1. 研究目的与意义
改革开放四十年来,中国经济迅猛发展,我国目前已经成为全球第二大经济体,然而之前的经济发展大多是以消耗资源及污染环境为代价换来的。一方面,这种模式下的快速发展严重破坏了生态环境,损害了公民的身体健康,近年来各种癌症的出现也是越来越频繁,这不仅影响了我们当前这一代人的健康,甚至危及到下一代人的健康,据资料显示,受环境污染的影响,我国围产儿出生缺陷发生率持续升高,每年新增出生缺陷数约为百万例,现状令人忧思;另一方面,随着经济的发展,人民的生活水平显著提高,当前人们在主观上不仅满足于吃饱饭,对于生活质量也有较高的要求,而其中家居室内空气质量也成为人们关注的一个重要方面。在此背景之下,室内空气质量监测器成为家居生活必不可少的一部分,这为监测器的研究与发展提供了现实需求。通过室内空气质量监测器居民可以随时知道自己家中的空气质量情况并结合需求来决定是否开启空气净化器,合理的计划可以为居民提供一个良好的生活环境。
本课题即是面向室内空气质量,通过检测含氧量、甲醛含量、水汽含量、颗粒物等数据,以指示环境健康和适宜居住的评价指标。系统主要包括控制核心模块、影响空气质量的关键参数检测模块、报警及控制模块、人机交互模块等。空气质量的监测主要是针对空气中的几种有害于人体健康的成分进行浓度测定,依据国家颁布的《住宅设计规范》(gb50096-2011)的规定,家居室内空气质量应达到如下标准:氡 ≤200(bq/m3)、游离甲醛≤0.08(mg/m3)、苯 ≤0.09(mg/m3)、氨 ≤0.2(mg/m3)及tvoc ≤0.5(mg/m3)。在测试甲醛、甲苯等有害气体方面,市面上比较出名的有:美国interscan公司生产的4160-2型甲醛分析仪、英国ppm公司生产的ppm-400甲醛检测仪、江苏安普电子工程有限公司生产的400型甲醛分析仪和北京宾达绿创科技有限公司生产的甲醛测定仪xp-308等等。
2. 研究内容和预期目标
(1)分析室内空气质量监测评估系统的工作特点及要求。
(2)设计硬件原理图。
(3)编写软件流程图及程序代码。
3. 研究的方法与步骤
通过采集影响空气质量的关键参数,借助于相关的评估标准、控制算法和人机交互等,建立功能较为完备、界面友好,可靠、稳定的室内空气质量监测评估系统。
本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。
主要分为以下几个部分:
4. 参考文献
[1]周柏青,李方园.plc控制系统设计与应用:西门子s7-200/1200.北京:中国电力出版社,2015.
[2]佟巳刚.单片机c51应用编程与实践.北京:高等教育出版社,2017.
[3]马秀丽,周越,王红.单片机原理与应用系统设计,北京:清华大学出版社,2014.
5. 计划与进度安排
(1)2022-2-25~2022-3-17(3周) 查阅相关背景及技术资料,制订具体计划,撰写开题报告。
(2)2022-3-18~2022-4-07(3周) 提出实现方案,熟悉控制模块硬件资源及编程技巧。
(3)2022-4-08~2022-4-28(3周) 设计电路原理图,提出程序框图,编制控制程序。
