一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法
一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法
【技术领域】：
[0001] 本发明设及空气质量检测技术领域，具体设及一种检测室内空气质量的移动式室 内质量检测仪及其使用方法。
【背景技术】：
[0002] 随着经济的发展，人们对居住环境的要求日渐提高，各种装饰材料被应用于房屋 装修当中，运些材料当中蕴含的有毒物质(如甲醒、苯等)会在日常使用中慢慢释放出来，对 人体产生危害。
[0003] 现在市面主要的空气检测装置测试对象单一，大多只检测某一气体，对室内污染 物的检测不全，不能为人们提供比较全面的检测结果，当室内还有其他污染气体未被检测 到时，人们如果入住到房屋内，会对人们的身体健康产生影响;且室内空间的空气污染分布 存在按不同高度的层流布局，不同高度的污染气体分布也不同，而现行的检测大多为桌面 级，只能对同一高度的污染状况进行检测，不能全面反映整个房间内空间空气的实时状况， 切输出数据单一，数据的可视化不强。
【发明内容】
：
[0004] 本发明的目的是提供一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法，能够对室内 不同高度进行检测，且能够检测多种污染气体，提高检测的质量。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0006] 本发明提供的一种移动式室内空气质量检测仪，包括:基座，所述基座上固接有第 一支架，所述第一支架上设置有滑轨，云台与滑轨滑动连接，所述基座上还设置有电机，电 机带动云台沿滑轨上下运动，所述云台包括底座，底座下端与滑轨滑动连接，所述底座上端 设置有舱机，舱机的输出轴上套装有旋转托盘，输出轴转动带动旋转托盘转动，所述旋转托 盘上固接有第二支架，第二支架的中屯、位置设置有忍片台架，忍片台架上安装有忍片，所述 忍片台架两侧设置有接线板，用于插接数据线将忍片采集到的数据向外传导，第二支架向 外延伸形成叶片，叶片端部安装有传感器，传感器与忍片通过导线连接，向忍片传递检测到 的数据。
[0007] 所述第一支架为口型支架，口型支架的两支架之间设置有连杆，所述连杆上架设 有丝杠和滑轨，云台架设在丝杠和滑轨上，所述云台的底座上开设有螺纹孔和滑孔，所述丝 杠穿过螺纹孔，滑轨穿过滑孔，丝杠一端连接电机，丝杠转动带动云台在滑轨上滑动。
[000引所述电机的输出轴通过联轴器连接丝杠一端。
[0009] 所述第二支架为十字形支架，十字形支架的四个叶片端部分别安装有传感器。
[0010] 所述传感器至少为一种传感器，用于检测一种气体含量。
[0011] 所述口型支架一侧设置有第Ξ支架，第Ξ支架为L型支架，L型支架的长边一端与 口型支架固接，L型支架的短边与地面接触，用于支撑口型支架。
[0012] 所述口型支架一侧设置有制动杆，制动杆的杆身上固接有第一制动盘，所述第一 制动盘上开设有多个第一通孔，制动杆的端部设置有圆形凸台，所述L型支架长边的端部固 接有第二制动盘，所述第二制动盘上开设有多个第二通孔，所述第二通孔与第一通孔半径 相等，第二制动盘一侧的圆屯、处开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽与所述圆形凸台相配合，W 将第二制动盘卡装在制动杆的端部，销钉插入第一通孔和第二通孔，对第二制动盘进行挡 止。
[0013] 所述第二制动盘另一侧的圆屯、处凸设有方形凸台，方形凸台上开设有第Ξ通孔， 所述L型支架长边的端部设置有第四通孔，所述第四通孔和第Ξ通孔半径相等，螺栓插入第 Ξ通孔和第四通孔，将第二制动盘固接于L型支架端部。
[0014] 所述舱机的输出轴上套装有舱机固定盘，在舱机固定盘上安装有旋转托盘。
[0015] 所述电机为直流电机。
[0016] 所述传感器为MQ系列传感器。
[0017] 采用上述一种移动式室内空气质量检测仪对室内空气进行检测的方法，具体步骤 如下：
[0018] 第一步:确定检测区域和检测高度后，开启电机，通过电机的驱动，将云台运送至 预期位置，关闭电机；
[0019] 第二步:开启传感器，开启舱机，通过舱机的输出轴带动旋转支架，进而带动叶片 及叶片上固接的传感器转动，在同一高度变换不同位置，对多个角度进行检测，采集多角度 的数据；
[0020] 第Ξ步:关闭舱机，开启电机，将云台运送到不同高度，关闭电机，开启舱机，根据 步骤二对同一高度的多个角度进行检测，采集多角度的数据，对不同高度的进行多次检测 后，得到多组检测数据；
[0021] 第四步:信息处理
[0022] 将采集的数据通过忍片连接的接线板传导给主机数据库，通过软件调用算法，分 析出当前室内的空气状况，给出AQI隐患度评分，给出居住建议。
[0023] 本发明一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法的有益效果:搭载多种传感 器，可W对室内的多种污染气体进行检测，且可W在同一高度旋转云台进行传感器的切换， 对同一位置进行多种污染气体的检测，采用较为轻便的直线丝杠驱动移动云台，实现对不 同层流高度的空气污染状况的检测；可通过设置的L型支架使仪器稳定的架设在室内进行 检测，不使用时，可W将L型支架回收，使仪器更加简便，结构简单，稳定性好，且便于移动， 具有很好的实用性，能实现了对室内不同层流空气污染全面检测。
【附图说明】：
[0024] 图1为本发明一种移动式室内空气质量检测仪的结构示意图；
[0025] 图2为云台的结构示意图；
[0026] 图3为图2的侧视图；
[0027] 图4为一种移动式室内空气质量检测仪的制动杆与第Ξ支架的连接结构示意图； [00%]图5为制动杆的局部结构示意图；
[0029] 图6为一种移动式室内空气质量检测仪的使用状态示意图；
[0030] 1-基座，2-第一支架，3-连杆，4-丝杠，5-滑轨，6-云台，7-底座，8-电机，9-舱机， 10-舱机固定盘，11-旋转托盘，12-第二支架，13-忍片台架，14-忍片，15-接线板，16-叶片端 部，17-传感器，18-第Ξ支架，19-长边，20-短边，21-制动杆，22-第一制动盘，23-第一通孔， 24-圆形凸台，25-第二制动盘，26-第二通孔，27-圆形凹槽，28-销钉，29-方形凸台，30-第Ξ 通孔，31-第四通孔，32-螺栓。
【具体实施方式】：
[0031 ]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0032] 根据图1~图6所示，本发明提供的一种移动式室内空气质量检测仪，包括:基座1， 基座1上固接有第一支架2,所述第一支架2为口型支架，口型支架的两支架之间设置有连杆 3，所述连杆3上架设有丝杠4和滑轨5，云台6架设在丝杠4和滑轨5上，云台6可在滑轨5上沿 着支架上下滑动，口型支架一侧设置有第Ξ支架18,第Ξ支架18为L型支架，L型支架的长边 19 一端与口型支架固接，L型支架的短边20与地面接触，用于支撑口型支架。
[0033] 所述云台6包括底座7,底座7上开设有螺纹孔和滑孔，所述丝杠4穿过螺纹孔，滑轨 5穿过滑孔，丝杠4 一端通过联轴器与电机8连接，使丝杠4转动带动云台6在滑轨5上滑动，所 述电机8为直流电机，底座7下端与滑轨5滑动连接，底座7上端设置有舱机9,舱机9的输出轴 上套装有舱机固定盘10,用于扩大传动范围，在舱机9固定盘上安装有旋转托盘11，输出轴 转动带动旋转托盘11转动，使旋转托盘11进行位置转换，旋转托盘11上固接有第二支架12， 所述第二支架12为十字形支架，十字形支架的中屯、位置设置有忍片台架13,忍片台架13上 安装有忍片14,忍片台架13两侧设置有接线板15,用于插接数据线将忍片14采集到的数据 向外传导，十字形支架的四个叶片端部16分别安装有不同种类的MQ系列传感器，用W检测 多种污染气体，传感器17与忍片14通过导线连接，向忍片14传递检测到的数据。
[0034] 所述口型支架一侧设置有制动杆21，制动杆21的杆身上固接有第一制动盘22,所 述第一制动盘22上开设有多个第一通孔23,制动杆21的端部设置有圆形凸台24;所述L型支 架长边19的端部固接有第二制动盘25,所述第二制动盘25上开设有多个第二通孔26,所述 第二通孔26与第一通孔23半径相等，第二制动盘25-侧的圆屯、处开设有圆形凹槽27,所述 圆形凹槽27与所述圆形凸台24相配合，W将第二制动盘25卡装在制动杆21的端部，销钉28 插入第一通孔23和第二通孔26,对第二制动盘25进行挡止。
[0035] 所述第二制动盘25另一侧的圆屯、处凸设有方形凸台29,方形凸台29上开设有第Ξ 通孔30,所述L型支架长边19的端部设置有第四通孔31，所述第四通孔31和第Ξ通孔30半径 相等，螺栓32插入第Ξ通孔30和第四通孔31，将第二制动盘25固接于L型支架端部。
[0036] 采用上述一种移动式室内空气质量检测仪对室内空气进行检测的方法，具体步骤 如下：
[0037] 第一步:确定检测区域和检测高度后，开启电机8,通过电机的驱动，将云台6运送 至预期位置，关闭电机8;
[0038] 第二步：开启传感器17，开启舱机9，通过舱机9的输出轴带动旋转旋转托盘11转 动，进而带动叶片及叶片上固接的传感器17转动，在同一高度变换不同位置，对多个角度进 行检测，采集多角度的数据；
[0039] 第Ξ步:关闭舱机9,开启电机8,将云台6运送到不同高度，关闭电机8,开启舱机9， 根据步骤二对同一高度的多个角度进行检测，采集多角度的数据，对不同高度的进行多次 检测后，得到多组检测数据；
[0040] 第四步:信息处理
[0041] 将采集的数据通过忍片14连接的接线板15传导给主机数据库，通过软件调用算 法，分析出当前室内的空气状况，给出AQI隐患度评分，给出居住建议。
[0042] 步骤Ξ中所述算法为室内空气检测算法，W《室内空气质量标准》GB/T18883-2002 国家标准作为参考标准，主要选取甲醒、C0、N0和化作为室内空气的主要污染，经过传感器 测出当前的空气组分浓度后，由软件抓取数据录入，经过算法运算，分别给出时空系数、流 动系数、和本体系数的权重分布，给出一个综合性的指标AQKair quality index)为输出 指标，由软件识别后给出用户居住建议。
[0043] 室内空气品质的综合评判是一个难W线性化的问题，复杂性在于选取评判因素的 数量多少W及评判因素的量化分析上。
[0044] 本算法对于难W定量衡量的指标，例如外部局部因素和人体抵抗因素，采用层次 分析法来比较矩阵。对于不同气体浓度的指标对于二级因素的重要度，采用灰度预测挖掘 其中的隐含比重。运与一个城市空气污染大数据的特征相联系。对于浓度测定的值，采用隐 患标度，用权重比来修正，定量的辨识出空气质量，最终算得我们所需的AQI隐患度评分，依 据AQI等级标准，对住户给出居住建议。
[0045] 首先采用层次分析法(ΑΗΡ)，层次分析法ΑΗΡ的思想是首先通过建立清晰的层次结 构来分解复杂问题，其次引入测度理论，通过两两比较，用相对标度将人的判断标量化，并 逐层建立判断矩阵。层次分析法运用前需要构造层次模型：决策层，中间层(指标层），底层 (选择层）；形成等级层次;然后构造两两对比矩阵，进行一致性检验;最后得到权重向量。
[0046] 比如:将空气环境对人体健康的主观感觉，设定有个等级的划分，在运里我们就采 取层次分析法来将感觉用定量的数据来表达。根据专家模式进行判定后，我们可W得出各 层级对于上一级的权重比。
[0047] 采用层次分析法(ΑΗΡ)对室内空气环境进行分级划分，划分为Ξ级，具体划分如下 (如表1):
[004引表1AQI层次级划分
[0化1] 二级层评分
[0052] 其中j，k为底层指标评分等级，i为参数下标，化代表第一级，跑代表第Ξ级。
[0053] 规定第一、Ξ级的各指标满分分值为10级。为消除之间的单位不同的差别，根据指 标在其领域的影响地位，给出其对应的范围评级。
[0054] 通过调用Matlab程序，输入一、二级层评分比较矩阵，得出各层级关系权重（如表 2)所示。
[0055] 表2层级关系权重
[0化6]
[0058]然后，由于不同化学成分的有害气体对于人体的危害是不同的，同时危害性还受 地域性的影响。然而，其中的关系难W量化表示。因此，采用灰度算法挖掘不同化学成分的 有害气体的危害权重。
[0化9] 灰色关联分析(Degree of Gray Incidence简称DGI)，是灰色系统理论的一个分 支，应用灰色关联分析方法对受多种因素影响的事物和现象从整体观念出发进行综合评价 是一个被广为接受的方法。
[0060]灰色关联分析法的基本思想是根据各比较数列集构成的曲线族与参考数列构成 的曲线之间的相似程度来确定比较数列集与参考数列之间的关联度，比较数列越相似，其 关联度越大。
[0061 ]利用灰色关联分析进行综合评价的步骤如下：
[0062] (1)根据评价指标确定评价母参考体系，收集优质室内主因子数据，确定原始评价 矩阵及参考数列。由SPSS因子分析，在运里我们选取沈阳市的η个指标作为参考数列。
[0063] 假设由m个对象、η个指标构成的评价问题，表示第i个对象第j个指标的指标值，原 始评价矩阵为：
[0064]
[0065] 根据评价目的及指标情况，设定参考数列为：
[0066] X〇=(X〇i,X〇2,---,X〇j,---,X〇n);
[0067] (2)利用灰色关联系数公式计算第j个评价指标Yj与最优向量G的关联系数 [006引
[00例其中mimminj I Yij-gi I，maximaxj I Yij-gi I分别为两级极小差和两级极大差，。为分 辨系数，0<0<1，一般取0 = 0.5;
[0070] 对于不同污染物对于人体健康危害的程度大小衡量，通过当地环保局数据、《统计 年鉴》。主要选取沈阳城市2001-2014年度的城市人口、人均GDP、死亡人数、医疗费用支出、 甲醒、N0、C0、03污染物浓度作为数据分析源。采用灰色预测法尽可能得挖掘出不同污染物 对于人体健康状况的影响之间的关联度。由此来作为二级指标之中的权重分配，分别为Pm;
[0071] 其次，为消除不同气体的量纲带来的差异，计算得到化学气体危害性污染指标，计 算公式如下：
[0072] 通过相关资料查得某一气体Xi的安全上限值为曰1，致死量为bi，则其气体Xi隐患标 度Pi计算公式为
[0073]
[0074] 得到第二级隐患标度
[0075] 最终，根据表所得权重比、灰度关联度W及式（1)(2)(3),代入空气隐患标度
将所有的单项求和算得化，Q2，化，然后将化，Q2，化，Ξ者求和，得到AQI总评分 9 值；
[0076] 即设污染物浓度值分别为口1，口2，口3，口4，则各污染物占总污染物浓度权重为曰1，曰2， 曰3 ,日4，丫守到：
[0077]
[0078] 按照评分等级的不同（如表3)，给出居住建议。
[00巧]表3AQI等级标准
[0080]
'[0081]最后应该说明的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制，尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可 w对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修 改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:包括:基座，基座上固接有第一支架， 第一支架上设置有滑轨，云台与滑轨滑动连接，基座上还设置有电机，电机带动云台沿滑轨 上下运动，所述云台包括底座，底座下端与滑轨滑动连接，底座上端设置有舵机，舵机的输 出轴上套装有旋转托盘，输出轴转动带动旋转托盘转动，旋转托盘上固接有第二支架，第二 支架的中心位置设置有芯片台架，芯片台架上安装有芯片，芯片台架两侧设置有接线板，用 于插接数据线将芯片采集到的数据向外传导，第二支架向外延伸形成叶片，叶片端部安装 有传感器，传感器与芯片通过导线连接，向芯片传递检测到的数据。2. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述第一支架 为门型支架，门型支架的两支架之间设置有连杆，所述连杆上架设有丝杠和滑轨，云台架设 在丝杠和滑轨上，所述云台的底座上开设有螺纹孔和滑孔，所述丝杠穿过螺纹孔，滑轨穿过 滑孔，丝杠一端连接电机，丝杠转动带动云台在滑轨上滑动。3. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述电机的输 出轴通过联轴器连接丝杠一端。4. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述第二支架 为十字形支架，十字形支架的四个叶片端部分别安装有传感器。5. 根据权利要求4所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述传感器至 少为一种传感器，用于检测一种气体含量。6. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述门型支架 一侧设置有第三支架，第三支架为L型支架，L型支架的长边一端与门型支架固接，L型支架 的短边与地面接触，用于支撑门型支架。7. 根据权利要求6所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述门型支架 一侧设置有制动杆，制动杆的杆身上固接有第一制动盘，所述第一制动盘上开设有多个第 一通孔，制动杆的端部设置有圆形凸台，所述L型支架长边的端部固接有第二制动盘，所述 第二制动盘上开设有多个第二通孔，所述第二通孔与第一通孔半径相等，第二制动盘一侧 的圆心处开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽与所述圆形凸台相配合，以将第二制动盘卡装在 制动杆的端部，销钉插入第一通孔和第二通孔，对第二制动盘进行挡止。8. 根据权利要求7所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述第二制动 盘另一侧的圆心处凸设有方形凸台，方形凸台上开设有第三通孔，所述L型支架长边的端部 设置有第四通孔，所述第四通孔和第三通孔半径相等，螺栓插入第三通孔和第四通孔，将第 二制动盘固接于L型支架端部。9. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述传感器为 MQ系列传感器。10. 采用权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪对室内空气进行检测的方 法，其特征在于:具体步骤如下： 第一步：确定检测区域和检测高度后，开启电机，通过电机的驱动，将云台运送至预期 位置，关闭电机； 第二步:开启传感器，开启舵机，通过舵机的输出轴带动旋转支架，进而带动叶片及叶 片上固接的传感器转动，在同一高度变换不同位置，对多个角度进行检测，采集多角度的数 据； 第三步:关闭舵机，开启电机，将云台运送到不同高度，关闭电机，开启舵机，根据步骤 二对同一高度的多个角度进行检测，采集多角度的数据，对不同高度的进行多次检测后，得 到多组检测数据； 第四步:信息处理 将采集的数据通过芯片连接的接线板传导给主机数据库，通过软件调用算法，分析出 当前室内的空气状况，给出AQI隐患度评分，给出居住建议。
【专利摘要】一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法，所述检测仪包括：基座，基座上固接有第一支架，第一支架上设置有滑轨，云台与滑轨滑动连接，基座上还设置有电机，所述云台包括底座，底座下端与滑轨滑动连接，底座上端设置有舵机，舵机的输出轴上套装有旋转托盘，输出轴带动旋转托盘转动，旋转托盘上固接有第二支架，第二支架的中心位置设置芯片台架，芯片台架上安装有芯片，芯片台架两侧设置有接线板，第二支架向外延伸形成叶片，叶片端部安装有传感器，传感器与芯片通过导线连接。搭载多种传感器，可以对室内的多种污染气体进行检测，可以通过旋转云台进行传感器的切换，对同一位置进行多种污染气体的检测，实现对不同高度的空气污染的检测。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN105486819
【申请号】CN201610010003
【发明人】杜聪聪, 韩鹏飞
【申请人】东北大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月7日
【技术领域】：
[0001] 本发明设及空气质量检测技术领域，具体设及一种检测室内空气质量的移动式室 内质量检测仪及其使用方法。
【背景技术】：
[0002] 随着经济的发展，人们对居住环境的要求日渐提高，各种装饰材料被应用于房屋 装修当中，运些材料当中蕴含的有毒物质(如甲醒、苯等)会在日常使用中慢慢释放出来，对 人体产生危害。
[0003] 现在市面主要的空气检测装置测试对象单一，大多只检测某一气体，对室内污染 物的检测不全，不能为人们提供比较全面的检测结果，当室内还有其他污染气体未被检测 到时，人们如果入住到房屋内，会对人们的身体健康产生影响;且室内空间的空气污染分布 存在按不同高度的层流布局，不同高度的污染气体分布也不同，而现行的检测大多为桌面 级，只能对同一高度的污染状况进行检测，不能全面反映整个房间内空间空气的实时状况， 切输出数据单一，数据的可视化不强。
【发明内容】
：
[0004] 本发明的目的是提供一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法，能够对室内 不同高度进行检测，且能够检测多种污染气体，提高检测的质量。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0006] 本发明提供的一种移动式室内空气质量检测仪，包括:基座，所述基座上固接有第 一支架，所述第一支架上设置有滑轨，云台与滑轨滑动连接，所述基座上还设置有电机，电 机带动云台沿滑轨上下运动，所述云台包括底座，底座下端与滑轨滑动连接，所述底座上端 设置有舱机，舱机的输出轴上套装有旋转托盘，输出轴转动带动旋转托盘转动，所述旋转托 盘上固接有第二支架，第二支架的中屯、位置设置有忍片台架，忍片台架上安装有忍片，所述 忍片台架两侧设置有接线板，用于插接数据线将忍片采集到的数据向外传导，第二支架向 外延伸形成叶片，叶片端部安装有传感器，传感器与忍片通过导线连接，向忍片传递检测到 的数据。
[0007] 所述第一支架为口型支架，口型支架的两支架之间设置有连杆，所述连杆上架设 有丝杠和滑轨，云台架设在丝杠和滑轨上，所述云台的底座上开设有螺纹孔和滑孔，所述丝 杠穿过螺纹孔，滑轨穿过滑孔，丝杠一端连接电机，丝杠转动带动云台在滑轨上滑动。
[000引所述电机的输出轴通过联轴器连接丝杠一端。
[0009] 所述第二支架为十字形支架，十字形支架的四个叶片端部分别安装有传感器。
[0010] 所述传感器至少为一种传感器，用于检测一种气体含量。
[0011] 所述口型支架一侧设置有第Ξ支架，第Ξ支架为L型支架，L型支架的长边一端与 口型支架固接，L型支架的短边与地面接触，用于支撑口型支架。
[0012] 所述口型支架一侧设置有制动杆，制动杆的杆身上固接有第一制动盘，所述第一 制动盘上开设有多个第一通孔，制动杆的端部设置有圆形凸台，所述L型支架长边的端部固 接有第二制动盘，所述第二制动盘上开设有多个第二通孔，所述第二通孔与第一通孔半径 相等，第二制动盘一侧的圆屯、处开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽与所述圆形凸台相配合，W 将第二制动盘卡装在制动杆的端部，销钉插入第一通孔和第二通孔，对第二制动盘进行挡 止。
[0013] 所述第二制动盘另一侧的圆屯、处凸设有方形凸台，方形凸台上开设有第Ξ通孔， 所述L型支架长边的端部设置有第四通孔，所述第四通孔和第Ξ通孔半径相等，螺栓插入第 Ξ通孔和第四通孔，将第二制动盘固接于L型支架端部。
[0014] 所述舱机的输出轴上套装有舱机固定盘，在舱机固定盘上安装有旋转托盘。
[0015] 所述电机为直流电机。
[0016] 所述传感器为MQ系列传感器。
[0017] 采用上述一种移动式室内空气质量检测仪对室内空气进行检测的方法，具体步骤 如下：
[0018] 第一步:确定检测区域和检测高度后，开启电机，通过电机的驱动，将云台运送至 预期位置，关闭电机；
[0019] 第二步:开启传感器，开启舱机，通过舱机的输出轴带动旋转支架，进而带动叶片 及叶片上固接的传感器转动，在同一高度变换不同位置，对多个角度进行检测，采集多角度 的数据；
[0020] 第Ξ步:关闭舱机，开启电机，将云台运送到不同高度，关闭电机，开启舱机，根据 步骤二对同一高度的多个角度进行检测，采集多角度的数据，对不同高度的进行多次检测 后，得到多组检测数据；
[0021] 第四步:信息处理
[0022] 将采集的数据通过忍片连接的接线板传导给主机数据库，通过软件调用算法，分 析出当前室内的空气状况，给出AQI隐患度评分，给出居住建议。
[0023] 本发明一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法的有益效果:搭载多种传感 器，可W对室内的多种污染气体进行检测，且可W在同一高度旋转云台进行传感器的切换， 对同一位置进行多种污染气体的检测，采用较为轻便的直线丝杠驱动移动云台，实现对不 同层流高度的空气污染状况的检测；可通过设置的L型支架使仪器稳定的架设在室内进行 检测，不使用时，可W将L型支架回收，使仪器更加简便，结构简单，稳定性好，且便于移动， 具有很好的实用性，能实现了对室内不同层流空气污染全面检测。
【附图说明】：
[0024] 图1为本发明一种移动式室内空气质量检测仪的结构示意图；
[0025] 图2为云台的结构示意图；
[0026] 图3为图2的侧视图；
[0027] 图4为一种移动式室内空气质量检测仪的制动杆与第Ξ支架的连接结构示意图； [00%]图5为制动杆的局部结构示意图；
[0029] 图6为一种移动式室内空气质量检测仪的使用状态示意图；
[0030] 1-基座，2-第一支架，3-连杆，4-丝杠，5-滑轨，6-云台，7-底座，8-电机，9-舱机， 10-舱机固定盘，11-旋转托盘，12-第二支架，13-忍片台架，14-忍片，15-接线板，16-叶片端 部，17-传感器，18-第Ξ支架，19-长边，20-短边，21-制动杆，22-第一制动盘，23-第一通孔， 24-圆形凸台，25-第二制动盘，26-第二通孔，27-圆形凹槽，28-销钉，29-方形凸台，30-第Ξ 通孔，31-第四通孔，32-螺栓。
【具体实施方式】：
[0031 ]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0032] 根据图1~图6所示，本发明提供的一种移动式室内空气质量检测仪，包括:基座1， 基座1上固接有第一支架2,所述第一支架2为口型支架，口型支架的两支架之间设置有连杆 3，所述连杆3上架设有丝杠4和滑轨5，云台6架设在丝杠4和滑轨5上，云台6可在滑轨5上沿 着支架上下滑动，口型支架一侧设置有第Ξ支架18,第Ξ支架18为L型支架，L型支架的长边 19 一端与口型支架固接，L型支架的短边20与地面接触，用于支撑口型支架。
[0033] 所述云台6包括底座7,底座7上开设有螺纹孔和滑孔，所述丝杠4穿过螺纹孔，滑轨 5穿过滑孔，丝杠4 一端通过联轴器与电机8连接，使丝杠4转动带动云台6在滑轨5上滑动，所 述电机8为直流电机，底座7下端与滑轨5滑动连接，底座7上端设置有舱机9,舱机9的输出轴 上套装有舱机固定盘10,用于扩大传动范围，在舱机9固定盘上安装有旋转托盘11，输出轴 转动带动旋转托盘11转动，使旋转托盘11进行位置转换，旋转托盘11上固接有第二支架12， 所述第二支架12为十字形支架，十字形支架的中屯、位置设置有忍片台架13,忍片台架13上 安装有忍片14,忍片台架13两侧设置有接线板15,用于插接数据线将忍片14采集到的数据 向外传导，十字形支架的四个叶片端部16分别安装有不同种类的MQ系列传感器，用W检测 多种污染气体，传感器17与忍片14通过导线连接，向忍片14传递检测到的数据。
[0034] 所述口型支架一侧设置有制动杆21，制动杆21的杆身上固接有第一制动盘22,所 述第一制动盘22上开设有多个第一通孔23,制动杆21的端部设置有圆形凸台24;所述L型支 架长边19的端部固接有第二制动盘25,所述第二制动盘25上开设有多个第二通孔26,所述 第二通孔26与第一通孔23半径相等，第二制动盘25-侧的圆屯、处开设有圆形凹槽27,所述 圆形凹槽27与所述圆形凸台24相配合，W将第二制动盘25卡装在制动杆21的端部，销钉28 插入第一通孔23和第二通孔26,对第二制动盘25进行挡止。
[0035] 所述第二制动盘25另一侧的圆屯、处凸设有方形凸台29,方形凸台29上开设有第Ξ 通孔30,所述L型支架长边19的端部设置有第四通孔31，所述第四通孔31和第Ξ通孔30半径 相等，螺栓32插入第Ξ通孔30和第四通孔31，将第二制动盘25固接于L型支架端部。
[0036] 采用上述一种移动式室内空气质量检测仪对室内空气进行检测的方法，具体步骤 如下：
[0037] 第一步:确定检测区域和检测高度后，开启电机8,通过电机的驱动，将云台6运送 至预期位置，关闭电机8;
[0038] 第二步：开启传感器17，开启舱机9，通过舱机9的输出轴带动旋转旋转托盘11转 动，进而带动叶片及叶片上固接的传感器17转动，在同一高度变换不同位置，对多个角度进 行检测，采集多角度的数据；
[0039] 第Ξ步:关闭舱机9,开启电机8,将云台6运送到不同高度，关闭电机8,开启舱机9， 根据步骤二对同一高度的多个角度进行检测，采集多角度的数据，对不同高度的进行多次 检测后，得到多组检测数据；
[0040] 第四步:信息处理
[0041] 将采集的数据通过忍片14连接的接线板15传导给主机数据库，通过软件调用算 法，分析出当前室内的空气状况，给出AQI隐患度评分，给出居住建议。
[0042] 步骤Ξ中所述算法为室内空气检测算法，W《室内空气质量标准》GB/T18883-2002 国家标准作为参考标准，主要选取甲醒、C0、N0和化作为室内空气的主要污染，经过传感器 测出当前的空气组分浓度后，由软件抓取数据录入，经过算法运算，分别给出时空系数、流 动系数、和本体系数的权重分布，给出一个综合性的指标AQKair quality index)为输出 指标，由软件识别后给出用户居住建议。
[0043] 室内空气品质的综合评判是一个难W线性化的问题，复杂性在于选取评判因素的 数量多少W及评判因素的量化分析上。
[0044] 本算法对于难W定量衡量的指标，例如外部局部因素和人体抵抗因素，采用层次 分析法来比较矩阵。对于不同气体浓度的指标对于二级因素的重要度，采用灰度预测挖掘 其中的隐含比重。运与一个城市空气污染大数据的特征相联系。对于浓度测定的值，采用隐 患标度，用权重比来修正，定量的辨识出空气质量，最终算得我们所需的AQI隐患度评分，依 据AQI等级标准，对住户给出居住建议。
[0045] 首先采用层次分析法(ΑΗΡ)，层次分析法ΑΗΡ的思想是首先通过建立清晰的层次结 构来分解复杂问题，其次引入测度理论，通过两两比较，用相对标度将人的判断标量化，并 逐层建立判断矩阵。层次分析法运用前需要构造层次模型：决策层，中间层(指标层），底层 (选择层）；形成等级层次;然后构造两两对比矩阵，进行一致性检验;最后得到权重向量。
[0046] 比如:将空气环境对人体健康的主观感觉，设定有个等级的划分，在运里我们就采 取层次分析法来将感觉用定量的数据来表达。根据专家模式进行判定后，我们可W得出各 层级对于上一级的权重比。
[0047] 采用层次分析法(ΑΗΡ)对室内空气环境进行分级划分，划分为Ξ级，具体划分如下 (如表1):
[004引表1AQI层次级划分
[0化1] 二级层评分
[0052] 其中j，k为底层指标评分等级，i为参数下标，化代表第一级，跑代表第Ξ级。
[0053] 规定第一、Ξ级的各指标满分分值为10级。为消除之间的单位不同的差别，根据指 标在其领域的影响地位，给出其对应的范围评级。
[0054] 通过调用Matlab程序，输入一、二级层评分比较矩阵，得出各层级关系权重（如表 2)所示。
[0055] 表2层级关系权重
[0化6]
[0058]然后，由于不同化学成分的有害气体对于人体的危害是不同的，同时危害性还受 地域性的影响。然而，其中的关系难W量化表示。因此，采用灰度算法挖掘不同化学成分的 有害气体的危害权重。
[0化9] 灰色关联分析(Degree of Gray Incidence简称DGI)，是灰色系统理论的一个分 支，应用灰色关联分析方法对受多种因素影响的事物和现象从整体观念出发进行综合评价 是一个被广为接受的方法。
[0060]灰色关联分析法的基本思想是根据各比较数列集构成的曲线族与参考数列构成 的曲线之间的相似程度来确定比较数列集与参考数列之间的关联度，比较数列越相似，其 关联度越大。
[0061 ]利用灰色关联分析进行综合评价的步骤如下：
[0062] (1)根据评价指标确定评价母参考体系，收集优质室内主因子数据，确定原始评价 矩阵及参考数列。由SPSS因子分析，在运里我们选取沈阳市的η个指标作为参考数列。
[0063] 假设由m个对象、η个指标构成的评价问题，表示第i个对象第j个指标的指标值，原 始评价矩阵为：
[0064]
[0065] 根据评价目的及指标情况，设定参考数列为：
[0066] X〇=(X〇i,X〇2,---,X〇j,---,X〇n);
[0067] (2)利用灰色关联系数公式计算第j个评价指标Yj与最优向量G的关联系数 [006引
[00例其中mimminj I Yij-gi I，maximaxj I Yij-gi I分别为两级极小差和两级极大差，。为分 辨系数，0<0<1，一般取0 = 0.5;
[0070] 对于不同污染物对于人体健康危害的程度大小衡量，通过当地环保局数据、《统计 年鉴》。主要选取沈阳城市2001-2014年度的城市人口、人均GDP、死亡人数、医疗费用支出、 甲醒、N0、C0、03污染物浓度作为数据分析源。采用灰色预测法尽可能得挖掘出不同污染物 对于人体健康状况的影响之间的关联度。由此来作为二级指标之中的权重分配，分别为Pm;
[0071] 其次，为消除不同气体的量纲带来的差异，计算得到化学气体危害性污染指标，计 算公式如下：
[0072] 通过相关资料查得某一气体Xi的安全上限值为曰1，致死量为bi，则其气体Xi隐患标 度Pi计算公式为
[0073]
[0074] 得到第二级隐患标度
[0075] 最终，根据表所得权重比、灰度关联度W及式（1)(2)(3),代入空气隐患标度
将所有的单项求和算得化，Q2，化，然后将化，Q2，化，Ξ者求和，得到AQI总评分 9 值；
[0076] 即设污染物浓度值分别为口1，口2，口3，口4，则各污染物占总污染物浓度权重为曰1，曰2， 曰3 ,日4，丫守到：
[0077]
[0078] 按照评分等级的不同（如表3)，给出居住建议。
[00巧]表3AQI等级标准
[0080]
'[0081]最后应该说明的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制，尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可 w对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修 改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:包括:基座，基座上固接有第一支架， 第一支架上设置有滑轨，云台与滑轨滑动连接，基座上还设置有电机，电机带动云台沿滑轨 上下运动，所述云台包括底座，底座下端与滑轨滑动连接，底座上端设置有舵机，舵机的输 出轴上套装有旋转托盘，输出轴转动带动旋转托盘转动，旋转托盘上固接有第二支架，第二 支架的中心位置设置有芯片台架，芯片台架上安装有芯片，芯片台架两侧设置有接线板，用 于插接数据线将芯片采集到的数据向外传导，第二支架向外延伸形成叶片，叶片端部安装 有传感器，传感器与芯片通过导线连接，向芯片传递检测到的数据。2. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述第一支架 为门型支架，门型支架的两支架之间设置有连杆，所述连杆上架设有丝杠和滑轨，云台架设 在丝杠和滑轨上，所述云台的底座上开设有螺纹孔和滑孔，所述丝杠穿过螺纹孔，滑轨穿过 滑孔，丝杠一端连接电机，丝杠转动带动云台在滑轨上滑动。3. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述电机的输 出轴通过联轴器连接丝杠一端。4. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述第二支架 为十字形支架，十字形支架的四个叶片端部分别安装有传感器。5. 根据权利要求4所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述传感器至 少为一种传感器，用于检测一种气体含量。6. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述门型支架 一侧设置有第三支架，第三支架为L型支架，L型支架的长边一端与门型支架固接，L型支架 的短边与地面接触，用于支撑门型支架。7. 根据权利要求6所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述门型支架 一侧设置有制动杆，制动杆的杆身上固接有第一制动盘，所述第一制动盘上开设有多个第 一通孔，制动杆的端部设置有圆形凸台，所述L型支架长边的端部固接有第二制动盘，所述 第二制动盘上开设有多个第二通孔，所述第二通孔与第一通孔半径相等，第二制动盘一侧 的圆心处开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽与所述圆形凸台相配合，以将第二制动盘卡装在 制动杆的端部，销钉插入第一通孔和第二通孔，对第二制动盘进行挡止。8. 根据权利要求7所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述第二制动 盘另一侧的圆心处凸设有方形凸台，方形凸台上开设有第三通孔，所述L型支架长边的端部 设置有第四通孔，所述第四通孔和第三通孔半径相等，螺栓插入第三通孔和第四通孔，将第 二制动盘固接于L型支架端部。9. 根据权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪，其特征在于:所述传感器为 MQ系列传感器。10. 采用权利要求1所述的一种移动式室内空气质量检测仪对室内空气进行检测的方 法，其特征在于:具体步骤如下： 第一步：确定检测区域和检测高度后，开启电机，通过电机的驱动，将云台运送至预期 位置，关闭电机； 第二步:开启传感器，开启舵机，通过舵机的输出轴带动旋转支架，进而带动叶片及叶 片上固接的传感器转动，在同一高度变换不同位置，对多个角度进行检测，采集多角度的数 据； 第三步:关闭舵机，开启电机，将云台运送到不同高度，关闭电机，开启舵机，根据步骤 二对同一高度的多个角度进行检测，采集多角度的数据，对不同高度的进行多次检测后，得 到多组检测数据； 第四步:信息处理 将采集的数据通过芯片连接的接线板传导给主机数据库，通过软件调用算法，分析出 当前室内的空气状况，给出AQI隐患度评分，给出居住建议。
【专利摘要】一种移动式室内空气质量检测仪及其使用方法，所述检测仪包括：基座，基座上固接有第一支架，第一支架上设置有滑轨，云台与滑轨滑动连接，基座上还设置有电机，所述云台包括底座，底座下端与滑轨滑动连接，底座上端设置有舵机，舵机的输出轴上套装有旋转托盘，输出轴带动旋转托盘转动，旋转托盘上固接有第二支架，第二支架的中心位置设置芯片台架，芯片台架上安装有芯片，芯片台架两侧设置有接线板，第二支架向外延伸形成叶片，叶片端部安装有传感器，传感器与芯片通过导线连接。搭载多种传感器，可以对室内的多种污染气体进行检测，可以通过旋转云台进行传感器的切换，对同一位置进行多种污染气体的检测，实现对不同高度的空气污染的检测。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN105486819
【申请号】CN201610010003
【发明人】杜聪聪, 韩鹏飞
【申请人】东北大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月7日
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