空气质量检测范文

时间:2023-03-08 05:16:38

空气质量检测

空气质量检测范文第1篇

1系统工作原理

1.1系统结构图

本文设计的空气质量检测系统实现全天候、自动化、主动获取空气质量信息。本文的空气质量检测仪原理框图如图1所示,采用上下位机相结合的设计方式,下位机由传感器模块、数据处理模块(CC253X芯片)、数据传送模块等部分构成;上位机由测控计算机、通讯模块构成。由微处理器通过传感器模块采集空气质量相关数据并通过zigbee模块传输至测控计算机,测控计算机完成对空气质量数据的处理分析,为管理人员提供做出判断或决策的依据。从而实现对特定区域内空气质量实时监测。

1.2ZigBee技术简介

ZigBee无线传感器网络是由许多传感器以自组织方式构成的无线网络,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和ZigBee技术,可广泛应用于工业监测、安全系统、环境监测和军事等领域。ZigBee技术是一种低速率、低功耗、低复杂度、低成本的双向无线通信网络技术。

2系统电路设计

本文无线收发模块采用芯片CC2530。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的片上系统(SoC)解决方案。以较低的总的材料成本建立网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能,业界标准的增强型8051CPU,系统内可编程闪存,8-KBRAM和其它强大的功能。充分考虑到应用环境,结合CC2530具有不同的运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统。如图2所示。

3系统软件设计

3.1CC2530芯片的软件设计

设计中CC2530单片机程序的编写环境为IAREW8051V8.1集成开发环境,使用C语言编写,使程序移植和调用方便、灵活,能最大程度的提高系统程序的可靠性和稳定性。由主程序,AD数据转换,通讯三个模块组成。数据的采集要求每秒采用一次,采用定时中断的方式执行数据的采集,将采集的数据经过AD转换后通过串行数据通信发送给ZigBee芯片。

3.2应用程序设计

空气质量检测系统上位机部分是采用Microsoft公司的VC++6.0进行开发,以Zigbee通信方式实现空气质量数据(温度、湿度、PM2.5、PM10等参数)的存储与和读取。根据实际需求,应用程序份为用户界面和数据管理两部分。管理人员可以通过用户界面实时、直观的了解检测区域内相关信息,可对检测区域的空气质量安全的进行评估与决策,数据管理部分将所有数据以及分析状况进行储存,方便用户随时查询。检测系统软件界面如图3所示。

4结论

本文中所设计的空气质量检测系统,实现了对空气质量各类指标的动态检测、测试分析、数据保存等功能,满足在多样化的环境下获取大量像是、可靠的信息。该系统具备操作方便、易于控制、稳定运行且实时性好等特点。可广泛适用于农业、工业等领域。

空气质量检测范文第2篇

便携式空气质量检测装置由 PM2.5传感器,甲醛传感器,温湿度检测传感器,MSP430,蓝牙数据传输模块等组成,小巧,节能,可随身携带,采用蓝牙传输数据,值得推广应用。

【关键词】空气质量检测仪 便携式 PM2.5传感器

1 系统结构及特点

此便携式空气质量检测装置由 PM2.5 传感器,甲醛传感器,温湿度检测传感器, MSP430,蓝牙数据传输模块等组成,其中 PM2.5 传感器,甲醛传感器和温湿度传感器通过串口通讯与 MSP430 相连接并进行数据的处理,实现设备与手机间的数据传输。

在该装置中,PM2.5 传感器为自行设计制作,负责检测空气中颗粒物的浓度,具有可以检测 0.8um 以上的微粒,尺寸超小,便于内置,价格低,使用灵活,模拟/数字信号可选,测量准确率很高。甲醛传感器负责检测空气中甲醛、苯等 VOCVOC 气体的浓度,具有极高的灵敏度和稳定性,能够侦测 0.1ppm 以上的气体,适用于检测空气中的甲醛、苯、二甲苯等多种有机挥发成分,同时具有体积小巧、价格便宜、响应速度快等特点。温湿度传感器负责检测空气中的温度和湿度,具有不受光线的影响,体积小,功耗低的特点。

2 系统设计

2.1 硬件电路的设计与实现

本系统硬件部分主要包括PM2.5传感器模块、甲醛传感器模块、温湿度传感器模块、电源模块、蓝牙模块等。MSP430系列单片机的超低功耗、较高功能集成度、混合信号处理等优势恰好符合本设计的需求,采用 MSP430 系列单片机可以减小电源系统的体积、简化电路设计的工作量。

2.1.1 PM2.5传感器设计

PM2.5传感器的设计采用了光的衍射原理来测量空气中细小颗粒物的浓度。在传感器内部通过红外发生管将发射器电路上的电流转换为红外线,同时接收器上装有光电二极管来接收发射器所发射的红外线,当空气从传感器的通风口进入后,红外发射管发射的红外线会穿过空气,与空气中的细小颗粒物发生衍射。而接收器上的光电二极管将接收的红外线转化为电信号。

2.1.2 传感器硬件电路设计

在甲醛传感器的电路中,放大芯片采用的是LM358,该芯片内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。甲醛传感器将收集到的信号,通过硬件电路最终以A/D转换的方式传给MCU。温湿度传感器则是以IIC的方式将信号传给MCU。PM2.5 传感器以UART的方式与MCU进行通信。

2.1.3 电源模块设计

在进行电源模块电路的设计时,根据实际情况选择低功耗的 CMOS 器件来保证检测仪较小的体积和较低的功耗。一方面可从器件的工作电流和静态电流来判断是否有降低功耗的作用;另一方面可选择静态电流较低的器件;也可选择具有多种输出电流的电源芯片,微处理器根据电流情况控制在多种模式下的切换;另外,也可以降低其工作电流来达到降低功耗的目的,如尽量选择小功率消耗器件;或者在布线时减小线路板的负载等其次,需要考虑电池的体积大小。便携、可长时间稳定工作且易操作和维护的检测仪更受客户的青睐;如果将充电电路加进设计中,那么普通电池就可以满足系统对电能的需求。实现移动式的关键是采用可充电电池实现自由使用,可充电电池的种类较多,本次设计采用镍氢充电电源和USB供电电路。

2.1.4 蓝牙模块设计

蓝牙芯片采用的是低功耗、高性能的 HC-05,芯片的面积略微偏大,因此我们为蓝牙模块单独设计了一个小电路板,紧贴在

MCU主板的下面,以节省空间。

2.2 MCU层面的程序设计

MSP430 系列的单片机在进行软件编程时,使用的是IDE用集成开发环境中CCS软件。程序设计主要包括 PM2.5传感器模块、甲醛传感器模块、温湿度传感器模块和蓝牙模块等。

主程序的流程为:当给整个系统上电,则系统的时钟、端口、定时器等部分将进行初始化;然后采用I2C的通信方式对温湿度传感器进行数据采集,接着采用A/D转换的方式甲醛传感器进行数据的采集。然后通过 UART 串口通信对 PM2.5 传感器进行读写操作。将传感器的数据采集完后,msp430通过蓝牙模块,将相应的数据信息传递到手机上,手机相应的客户端APP会显示相应的甲醛浓度、PM2.5浓度和温湿度的情况,并将这些信息通过无线网上传到云端。

3 系统测试

第一步首先进行程序的初步调试。利用现有的PM2.5传感器,甲醛传感器,温度传感器样品,通过采用TI公司的MSP430开发板分别写程序进行单独的连接调试,并通过液晶显示数据。当各个模块调试成功后,将三个传感器连接在一起进行调试,但是由于开发板资源有限制,我们便通自己画了板子,找相关厂家做出来,然后进行整合调试,最后成功,液晶显示屏成功的显示了测试时室内的PM2.5浓度、甲醛浓度和温湿度。

在第一步确认程序无误后,我们进一步将电路板和传感器电路小型化,利用 3D 打印技术打印出了小型化空气质量检测仪的外壳,组装好后将写好的程序移植到小型化的空气质量监测装置上,并上电。打开手机的蓝牙后,手机成功的实现了与空气质量监测装置的通信,并在客户端APP上显示了PM2.5浓度、甲醛浓度和温度、湿度等动态信息。

由上述结果可知,本系统的设计完成了预期的目标。

4 结论

本文设计的便携式空气质量检测设备可以在用户移动的情况下监测周围的甲醛、PM2.5浓度和空气的温湿度,并将这些数据通过蓝牙模块传递到用户的手机上,用户可以从自己手机客户端app上看到自己周围的空气质量。所以,本文设计的系统可以很好的满足空气检测方面的需求。

参考文献

[1] 张泽,崔光琦:室内空气检测的行业见证者[J].环境,2005(10).

[2] 刘永华,韩旭,周森林,张勇.一种基于 AVR 的新型空气质量检测仪表的设计[J]. 中国仪器仪表,2009(11).

作者单位

空气质量检测范文第3篇

关键词:PM2.5;温度;湿度;数据传输;物联网

中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)06-00-02

0 引 言

近年来,我国大多数城市出现了严重的雾霾天气,环境的空气质量问题越来越成为人们关注的焦点。导致雾霾天气的罪魁祸首就是PM2.5。PM2.5即细颗粒物,是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5 μm的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。由于PM2.5能通过肺泡直接进入循环系统,其可影响人的心血管、呼吸、神经系统等,导致血压升高,动脉硬化,心律不齐等症状,所以对所处环境的PM2.5进行检测是非常有必要的。

当前的空气质量检测仪主要是对环境的PM2.5、温度、湿度进行单点检测,且官网数据也是大范围的区域性数据,无法满足对空气质量进行多点实时监测及历史数据分析的要求。并且传统的有线传输布线复杂,受环境限制大,成本高,针对这些问题,本文提出了一种基于WiFi传输的数据服务型空气质量检测系统,实现对环境PM2.5、温度、湿度的检测,并可以上传数据到物联网平台进行实时分析与历史数据统计功能,具有很大的市场潜力。

1 系统总体设计

本系统由空气质量检测仪和物联网平台组成,以STM8S105K4单片机作为信号采集和数据处理的控制中心,并通过高精度的激光PM2.5传感器采集空气PM2.5含量,DHT11采集环境温湿度信息,经过单片机处理后在1602液晶上显示当前环境的PM2.5含量以及温湿度信息,并通过WiFi模块连接路由器后将数据上传到物联网平台进行实时监测和记录,系统设计框图如图1所示。

2 硬件设计

为了实现对环境PM2.5浓度和温湿度的检测和显示,系统的硬件设计主要包括单片机控制模块,温湿度采集模块,PM2.5采集模块,液晶显示模块,WiFi数据传输模块。

2.1 单片机控制核心

为了提高系统的稳定性,尽可能的减少硬件成本,本系统选用STM8S105K4单片机作为控制核心,该系列芯片具有16 K字节的Flash程序存储器,并且有7个A/D转换通道,12个I/O口,工作电压为5 V,拥有广泛的适应性。在系统设计中,主要用到了单片机的A/D转换,中断I/O口,通信接口和SWIM接口对存储器进行在线编程调试。

2.2 空气质量检测模块

在本系统中,空气质量的精确采集判断非常重要,采用高精度激光PM2.5检测传感器,该传感器一致性好,精度高,且有一个很大的优势,传感器输出的数据是和官方单位一致的μg/m?浓度。该传感器采用激光检测原理,由专用的激光模块产生一束特定的激光,当颗粒物经过时,其信号会被超高灵敏的数字电路模块检测到,通过对信号数据进行智能识别分析得到颗粒计数和颗粒大小,并根据专业的标定计数得到粒径分布与质量浓度转换公式,最终得到跟官方单位同样的质量浓度。该传感器可以分辨最小直径达0.3 μm的颗粒,量程为0~999.9 μg/m?,工作电压为5 V,工作电流为100 mA,且如果环境改变,响应时间小于10 s。由于可以直接得到颗粒的浓度,因此大大简化了硬件电路的设计,并且精度高、工作稳定、一致性好,性能非常优异。

PM2.5计算公式为:

PM2.5(μg/m?)= ((PM2.5 高字节×256) + PM2.5 低字节)/10

2.3 温湿度检测模块

为了保证检测仪工作的可靠性和稳定性,在系统中选用DHT11数字温湿度传感器来检测环境的温度和湿度,DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,其湿度精度为±5%RH,温度±2℃,量程湿度20~90%RH,温度0~50℃。其体积小、功耗低、响应快、抗干扰能力强,可以应用到苛刻的环境中。

2.4 WiFi数据传输模块

为了实现对环境的多点监测和数据分析查询,在系统中通过WiFi无线传输来实现数据传输,将采集到的环境数据上传到物联网平台。在本设计中,WiFi模块采用的是以ESP8266为核心的一款超低功耗的UART-WiFi透传模块,该模块硬件接口丰富,可以实现PWM调控,串口透传和GPIO控制功能,且支持STA、AP、STA+AP三种工作模式,可以实现串口CH340转WiFi,工业透传DTU,WiFi远程监控/控制,消防、安防智能一体化管理等,被广泛应用于物联网场合。

3 软件设计

系统软件主要实现的功能是将采集到的温湿度信息和空气指数信息进行分析,通过液晶显示当前的环境信息,并将环境信息上传到物联网平台。

系统初始化后,单片机将采集到的PM2.5浓度信息和温湿度信息发送到单片机进行分析处理, 如果环境没有改变则直接控制液晶显示当前的环境信息,如果环境改变了则重新进行采集处理,最后将环境信息上传到物联网平台,程序流程图如图2所示。

4 结 语

本文以空气质量的多点监测和数据分析为研究对象,从硬件设计和软件设计两方面详细的分析了一种基于WiFi无线传输的多点式空气质量监测系统。在设计中,为了保证对空气质量的高精度检测和智能化实现,采用激光空气质量检测传感器并结合DHT11数字式温湿度传感器,不仅实现了对环境空气质量和温湿度信息的采集和显示,还通过无线传输的方式将数据上传到物联网平台,实现了数据的实时监测和数据的保存分析。通过检测仪的大面积覆盖,可以实现由点到面的覆盖,除了官网的区域性数据外,还给大众提供了多样化的环境监测样本,促进了环境数据的透明化,让大众更好地知悉环境,健康生活。

参考文献

[1] 徐兰,{庚申,安裕敏.空气细颗粒物PM2.5的来源及研究状况[J].环保科技,2013,19(3):5-10.

[2] 徐霄枭,倪春泉,鹿晶.基于层次分析法的PM2.5监测点布置探究[J].科教文汇,2013 (4) :99-101.

[3] 陶巍巍,许晓楠,华海宁.监测技术及防控措施研究[J].山东交通学院学报,2013,21(2):80-83.

[4] 李玲,.基于无线传输的环境监测系统[J].通信技术,2011,44(6):95-96.

空气质量检测范文第4篇

关键词:雾霾;城市空气质量;检测系统;设计;实现

1引言

早在上个世纪的50年代就曾经发生过关于大气污染的重大事件,如:发生于1952年12月的英国伦敦由于燃煤而排放出的烟尘所引发的烟雾事件就导致5000多人死亡,并且在之后的两个月内先后有8000多人由于烟雾事件的影响而相继死亡;发生于1955年美国洛杉矶由于不断发展的汽车工业而向空气中排放大量的碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化氮等而产生的具有极强的刺激性的光化学烟雾,最终导致将近500人的死亡;发生在我国首都北京2013年的连续5天的雾霾事件,更是使北京市民感到空气污染带来的恐慌和不安,而我国北京的雾霾事件主要是由于空气中排放了大量的燃煤、汽车尾气、工厂生产的污染物等引发的。雾霾中的主要成分是PM2.5、PM10、吸附的重金属粒子。单从人类健康的角度分析,影响人类健康的主要是PM2.5。其实不止在我国发生了雾霾,据世界卫生部发表的相关报告中显示,无论是在美国、英国等经济发达国家中,还是在像我国一样的发展中国家中,大部分城市和地区都在不同程度地遭受着各种颗粒物、臭氧等对人类身体健康带来的威胁和影响。另据相关统计数据报告显示,在环境污染严重的城市中,人口的死亡率是清洁城市的1.2倍。我们人类特殊的身体构造决定了能够通过鼻孔内的特殊结构阻挡住外界大于10的颗粒物,但是对于PM2.5而言,虽然可以通过我们鼻腔中的一些绒毛阻挡一部分吸入到上呼吸道和肺部,但是剩余的部分可以随着痰等液体排除人体。总之,人体如果摄入过多的PM2.5,必定会引起哮喘、呼吸困难、咳嗽、慢性支气管炎等呼吸道方面的疾病,严重的还会引发心律不齐、心脏病等疾病。我国的气象专家与医学专家对雾霾造成的人体危害进行研究后发现:雾霾造成的人体危害远远超过了沙尘暴的危害,特别是对于那些身体比较虚弱的老人、儿童、心肺方面疾病的患者,严重的会危及到他们的生命。面对当前重工业发展、汽车尾气、化石燃烧等引发的大气污染问题,我国先后采取了一系列措施对环境空气质量进行检测。很多城市在网上构建了空气质量实时平台,提醒人民群众注意自己的出行。可见,对城市空气质量检测系统进行设计与实现具有较强的现实意义。

2城市空气质量检测系统的可行性分析

为了更好地判断城市空气质量检测系统的可行性,就必须对系统的可行性进行科学地研究与分析。城市空气质量检测系统主要是定位在一个软硬件系统的开发与设计方面。2.1技术可行性分析。关于城市空气质量检测系统的可行性分析应该主要关注在现有的各种有限的资源的情况下,能否实现我们想要的目标,并完成需求分析中的功能与性能分析。例如:在技术可行性分析中,比较成熟的技术就是微软公司研制并开发的.NET框架平台,windows操作系统,这些已经是我们比较习惯和适合的方式。另外,SQRserve数据库也为该系统的实施与设计提供了良好的数据库基础,将这些技术与软件进行无缝连接将实现城市空气质量检测系统的设计,并为其提供强有力的技术支持。再例如:对于参与该系统实施的开发人员,大部分已经熟练掌握这些技术,具有加强的C语言与硬件驱动开发的、经验丰富的硬件工程师人才也十分充足。2.2经济可行性开发分析。城市跟空气质量检测系统的设计与实现还需要站在收益分析的角度来确定该项系统的设计与实现是否具有可行性。因此,对其进行经济可行性分析主要就是对该系统的投资与收益之间的比较进行分析,以此来实现该项目的投资、投资的额度等。例如:对该系统支出的分析,城市空气质量检测系统主要包括:硬件的购买费用、软件的开发费用、工程人员的施工费用、软件人员的开发费用、软件的维护费用、软件的调试费用等。对于目前我国各大城市中的空气质量监测站而言,系统的支出中硬件的采购费用是支出金额最大的项目。值得注意的是,各城市中的检测展中已经花费巨资构建了空气采集分析仪器,这些费用是由政府部门的财政支出来承担的,因此,城市空气质量检测系统的支出分析应建立在政府能够提供的最少的资金现状上进行分析。再例如:收益方面的分析,对于构建城市空气质量检测系统主要是由国家和当地政府出资构建的,应该由国家统一领导、并有个地方气象局承担检测的任务。也许我们在短时间内并不能体会到该系统的构建、设计与实现带来的收益,但是,对于城市的空气质量监管而言是一项收益在无形中的利国利民的大事、好事,能够尽快提升城市的可居住度,从而达到提升城市知名度的目的。2.3法律可行性分析。城市空气质量监测系统的设计与实现属于一项公共设施,它的实现能够对社会和人类身体健康做出巨大贡献。另外,我国已经建立了关于环境方面的法律,因此,该系统的设计与实现已经得到了法律的大力支持。在设计中一定要主义通过协议和加密技术实现对软件的管理,并不存在于其他系统的冲突内容,也不会对互联网上的其他设施带来危害,更不会存在技术上的专利使用问题。2.4其他可行性分析。其他方面的可行性分析主要包括:运行的可行性分析、社会可行性分析、维护可行性分析。运行可行性分析主要是对该系统所依赖的环境进行分析,所依赖的环境主要就是需要具有更高性能的计算机中心、比较大的快带环境,这些各监测站是比较容易实现的。社会可行性分析主要是指该系统的设计与实现对人类的自然环境、社会环境带来的影响,可能带来的社会效益。该系统的设计与实现对人类的自然环境检测有着积极的、重要的意义,更有利于提升人类对环境变化的可知度,因此,其社会可行性良好。维护可行性主要是指在系统运行期间的一些系统维护工作,城市空气质量检测系统是由各城市中的中心站派专人、专职进行督查与管理的,可以通过互联网实现对远程各子站点进行数据控制与配置,维护可行性较高总之,随着人类经济的不断发展,人们逐渐意识到以前通过资源来换取经济发展的思想是错误的,在环境污染极为严重的今天,在各种污染疾病不断蔓延的今天,城市作为国家经济发展的重要支柱,在拥有大量的居住人群的城市中空气质量问题显得尤为重要。因此,必须针对城市空气质量进行监测系统的设计与实现,为促进城市经济的发展、提升人们的生活质量奠定基础。

参考文献

[1]马嫚,程铅,陈慧等.基于信息融合技术的空气质量检测系统[J].电子器件,2013,36(04):748~756.

[2]杨扬,朱善安.基于无线传感网络的环境监控系统的设计和实现[J].工业控制计算机,2007,20(09):6~8.

[3]杜仲.雾霾!雾霾![J].大科技(科学之谜),2014,2(02):55~57.

空气质量检测范文第5篇

中国老百姓对于家庭空气质量的重视是随着装修污染被关注而开始的。

那么消费者在家庭装修以后,要如何知晓自家空气质量呢?是否需要治理?找哪些检测机构?以及哪些空气超标可以找装修公司负责呢?

室内检测市场被曝乱象

日前,在搜狐家居一场论坛上,几位家装公司人士曝出室内空气检测市场有“作假”现象,某第三方检测机构曾对他们表示“你想要什么结果就可以给你们什么结果”,以此来蒙蔽消费者或者装修公司。

室内空气检测市场确有一些常见乱象。据了解,从事室内空气检测的机构需要具备中国计量认证,即CMA标志,并同时具备国家实验室认证,即CNAL标志。因报批条件很苛刻,因此具有国家认证资质的较少,北京市质监局网站上显示仅有64家。而现在市面上很多检测公司的资质其实是挂靠的,本身没有资质,但通过挂靠企业给一些费用就可以使用他们的资质,类似于加盟的性质。

而由于具有国家认证资质的检测机构通常而言费用比较高昂,不是普通消费者所能轻易接受的,因此许多消费者转而找到了一些承诺以非常低价甚至免费检测的公司。

消费者在网络和各大论坛上不难发现,打着“先检测后治理”、“免费检测”、“检测治理一条龙服务”的幌子的检测公司大有所在。那么这种公司是否可信呢?国家室内环境与室内环保产品质量监督检验中心主任宋广生表示,这样做的一般都不是正规检测公司,通常只是以免费检测的由头吸引消费者继而从治理上赚一笔,而检测数据的可信性就大打折扣了。

业之峰装饰副总裁刘文涛透露,现在市场上一些检测部门承揽治理业务,任何人找他检测都会得到不合格的报告。同时更令消费者犯疑的是,同样一套房子,找了三家检测机构,最后得出的检测结果都不相同。

空气质量引发纠纷何解

据了解,在现有的家装公司中,几乎没有一家公司将装修后的空气质量检测作为自己的常规业务范围。通常家装公司会对在某些促销或活动期间签约的业主赠送一次免费检测,这种检测是由与家装公司签订了合作的第三方检测机构来完成的。

如果消费者对于家装公司赠送的检测结果不信任,例如之前提到的同一空间,找别的检测机构却发现数据不统一,这样产生的纠纷该如何解决呢?

某知名家装公司客服部经理隋福娟表示,这种现象时有发生。业主往往拿着另外一个公司的空气检测机构报告来投诉,不过她表示,这到底是否是家装公司的责任,有很多地方需要界定。

首先,两份检测报告采用的是什么标准。目前关于室内空气质量检测有两个标准,一个是GB/T18883《室内空气质量标准》,另一个是GB50325《民用建筑工程室内环境污染控制规范》,GB/T18883标准要高于后者,也就是说,同样的家庭空间,可能用GB50325标准检测合格,但以GB/T18883为标准检测却不合格。其次,与检测的方法也有关系,比如通风、密封时长、设备等都可能影响检测结果。此外,在空间中是否包含家具等产品也有关系。如果是在家具入场后做的空气质量检测,很难界定是哪一部分超标。隋福娟表示,如果家具、地板等均为装修公司自己提供的,才能由装饰公司承担责任。

如果业主与装修公司为空气质量问题闹到法庭要求索赔,首先业主需要拿出盖有CMA章的检测报告,但这份报告还不一定能成为呈堂证据,宋广生表示,这跟报告采用什么标准,检测方法是否规范,工程验收情况,装修前是否就有污染等有关,在司法鉴定的时候,还需要检测机构、业主、装修公司或材料商以及公证机构共同到场。

另外,需要消费者注意的是,采用《民用建筑工程室内环境污染控制规范》标准才具有强制性,同时,在北京市家庭装修规范合同中写入的也是这一条,因为《民用建筑工程室内环境污染控制规范》属于强制性国标,而《室内空气质量标准》属于推荐性标准。

检测价格与设备可辨真伪

由于目前大多数家庭在装修后是自己找机构检测,因此选择一家正规、可靠的空气质量检测机构至关重要。

北京市劳动保护科学研究所空气质量检测专家胡玢给消费者提供了一些参考性建议:首先,业主不要轻信网络上打着检测旗号的小公司,可以在北京市质监局查看其是否具有计量认证资质。其次,业主不能贪图便宜。有很多企业打着免费检测、价格低廉的检测,用不真实的数据来吓唬消费者以达到购买其治理产品的目的,而通常正规的检测机构不会单独做免费检测。据了解,市场上做一个点的检测价格为200~300元左右,一个100平米左右的房子检测花费在1000元左右,某些具有国家资质的企业价格更高,如果有公司向消费者兜售几十块钱一个点的检测服务,就需要疑心了。另外,声称检测和治理一条龙服务的公司也一般不可信。第三,通过人员的专业性、检测的方法也可以辨别一二。胡玢表示,一般检测项目游离甲醛、苯、氨、TVOC(总挥发性有机化合物)、氡中,除了测量甲醛有便携式直读式的仪器外,其他的都要采样后拿回实验室去检测、分析、审核才能得出结果,如果有检测公司说现场能立即给出数据的,就需要质疑其专业性了。

空气质量检测范文第6篇

【关键词】气体检测;车内预警;短信预警

引言

随着私家车车的普及,人们更多选择汽车出行,而在夏天和冬天,密闭车厢里长时间使用空调易导致一氧化碳中毒,特别是在午饭后,驾驶员很容易出现疲劳的状态,很多驾驶员会开着空调睡觉,汽车在停止状态下开空调,车厢内的空气难以流动,发动机运转排出的一氧化碳会逐渐通过车厢缝隙和空调进入车内并聚集,加之车内人员呼吸耗氧而排出二氧化碳,时间一长,车内氧气减少,车内人员会不知不觉中毒而失去知觉[1]。据世界卫生组织(WHO)统计,每年因为车内一氧化碳中毒致死人员达9700多人。据不完全统计,每天因为车内的危害气体污染,而引发的各类病变达个460多起,全年因为其污染而至死达6000多起。本系统可以实时掌控空气质量,提前控制预防,杜绝CO中毒。所以有必要研发一套系统来避免此类悲剧的发生。

1.核心系统组成

本系统由89c52单片机、气体检测装置、GSM模块、蜂鸣器和车窗电机组成。宏晶STC公司的STC89C52芯片有32个(I/O)口,控制功能强、扩展灵活可应用于控制各种元器件,为嵌入式控制应用系统提供灵活、有效的解决方案,有着很好的应用性和经济性。气体传感器由红外二氧化碳探测器和一氧化碳检测模块组成,二氧化碳阈值设置为2000ppm,一氧化碳阈值设置为1000ppm。GSM模块可以在车内气体超标时第一时间通知车主,让车主作出反应,解救车内人员,防止悲剧的发生。蜂鸣器发出声音进行预警,在实际产品中可以连接汽车音响设备。

2.原理

车载电瓶为系统提供电源。传感器时时采集车内或待测空间内的气体中的二氧化碳、一氧化碳等气体的百分含量。传感器模块将采集得的数据传入至微处理器中,当气体超过预设阈值后,系统内蜂鸣器报警,并将何种气体超标通过显示屏显示。在达到特定条件以后将信号传至通信模块。由通信模块发送短信提醒车主,让车主主动采取一定的措施,防止悲剧的发生。后期我们设想加入开窗功能,当车主回复“开窗”后,反馈信息将由微处理器处理后指示连接汽车车窗电控系统的电机做出相应反应,适度打开天窗或车窗为车辆换气。

3.设计改进

3.1有关加入GPS模块设想利用本系统模块化设计的特点,加入GPS模块,在车辆发生危险时,将车辆内GPS模块采集到的坐标信息通过GSM模块发送到指定手机上,使得救援力量能更快找到目标车辆,解救车内人员。在我国北斗GPS卫星调试完成,面向市场后,我们将选用北斗GPS,利用其本身自带的短信发送功能发送短信,相当于将GSM模块与GPS模块相互整合,使得本系统体积更小,更加高效完成主动预警。3.2有关加入主动开窗功能设想由于在车内气体浓度超过阈值,而车主又不在车内的情况下,GSM模块将主动向车主发送预警短信,但是车主存在距离车辆距离过远,无法第一时间采取有效措施的情况。所以,设想在本系统中加入主动开窗的功能,与车内中控系统相连,在车主收到预警短信后,由车主回复开窗,反馈信息将由微处理器处理后使连接汽车车窗电控系统的电机做出相应反应,适度打开天窗或车窗为车辆换气。

4.优势与难点

4.1产品优势①拥有独创的车内气体检测系统,市场上还没有类似产品。②产品使用便捷,容易被消费者接受。③通过警告模块,可以使驾驶员能够在发生有害气体过量的情况下,提前做出措施,预防悲剧的发生。④无需对车辆做大规模改动,也无需厂商预制特殊设备。可以简单地安装。4.2产品的难点目前产品模型采用的一氧化碳探测器和二氧化碳探测器为半导体一氧化碳传感器,功耗比较大,需要预加热,而且普遍有效期为两年,后续维护成本较高。目前使用的一氧化碳和二氧化碳传感器大致分为:半导体传感器、电化学传感器、NDIR传感器等。电化学传感器体积小,零功耗,灵敏度高,稳定性好,线性和重复性较好,响应速度快,分辨率一般可以达到1ppm,寿命较长。但是不同厂家的传感器工艺差别巨大,价格相差很大,而且不能互相替代[2]。红外传感器量程宽、精度高、不会产生气体中毒现象,但是红外传感器成本较高,维护难度较大。所以在本系统中,传感器的选择至关重要,也关乎着产品的稳定性、使用成本和后期的维护成本。

5.车内空气质量检测及主动短信预警系统发展前景

随着中国私家车数量逐年递增,车内空气污染问题逐步显现。2008年3月1日我国开始实施由国家环保总局组织有关科研机构制定的《车内空气污染物浓度限值及测量方法》,这是我国第一部关于车内污染的标准.它的实施标志着我国在防治车内空气污染、改善车内环境质量方面迈出了艰难的第一步[3]。也就是说,车内环境问题正越来越受国家的重视,因此,我们的作品作为一个实时检测车内有害气体的装置,具有广泛的市场前景。

6.结论

车内空气质量检测及主动短信预警系统是一款模块化处理的实用系统,作为国内独创的系统,对于解决因车内空气质量问题而引发的一系列安全问题有积极意义。本系统利用一氧化碳和二氧化碳检测仪为主要测量探头收集数据,并有微处理器对收集到数据进行分析后,做出预警。在不改变车辆本身结构的情况下,安装简便,有极高的实用价值。

【参考文献】

[1]舒敬华.汽车衍生物的中毒预防[J].人民长江,2008,07:87-88.

[2]史晓军.电化学气体传感器在烟气监测中的应用[J].中国仪器仪表,2009,06:90-92.

[3]杨莉,王磊,于深华.基于数据融合的车内空气质量控制系统的研究[J].机电一体化,2009,05:46-49.

空气质量检测范文第7篇

关键词: PM2.5浓度;CO浓度;温度;湿度;检测

中图分类号:X85 文献标识码:A 文章编号1672-3791(2016)02(c)-0000-00

近几年,我国大部分地区出现了雾霾天气,有的地方雾霾非常严重,严重影响了我们的日常生活。尤其在北方的农村,人们为了取暖,大部分家庭还是用传统的煤炉,家中CO数值经常超标,因煤气中毒的事件时有发生。可是,市环境监测中心只在个别区域设有环境监测点,人们只能参考附近监测点的PM2.5的数据,来估测自己所处环境的情况,并且CO及温湿度的准确数据还需要不同的测量仪器来测量。人们迫切需要一款测量准确、价格低廉、便携方便的测量仪,使人们能随时随地监测自己所处环境的PM2.5、CO及温湿度等多项空气质量检测指标。

1.空气质量检测仪的调查与设计

1.1调查问卷及结果分析

新产品的推出需要有市场,同样我们的研究产品如果要投放市场,是否有销路呢?我们利用休息时间走访市场,随时也采访了一些群众。根据群众的反映,我们制定了调查问卷,调查人们对了解环境指标的需求状况。我们共发放调查问卷223份,收回的有效问卷205份。我们对收回的问卷进行了数据处理和结果分析,分析的结果如下:

(1)人们意识到环境的优劣与生活和健康息息相关。PM2.5、CO、温湿度的数值高低对生活的影响普遍认可。

(2)人们虽然意识到环境的重要性,但是不会主动去了解居住地PM2.5、CO、温湿度的具体数值。

(3)人们虽然意识到环境的重要性,但是苦于家中没有检测仪器,不能直接了解居住地的PM2.5、CO的数值,所以人们主要是通过新闻报道和天气预报来大致估测自己居住地的环境性能指标。

(4)人们意识到环境优劣对人们的健康有很大影响。人们也希望随时能检测居住地的PM2.5、CO、温湿度的数值,如果有这样的检测仪器,人们还是希望拥有的。

1.2网上调查产品

我们在网上调查该类产品的信息,发现该类产品的不足有:

(1)有些公司制作了能监测温湿度,CO和PM2.5浓度的检测仪,但一般用单片机STC89C52,检测速度较慢,功耗较高。测量不够精确。

(2)价格太高,且使用寿命短。

(3)产品使用220V交流电源,只要使用必须插入交流电,如果停电就无法使用。

1.3产品设想和创新

(1)本产品采用51单片机的升级芯片IAP15F2K61S2,结合相对应的传感器模块,能够实现温湿度,CO和PM2.5浓度的监测。速度更快,功耗更低。测量更精确,偏差小。

(2)应用AT24C02存储芯片,能够对异常情况发生时的数据进行保存。

(3)应用了ENC28J60模块,实现了网络传输功能,与飞速发展的网络时代相适应。

(4)整个系统软件上,采用了菜单式的程序结构和模块化的编程方式,通过按键控制12864液晶模块来显示各种信息。

(5)力争能降低成本,价格使普通消费者都能接受。

(6)本产品设计成两用插座,即可以使用220V交流电源,也可以使用移动电源,休息、工作时间都可使用。

1.4成本预算

一个51单片机的升级芯片IAP15F2K61S2大约30元,12864液晶显示器30元左右,再加上其它传感器及配件,空气质量检测仪的成本价在160元左右。也属于大众消费,人们比较容易接受。

1.5空气质量检测仪的设计框图

随着社会水平的不断提高,人们的环保意识日益增强,越来越注重周围环境的质量与安全。因此,一个安全与舒适的生活工作环境可以使人们更加健康和快乐的享受生活。空气质量检测仪的结构框图如图1-1所示。

IAP15F2K61S2单片机为主控芯片,通过控制CO气体传感器,PM2.5传感器,DHT11温湿度传感器,DS1302时钟芯片,测量环境的温湿度,CO和PM2.5浓度和时间,由12864液晶模块进行显示数据,AT24C02存储芯片把测量数据进行存储,以便数据的比较和分析。

2.设计与制作

2.1设计方案

根据检测系统的需要,对系统的电路原理图、系统的程序图进行了详细的设计,设计图如图2-1、2-2所示。

2.2制作过程

(1)准备好单片机、传感器、面包板、杜邦线、烙铁、焊锡、万用表等器件。

(2)根据设计图及电路原理图,在面包板上进行接线、测量数据及系统调试。

(3)用画图软件Altium Designer画出电路的原理图,用激光打印机把PCB图打印出来,用热转印机把打印好的PCB图转印在覆铜板上,用一定量的三氯化铁腐蚀液腐蚀出图形,用台钻手工钻孔,并用砂纸将PCB板的细节处打磨好。

(4)按照图纸在PCB板上插装元件并焊接,焊接机械强度要足够,焊点表面要光滑。焊接好后,进行最后的系统调试。经调试,测量数据正确,如图2-3所示。

3.应用设计进行的相关实验

看着自己做好的作品,感觉到了一种成就感。我带着作品到室内和路口分别进行检测。

3.1路口检测

用作品在路口检测的结果如表3-1所示。

3.2室内检测

用作品在室内检测的结果如表3-2所示。

3.3检测分析

(1)从表3-1和表3-2两个检测数据对比可以看出,路口的车流和人流都比较多,PM2.5值与室内相比,较高。但是由于室内通风不够通畅,CO的值室内比室外高。温度室内比室外高,湿度室内比室外低。数据结果都比较符合实际情况。

(2)在现场检测时,自带手表、温度计和智能手机。温度计上的温度数值与作品的数值一致,手表的时间和作品的实测时间也一致。我用智能手机搜索网站上当地的PM2.5的数值、CO的数值,与作品所测数值稍微有些差值。我认为,网上的公布值是用检测地的数值大约代表一个城市的检测情况。而作品能实时实地的检测准确位置的性能指标。

3.4市民评价

11月7日,我去居民小区,向人们介绍我的作品,居民们争先恐后的用我的仪器进行测量,还有热心的群众从家中拿来温度计进行比对数值。他们一致反映,我的作品,小巧、实用、检测精确度高,便于在家中放置。

4.结论与分析

4.1系统功能

本系统是基于IAP15F2K61S2单片机制作的空气质量检测仪,实现了温湿度,CO浓度和PM2.5浓度的监测。而且当CO浓度和PM2.5浓度超标时,可以实现报警和数据存储的功能。

4.2使用说明

(1)上电开机。

(2)初始化,系统开始运行,实时监测各种数据。

(3)按键选择分别进入不同的功能页面。

页面1:时间和温湿度的测量数据;

页面2:PM2.5浓度和CO浓度的测量数据;

页面3:温度和湿度用优、良、差分等级表示;

页面4:PM2.5浓度和CO浓度用优、良、差分等级表示。

4.3作品的实用性

(1)能够实时检测温湿度,CO浓度和PM2.5浓度的数据。

(2)可视化程度高,可以在12864液晶屏幕上显示所有信息。

(3)采用了51单片机的升级芯片IAP15F2K61S2,速度更快,功耗更低。

(4) 能够对环境状况进行精确的测量,偏差小。

4.5作品的创新性

(1)应用了AT24C02存储芯片,能够对异常情况发生时的数据进行保存。

(2)应用了ENC28J60模块,实现了网络传输功能,与飞速发展的网络时代相适应。

(3)整个系统软件上,采用了菜单式的程序结构和模块化的编程方式,通过按键控制12864液晶模块来显示各种信息,操作方便,精确度高。

(4)硬件上使用的都是集成模块,安装方便,结构简单。整个系统具有非常重要的实用价值,可应用在家庭,企业,机关,实验室,公共场合等各种环境下。

主要参考文献:

[1] 李升.单片机原理与接口技术,北京:北京大学出版社, 2011.7

[2] 郁有文,常健,程继红.传感器原理及工程应用.西安:西安电子科技大学出版社,2008.8

[3] 王化祥.自动检测技术.北京:化学工业出版社, 2009.8

空气质量检测范文第8篇

关键字:室内空气污染质量检测治理

随着生活水平的提高和生活方式的改变,人们在室内生活的时间越来越长,室内空气质量的优劣直接影响到人们的工作和生活。低劣的空气质量会使人注意力分散,工作效率下降,还会使人产生头痛、恶心、疲劳、皮肤红肿等症状,统称为“病态建筑综合症”,严重时甚至引发癌症。人们急切盼望改善日益恶劣的居室、办公环境,提高生存质量。

一、室内空气污染情况分析

人们一直认为空气污染严重的是室外。而事实上,办公室、居室、饭店、影剧院、歌舞厅等建筑物的室内环境对人们健康的影响远比室外要大得多。从现实情况看,室内空气质量远劣于室外大气环境。

造成室内空气的污染主要来源于以下5个方面:一是人体呼吸、烟气;二是装修材料、日常用品;三是微生物、病毒、细菌;四是厨房油烟;五是空调综合症。这些污染物随着呼吸进入人体内部,长期积累,严重危害着人们的身体健康[1]。

人体呼吸、烟气

研究结果表明,人体在新陈代谢过程中,会产生约500多种化学物质,经呼吸道排出的有149种,人体呼吸散发出的病原菌及多种气味,其中混有多种有毒成分,决不可忽视。人体通过皮肤汗腺排出的体内废物多达171种,例如尿素、氨等。此外,人体皮肤脱落的细胞,大约占空气尘埃的90%。若浓度过高,将形成室内生物污染,影响人体健康,甚至诱发多种疾病。

吸烟是室内空气污染的主要来源之一。烟雾成分复杂,有固相和气相之分。经国际癌症研究所专家小组鉴定,并通过动物致癌实验证明,烟草烟气中的“致癌物”多达40多种。吸烟可明显增加心血管疾病的发病机率,是人类健康的“头号杀手”。

装修材料、日常用品

室内装修使用各种涂料、油漆、墙布、胶粘剂、人造板材、大理石地板以及新购买的家具等,都会散发出酚、甲醛、石棉粉尘、放射性物质等,它们可导致人们头疼、失眠、皮炎和过敏等反应,使人体免疫功能下降,因而国际癌症研究所将其列为可疑致癌物质。

微生物、病毒、细菌

微生物及微尘多存在于温暖潮湿及不干净的环境中,随灰尘颗粒一起在空气中飘散,成为过敏源及疾病传播的途径。

4、厨房油烟

过去,厨房油烟对室内空气的污染很少被人们重视。据研究表明,城市女性中肺癌患者增多,经医院诊断大部分患者为腺癌,它是一种与吸烟极少有联系的肺癌病例。进一步的调研发现,致癌途径与厨房油烟导致突变性和高温食用油氧化分解的致变物有关。厨房内的另一主要污染源为燃料的燃烧。在通风差的情况下,燃具产生的一氧化碳和氮氧化物的浓度远远超过空气质量标准规定的极限值,这样的浓度必然会造成对人体的危害。

5、空调综合症

长期在空调环境中工作的人,往往会感到烦闷、乏力、嗜睡、肌肉痛,感冒的发生机率也较高,工作效率和健康明显下降,这些症状统称为“空调综合症”。造成这些不良反应的主要原因是在密闭的空间内停留过久,CO2、CO、可吸入颗粒物、挥发性有机化合物以及一些致病微生物等的逐渐聚集而使污染加重。

上述种种原因造成室内空气质量不佳,引起人们出现很多疾病,继而影响了工作效率。

二、室内环境质量的检测

要控制好室内环境,把对室内环境污染的有害物质控制在有关规范以内,以满足人民生活的正常需要,作为专业监理人员应对室内环境污染有害物质的物理化学性质、取样、检测方法、结果判定和处理程序有所了解。

室内污染物质的种类及性质

新装修房间中的有害气体,根据国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》的规定,列出甲醛、苯、氨、氡、四项污染物进行控制[2]。 甲醛是一种无色易溶的刺激性气体。刨花板、密度板、胶合板等人造板材、胶粘剂和墙纸是空气中甲醛的主要来源,释放期长达3~15年。可经呼吸道吸收,甲醛对人体的危害具长期性、潜伏性、隐蔽性的特点。长期吸入甲醛可引发鼻咽癌、喉头癌等严重疾病。

苯是一种无色、具有特殊芳香气味的气体。胶水、油漆、涂料和黏合剂是空气中苯的主要来源。苯及苯系物被人体吸入后,可出现中枢神经系统麻醉作用;可抑制人体造血功能,使红血球、白血球、血小板减少,再生障碍性贫血患率增高;还可导致胎儿的先天性缺陷等。

氨是一种无色而有强烈刺激气味的气体。主要来源于混凝土防冻剂等外加剂、防火板中的阻燃剂等。对眼、喉、上呼吸道有强烈的刺激作用,可通过皮肤及呼吸道引起中毒,轻者引发充血、分泌物增多、肺水肿、支气管炎、皮炎,重者可引起呼吸困难、昏迷、休克等,高含量氨甚至可引起反射性呼吸停止。

氡是一种无色、无味、无法察觉的惰性气体。水泥、砖沙、大理石、瓷砖等建筑材料是氡的主要来源,地质断裂带处也会有大量的氡析出。氡及其子体随空气进入人体,或附着于气管粘膜及肺部表面,或溶入体液进入细胞组织,形成体内辐射,诱发肺癌、白血病和呼吸道病变。世界卫生组织研究表明,氡是仅次于吸烟引起肺癌的第二大致癌物质。

2、取样方法

(1)取样前注意事项

全装修住宅工程的室内环境质量验收,应在工程竣工至少7日后或在工程交付使用前进行;环境污染物浓度现场检测点应距内墙面不小于0.5米、距楼地面高度0.8-1.5米。检测点应均匀分布,避免通风和通风口;首先以样板房进行检测,在检测合格的情况下,抽查同批全装修住宅(套)数量的2.5%;室内环境中甲醛、苯、氨、总挥发性有机物(TVOC)浓度检测时,对采用集中空调的全装修住宅工程,应在空调正常运转的条件下进行;对采用自然通风的民用建筑工程,检测应在对外门窗关闭一小时后进行;对采用自然通风的民用全装修住宅工程,氡的检测应在房间的对外门窗关闭24小时后进行;布点应考虑现场的平面布局和立体布局,高层建筑物的立体布点应有上、中、下三个监测平面,并分别在三个平面上布点;确定采样时可用交叉点、斜线布点或梅花样布点的方法。

(2)取样数量

全装修住宅工程验收时,应抽检有代表性的房间室内环境污染物浓度,抽检数量不得少于5%,并不得少于3间;房间总数少于3间时,应全数检;凡进行了样板间室内环境污染物浓度检测且检测结果合格的抽检数量减半,并不得少于3间。

当室内环境污染物浓度检测结果不符合规定时,应查找原因并采取措施进行处理,并可进行再次检测。再次检测时,抽检数量应增加一倍。

3、检测采用的现行国家标准及方法

全装修住宅工程室内空气氡的检测除可采用国家标准《环境空气中氡的标准测量方法》GB/T14582-1993中的4种测量方法,即径迹蚀刻法、活性炭盒法、双滤膜法和气球法之外,还可采用现场仪器测定法;甲醛的检测按照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》进行测定,也可采用现场仪器检测方法;氨浓度应按国家标准《公共场所空气中氨测定方法》或国家标准《空气质量氨的测定离子选择电极法》进行测定,当发生争议时应以国家标准《公共场所空气中氨测定方法》的测定结果为准;苯的检测方法应符合国家标准《居住工区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法――气相色谱法》规定;总挥发性有机化合物(TVOC)的检测方法应符合国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》的规范规定[3]。

4、结果判定和处理

表1-1 《民用建筑工程室内环境污染控制规范》污染物浓度限量

污染物 Ⅰ类民用建筑工程Ⅱ类民用建筑工程

氡(Bq/m3) ≤200 ≤400

游离甲醛(mg/m3) ≤0.08 ≤0.12

苯(mg/m3)≤0.09 ≤0.09

氨(mg/m3)≤0.2≤0.5

TVOC(mg/m3)≤0.5≤0.6

表中所指的Ⅰ、Ⅱ两类民用建筑是按不同室内环境要求划分的。前者指住宅、办公楼、医院病房、老年建筑、幼儿园、学校教室等民用建筑;后者指办公楼、商店、旅店、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、餐厅等民用建筑。

三、室内空气污染的治理

室内空气质量好坏直接影响到人们的生理健康、心理健康和舒适感。为了提高室内空气质量,改善居住、办公条件,增进身心健康,必须对室内空气污染进行整治。

1、室内装修应选用符合国家标准、高质量的健康环保建材。一般来说,人造板材是最容易造成室内污染的,在条件允许的情况下应尽量选择原木建材和家具。

2、施工工艺要尽量选用无毒、少毒、无污染、少污染的施工工艺。装修时应减少采用人工合成板,如胶合板、纤维板等。

3、室内绿化,在西方国家和我国部分地区已有成功的经验如在室内种植吊兰、芦荟等植物以降低室内有害气体浓度。

4、对于甲醛、室内放射性氡物质等,应加强通风换气次数,尤其是对甲醛的污染治理,其方法有三种:一是使用活性炭或某些绿色植物;二是通风透气;三是使用化学药剂。室内放射性氡的浓度,在通风时其浓度会下降;而一旦不通风,浓度又继续回升,它不会因通风次数频繁而降低氡子体的浓度,惟一的方法是去除放射源。

四、结论

首先应从污染源进行控制,优化建筑设计方案、优化施工工艺,在施工过程中,应注意严格控制污染。并且应严格开展室内空气检测,工程完工后应申请委托有资质的室内环境检测机构进行检测,经检测达标后再入住。其次,在住宅装修竣工后,要进行一段时间通风和换气(一般至少1个月)后才能入住。入住后室内应长期加强通风换气,通风时房间内柜门均应敞开;房间内可放置一些活性炭、硅胶及绿色植物,以加强对室内有害空气的吸附。

随着“以人为本”观念的逐步深入,人们对生存空间的质量越来越关注,对室内环境污染治理也日益重视。我们相信不久的将来,室内环境污染治理的状况一定会有一个较大的改观。

参考文献

1刘慧杰,周冬柏,庹艳. 室内环境污染物的来源及对人群健康的危害[J]预防医学杂志, 2007, (02).

2朱天乐主编. 室内空气污染控制 [M].化学工业出版社, 2003.

空气质量检测范文第9篇

一、研究背景及意义

随着人们生活水平的提高,汽车正迅速步入家庭,汽车内的空气污染问题逐渐受到人们的重视。汽车内产生的病毒、甲烷、苯、一氧化碳等污染气体能使人产生的困倦,无力、胸闷、精神恍惚,严重的可以猝死。所以汽车给人们带来便利的同时也给人们带来了很多安全隐患,而不断提升的生活质量要求和日益增强的健康关注程度使得人们对汽车内空气环境与舒适性的要求越来越高。本设计利用QS-01空气质量检测器对汽车内的空气质量进行检测,该空气质量检测系统利用QS-01空气质量检测传感器对有害空气的感应灵敏度原理,对电路进行开发设计,传感器感测到高浓度空气污染物时发出报警,并及时对有害空气进行净化处理;当空气质量符合要求时,发出语音提示空气质量正常。

二、QS-01空气质量检测的实现

(1)QS-01空气质量检测工作原理

QS-01是一种二氧化锡半导体气体传感器,对各种空气污染源具有较高的灵敏度,并具有快速响应的特点,其振动频率为100cmp,震动垂直高度为4nm,感应部位为二氧化锡(SnO2)。它在正常工作前需要预热4-5分钟,给加热丝Rh供电,待内部温度高达200~300℃时(传感器外壳微热,不会烫手),污染源气体和空气中的氧气会在高温中发生氧化反应,这时敏感体表面电阻Rs中的游离子会捕捉反应中的离子形成电子,相继形成电流,相对应的就是RS的电阻值会降低,这时候取其RS两端的电阻值与洁净空气中的Rs值做对比,结合“灵敏度特性曲线图”可知道其污染程度,污染越大,反应中离子越多,捕捉形成电流越大,其阻值相对越小,反之亦然。

图1 空气检测原理图

图2所示的灵敏度曲线,是传感器电阻Rs与气体浓度之间的关系的灵敏度特性,传感器阻值减少与气体浓度增加之间呈现对数关系。

(2)传感器测量误差分析

当空气质量传感器置于污染物中时,其阻值

中负载电压Vrl的变化是由传感器内部的敏感体表面电阻Rs变化引起的,其Rs易受温度和湿度的影响。但考虑到本设计的工作环境是在汽车内,对系统信号采集不会产生较大影响,可只考虑温度对传感器的影响,只考虑温度对传感器的影响。

QS-01的工作温度是0℃~40℃且在相对湿度于95%、温度为20±2℃时灵敏度最好,其灵敏度为Rs(混合)/Rs(空气)。当温湿度变化较大时会对Rs及灵敏度产生影响。当汽车封闭一段时间后,本系统在不同温度的测试结果如表1所示:

表格1 测试数据结果

三、硬件电路设计

(1)传感器内部电路分析

本系统选用的日本进口QS-01空气质量传感器,高灵敏度、低污染,响应时间快速。其外部采用塑料外壳,3个引脚,内部的光敏半导体材料分布在铝基上,铝基上引出电极,在基底背面镀了一层氧化钌作为加热器,他们都封装于塑料壳内,可在极低的功耗下获得极好的感应数据,对于轿车内以及室内的空气质量检测非常适合。硬件原理图如图3所示,引脚1用于5V电源供电,引脚2接负载电阻与单片机进行通信,引脚3为接地端或者接电源负极。

图3 传感器内部电路连接

(2)传感器电路设计模块

当空气中污染物浓度发生变化时,光敏半导体感应到变化导致其电阻变化,从而引起RL上的电压值发生变化,我们将电路设计为数字输出和模拟输出。电路设计图如图4所示。

(一)数字信号输出:将传感器的输出电压信号送入LM393单限电压比较器,调节Rz设定参考电压Ut,当空气中的污染气体浓度合格时UnUt,DOUT输出低电平。

(二)模拟信号输出:传感器将采集到的模拟浓度信号直接在AOUT输出,经过AD7705进行模数转换,将信号送入单片机处理。使用这种输出方式我既可以计算出污染气体的浓度,还可以确定出污染气体的种类。

通过分析采用两种输出相结合的方法。在DOUT输出的一个高(低)电平到单片机去请求中断。若为低电平,此时单片机响应中断请求并启动AOUT端数据的采集,AOUT端口输出的模拟信号,经过AD7705模数转换芯片将信号送入单片机进行分析处理后,便可在显示屏显示出相应污染物的浓度,同时启动语音播报模块;若为高电平,则表示气体合格。此电路具有很好的抗干扰能力,而且所用芯片的灵敏度也较高,完全可以满足本系统的设计要求。

图4 传感器电路设计图

(3)模数转换AD7705模块

此系统选用16位∑-A/D转换器AD7705,此A/D转换芯片由缓冲器、增益可编程放大器、调节器、可编程数字滤波器等组成,能够直接将传感器检测到的微弱小信号进行A/D转换,它具有高分辨率,宽动态范围,自动校准,优良的抗噪声性能以及低电压低功耗等特点,适合于轿车内空气质量检测中微小信号处理的需要。其电路设计如下图5所示。

图5 A/D转换模块电路图

(4)语音播报模块

语音播报模块使用中文语音合成芯片SYN6658[7]进行语音播报。SYN6658语音合成芯片与单片机通信示意图如图6所示:

图6 语音播报示意图

该语音合成芯片SYN6658提供一组全双工的异步串行通信接口,利用TXD和RXD实现与单片机进行数据传输,通过UART接口接收单片机发送的命令和数据,实现文本信息的语音合成输出,由扬声器进行语音播报。当单片机接收到信号判断出空气质量是否合格时启动该语音模块。

四、软件设计

本系统的软件设计主要包括了轿车内的空气浓度数据采集、按键扫描、语音报警以及LCD12864液晶显示。首先单片机初始化,按键扫描进行标准值的设定,传感器检测汽车内空气质量,传感器采集环境数据并进行线性拟合数据,LCD显示空气浓度值;当前值与标准值比较,当超出允许范围时,进行报警提示。主程序的流程设计如图7所示。

五、结论

本文运用QS-01传感器阻值与空气浓度的灵敏度关系原理,进行了检测系统的设计,对传感器内部电路进行了分析,对硬件电路进行了设计,包括数字信号输出模块、模拟信号输出模块、模数转换AD7705模块、语音播报模块。结合空气浓度数据采集、按键扫描、语音报警以及LCD12864液晶显示等相关的软件设计,实现基于QS-01的汽车内空气质量检测系统,该系统在检测车内有害空气浓度正常时,发出语音报警,提示空气质量合格;当检测出气体浓度超标时,发出报警,并启动净化处理环节。

空气质量检测范文第10篇

摘要:

文章基于汽车内空气污染背景下设计了一款车载空气检测与净化装置。该系统以STC89C52单片机为控制核心,采用模块化设计思想,系统根据QS-01空气质量传感器对有害气体浓度的精确测量,通过采用HEPA前过滤网、活性炭、光触媒等对车内空气进行净化。试验测试结果表明,该系统能够准确测试车内有害气体浓度,并能有效净化。

关键词:

QS-01空气质量传感器;AD7705模数转换器;负离子发生器;蓝牙传输;GSM通信

引言

随着空气污染问题的加重,设计开发环保低碳的车载空气净化设备已经成为汽车用品行业的一个趋势。长时间待在车内的驾乘者通常会有不同程度的疲倦感和昏昏欲睡的感觉,究其原因,主要是由车内空气缺少流通,氧气不足,废气含量过高引起,因此,车载空气净化器应运而生,本文正是基于车内空气污染背景下设计了一款车载空气检测与净化装置。

1系统设计

1.1系统总体框图

综合考虑现有的各种空气检测与净化方案,我们决定以STC89C52为控制核心,设计了一种汽车内空气质量检测与净化系统。本系统以STC89C52单片机为控制核心,采用模块化设计思想,由控制模块、报警模块、传感器模块、A/D转换模块、空气净化模块、短信发送GSM模块、蓝牙无线传输模块和LED12864液晶显示等模块组成。系统采用QS-01空气质量传感器对有害气体浓度进行精确测量,通过16位∑-A/D转换器AD7705实现对数据的精确处理,利用LED12864液晶将所测数据呈现出来,最后通过蓝牙传输功能将所测数据以及空气质量状况传输到基于安卓的平板电脑上,并利用GSM模块将空气质量指标发送到目标手机上。系统组成框图如图1所示。

1.2硬件部分设计

1.2.1空气质量检测模块

空气质量检测模块我们采用的QS—01空气质量传感器是一种二氧化锡半导体气体传感器,对各种空气污染源有较高的灵敏度,并具有疾速响应的特点,它的振动频率是100cmp,振动的垂直高度是4nm,二氧化锡是其感应部位。在传感器收集到数据后,会经过由AD7705组成的模数转换模块,进行模拟信号的数字化处理,此A/D转换芯片由缓冲器、增益可编程放大器、∑-调节器、可编程数字滤波器等组成,能够直接将传感器检测到的微弱小信号进行A/D转换,它具有高分辨率,宽动态范围,自动校准,优良的抗噪声性能以及低电压低功耗等特点,适合于空气质量测试中微机信号处理的需要。A/D模块电路连接如下图所示。

1.2.2空气净化模块

空气净化模块采用物理净化与化学净化相结合的方式,在鼓风机的带动下能够最大程度的加快空气流动速度,并且达到姣好的净化效果。

(1)物理净化部分

采用多层滤网设计。第一层采用初效过滤网,能够有效的阻挡大颗粒灰尘、毛发等污染物;第二层采用HEPA过滤网,用来除去PM2.5、尘螨、粉尘等较大颗粒物;第三层为活性炭过滤层,能够有效地吸附甲苯、二甲苯等污染物;最后一层为光触媒层,能够在紫外线的照射下产生强烈催化降解作用,从而降解了空气中有毒有害的气体并且能够有效的杀灭多种细菌。

(2)化学净化部分

在单片机的驱动下,采用全新的负离子发生器,发射头使用不锈钢针连接到一个排式发射极上,能够更大程度的使负离子均匀发射到空气中,克服传统负离子发生器只具有单一普通碳纤维发射头易沾灰尘且负离子释放量少的缺点。

1.2.3无线通信模块GSM模块

将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上,具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。本文使用52单片机通过RS232串口与GSM模块通信,使用标准的AT命令将汽车内的空气质量全部发送到指定的手机上。

1.2.4无线传输蓝牙模块

蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。利用“蓝牙”技术能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,使数据传输变得更加迅速高效,其数据速率为1Mbps,采用时分双工传输方案实现全双工传输。核心模块使用HC-06模块。接口电平3.3V,可以直接连接单片机,无需MAX232,配对以后当全双工串口使用。通过此模块可方便的将测量数据传送给平板电脑,避免了传统需有线传输的缺陷。

2系统测试使用万用电压表

直流电源专用空气质量测试仪对该空气质量检测与净化系统进行测试。测得在不同温度下的误差如表1所示:在最佳工作温度下测得不同汽车内系统的测试误差如表2所示:在最佳工作温度下测得不同汽车内系统的测试误差如表2所示:对比验测得净化前后有害气体浓度,发现该系统能够较好的完成轿车内的空气质量检测与净化任务。

3结束语

本文从现有汽车内空气质量问题之处入手,设计了一套汽车内空气质量检测与净化系统。该系统能够通过QS-01模块获取空气质量信息,其精度达到秒级小数点后三位,从而可以精确判断其具体污染程度;采用循环检测模式,及时检测处理有害气体,当车内空气污染度超标时,装置自动开启报警模块,提醒用户开窗通风,流通车内空气;采用HEPA前过滤网、活性炭、光触媒等简单易操作装置吸收空气中有害气体,并且加入负离子发生器产生具有杀菌作用的活性负氧离子,最终清新车内空气,使用户健康出行。并为下一步车载检测净化系统的研究奠定了技术基础和理论基础。

参考文献:

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[2]吴宁,基于单片机的室内空气检测及净化系统研究与设计.[J]自动化与仪器仪表.2015(2)105-106.

[3]吴秀清,微型计算机原理与接口技术,中国科技大学出版社,1991:45.

[4]王骐,何嘉斌.单片机控制GSM模块实现短信收发的软件设计[J].单片机与嵌入式系统应用.2005(01).

[5]李莉,一种蓝牙无线传感器网络的实现[J],微计算机信息,2006(2):246-248.

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