用于測量空氣質量的裝置和方法制造方法及圖紙

為了提高空氣分析器的測量準確性，提出了一種用于引入位置信息以分組和平均基于位置的空氣質量樣本的集合的方法。該方法包括以下步驟：使用第一傳感器以第一采樣速率采樣空氣以獲得多個空氣質量樣本；以第二采樣速率采樣裝置的位置以獲得多個位置樣本；分析該多個位置樣本以獲得多個空間關系信息；將該多個空氣質量樣本分組到第二多個空氣質量樣本集合中；并且對于每個空氣質量樣本集合，計算代表性值作為對應的采樣期間的空氣質量值。通過使用該方法，可以從特定位置或區域的空氣質量的計算中排除與位置無關的空氣質量樣本。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于測量空氣質量的裝置和方法
本專利技術涉及用于測量空氣質量的裝置，特別是移動空氣分析器和空氣測量器。
技術介紹
測量空氣質量是獲得諸如空氣污染物、氣體濃度、煙塵排放、氣體排放等關于環境的知識的一種重要方式。測量空氣質量(例如識別所包括的污染物并且測量它們的濃度)的準確性對于諸如空氣凈化、空氣消毒、定位排放源的位置等進一步的處理而言非常重要。還需要借助便特別是在高度戒備的場所中移動的便攜式空氣分析器來測量空氣。美國專利申請US20090139299A1公開了一種使用特殊的時間信息來測量氣體濃度的方法。在US20090139299A1中，傳感器周期性地測量氣體濃度，并且追蹤系統追蹤傳感器的位置并且將追蹤的位置映射到定義的區域。當傳感器感測到高于預定閾值的氣體濃度時，使用對應的位置來定位排放源。在US20090139299A1中，時間信息，即追蹤的位置，用于定位排放源，而沒有提高測量準確性。因此需要提高移動空氣測量器的測量準確性。
技術實現思路
本專利技術的專利技術人發現由于空氣測量器的移動，多個連續測量的空氣質量樣本之間可以具有松散的關聯，這意味著在相當短的周期之內測量的兩個空氣質量樣本可能對應于兩個彼此遠離的地理位置。尤其當空氣測量器以相對高的速度移動時該影響變得更加嚴重。對于用于平均在預定周期之內測量的大量空氣質量樣本以作為該預定周期或者與該預定周期相對應的位置的代表性空氣質量值的傳感器而言，測量準確性受到負面影響，因為多個空氣質量樣本可能是從兩個或更多個彼此遠離的位置收集的。因此，計算的代表性空氣質量值不適于表示對應位置的空氣質量。本專利技術的一個目的在于利用時間信息和空間信息來提高空氣測量器的測量準確性。根據本專利技術的一個實施方式，提供了一種用于測量空氣質量的裝置，其包括第一傳感器、第二傳感器和處理器。第一傳感器被配置為以第一采樣速率采樣空氣以生成多個空氣質量樣本；第二傳感器被配置為以第二采樣速率采樣裝置的移動以生成多個位置樣本；并且處理器被配置為分析多個位置樣本以獲得多個空間關系信息，每個空間關系信息表示兩個對應的位置樣本的相對空間關系。該處理器還被配置為基于該多個空間關系信息將該多個空氣質量樣本分組到多個空氣質量樣本集合中。并且該處理器還被配置為基于每個空氣質量樣本集合，計算用于該空氣質量樣本集合的代表性值，該代表性值表示對應的采樣期間的空氣質量值。該實施方式的基本思想在于使用空間信息來將多個測量的空氣質量樣本分組到不同的集合中，在一個共同集合中的空氣質量在空間域上顯示出相互相關性。因此可以平均在空間域具有相關性的空氣質量樣本以生成代表性空氣質量值來表示對應的位置的空氣質量。因此，可以提高測量準確性。可選擇地，第一采樣速率和第二采樣速率可以相同或不同。當兩個采樣速率相同時，用于采樣空氣質量和采樣位置的采樣時刻可以完成重疊或者不同而無需重疊。對于兩個采樣速率的要求是空氣質量樣本和位置樣本具有時間相關性，因此有可能建立在有意義的周期內采樣的一個空氣質量樣本與一個位置樣本之間的映射，即使對應的采樣時刻在時域不是完全重疊。可選擇地，該處理器還被配置為當單個的空氣質量樣本集合的空氣質量樣本的數量大于預定閾值時計算該代表性空氣質量值。這對于需要相當大量的空氣質量樣本來生成代表性空氣質量值的那些空氣傳感器而言是有意義的。可選擇地，該處理器還被配置為將該多個空氣質量樣本分組到多個空氣質量樣本集合中。在每個空氣質量樣本集合中，任意兩個空氣質量樣本具有小于預定閾值的采樣時刻差。因此，在一個共同集合中的空氣質量樣本不僅在空間域而且在時域中具有相關性。可選擇地，該處理器還被配置為基于該裝置的速度來確定該第一傳感器的打開或關閉，其中裝置的速度可以基于該多個位置樣本來計算。根據本專利技術的一個實施方式，提供用于測量空氣質量的對應方法。本專利技術的這些以及其他方面將從參考下文所述的實施方式變得清楚并且得以闡明。附圖說明本專利技術的這些以及其他目的和特征將從結合附圖來考慮的下文的詳細描述變得清楚，其中：圖1根據本專利技術的一個實施方式示出了用于測量空氣質量的示例性裝置；圖2示出了用于表示采樣的空氣質量樣本和采樣的位置樣本之間的時間相關性的兩個示例性表格；圖3根據本專利技術的一個實施方式示出了用于測量空氣質量的方法的流程圖；圖4根據本專利技術的一個實施方式示出了用于把多個空氣質量樣本分組并且計算代表性空氣質量值的方法的流程圖；以及圖5根據本專利技術的一個實施方式示出了兩個示例性的移動路徑和對應的采樣的位置樣本。貫穿附圖，相同的附圖標記用來表示類似地部分。具體實施方式圖1示出了能夠測量空氣質量的裝置100的示意性方框圖。裝置100可以是空氣分析器、空氣測量器、空氣凈化器，空氣消毒器以及任何其他類型的具有用于測量空氣質量的功能的產品。裝置100包括第一傳感器110、第二傳感器120和處理器130。第一傳感器110用于通過以第一采樣速率采樣空氣來測量空氣質量，從而生成多個空氣質量樣本。第二傳感器120用于通過以第二采樣速率采樣裝置100的移動的位置來追蹤裝置100，從而生成多個位置樣本。并且處理器130可以分析多個位置樣本以獲得多個空間關系信息，每個空間關系信息表示兩個對應的位置樣本的相對空間關系。基于該多個空間關系信息，處理器130可以將多個空氣質量樣本分組到多個空氣質量樣本集合中；并且基于每個空氣質量樣本集合，處理器130可以計算用于該空氣質量樣本的代表性值。所計算的代表性值可以被表示為對應的采樣期間的空氣質量值。空間關系信息可以是二維距離、三維距離、高度差、移動角度的變化、轉向角度的變化、或者任何其他類型的用于描述空間信息的度量。在上述實施方式中，不需要第二傳感器120追蹤第一傳感器110的移動；改為測量裝置100的移動。在許多情況中，追蹤裝置比追蹤傳感器容易得多，在后一種情況中，第二傳感器120需要對于第一傳感器110的移動的更高的靈敏度。但是，在上述實施方式中，裝置100的移動表示第一傳感器110的移動。當第一傳感器110與裝置100之間的空間關系以及第二傳感器120與裝置100之間的空間關系基本上固定時這特別有效。當然，第二傳感器用于直接測量第一傳感器的移動的實施方式也在本專利技術的范圍中。在本專利技術的實施方式中，第一采樣和第二采樣無需嚴格地同步或重疊。兩個采樣可以具有相同的采樣速率并且可以在基本上相同的采樣時刻執行或者以同步的方式執行。兩個采樣速率不同也是可能的。可以在不同的采樣時刻執行兩個采樣，或者甚至相同的周期之內的采樣的數量可以不同。施加到兩個采樣上的最小需求是對于時間相關性的要求。換句話說，如果在時域通過它們的時間相關性能夠將多個位置樣本(的一部分)映射到多個空氣質量樣本(的一部分)，則它是足夠的。當分別用于采樣空氣質量和采樣位置的采樣時刻之間的差在由裝置允許的耐受量或者對于對應的應用允許的耐受量之內時，這特別有效。圖2示出了示例性的測量過程。處理器130維持兩個表格，一個用于記錄用于測量空氣質量的采樣時刻Time_AIRi和測量的多個空氣質量樣本Sample_AIRj，以及另一個用于記錄用于測量裝置100的位置的采樣時刻Time_POSi和測量的多個位置樣本Sample_POSj。Time_AIRi可以與Time_POSi相同，這意味著以同步的方式本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.29 CN 201010163319.81.一種用于測量空氣質量的裝置，包括：a)第一傳感器，其被配置為以第一采樣速率采樣空氣以生成多個空氣質量樣本；b)第二傳感器，其被配置為以第二采樣速率采樣所述裝置的移動位置以生成多個位置樣本；以及c)處理器，其被配置為分析所述多個位置樣本以獲得多個空間關系信息，每個空間關系信息表示兩個對應的位置樣本的相對空間關系；其中，所述處理器還被配置為基于所述多個空間關系信息將所述多個空氣質量樣本分組到多個空氣質量樣本集合中，并且所述處理器還被配置為基于每個空氣質量樣本集合計算用于所述空氣質量樣本集合的代表性值，所述代表性值表示對應的空氣質量樣本集合的空氣質量值。2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述第一采樣速率和所述第二采樣速率在時間上相關。3.如權利要求1所述的裝置，其中，所述處理器還被配置為選擇目標位置樣本和第二多個位置樣本，所述第二多個位置樣本中的每個選擇的位置樣本表示如下區域中的位置，所述區域以由所述目標位置樣本所表示的位置為圓心并且以第一預定閾值為直徑，并且所述處理器還被配置為選擇第二多個空氣質量樣本，每個選擇的空氣質量樣本對應于一個所選擇的位置樣本，并且所述處理器還被配置為計算代表性值作為所選擇的目標位置樣本的空氣質量值。4.如權利要求3所述的裝置，其中，所述處理器還被配置為當所述第二多個位置樣本的數量大于第二預定閾值時計算所述代表性值。5.如權利要求3所述的裝置，其中，每個所選擇的空氣質量樣本的采樣時刻與所述目標空氣質量樣本的采樣時刻之間的差小于第三預定閾值。6.如權利要求3所述的裝置，其中，所述第一預定閾值表示幾何距離、高度差和轉向角度中的任意一個。7.如權利要求1所述的裝置，其中，所述第二傳感器是GPS接收器、IR傳感器、移動檢測傳感器、雙軸加速器傳感器和三軸加速器傳感器中的任意一個。8.如權利要求7所述的裝置，其中，所述第二傳感器是兩軸加速器傳感器和三軸加速器傳感器中的任意一個，每個生成的位置樣本是幾何數據，并且每個空間關系信息由兩個對應的幾何數據來確定。9.如權利要求1所述的裝置，其中，所述處理器還被配置為基于所述多個位置樣本來計算所述裝置的速度，并且將所述速度與第四預定閾值進行比較以便確定所述第一傳感器的打開或關閉。10.一種用于測量空氣質量的方法，包括步驟：a)通過使用第一傳感器來以第一采樣速率采樣空氣以生成多個空...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮雷，佘俊，
申請(專利權)人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：
國別省市：