监视及气体检测信息通报系统
阅读说明：本技术 监视及气体检测信息通报系统 (Monitoring and gas detection information reporting system ) 是由 莫皓然 韩永隆 黄启峰 郭俊毅 蔡长谚 李伟铭 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：一种监视及气体检测信息通报系统,包含：多个组监视装置,分别架设在固定地点,包含有监视模块,以撷取固定地点的影像,并储存转换成影像数据输出；致动传感模块,架构于监视模块内,并包括有至少一个致动器、至少一个传感器,致动器将监视模块外的气体导送入监视模块内,并由传感器检测导入气体,以产生气体检测数据输出；云端数据数据处理装置,将多个组监视装置的监视模块输出的影像数据、致动传感模块输出的气体检测数据通过数据网络予以储存智能分析,并对外传输至通报处理系统以进行监视及气体检测信息的通报。(A monitoring and gas detection information notification system, comprising: the monitoring devices are respectively erected at fixed places and comprise monitoring modules for capturing images of the fixed places, storing and converting the images into image data and outputting the image data; the actuating sensing module is arranged in the monitoring module and comprises at least one actuator and at least one sensor, wherein the actuator guides gas outside the monitoring module into the monitoring module, and the sensor detects the guided gas to generate gas detection data output; the cloud data processing device stores and intelligently analyzes the image data output by the monitoring modules of the plurality of groups of monitoring devices and the gas detection data output by the actuating sensing module through a data network, and transmits the image data and the gas detection data to the report processing system for monitoring and reporting the gas detection information.)
【技术领域】
本案关于一种致动传感模块的监测环境应用，尤指一种将致动传感模块结合到微型式的监视装置上再搭配云端数据数据处理装置通过数据网络做数据数据连线予以储存且智能分析去应用的监视及气体检测信息通报系统。
【背景技术】
目前人类在生活上对环境空气品质的监测愈来愈重视，例如一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机物(Volatile Organic Compound，VOC)、PM2.5等等环境空气品质的监测，环境中这些气体暴露会对人体造成不良的健康影响，严重的甚至危害到生命。因此环境空气品质监测纷纷引起各国重视，要如何去实施环境空气品质监测是目前急需要去重视的课题。
利用传感器来监测周围环境气体是可行的做法，若能即时提供监测信息，警示处在危险环境中的人，能够即时预防或逃离，避免遭受环境中的气体暴露造成人体健康影响及伤害，则通过传感器来监测周围环境可说是非常好的应用。
然，以传感器来监测环境，虽能向使用者提供关于该使用者的环境的较多信息，但对于监测敏度、精准的最佳效能就需要去考量，例如，传感器单靠环境中气体自然流通的引流，不仅无法获取稳定、一致的气体流通量以进行稳定监测，且环境中气体自然流通的引流要到达接触传感器的监测反应作用时间较长，因此会影响到即时监测的成效。
又，目前环境空气品质监测虽有大型环境监测基站作监测，但这些监测基站的建设设备皆为大型设备，因此无法普及布点设置，对于人类所处的近身环境空气品质无法有效精确作监测，例如，室内空气品质、身旁周围的空气品质就无法有效快速作监测，因此，若能将传感器及致动器结合到微型式的监视装置上应用，就可达到普及化的即时监测，并能即时传送监测数据到云端数据库进行数据建构及智能分析，不仅提供监视所需的通报处理机制，也能提供更精准即时的空气品质监测信息及地图，以启动空气品质通报处理机制。
【
发明内容
】本案的主要目的在于提供一种监视及气体检测信息通报系统，主要将致动传感模块结合到微型式的监视装置上去应用，利用数组监视装置就可达到普及化对于人类所处近身环境空气品质的即时监测，感测其各自所在位置的单点空气信息即时监测，再搭配云端数据数据处理装置通过数据网络做数据数据连线，不仅能提供监视所需的通报处理机制，也能提供更精准即时的空气品质监测信息及地图，以启动空气品质通报处理机制，实为目前生活上所面临问题所需要迫切解决的课题。
为达上述目的，本案的较广义实施态样为提供一种监视及气体检测信息通报系统，包含：多个组监视装置，分别架设在一固定地点，包含有一监视模块，撷取该固定地点的影像，并储存转换成一影像数据输出；一致动传感模块，架构于该监视模块内，并包括有至少一个致动器、至少一个传感器，该致动器将该监视模块外的气体导送入该监视模块内，并由该传感器检测该导入气体，以产生一气体检测数据输出；一云端数据数据处理装置，将多个组监视装置的该监视模块输出的该影像数据及该致动传感模块输出的气体检测数据通过数据网络予以储存且智能分析，并对外传输至一通报处理系统以进行一监视及气体检测信息的通报。
【附图说明】
图1所示为本案监视及气体检测信息通报系统的架构示意图。
图2所示为本案致动传感模块相关构件示意图。
图3A及3B所示分别为本案致动器于不同视角的分解结构示意图。
图4所示为本案压电致动器的剖面结构示意图。
图5所示为本案致动器的剖面结构示意图。
图6A至6B所示为本案致动器作动示意图。
【
具体实施方式
】
体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本案。
请参阅图1所示，本案监视及气体检测信息通报系统主要包含多个组监视装置1及一云端数据数据处理装置2，其中多个组监视装置1分别架设在一固定地点进行监视，并与云端数据数据处理装置2做数据数据连线，将数据数据予以储存并智能分析，以对外传输至一通报处理系统3进行一监视及气体检测信息的通报。
上述监视装置1包含有一监视模块11、一致动传感模块12、一微处理器13及一数据传输器14。监视模块11撷取固定地点的影像，并储存转换成影像数据输出；致动传感模块12架构于监视模块11内，并包括有至少一个致动器12A、至少一个传感器12B，致动器12A将监视模块11外的气体导送入监视模块11内，并由传感器12B检测导入气体，以产生气体检测数据输出；微处理器13控制监视模块11、致动传感模块12的致动操作，以及将监视模块11的撷取影像转换运算成影像数据输出、将致动传感模块12的气体检测值转换运算成气体检测数据输出，并且将影像数据、气体检测数据传输至数据传输器14，通过数据传输器14对外传输至云端数据数据处理装置2予以储存并且智能分析。
上述的传感器12B可包括像是如以下各者的传感器：气体传感器、微粒传感器(例如，PM2.5的微粒传感器)、挥发性有机化合物传感器(例如，量测甲醛、氨气的传感器)，均不以此为限。
上述的传感器12B组配于致动器12A一侧，致动器12A受驱动而致动产生导送气体通过传感器12B处，以提供稳定、一致的气流直接导入在传感器12B上，让传感器12B能获取稳定、一致的气体流通量，以直接量测所接收的气体，且缩短传感器12B的监测反应作用时间，达成精准监测。
请参阅图3A、图3B所示，本案实施例中，致动器12A可为一微机电(MEMS)泵或者一压电致动泵的驱动结构。以下就以压电致动泵的作动来说明：
上述的致动器12A包括进气板121、共振片122、压电致动器123、第一绝缘片124a、导电片125及第二绝缘片124b等结构，其中压电致动器123对应于共振片122而设置，并使进气板121、共振片122、压电致动器123、第一绝缘片124a、导电片125及第二绝缘片124b等依序堆叠设置，其组装完成的剖面图如图5所示。
于本实施例中，进气板121具有至少一进气孔121a，其中进气孔121a的数量以4个为较佳，但不以此为限。进气孔121a贯穿进气板121，用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进气孔121a流入致动器12A之中。进气板121上具有至少一汇流排孔121b，用以与进气板121另一表面的至少一进气孔121a对应设置。于汇流排孔121b的中心交流处具有中心凹部121c，且中心凹部121c与汇流排孔121b相连通，借此可将自至少一进气孔121a进入汇流排孔121b的气体引导并汇流集中至中心凹部121c，以实现气体传递。于本实施例中，进气板121具有一体成型的进气孔121a、汇流排孔121b及中心凹部121c，且于中心凹部121c处即对应形成一汇流气体的汇流腔室，以供气体暂存。于一些实施例中，进气板121的材质可为不锈钢材质所构成，但不以此为限。于另一些实施例中，由中心凹部121c处所构成汇流腔室的深度与汇流排孔121b的深度相同，但不以此为限。共振片122由一可挠性材质所构成，但不以此为限，且于共振片122上具有一中空孔122c，对应于进气板121的中心凹部121c而设置，以使气体流通。于另一些实施例中，共振片122可由一铜材质所构成，但不以此为限。
再请参阅图4所示，上述的压电致动器123是由一悬浮板1231、一外框1232、至少一支架1233以及一压电片1234所共同组装而成。其中，压电片1234贴附于悬浮板1231的第二表面1231c，用以接受电压产生形变以驱动悬浮板1231弯曲振动。于本实施例中，至少一支架1233连接设置于悬浮板1231与外框1232之间，其两端点分别连接于外框1232、悬浮板1231，以提供弹性支撑，且于支架1233、悬浮板1231及外框1232之间更具有至少一空隙1235，至少一空隙1235与气体通道相连通，用以供气体流通。另外，外框1232环绕设置于悬浮板1231之外侧，且具有一向外凸设的导电接脚1232c，用以供电连接之用，但不以此为限。
上述的悬浮板1231为一阶梯面的结构，意即于悬浮板1231的第一表面1231b更具有一凸部1231a，凸部1231a可为一圆形凸起结构，但不以此为限。悬浮板1231的凸部1231a与外框1232的第一表面1232a共平面，且悬浮板1231的第一表面1231b及支架1233的第一表面1233a亦为共平面，且该悬浮板1231的凸部1231a、外框1232的第一表面1232a与悬浮板1231的第一表面1231b、支架1233的第一表面1233a之间具有一特定深度。悬浮板1231的第二表面1231c，其与外框1232的第二表面1232b及支架1233的第二表面1233b为平整的共平面结构，而压电片1234则贴附于此平整的悬浮板1231的第二表面1231c处。又于本实施例中，压电片1234的边长小于悬浮板1231的边长。
于本实施例中，如图3A所示，致动器12A的第一绝缘片124a、导电片125及第二绝缘片124b依序对应设置于压电致动器123之下，且其形态大致上对应于压电致动器123之外框1232的形态。于一些实施例中，第一绝缘片124a、第二绝缘片124b由绝缘材质所构成，例如塑胶，俾提供绝缘功能，但不以此为限。于本实施例中，导电片125可由导电材质所构成，例如金属材质，以提供电导通功能，但不以此为限。于本实施例中，导电片125上亦可设置一导电接脚125a，以实现电导通功能。
又于本实施例中，如图5所示，致动器12A依序由进气板121、共振片122、压电致动器123、第一绝缘片124a、导电片125及第二绝缘片124b等堆叠而成，且于共振片122与压电致动器123之间具有一间隙h，且于共振片122及压电致动器123之外框1232周缘之间的间隙h中填入一填充材质，例如导电胶，但不以此为限，以使共振片122与压电致动器123的悬浮板1231的凸部1231a之间可维持间隙h的深度，进而可导引气流更迅速地流动，且因悬浮板1231的凸部1231a与共振片122保持适当距离，因此彼此接触干涉减少，促使噪音的产生可被降低。
再请参阅图3A及图3B、图5所示，于本实施例中，当进气板121、共振片122与压电致动器123依序对应组装后，上述的共振片122具有一可动部122a及一固定部122b，可动部122a处可与其上的进气板121共同形成一汇流气体的腔室，且在共振片122与压电致动器123之间更形成一第一腔室120，用以暂存气体，且第一腔室120是通过共振片122的中空孔122c而与进气板121的中心凹部121c处的腔室相连通，且第一腔室120的两侧则由压电致动器123的支架1233之间的空隙1235而与气体通道相连通。
请参阅图3A、图3B、图5、图6A至图6B，本案致动器12A的作动操作如下。当致动器12A进行作动时，压电致动器123受电压致动而以支架1233为支点，进行垂直方向的往复式振动。如图6A所示，当压电致动器123受电压致动而向下振动时，由于共振片122为轻、薄的片状结构，此时压电致动器123振动，共振片122亦会随之共振而进行垂直的往复式振动，亦即共振片122对应中心凹部121c的部分亦会随之弯曲振动形变，如此对应中心凹部121c的部分为共振片122的可动部122a。当压电致动器123向下弯曲振动时，此时共振片122对应中心凹部121c的可动部122a会因气体的带入及推压以及压电致动器123振动的带动，而随着压电致动器123向下弯曲振动形变，则气体由进气板121上的至少一进气孔121a进入，并通过至少一汇流排孔121b以汇集到中央的中心凹部121c处，再经由共振片122上与中心凹部121c对应设置的中空孔122c向下流入至第一腔室120中。其后，由于受压电致动器123振动的带动，共振片122亦会随之共振而进行垂直的往复式振动，如图6B所示，此时压电致动器123受电压驱动以向上振动，共振片122的可动部122a亦随之向上振动，压电致动器123得以压缩第一腔室120的体积，并关闭第一腔室120中间流通空间，促使第一腔室120内的气体推挤向两侧流动，进而经过压电致动器123的支架1233之间的空隙1235而向下穿越流动。如此重复图6A至图6B的致动器12A作动，经致动器12A的流道设计使其中的气体产生压力梯度，促使气体高速流动，并通过流道进出方向的阻抗差异，将气体由吸入端传输至排出端，即可使致动器12A产生一气体传输作业，且即使在排出端有气压的状态下，仍有能力持续将气体推入气体通道，并可达到静音的效果，。
承上所述，致动传感模块12上以传感器12B组配于致动器12A一侧的设计，如此致动器12A受驱动而致动产生导送气体通过传感器12B处，即可提供稳定、一致的流量直接导入通过在传感器12B上，让传感器12B能获取稳定、一致的气体流通量，以直接量测所接收的气体，且缩短传感器12B的监测反应作用时间，达成精准的监测。
请参阅图1，本案监视模块11撷取固定地点的影像，并储存转换成影像数据输出；致动传感模块12架构于监视模块11内，并包括有至少一个致动器12A、至少一个传感器12B，利用致动器12A将监视模块11外的气体导送入监视模块11内，并由传感器12B检测导入气体，以产生气体检测数据输出；通过微处理器13将监视模块11的撷取影像转换运算成一影像数据输出、将致动传感模块12的气体检测值转换运算成一气体检测数据输出，并且将影像数据、气体检测数据传输至数据传输器14；数据传输器14通过数据网络对外传输至云端数据数据处理装置2予以储存并且智能分析；云端数据数据处理装置2将智能分析结果结合地图数据与气象数据产生一即时空气品质地图，以及构成一监视数据库，并可以对外将其传输至一通报处理系统3，如此通报处理系统3即可启动监视通报处理机制装置3A，将监视通报信息传送至用户装置，或者启动空气品质通报处理机制装置3B，将空气品质通报信息传送至用户装置。由上述说明可知，本案监视及气体检测信息通报系统主要将致动传感模块12结合到微型式的监视装置1上去应用，利用数组监视装置1就可达到普及化对于人类所处近身环境空气品质的即时监测，感测其各自所在位置的单点空气信息即时监测，再搭配云端数据数据处理装置2通过数据网络做数据数据连线，用户装置即可通过本案监视及气体检测信息通报系统去查询及获得需求的通报信息。
综上所述，本案提供一种监视及气体检测信息通报系统，主要将致动传感模块12结合到微型式的监视装置1上去应用，利用数组监视装置1就可达到普及化对于人类所处近身环境空气品质的即时监测，感测其各自所在位置的单点空气信息即时监测，再搭配云端数据数据处理装置2通过数据网络做数据数据连线，不仅能提供监视所需的通报处理机制，也能提供更精准即时的空气品质监测信息及地图，以启动空气品质通报处理机制，极具产业的价值，爰依法提出申请。
本案得由熟习此技术之人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。
【符号说明】
1：监视装置
11：监视模块
12：致动传感模块
12A：致动器
12B：传感器
120：第一腔室
121：进气板
121a：进气孔
121b：汇流排孔
121c：中心凹部
122：共振片
122a：可动部
122b：固定部
122c：中空孔
123：压电致动器
1231：悬浮板
1231a：凸部
1231b：第一表面
1231c：第二表面
1232：外框
1232a：第一表面
1232b：第二表面
1232c：导电接脚
1233：支架
1233a：第一表面
1233b：第二表面
1234：压电片
1235：空隙
124a：第一绝缘片
124b：第二绝缘片
125：导电片
125a：导电接脚
h：间隙
13：微处理器
14：数据传输器
2：云端数据数据处理装置
3：通报处理系统
3A：监视通报处理机制装置
3B：空气品质通报处理机制装置
4：连网中继站
5：云端数据处理装置
6：第二连结装置
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