今天為大家介紹一項國家發明授權專利——基于CAN總線的分布式甲醛濃度監測裝置及監測方法。該專利由上海斐訊數據通信技術有限公司申請，并于2017年7月25日獲得授權公告。

內容說明

本發明涉及環境檢測技術領域，特別是涉及一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度監測裝置及監測方法。

發明背景

眾所周知，新裝修的房屋以及新買家具都具有較高的甲醛含量。甲醛的主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用，甲醛在室內達到一定濃度時，人就有不適感。大于0 .08m3的甲醛濃度可引起眼紅、眼癢、咽喉不適或疼痛、聲音嘶啞、噴嚏、胸悶、氣喘、皮炎等。

所以對室內甲醛濃度的實時監測是一個值得關注的問題，而現有的甲醛濃度監測裝置的主要針對局部小范圍監測，無法對家庭環境進行全方位的監控或不適用于家庭的復雜環境中甲醛濃度的監測；有的甲醛濃度監測裝置不易組建和擴展，穩定性差，執行效率不高。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度監測裝置及監測方法，用于解決現有技術中監測裝置不易組建和擴展、系統穩定性差，執行效率不高、監測范圍受限以及不利于復雜的室內環境的監測問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度監測裝置，主要包括CAN總線通信模塊、主機模塊和多個檢測節點，所述CAN總線通信模塊分別連接所述主機模塊和所述檢測節點，并實現所述檢測節點與所述主機模塊之間的數據發送與接收功能；所述檢測節點包括檢測室內甲醛濃度的甲醛濃度檢測傳感器、模擬信號轉換數字信號的A/D轉換器和控制節點工作的節點控制模塊；所述CAN總線通信模塊包括控制CAN總線工作的CAN總線控制器、驅動CAN總線工作的CAN總線電平驅動器和傳輸信息通道的帶屏蔽層的雙絞線；所述主機模塊包括接收信號并處理信號的單片機、發出報警信號的發聲裝置和傳輸信息到主人手機的手機通訊模塊；所述節點控制模塊與所述CAN總線控制器之間相互通信，所述CAN總線控制器與所述單片機之間互相通信。

于本發明的一實施方式中，所述主機模塊還用于接收和處理所述CAN總線通信模塊發送的數據，并判斷甲醛的濃度值是否超標；所述主機模塊還用于在檢測所述檢測節點和所述手機通信模塊通信是否正常時，向所述檢測節點發送遍歷請求；所述主機模塊還用于在檢測節點和手機通信模塊通信異常時，點亮異常信號燈。

所述手機通信模塊還用于在室內甲醛濃度值超標時，向手機發送提醒信息，并同時激活所述發聲裝置報警；所述手機通信模塊還用于在室內甲醛濃度值未超標時，定時向手機發送室內甲醛的濃度值變化信息。所述手機通信模塊還用于當所述檢測節點通訊不正常時，向手機發送異常的所述檢測節點的地址。所述節點控制模塊由單片機系統構成，其中運行有控制節點工作的程序。

本發明還提供一種基于CAN總線的分布式甲醛濃度的監測方法，所述檢測方法包括：首先，布置所述檢測節點，并通過所述CAN總線通信模塊組建分布式網絡；其次，所述檢測節點中的所述甲醛濃度檢測傳感器采集環境中的甲醛濃度信息，所述檢測節點中的所述A/D轉換器將所述信息進行A/D轉化，再通過所述CAN總線通信模塊將信息傳送給所述主機模塊進行處理；最后，所述主機模塊將接收到的信息進行處理并判斷甲醛的濃度值是否超標，若是，則通過所述手機通信模塊向手機發送提醒，并通過所述發聲裝置報警；若否，則所述手機通信模塊定時向手機發送室內甲醛的濃度值變化信息。

于本發明的一實施方式中，還包括所述檢測節點的通信異常檢測和所述手機通信模塊的異常檢測過程。所述檢測節點的通信異常檢測包括對所述CAN總線控制器和所述A/D轉換器的初始化過程，若初始化成功，則所述節點控制模塊接收所述主機模塊的遍歷請求并向主機模塊發送遍歷應答，之后所述A/D轉換器對所述甲醛濃度檢測傳感器的數據進行A/D轉換并發送給所述單片機處理，最后通過所述CAN總線控制器發送至所述手機通信模塊；若初始化失敗，則所述主機模塊的異常信號燈點亮。

所述手機通信模塊異常檢測包括對所述CAN總線控制器和所述手機通信模塊的初始化過程，若初始化成功，則所述主機模塊向所述檢測節點發送遍歷請求，檢查各所述檢測節點通信是否正常，失敗的所述檢測節點通過手機通信模塊向手機發送異常的所述檢測節點，正常的所述檢測節點接收數據并發送至所述主機模塊進行處理，所述單片機判斷甲醛濃度值是否正常，若超標，則通過所述手機通信模塊向手機發送提醒，并激活所述發聲裝置報警，若未超標，則所述手機通信模塊定時向手機發送室內甲醛的濃度值變化信息；若初始化失敗，則所述主機模塊的異常信號燈點亮。當所述檢測節點通訊不正常時，所述手機通信模塊向手機發送異常的所述檢測節點的地址。

如上所述，本發明的基于CAN總線的分布式甲醛濃度監測裝置及監測方法，具有以下有益效果：本發明實現了家庭室內全方位、實時的甲醛濃度濃度檢測，并根據其結果進行相應處理，甲醛濃度超標時發聲提醒和發信息至手機通知主人，對家庭環境甲醛濃度進行全方位的監測；本發明適合家庭復雜環境，分布式布局，易組建和擴展監測網絡，穩定性高，執行效率高；本發明實現了家庭內各處甲醛濃度濃度監測分析，實現局部甲醛濃度超標事件報警。