于观测显示孔、传感器接口、控制开关和电源接口。
26.观测槽便于现场实时对显示模块进行观测，且方便传感器接口、控制开关和电源接口的控制操作。
27.在一种可选的实施方式中，检测模块包括温湿度传感器、pm2.5传感器、噪音传感器、风速传感器、风向传感器中的一种或多种。
28.通过设置多个传感器，使得本实用新型中的空气质量监测装置具备同时检测空气中多种有害物质的功能，解决了相关技术中的空气质量监测装置存在检测单一性的问题。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
30.图1为本实用新型实施例的一种空气质量监测装置的壳体主视图；
31.图2为本实用新型实施例的壳体的一侧的结构安装示意图；
32.图3为本实用新型实施例的转运箱的结构示意图。
33.附图标记说明：
34.1、壳体；2、检测室；3、第一换气孔；4、检测模块；5、检测探头；6、过滤网；7、换气扇；8、转运箱；9、拉杆；10、万向轮；11、弹性层；12、数据处理模块；13、显示模块；14、接线排；15、传感器接口；16、控制开关；17、电源接口；18、观测槽；19、蓄电池；20、ac-dc电源； 21、工业网关； 22、天线区；23、电源线区。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.下面结合图1至图3，描述本实用新型的实施例。
37.根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种空气质量监测装置，包括壳体1、检测室2、检测模块4、控制组件；壳体1设有安装腔，安装腔的腔壁上设有连通至外部的连通口；检测室2连接在连通口处，检测室2的内腔通过连通口与安装腔连通，检测室2上设有若干第一换气孔3；检测模块4固定在安装腔内，检测模块4的检测探头5穿过连通口伸置于检测室2内，用于采集和监测环境状况数据；控制组件设置在壳体1上，与检测模块4通讯连接，接收检测模块4发送的环境状况数据，并对环境状况数据进行处理传输和显示。
38.检测室2上设有第一换气孔3，检测探头5伸置在检测室2内，通过第一换气孔3对空
气质量进行检测，同时检测室2可对外界较大的砂石或颗粒进行阻挡，避免其直接接触检测探头5，既可对检测探头5起到有效的防护作用，延长了空气质量监测装置的使用寿命，又确保了信息采集的精确性，适应性较强，可在户外的大风雨雪等恶劣天气下使用。
39.在一个实施例中，还包括过滤网6，设置在连通口处，其上设有连接孔，检测探头5穿过连接孔伸置于检测室2内。
40.过滤网6具有防尘作用，可有效阻挡空气中的杂质、灰尘等进入壳体1的安装腔内，保证了安装腔内的整洁，为安装腔内的各个部件提供了良好的作业环境。
41.在具体的实施方式中，检测室2位于壳体1的外侧。
42.在一个实施例中，还包括换气扇7，设置在检测室2内，用于循环检测室2内外的气体。
43.换气扇7可实时更新检测室2内的检测气体，使检测探头5测量得到的环境状况数据更加准确。
44.在一个实施例中，还包括转运箱8，壳体1设置于转运箱8的内部，转运箱8的一侧设有拉杆9，另一侧设有万向轮10。
45.转运箱8便于对空气质量监测装置的搬运携带，并方便根据检测需要随时移动到不同的位置，对不同的地点进行数据采样分析。
46.具体的，拉杆9为伸缩拉杆9，可随意调节拉杆9的长度，收缩后不占用过多的空间，便于收纳存储；伸长后便于使用者进行移动。
47.在具体的实施方式中，拉杆9和万向轮10分别位于转运箱8的两侧，在运输的过程中，转运箱8处于直立状态，拉杆9位于转运箱8的顶部，万向轮10位于转运箱8的底部；在空气质量监测装置使用的过程中，转运箱8可以处于直立状态，也可以处于倾倒状态。
48.在一个实施例中，还包括弹性层11，位于转运箱8与壳体1之间。
49.弹性层11可起到缓冲和减震的作用，有助于保护空气质量监测装置，避免其在搬运的过程中与转运箱8发生碰撞，而且还使转运箱8更长久耐用。
50.具体的，弹性层11可以为橡胶、海绵、乳胶等。
51.在一个实施例中，转运箱8上还设有第二换气孔，第二换气孔与第一换气孔3的位置相对应，第一换气孔3通过第二换气孔与转运箱8外部连通。
52.第二换气孔使得空气质量监测装置在转运箱8内部也可以对空气质量进行检测，使转运箱8可起到对空气质量监测装置的防护作用。
53.本实施例的一种具体的实施方式中，检测室2位于转运箱8的内部，第二换气孔具有多个，与第一换气孔3大小相同，第一换气孔3具有多个，且均匀排列在检测室2与转运箱8的箱体平行的侧壁上，多个第二换气孔分别与多个第一换气孔3一一对应。
54.本实施例的另一种具体的实施方式中，第二换气孔具有一个，其大小与检测室2的大小一致，检测室2位于转运箱8的内部，与第二换气孔的位置相对应；第一换气孔3具有多个，且均匀排列在检测室2与第二换气孔平行的侧壁上。
55.本实施例的另一种具体的实施方式中，第二换气孔具有一个，其大小与检测室2的大小一致，检测室2通过第二换气孔延伸至转运箱8的外部；第一换气孔3具有多个，且均匀排列在检测室2位于转运箱8的外部的侧壁上。
56.在一个实施例中，控制组件包括数据处理模块12和显示模块13；数据处理模块12
固定在安装腔内，与检测模块4通讯连接，用于接收检测模块4发送的环境状况数据，并进行处理；壳体1一侧设有显示孔，显示模块13固定在安装腔内，与显示孔的位置相对应，且与数据处理模块12通讯连接，用于读取并展示数据处理模块12中的环境状况数据；便于现场实时进行环境状况数据的查看。
57.具体的，数据处理模块12为plc设备，plc接收到的环境状况数据，可通过plc编程对接收到的环境状况数据进行处理，实现边缘处理并转换成实际环境空气数据值。
58.优选地，plc的输出端可以连接执行机构，根据检测模块4检测的环境状况数据，控制执行机构执行不同的动作。
59.具体的，显示模块13为hmi设备，可以同步更新监测数据并实时显示；在hmi对应的编程软件中，可设置与plc的连接及通信方式，根据需要编写组态程序，并将程序上传至hmi硬件中；并且hmi设备通过编程，可实现超过设定阈值时的现场实时报警。
60.在一个实施例中，还包括数据传输模块和数据接收端；数据传输模块固定在安装腔内，与数据处理模块12通讯连接，用于接收数据处理模块12发送的环境状况数据，并上传至云端服务器中；数据接收端与云端服务器通讯连接，用于接收并显示云端服务器中的环境状况数据。
61.云端服务器能够为连接的每个空气质量监测装置设置对应的存储空间，以存储不同时间、不同地点检测得的环境状况数据，可以对不同地点设置的空气质量监测装置得到的环境状况数据进行存储；数据接收端可接收云端服务器中的环境状况数据，方便对不同地区的环境状况数据的收集整理，便于随时随地进行环境状况数据的查看和管理，极大地提高了空气质量监测的灵活性和及时性；使该空气质量监测装置既可作为高校工程训练教育教学使用，同时也可用于室内、农业大棚、新风换气系统、智能家居等领域，使用范围较为广泛。
62.数据传输模块与plc串行线路端口之一（rs-485）进行连接，并在plc编程软件中进行通信设置，通过modbus-rtu协议实现数据传输。
63.具体的，数据传输模块包括工业网关21，固定在安装腔内，其可以与天线连接实现无线传输；也可采用5g流量卡、wifi、有线网络等多种通信方式，采用mqtt协议通信将plc处理的环境状况数据上传到云端服务器。
64.数据接收端为pc端、手机及其他智能设备终端，通过网络访问云端服务器，同步更新监测数据并显示，也可根据需要展示历史数据；同时可配合云平台实现云边协同，可快速创建设备联网和监控应用。
65.在一个实施例中，还包括接线排14、多个传感器接口15和控制开关16；接线排14固定在安装腔内，与数据处理模块12、数据传输模块和显示模块13均电性连接；多个传感器接口15位于显示孔的一侧，设于壳体1上，与接线排14电性连接，所述检测模块4包括多个传感器，多个传感器接口15用于分别连接多个传感器；控制开关16位于传感器接口15的一侧，设于壳体1上，与接线排14电性连接，用于控制空气质量监测装置的启停。
66.接线排14将各个模块的线路相连接，起到信号（电流电压）传输的作用，既保证线路连接牢固，又简化接线操作，使得接线整齐美观，维护方便。
67.通过传感器接口15与传感器进行连接，可随时根据现场检测情况更换不同类型的传感器，使用更加方便。
68.通过控制开关16可随时根据需要控制空气质量监测装置的启动和关闭，提高使用的便捷性。
69.具体的，控制开关16可采用按钮或钥匙的形式。按下按钮或者旋转钥匙，可连接常开触点，使系统启动，开始工作。
70.在一个实施例中，还包括电源接口17，设于壳体1上，并位于控制开关16的一侧，与控制开关16、检测模块4、数据传输模块、数据处理模块12和显示模块13电性连接，电源接口17适于与外部电源连接。
71.外部电源通过电源接口17给空气质量监测装置供电，可供空气质量监测装置长时间不间断的使用。
72.在具体的实施方式中，电源接口17与ac-dc电源连接，ac-dc电源固定在安装腔内，将外部电源的220v交流电转化为12v直流电，以供空气质量监测装置的使用，并对空气质量监测装置的电路起到保护作用。
73.在一个实施例中，还包括电源模块，固定在安装腔内，与控制开关16、检测模块4、数据传输模块、数据处理模块12和显示模块13电性连接。
74.在室外等无外部电源的情况下可通过电源模块进行供电，保证空气质量监测装置的正常工作。
75.具体的，电源模块为可以充电的蓄电池19。
76.接线排14将各个模块的线路相连接，传感器的电源线和信号输出线等通过插头连接器集成，传感器接口15与传感器的插头连接器进行连接后，传感器可同时实现与plc以及与电源的接通连接。
77.具体的，壳体1内部设有收纳盒，所述收纳盒内分别设有第一收纳区、第二收纳区和第三收纳区；传感器放置在第一收纳区内，壳体1上设有第一通孔，传感器的插头连接器穿过第一通孔与传感器接口15连接；第二收纳区内放置有电源线，使用时可将电源线取出，一端与电源接口17连接，另一端与外部电源连接；第三收纳区内放置有天线，壳体1上设有第二通孔，转运箱8上对于设置有第三通孔，天线依次穿过第二通孔和第三通孔伸置在转运箱8的外部，避免对天线的信号传输造成影响。
78.在一个实施例中，转运箱8上还设有观测槽18，壳体1上设有电源接口17，观测槽18用于观测显示孔、传感器接口15、控制开关16和电源接口17。
79.观测槽18便于现场实时对显示模块13进行观测，且方便传感器接口15、控制开关16和电源接口17的控制操作。
80.在一个实施例中，检测模块4包括温湿度传感器、pm2.5传感器、噪音传感器、风速传感器、风向传感器中的一种或多种。
81.通过设置多个传感器，使得本实用新型中的空气质量监测装置具备同时检测空气中多种有害物质的功能，解决了相关技术中的空气质量监测装置存在检测单一性的问题。
82.具体的，温湿度传感器用于感测空气中气体的温度和湿度；pm2.5传感器用于感测空气中细颗粒物的浓度；噪音传感器用于测量空气中的噪音；风速传感器用于测量风的水平速度；风向传感器用于测量风的水平风向。
83.当然，在其他实施例中，传感器还可以有其他类型，例如，用于感测空气中粉尘浓度的粉尘传感器、用于感测空气中烟雾浓度的烟雾传感器、用于感测空气中甲醛的浓度的
甲醛传感器、用于感测空气中总挥发性有机物的浓度的tvoc传感器等，并非以此为限。
84.虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种空气质量监测装置，其特征在于，包括：壳体（1），设有安装腔，所述安装腔的腔壁上设有连通至外部的连通口；检测室（2），连接在所述连通口处，所述检测室（2）的内腔通过所述连通口与所述安装腔连通，所述检测室（2）上设有若干第一换气孔（3）；检测模块（4），固定在所述安装腔内，所述检测模块（4）的检测探头（5）穿过所述连通口伸置于所述检测室（2）内，用于采集和监测环境状况数据；控制组件，设置在所述壳体（1）上，与所述检测模块（4）通讯连接，接收所述检测模块（4）发送的环境状况数据，并对环境状况数据进行处理传输和显示；转运箱（8），所述壳体（1）设置于所述转运箱（8）的内部，所述转运箱（8）的一侧设有拉杆（9），另一侧设有万向轮（10）。2.根据权利要求1所述的空气质量监测装置，其特征在于，还包括：过滤网（6），设置在所述连通口处，其上设有连接孔，所述检测探头（5）穿过所述连接孔伸置于所述检测室（2）内；和/或，换气扇（7），设置在所述检测室（2）内，用于循环所述检测室（2）内外的气体。3.根据权利要求1所述的空气质量监测装置，其特征在于，还包括弹性层（11），位于所述转运箱（8）与所述壳体（1）之间；和/或，所述转运箱（8）上还设有第二换气孔，所述第二换气孔与所述第一换气孔（3）的位置相对应，第一换气孔（3）通过第二换气孔与转运箱（8）外部连通。4.根据权利要求1-3任一所述的空气质量监测装置，其特征在于，所述控制组件包括：数据处理模块（12），固定在所述安装腔内，与所述检测模块（4）通讯连接，用于接收所述检测模块（4）发送的环境状况数据，并进行处理；显示模块（13），所述壳体（1）一侧设有显示孔，显示模块（13）固定在所述安装腔内，与所述显示孔的位置相对应，且与所述数据处理模块（12）通讯连接，用于读取并展示所述数据处理模块（12）中的环境状况数据。5.根据权利要求4所述的空气质量监测装置，其特征在于，还包括：数据传输模块，固定在所述安装腔内，与所述数据处理模块（12）通讯连接，用于接收所述数据处理模块（12）发送的环境状况数据，并上传至云端服务器中；数据接收端，与所述云端服务器通讯连接，用于接收并显示云端服务器中的环境状况数据。6.根据权利要求5所述的空气质量监测装置，其特征在于，还包括：接线排（14），固定在所述安装腔内，与所述数据处理模块（12）、所述数据传输模块和所述显示模块（13）均电性连接；多个传感器接口（15），位于所述显示孔的一侧，设于所述壳体（1）上，与所述接线排（14）电性连接，所述检测模块（4）包括多个传感器，多个所述传感器接口（15）用于分别连接多个传感器；控制开关（16），位于所述传感器接口（15）的一侧，设于所述壳体（1）上，与所述接线排（14）电性连接，用于控制所述空气质量监测装置的启停。7.根据权利要求6所述的空气质量监测装置，其特征在于，还包括电源接口（17），设于所述壳体（1）上，并位于所述控制开关（16）的一侧，与所述控制开关（16）、所述检测模块
（4）、所述数据传输模块、所述数据处理模块（12）和所述显示模块（13）电性连接，所述电源接口（17）适于与外部电源连接；和/或，电源模块，固定在所述安装腔内，与所述控制开关（16）、所述检测模块（4）、所述数据传输模块、所述数据处理模块（12）和所述显示模块（13）电性连接。8.根据权利要求7所述的空气质量监测装置，其特征在于，所述转运箱（8）上还设有观测槽（18），所述壳体（1）上设有电源接口（17），所述观测槽（18）用于观测所述显示孔、所述传感器接口（15）、所述控制开关（16）和所述电源接口（17）。9.根据权利要求6所述的空气质量监测装置，其特征在于，所述检测模块（4）包括温湿度传感器、pm2.5传感器、噪音传感器、风速传感器、风向传感器中的一种或多种。

技术总结
本实用新型涉及空气质量监测技术领域，公开了一种空气质量监测装置，包括壳体、检测室、检测模块、控制组件；壳体设有安装腔，安装腔的腔壁上设有连通至外部的连通口；检测室连接在连通口处，检测室的内腔通过连通口与安装腔连通，检测室上设有若干第一换气孔；检测模块固定在安装腔内，检测模块的检测探头穿过连通口伸置于检测室内，用于采集和监测环境状况数据；控制组件设置在壳体上，与检测模块通讯连接，接收检测模块发送的环境状况数据，并对环境状况数据进行处理传输和显示，本实用新型实现了对空气质量监测装置的有效防护，延长了空气质量监测装置的使用寿命。气质量监测装置的使用寿命。气质量监测装置的使用寿命。


技术研发人员：方璐 谢治华 何思源 李宁 陈浩文
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/9/1