技术领域
本发明涉及公共自行车技术领域，尤其涉及一种具有空气质量检测功能的站点控制器，还涉及一种空气质量检测系统和一种空气质量检测方法。
背景技术
随着全球气候变暖，各地方政府纷纷推出公共自行车以提倡绿色出行，然而近年来，化学工厂、农作物燃烧和烧煤等人为行为引起雾霾天气越来越频繁，人们在这样的环境中骑行自行车对健康会产生严重的危害。
雾霾，顾名思义是雾和霾。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。多出现于秋冬季节(这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一)，是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华)物的天气现象称为雾(Fog)。
霾(mái)，也称灰霾(烟雾)空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊。将目标物的水平能见度在1000～10000米的这种现象称为轻雾或霭。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100％就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。
雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。
现在人们一般是通过互联网和天气预报的APP来掌握每天的空气质量，但是毕竟监测点有限，相关部门提供的空气质量数据并不能完全覆盖所有地区，仍然存在很多盲区，为此迫切需要增加监测点。单独投放雾霾监测点，需要投入很大的人力物力，而且会占用大量土地，这涉及到对市容市貌的影响，因此，对于增加监测点需要更加科学合理的规划。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了满足人们对于准确掌握空气质量状况的需求，迫切需要增加空气质量监测点但又缺乏科学合理的规划的难题，本发明提供了一种具有空气质量检测功能的站点控制器及其检测系统和方法来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有空气质量检测功能的站点控制器，包括控制柜以及安装在所述控制柜上的控制器、无线通信电路、后台通信电路、显示器、密码键盘、读卡器、电源控制器和粉尘检测机构，所述控制器分别与所述显示器、无线通信电路、后台通信电路、密码键盘、读卡器和粉尘检测机构连接，所述电源控制器分别与所述显示器、控制器、密码键盘、读卡器和粉尘检测机构连接并为它们供电。
作为优选，所述控制柜上设置有进风口和出风口，所述控制柜中设置有空气采集管道，所述空气采集管道的两端与所述进风口和出风口连接，所述粉尘检测机构包括粉尘激光离子传感器、流量传感器、真空泵和数据处理电路；
所述粉尘激光离子传感器设置在所述空气采集管道中并且与所述数据处理电路连接；
所述数据处理电路与所述控制器连接；
所述流量传感器设置在所述空气采集管道并且与所述控制器连接；
所述真空泵安装在所述出风口并且与所述控制器连接；
所述电源控制器分别与所述粉尘激光离子传感器、流量传感器和真空泵连接并为它们供电
作为优选，所述数据处理电路包括信号放大电路和A/D转换电路，所述粉尘激光离子传感器、信号放大电路、A/D转换电路和控制器依次连接。
一种空气质量检测方法，包括以下步骤：
S1、利用所述粉尘检测机构检测站点控制器附近空气中粉尘含量数据，将所述粉尘含量数据传输到控制器中；
S2、所述控制器根据预设的转换模型将所述粉尘含量数据转换成粉尘指数数据；
S3、所述控制器将粉尘含量数据和粉尘指数数据显示在所述显示器上；
S4、所述控制器通过无线通信电路将粉尘含量数据和粉尘指数数据传输到移动终端上；
S5、所述控制器通过后台通信电路将粉尘含量数据和粉尘指数数据上传至云服务器和空气质量检测中心。
作为优选，所述步骤S1具体为：
S101、启动所述真空泵，空气从所述进风口被吸入所述空气采集管道中；
S102、所述粉尘激光离子传感器检测到关于空气中粉尘含量的模拟信号；
S103、先将所述模拟信号进行放大处理，然后转换成数字信号，最后将所述数字信号传输至所述控制器。
作为优选，所述步骤S1中还包括：
通过流量传感器检测得到所述空气采集管道的当前流量值，将所述当前流量值传输至控制器，所述控制器将流量预设值与所述当前流量值进行比较，并且根据比较结果控制所述真空泵的功率，调节空气采集管道内的气体流量与空气流量一致并且达到实时恒定。
一种空气质量检测系统，其特征在于，包括：
粉尘检测模块，用检测站点控制器附近空气中粉尘含量数据；
控制模块，用于根据预设的转换模型将所述粉尘含量数据转换成粉尘指数数据；
显示模块，用于显示所述粉尘含量数据和粉尘指数数据；
无线通信模块，用于将所述粉尘含量数据和粉尘指数数据传输到移动终端；
后台通信模块，用于将所述粉尘含量数据和粉尘指数数据上传至云服务器和空气质量检测中心。
作为优选，所述粉尘检测模块包括：
采集模块，用于获取关于空气中粉尘含量的模拟信号；
数据处理模块，用于先将所述模拟信号进行放大处理，然后转换成数字信号。
作为优选，所述粉尘检测模块还包括流量调节模块，用于将检测得到所述空气采集管道的当前流量值与流量预设值进行比较，并且根据比较结果控制所述真空泵的功率，调节空气采集管道内的气体流量与空气流量一致并且达到实时恒定。
本发明的有益效果是，这种具有空气质量检测功能的站点控制器利用公共自行车站点控制器分布广而密集的特点，能够全面、准确地检测出空气中的粉尘含量，成本比单独投放监测点低，而且不会额外增加公共设施，城市的市容市貌不会有太大改变，降低了规划难度，节省了开支。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有空气质量检测功能的站点控制器的最优实施例的结构示意图。
图2是本发明的空气质量检测方法的最优实施例的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
如图1所示，本发明提供了一种具有空气质量检测功能的站点控制器，包括控制柜以及安装在控制柜上的控制器、无线通信电路、后台通信电路、显示器、密码键盘、读卡器、电源控制器和粉尘检测机构，控制器分别与显示器、无线通信电路、后台通信电路、密码键盘、读卡器和粉尘检测机构连接，电源控制器分别与显示器、控制器、密码键盘、读卡器和粉尘检测机构连接并为它们供电，控制柜上设置有进风口和出风口，控制柜中设置有空气采集管道，空气采集管道的两端与进风口和出风口连接，粉尘检测机构包括粉尘激光离子传感器、流量传感器、真空泵和数据处理电路，粉尘激光离子传感器设置在空气采集管道中并且与数据处理电路连接，数据处理电路与控制器连接，流量传感器设置在空气采集管道并且与控制器连接，真空泵安装在出风口并且与控制器连接，电源控制器分别与粉尘激光离子传感器、流量传感器和真空泵连接并为它们供电，数据处理电路包括信号放大电路和A/D转换电路，粉尘激光离子传感器、信号放大电路、A/D转换电路和控制器依次连接。粉尘主要是指PM10和PM2.5，这也是现在人们比较关注的空气质量指标，启动真空泵后空气从进风口被抽入，为了保证测量数据的准确性，要空气采集管道中的气体流量与外部大气的空气流量一致，为此，流量传感器检测到空气采集管道中当前流量值，将当前流量值传输至控制器，控制器将流量预设值与当前流量值进行比较，并且根据比较结果控制真空泵的功率，调节空气采集管道内的气体流量与空气流量一致并且达到实时恒定；粉尘激光离子传感器采集到关于空气中粉尘含量的模拟信号，信号放大电路将模拟信号进行放大处理，然后A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号，数字信号代表空气中的粉尘含量，控制器根据预设的转换模型将粉尘含量数据转换成粉尘指数数据，这两个数据可以显示在显示器上，市民路过站点控制器时可以进行查看，这两个数据还通过无线通信电路与移动终端建立连接，例如无线通信电路是蓝牙电路，市民路过站点控制器，不需要靠近站点控制器就可以通过蓝牙网络将自己的手机与站点控制器建立连接，从而方便快捷的获得空气质量状况；通过后台通信电路将粉尘含量数据转换成粉尘指数数据上传至云服务器和空气质量检测中心，市民通过APP从云服务器上获取空气质量状况，空气质量检测中心则将检测到的数据进行汇总和整理，并将最终空气质量数据发布到天气预报的公共平台上。
如图2所示，本发明提供了一种空气质量检测方法，包括以下步骤：
S101、启动真空泵，空气从进风口被吸入空气采集管道中；
S102、通过流量传感器检测得到空气采集管道的当前流量值，将当前流量值传输至控制器，控制器将流量预设值与当前流量值进行比较，并且根据比较结果控制真空泵的功率，调节空气采集管道内的气体流量与空气流量一致并且达到实时恒定；
S103、粉尘激光离子传感器检测到关于空气中粉尘含量的模拟信号；
S104、先将模拟信号进行放大处理，然后转换成数字信号，最后将数字信号传输至控制器；
S2、控制器根据预设的转换模型将粉尘含量数据转换成粉尘指数数据；
S3、控制器将粉尘含量数据和粉尘指数数据显示在显示器上；
S4、控制器通过无线通信电路将粉尘含量数据和粉尘指数数据传输到移动终端上；
S5、控制器通过后台通信电路将粉尘含量数据和粉尘指数数据上传至云服务器和空气质量检测中心。
本发明还提供了一种空气质量检测系统，包括：
粉尘检测模块，用检测站点控制器附近空气中粉尘含量数据；
控制模块，用于根据预设的转换模型将粉尘含量数据转换成粉尘指数数据；
显示模块，用于显示粉尘含量数据和粉尘指数数据；
无线通信模块，用于将粉尘含量数据和粉尘指数数据传输到移动终端；
后台通信模块，用于将粉尘含量数据和粉尘指数数据上传至云服务器和空气质量检测中心；
粉尘检测模块包括：
流量调节模块，用于将检测得到空气采集管道的当前流量值与流量预设值进行比较，并且根据比较结果控制真空泵的功率，调节空气采集管道内的气体流量与空气流量一致并且达到实时恒定；
采集模块，用于获取关于空气中粉尘含量的模拟信号；
数据处理模块，用于先将模拟信号进行放大处理，然后转换成数字信号。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
