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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 環(huán)境監(jiān)測評估與污染源定位室內(nèi)巡邏機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)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(shí)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(shí)際工作中的需要。本項(xiàng)目針對室內(nèi)環(huán)境傳統(tǒng)檢測方法效率低，實(shí)時(shí)性差，監(jiān)測內(nèi)容單一等問題，設(shè)計(jì)一款集環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和部分污染源定位為一體的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)十項(xiàng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)測量、實(shí)時(shí)分析，污染源的準(zhǔn)確定位，人機(jī)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(xì)介紹：
- 現(xiàn)代都市生活使得人的一生有80%的時(shí)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(dòng)化程度不高等原因無法滿足當(dāng)前社會(huì)的需求。 針對上述背景技術(shù)中的不足，本項(xiàng)目提供了一種可實(shí)現(xiàn)定位和綜合評估的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人。其采用兩輪驅(qū)動(dòng)式小車作為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了自由移動(dòng)、自動(dòng)躲避障礙、定時(shí)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測量、實(shí)時(shí)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(shí)進(jìn)行提示。提供ARM系統(tǒng)的觸屏以顯示機(jī)器人當(dāng)前位置，實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)各環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)定位至污染源，同時(shí)帶有時(shí)鐘顯示和時(shí)間設(shè)置功能，實(shí)現(xiàn)了良好的人機(jī)交互。該項(xiàng)目是集自動(dòng)監(jiān)測和反饋為一體的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人，具有智能化、操作方便、可移動(dòng)、自動(dòng)化程度高、定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)、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(dòng)式小車作為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了自由移動(dòng)、自動(dòng)躲避障礙、定時(shí)自動(dòng)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(shí)進(jìn)行提示。提供ARM系統(tǒng)的觸屏以顯示機(jī)器人當(dāng)前位置，自動(dòng)定位至污染源。 創(chuàng)新點(diǎn)：（1）集成10項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)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(jià) ;（3）動(dòng)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(jī)交互模塊。（7）污染源定位模塊。 （8）機(jī)器人自動(dòng)充電模塊（此功能為擴(kuò)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(jìn)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(shí)時(shí)性差、監(jiān)測內(nèi)容單一。而本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的集環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和部分污染源定位為一體的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測機(jī)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(diǎn)，彌補(bǔ)了市場的空缺。 本項(xiàng)目采用機(jī)器人作為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)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(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測量、實(shí)時(shí)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(jiǎng)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(shí)用新型 申請?zhí)枺?010 2 0257851.1 申請時(shí)間：2010年07月13日 專利號：ZL 2010 2 0257851.1 批準(zhǔn)時(shí)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(shí)間：2010年07月13日 2．計(jì)算機(jī)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(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)V1.0 登記號：2011SR001811 批準(zhǔn)時(shí)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(shí)物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)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(jì)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(jī)；2.打開電源，按下開機(jī)鍵； 3.機(jī)器人使用完畢后，關(guān)掉開關(guān)，斷開電源；4.清理機(jī)器人底部及輪胎，保證無積水和其他異物。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢： （1）可制定有效的監(jiān)測模式；（2）能時(shí)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(jī)ARM系統(tǒng)，通過程序控制設(shè)計(jì)智能彩屏顯示；擴(kuò)展功能（1）自動(dòng)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(jì)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(dòng)監(jiān)測儀的研制，兼具了現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(jià)、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(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測, 并對污染源及其治理進(jìn)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(dòng)監(jiān)測分析系統(tǒng)和污染源實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。當(dāng)今世界先進(jìn)國家在制定高新技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略時(shí), 始終把環(huán)境監(jiān)測分析儀器列為優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目, 在財(cái)政和產(chǎn)業(yè)政策方面給予重點(diǎn)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(huì)（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(gè)時(shí)期提出了室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）的概念。也正是那時(shí)逐漸出現(xiàn)了“病態(tài)建筑綜合癥（SBS）”和“軍團(tuán)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(rèn)識(shí)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(jī)構(gòu)開始形成。 到目前為止，歐美各發(fā)達(dá)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(shí)現(xiàn)了將多參數(shù)實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)儀器上。對于空氣和廢氣自動(dòng)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(tái)設(shè)備能分時(shí)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(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)多是國外引進(jìn)的，因此國產(chǎn)儀器占有的份額很小 [4]。而且，評價(jià)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(fèi)者仍舊只能通過購買多種專項(xiàng)產(chǎn)品來達(dá)到監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的需求。
