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基本信息
- 項目名稱：
- 環(huán)境監(jiān)測評估與污染源定位室內(nèi)巡邏機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 現(xiàn)代人的一生有80%的時間在室內(nèi)度過，室內(nèi)空氣質(zhì)量問題日趨嚴(yán)重，安全隱患令人擔(dān)憂，故對室內(nèi)環(huán)境的研究具有迫切意義。目前，我國環(huán)境監(jiān)測設(shè)備滿足不了實際工作中的需要。本項目針對室內(nèi)環(huán)境傳統(tǒng)檢測方法效率低，實時性差，監(jiān)測內(nèi)容單一等問題，設(shè)計一款集環(huán)境質(zhì)量評價和部分污染源定位為一體的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機器人，實現(xiàn)十項參數(shù)的動態(tài)測量、實時分析，污染源的準(zhǔn)確定位，人機交互。適用于新居環(huán)境檢測行業(yè)和無人值守的室內(nèi)。
- 詳細介紹：
- 現(xiàn)代都市生活使得人的一生有80%的時間在室內(nèi)度過，室內(nèi)的聲、光、熱環(huán)境以及室內(nèi)空氣品質(zhì)等方面都將對人的身心健康、舒適度工作效率產(chǎn)生直接影響；另一方面，在無人職守的室內(nèi)場合，安全隱患令人擔(dān)憂，所以對室內(nèi)環(huán)境的研究具有迫切意義。然而，現(xiàn)有監(jiān)測儀因內(nèi)容單一、自動化程度不高等原因無法滿足當(dāng)前社會的需求。 針對上述背景技術(shù)中的不足，本項目提供了一種可實現(xiàn)定位和綜合評估的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機器人。其采用兩輪驅(qū)動式小車作為運動機構(gòu)，實現(xiàn)了自由移動、自動躲避障礙、定時自動巡邏及充電等功能。其主要用于監(jiān)測日常公共場所中可吸入顆粒物、CO2、SO2、甲醛、甲烷、溫度、相對濕度、CO、火焰、地面積水參數(shù)，實現(xiàn)動態(tài)測量、實時分析，根據(jù)測量結(jié)果做出綜合評估，顯示各監(jiān)測參數(shù)和當(dāng)前的舒適度值，并在某些測量值超標(biāo)時進行提示。提供ARM系統(tǒng)的觸屏以顯示機器人當(dāng)前位置，實時監(jiān)測室內(nèi)各環(huán)境參數(shù)，自動定位至污染源，同時帶有時鐘顯示和時間設(shè)置功能，實現(xiàn)了良好的人機交互。該項目是集自動監(jiān)測和反饋為一體的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機器人，具有智能化、操作方便、可移動、自動化程度高、定位準(zhǔn)確等特點。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計、發(fā)明的目的：我國室內(nèi)環(huán)境污染事例逐年上升，火災(zāi)等安全事例也逐年增加?，F(xiàn)有產(chǎn)品不滿足市場需求。 基本思路：采用兩輪驅(qū)動式小車作為運動機構(gòu)，實現(xiàn)了自由移動、自動躲避障礙、定時自動巡邏及充電等功能。其主要用于監(jiān)測日常公共場所中可吸入顆粒物、CO2、SO2、甲醛、甲烷、溫度、相對濕度、CO、火焰、地面積水參數(shù)，根據(jù)測量結(jié)果做出綜合評估，顯示各監(jiān)測參數(shù)和當(dāng)前的舒適度值，并在某些測量值超標(biāo)時進行提示。提供ARM系統(tǒng)的觸屏以顯示機器人當(dāng)前位置，自動定位至污染源。 創(chuàng)新點：（1）集成10項指標(biāo)，同時監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量與安全隱患;（2）基于舒適度的環(huán)境質(zhì)量綜合評價 ;（3）動態(tài)巡邏，監(jiān)測區(qū)域廣&污染源定位。 技術(shù)關(guān)鍵（1）控制模塊。（2）定位模塊。（3）人體感應(yīng)模塊。（4）檢測模塊。（5）避障模塊。（6）人機交互模塊。（7）污染源定位模塊。 （8）機器人自動充電模塊（此功能為擴展）。主要技術(shù)指標(biāo)（1）可吸入顆粒數(shù)測量：0.001-10mg/m3，分辨力：0.001 mg/m3；（2）甲醛測量：測量范圍0-15ppm，分辨力0.01ppm；（3）甲烷測量：測量范圍 0-300ppm，分辨力1ppm；（4）CO測量：測量范圍0-80ppm，分辨力1ppm；（5）CO2測量：測量范圍0-2500ppm，分辨力1ppm；（6）SO2測量：測量范圍0-20ppm，分辨力0.1ppm；（7）溫度測量：測量范圍-25℃-45℃，分辨力0.2℃；（8）相對濕度：0%-95%。
科學(xué)性、先進性
- 目前我國室內(nèi)環(huán)境檢測儀的占有率不足30%，國產(chǎn)儀器中還沒有能對環(huán)境質(zhì)量綜合評估的儀器，且人工檢測效率低、實時性差、監(jiān)測內(nèi)容單一。而本項目設(shè)計的集環(huán)境質(zhì)量評價和部分污染源定位為一體的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機器人，具有監(jiān)測參數(shù)多樣化，綜合評估室內(nèi)環(huán)境，污染源定位準(zhǔn)確等特點，彌補了市場的空缺。 本項目采用機器人作為運動機構(gòu)，實現(xiàn)了自動巡邏監(jiān)測、綜合評估和污染源定位等功能。其主要用于監(jiān)測可吸入顆粒物、CO2、SO2、甲醛、甲烷、溫度、相對濕度、CO、火焰、地面積水參數(shù)，實現(xiàn)動態(tài)測量、實時分析。具體技術(shù)提高如下：（1）多參數(shù)檢測。（2）綜合評估。（3）污染源定位。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1.獲得專利： （1）專利名稱：一種室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 實用新型 申請?zhí)枺?010 2 0257851.1 申請時間：2010年07月13日 專利號：ZL 2010 2 0257851.1 批準(zhǔn)時間：2011年01月19日 （2）專利名稱：室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 發(fā)明 申請?zhí)枺?010 1 0225998.7 申請時間：2010年07月13日 2．計算機軟件著作權(quán)登記證書： 軟件名稱：多功能室內(nèi)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)V1.0 登記號：2011SR001811 批準(zhǔn)時間：2011年01月13日
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 與相關(guān)單位共同生產(chǎn)并推廣
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明： 1.操作前，檢查其底部是否異物，防止儀器異?？C；2.打開電源，按下開機鍵； 3.機器人使用完畢后，關(guān)掉開關(guān)，斷開電源；4.清理機器人底部及輪胎，保證無積水和其他異物。 技術(shù)特點和優(yōu)勢： （1）可制定有效的監(jiān)測模式；（2）能時刻記錄監(jiān)測情況；（3）可確定最佳的監(jiān)測路徑；（4）自行擺脫障礙；（5）PTB201GSM模塊和上位機ARM系統(tǒng)，通過程序控制設(shè)計智能彩屏顯示；擴展功能（1）自動回充電功能；（2）電器控制。 適應(yīng)范圍及推廣前景： 其主要用于監(jiān)測日常公共場所中可吸入顆粒物、CO2、SO2、甲醛、甲烷、溫度、相對濕度、CO、火焰、地面積水等參數(shù)。市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測： 本作品適用于高收入家庭、新居環(huán)境服務(wù)行業(yè)和無人值守的室內(nèi)環(huán)境。因此具有趣味性的多參數(shù)室內(nèi)環(huán)境自動監(jiān)測儀的研制，兼具了現(xiàn)實意義和經(jīng)濟意義。
同類課題研究水平概述
- 患境與污染源監(jiān)測儀器及自動監(jiān)測系統(tǒng)既是獲取環(huán)境信息的源頭, 又是環(huán)境質(zhì)量評價、環(huán)境監(jiān)控及環(huán)境科學(xué)管理的手段。為了對環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境進行實時準(zhǔn)確的監(jiān)測, 并對污染源及其治理進行監(jiān)督監(jiān)測, 迫切需要大量的現(xiàn)代化環(huán)境監(jiān)測分析儀器, 特別是優(yōu)質(zhì)的自動監(jiān)測分析系統(tǒng)和污染源實時連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。當(dāng)今世界先進國家在制定高新技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略時, 始終把環(huán)境監(jiān)測分析儀器列為優(yōu)先發(fā)展項目, 在財政和產(chǎn)業(yè)政策方面給予重點支持, 以保證環(huán)境監(jiān)測分析儀器的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。(1)國外研究現(xiàn)狀 采用科學(xué)的辦法對待室內(nèi)空氣問題的歷史至少可以追溯到20世紀(jì)上半葉，1939年美國成立了工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會（AIHA）。對非生產(chǎn)場所的關(guān)注始于20世紀(jì)60年代的北歐和北美，正是在那個時期提出了室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）的概念。也正是那時逐漸出現(xiàn)了“病態(tài)建筑綜合癥（SBS）”和“軍團病”等新問題和概念。人們逐漸發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣污染與哮喘和肺癌等疾病的發(fā)病率的上升有著密切關(guān)系，并注意到室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量不一定比室外好，甚至比室外更糟。 隨著對于室內(nèi)空氣污染問題認識的不斷深化，室內(nèi)環(huán)境作為衛(wèi)生和環(huán)境科學(xué)的重要組成部分越來越受到重視。一批專門從事室內(nèi)環(huán)境檢測、宣傳教育、學(xué)術(shù)研究和學(xué)術(shù)交互、咨詢和評估的機構(gòu)開始形成。 到目前為止，歐美各發(fā)達國家，亞洲的日本、韓國，以及世界衛(wèi)生組織已建立比較完善的室內(nèi)環(huán)境法規(guī)。室內(nèi)環(huán)境的檢測儀器發(fā)展迅速，也已有產(chǎn)品實現(xiàn)了將多參數(shù)實現(xiàn)在同一臺儀器上。對于空氣和廢氣自動檢測系統(tǒng)，瑞典OPSIS公司，美國TE公司，法國ESA公司的基于差分光譜法原理的設(shè)備來代替二氧化硫抽樣等參數(shù)的檢測，只有一臺設(shè)備能分時測量三種以上的參數(shù)[3]。 (2)國內(nèi)研究現(xiàn)狀 一方面，國產(chǎn)專用監(jiān)測儀、采樣器數(shù)量上占有優(yōu)勢，基本可用，但附加值低。高質(zhì)量的分析儀、專用監(jiān)測儀器和自動監(jiān)測系統(tǒng)多是國外引進的，因此國產(chǎn)儀器占有的份額很小 [4]。而且，評價空氣污染狀況一向是以監(jiān)測站設(shè)置在室外的監(jiān)測儀器所獲得的結(jié)果為依據(jù)[7]。 另一方面，常見的諸如有害氣體、溫度、濕度、可吸入粉塵等室內(nèi)監(jiān)測，消費者仍舊只能通過購買多種專項產(chǎn)品來達到監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的需求。
