一、產品背景
實驗室作為對氣體類設備檢測的部門，在整個計量單位占有舉足輕重的地位,對實驗室環境進行監測,可為現場實驗人員提供長期可靠的生態環境數據。由于環境監測點通常分布的地理位置分散且沒有電源供給的地方，傳統的環境監測系統監測執行效率低,人力成本高,而且國內環境監測系統存在參差不齊，不同廠家、不同原理其檢測性能和精度存在差異，給檢測數據的準確性確認帶來困難，且不少設備隨著使用時間的延長和環境因素的影響，檢測精準度和靈敏度也會大大降低，因此需要定期對設備進行檢驗。目前環境監測的設備存在功能單一、檢測數據單一、檢測數據不準、體積龐大等諸多問題。
本項目旨在增加檢測氣體數據的多樣化，氣體的凈化功能以及通過物聯網技術實現實時監測該套系統的運行狀態和檢測數據實時上傳，通過大數據來分析該系統的運行狀態，而且還建立傳感器壽命的預估系統，對傳感器壽命進行預評估，當系統有什么問題時，會提醒使用者對儀器進行維護，從而確保檢測到數據的準確性。
二、產品改進說明
本發明針對現有技術的不足，設計了一種基于GPRS技術、改進后的433M無線數傳技術和智能傳感器技術相結合的多功能環境遠程監測凈化系統,它不僅能同時對多個監測點進行多種環境氣體數據采集、環境溫濕度進行監測、就地風機控制、空氣環境凈化等功能，而且能夠基于改進后433M無線通信協議將各個從機采集的數據匯聚到主機，主機則通過GPRS網絡將數據傳輸到遠程服務器,用戶可通過電腦或者手機上網實時查看環境空氣數據以及現場查看監測系統工作狀態。
433M無線通訊改進說明：
1、 通信數據采用AES數據加密，保證數據通信安全性。
2、 我們每個終端設備內部都做有中繼跳轉算法，實現設備與設備之間間隔通信。
3、 內部增加數據重發機制，當某個終端設備通信五次不成功，通信主設備認為此終端設備處于離線狀態。
4、 我們把433通信數據分為了三層，物理層、數據鏈路層，應用層。
a) 物理層規范有傳輸介質的特性標準。
b) 數據鏈路層定義了如何傳輸數據。
c) 應用層是定義了數據如何解析與應用。
5、 我們數據都采用了強化版CRC校驗，提高數據通信的抗干擾能力。
其結構主要由以下部分組成：
多功能環境遠程監測凈化系統包括一個主機、多個從機采集系統、風機控制系統以及凈化系統這四部分組成。
1. 主機系統
機殼采用壁掛式結構，該裝置主要用于現場工作人員的操作及查看。內置操作顯示屏，使用改進后的433M無線通信可對從機、風控裝置、凈化裝置進行參數設置以及各個裝置的狀態數據采集顯示；內置人體紅外感應裝置，在設備無人操作狀態使設備處于屏保狀態，起到節能省電作用，感應人體時設備屏幕自動啟動；內置語音系統，從機采集到環境氣體超標時，語音播報告警以及當工作人員進入現場時播報當前工作環境狀態。
主機系統結構圖
主機系統組成部件：1、改進后433M無線通訊模塊；2、操作屏；3、人體紅外感應裝置；4、語音播報裝置。
2. 叢機系統
機殼采用鋁合金材質，該裝置主要用于現場環境氣體的采集檢測。內置多組份氣體檢測智能傳感器，采用紅外光譜原理技術，精度高、功耗低、重復性穩定等優點；內置氣體采樣裝置，采用自吸式采集方式，把環境氣體以主動吸入的方式進行檢測;內置鋰電池供電方式，可移動式檢測環境氣體，在無工作電源的場景也可保持常時間的工作狀態。該裝置采用改進后433M無線通信技術，使就地實時采集的環境氣體數據上傳主機。
叢機系統結構圖
從機系統組成部件：1、改進后433M無線通訊模塊；2、氣體采集泵；
3、鋰電池模塊；4、多組分傳感器模塊；5、電源接口；6、進樣口；7、信號采集處理模塊；8、電源模塊
3. 風機控制系統
機殼采用鋁合金材質，內置電源模塊、微型繼電器，采用改進后的443M無線通訊技術接收以及反饋主機的工作指令，從而達到對現場風機啟停的控制。
風機控制系統結構圖
風機控制系統組成部件：1、改進后433M無線通訊模塊；2、交流電源插口；3、電源模塊；4、微型繼電器控制模塊
4. 凈化系統
機體采用萬向輪移動結構，該裝置主要用于凈化環境空氣中有毒有害氣體，采用水稀釋和吸附劑（Y-X1型吸附劑、5A分子篩、日立吸附劑、KDHF-03）兩種方式達到對有毒有害氣體的過濾凈化，通過改進后的443M無線通訊技術接收以及反饋主機的工作指令。
凈化系統結構圖
凈化系統組成部件：1、改進后433M無線通訊模塊；2、把手、3、電源插口；4、空氣泵；5、電源模塊；6、吸附劑氣室；7、萬向輪；8、排水口；9、氣泡石；10、316不銹鋼內膽；11、排氣口；12、注水口
三、產品示意圖
