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空气质量检测8篇

时间:2022-09-21 15:18:54

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇空气质量检测,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

空气质量检测

篇1

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).

篇2

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

篇3

【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.

篇4

【关键词】雾霾 测量空气质量

本设计主要目标是检测本地的空气质量指标信息,包括PM2.5,温度、湿度等,并通过无线技术传送到手机端,使得手机用户能实时了解到当地的空气质量信息。本项目主要涉及到网关技术、Web技术和安卓开发技术等,主要包括用户界面设计模块、空气质量监测模块和云端服务器模块。

随着信息化时代的发展,健康防护问题被看的越来越重要。作为保护人身体健康的一类设备,传感器可谓是一项伟大的科技发展。因为空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害现象加重。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”。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金组成。在空气动力学和环境气象学中,颗粒物是按直径大小来分类的,粒径小于100微米的称为TSP,即总悬浮物颗粒;粒径小于10微米的称为pm10,即可吸收颗粒物;粒径小于2.5微米的称为pm2.5,即可入肺颗粒物,它的直径仅相当于人的头发丝粗细的1/20.虽然Pm2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它与较粗的大气颗粒物相比,粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境影响更大。因此,对pm2.5的检测与治理便显得越来越重要。

一、系统的总体架构设计

过去传统模式测量pm2.5的方法是侧重法将Pm2.5直接截留到滤膜上然后用天平称重,这种就是重量法。重量法是最直接、最可靠的方法,但是其的人工称重程序繁琐,不够简洁,适用于做实验。其次就是β射线吸收法:将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束beta射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。微量振荡天平法:一头粗一头细的空心玻璃管,粗头固定,细头装有滤芯。空气从粗头进,细头出,PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下,细头以一定频率振荡,该频率和细头重量的平方根、成反比。于是,根据振荡频率的变化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。整体软件设计模块如图1。

本项目的主要创新点在于满足了个人空气质量监测的需求。通过运用物联网技术将设备的数据呈现在手机终端,用户可以根据自身的需求将空气质量监测设备放置在不同的地理位置,进而从手机终端就能查看自己所关注的位置的空气质量信息。这充分体现了物联网与移动互联网相融合的优势。

二、手机终端架构

掌握整体设计的前提下,绘制检测板软件整体设计流程图。制作电路板,并将各模块连接,模拟实际工业领域场景,进行整机调试。对测试出现的问题,及时修改软件,硬件一定要在前期要确定。本系统手机终端架构如图2

三、硬件设计介绍

电源模块由AC-DC 电源、DC-DC 电源和继电器控制电路构成。其中,AC-DC 电源将220 交流电转化为12 V 直流电,DC-DC 电源使用降压电路(围绕AOZ1036PI 芯片)将12 V 电压转化为5 V 和3.3 V,继电器控制电路完成继电器开/关和电机驱动,用于接收控制信号后进行相关功能的调节。控制模块主要有STM32 芯片、触摸屏(TFT 液晶)、通信接口组成。其中STM32 芯片与其他电路主要完成数据收集、处理、转发和指令发送等,用于控制其他模块;触摸屏用于与用户交互、显示收集到的信息;通信接口电路主要完成指令、数据等信息的传递。其工作方式为:1) |摸屏或通信接口电路接收控制指令信号,传递给STM32,并由STM32 通过通信接口使能相应的工作模块;2) 通过通信接口模块收集检测模块传送的数据,对数据进行分析处理,结果传送给触摸屏进行显示,同时传送给通信模块,由其发送至服务器。

检测模块端,由单片机、粉尘检测传感器、显示模块、报警等模块组成路,GP2Y1010AUOF粉尘传感器采集空气中pm2.5的浓度值,经过单片机处理后,在LCD1602液晶上显示,并且设置一个报警值,检测的pm2.5浓度值超过报警值后,蜂鸣器报警,报警值可以用按键手动调节。另外,该设计在实时检测浓度的同时,根据当前检测浓度亮起相应的灯。

四、软件介绍

在本课题中对空气质量各个指标及指数进行采集并传送到业务平台的过程中使用到了WOT技术。其中感知层包括采集空气指数的物理设备空气质量监测仪,环保局监测空气指数的各类传感器。传感器采集空气中的各类污染物的含量,包括PM2.5等。在网络层,空气质量监测设备通过内嵌的S1M卡,利用GPRS网络,将采集到的物理数据的各个指标传送到业务平台。在应用层利用Android开发技术,将感知层集到的空气指数展现在智能手机终端上。

Web Service 技术,Web Service技术为网络上需要进行互通和通信的资源提供了一种标准的接口。Web Service基于Web上己发展成熟的诸多开放和统一的标准,如基于广泛使用的HTTP协议,基于简单而又易用的XML数据格式。

Android技术,需要熟悉安卓系统的Linux内核层、系统运行库、应用程序框架和应用程序层,并进行开发。

五、总结

本文针对传统空气净化器存在的净化时间长、空气质量监测数据无法精确显示的问题,设计了一种基于物联网技术的智能空气质量检测系统。通过实测验证,完全实现了对环境空气质量状况的远程实时监测,并通过远程控制净化开启(是/否)来间接解决空气净化器净化时间长的问题,从而进一步的提升用户体验,具有较好的应用价值

参考文献:

[1]白洋,刘晓源.“雾霾”成因的深层法律思考及防治对策[J]. 中国地质大学学报(社会科学版),2013.

[2]张秋兰, 马回, 郑颖.国外雾霾治理的经验及其对我国的启示[J].鄱阳湖学刊, 2014.

[3]邱立莉,齐文启.雾霾治理与PM2.5 源解析[J]. 现代科学仪器,2014.

[4]李睦,卜钟鸣, 莫金汉等. 我国空气净化器标准存在的问题及相关思考[J]. 暖通空调,2013.

[5]王志勇, 李剑东, 徐昭炜等.国内外通风系统用空气净化器标准对比[J]. 暖通空调,2013.

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【关键词】室内甲醛检测;酚试剂法;多合一空气质量检测仪法;方法准确度对比

1 甲醛的理化性质

甲醛,化学式HCHO或CH2O,式量30.03,又称蚁醛。无色气体,有特殊的刺激气味,对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm3(-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称做甲醛水,俗称福尔马林,是有刺激气味的无色液体。

2 甲醛的危害

2.1 致敏作用:皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死,吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。

2.2 刺激作用:甲醛的主要危害表F为对皮肤粘膜的刺激作用,甲醛是原浆毒物质,能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。

2.3 致突变作用:高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下,可引起鼻咽肿瘤。

目前,传统的检测室内甲醛的方法是酚试剂分光光度法,本方法采样和实验过程比较复杂,需要专业技术人员现场操作,普通家庭操作困难,于是快速检测的智能型多合一空气质量检测仪器逐渐在普通家庭中得到广泛的应用。

3 实验方法对比

采样地点:某小区新装修后住房,三个点位:1#主卧室、2#次卧室、3#客厅(检测前12小时各个房间门窗提前关闭)。

3.1 第一法:酚试剂分光光度法。

3.1.1 原理:甲醛与酚试剂(3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐)反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被铁离子氧化成蓝色,室温下经15min后显色,然后比色定量。

3.1.2 仪器和采样设备:QC-2B型大气采样仪(图1),721型可见分光光度计(图2)。

3.1.3 分析步骤

1)配置1%硫酸铁铵溶液、酚试剂吸收液;

2)移取10.00mL浓度为100mg/L的甲醛标液(批号104112)到100mL容量瓶定容,从中取10.00mL到100mL容量瓶,加入5ml吸收原液,用水定容,此溶液为1.00mg/L甲醛标准使用溶液;

3)在9个10mL比色管中,分别加0.00、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00mL浓度为1.0mg/L的甲醛标准使用溶液加吸收液定容至5.0mL刻线;

4)加0.4mL硫酸铁铵溶液(1%),混匀,放置15min,1cm比色皿,以水为参比,630nm波长处比色,扣除空白吸光度后,绘制以甲醛含量对吸光度的工作曲线如表1。

根据表1绘制工作曲线如图3:y=0.2857x+0.0045

3.2 第二法:智能型多合一空气质量检测仪法

3.2.1 仪器和采样设备

某品牌S6型智能型多合一空气质量检测仪如图4和图5。

3.2.2 采样和分析步骤

首先取出甲醛试剂白色瓶盖透明管,(管内有微量酚试剂由于很少,几乎看不到,千万不要误以为是空瓶)打开白色瓶盖,倒入纯净水,(不用过于满,水离瓶口一厘米就可以)然后盖上白色瓶盖摇动10秒钟使试剂溶解。拔出气泡吸收瓶的内玻璃管,将溶解后的液体倒入玻璃气泡吸收瓶内,再将玻璃气泡吸收瓶的内玻璃管插回,使磨口接口密实。然后按照国标采集定时10分钟,将大气采样器调制“1000”。

3.2.3 结果分析

采样结束后将采样瓶内采集好的甲醛吸收剂倒回至甲醛试剂的透明试管里。再将甲醛显色液滴入1-2滴,手握摇动30秒至60秒钟,使试剂完全混合溶解并显色。显色后的试管插入机器左下角“分光数据传输口”进行分光测定,然后进去“测定-有害气体检测”画面,选择“甲醛检测”显示屏会出现相应的检测数据结果,汇总后如表3。

3.2.4 不同分析方法浓度值对比

不同分析方法浓度值对比如表4所示。

通过以上对比发现,室内空气甲醛测定的酚试剂法根据国标规定操作,结果准确度高,可重复性强,智能型多合一空气质量检测仪法,检测周期短,准确性稍差,操作简单。

4 结论

1)室内甲醛,酚试剂分光光度法,本法灵敏度为2.8μg HCHO/吸光度;本法最低检测质量为0.056μg甲醛,当采气体积为10L时,测量范围0.01mg/m3-0.15mg/m3。

2)室内甲醛,智能型多合一空气质量检测仪检测法,本法检测周期短,操作简单,现场比色出结果值,结果值的准确度稍低。

3)与传统的酚试剂方法相比,如果追求数据快速、操作简单、家庭用可以选用智能型多合一空气质量检测仪检测法。

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关键词:空气质量;汽车;检测单元;智能手机

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.127

国民经济的增长和人民生活水平的提高,私家汽车成为了人们生活中离不开的交通工具。汽车给给人们提供舒适的生活,同时也存在诸多的健康隐患。据不完会统计,目前90%左右的汽车内的空气质量达不到国家安全标准。因此,车内的空气质量的好坏对于影响人的健康和预防交通事故起了重大的作用。为了更好地对汽车内的空气质量进行检测,本文提出了基于智能手机控制的汽车空气质量检测单元的设计,利用智能手机对汽车内的空气质量进行检测并进行控制。

1 系统组成

基于智能手机控制的汽车空气质量检测单元主要由单片机处理电路、甲醛传感器电路、空气质量传感器电路、温湿度传感器电路、热释电传感器电路、显示电路、GSM电路和智能手机等组成。各种传感器电路用于检测汽车内的甲醛、空气质量、温湿度和车内是否有人等信息;单片机处理电路主是用于对传感器的数据进行处理和控制;GSM电路用于把传感器采集到的数据发送到智能手机上;显示电路主要用于显示各种数据。具体见图1所示。

2 系统的设计

2.1 下位机系统的设计

下位机主要是由单片机系统组成,完成各种传感器数据的采集、处理和发送。下位机的程序主要有传感器采集程序、AD转换程序、显示程序和GSM收发程序等组成。传感器采集程序是在单片机时钟的控制下实现对汽车内甲醛、空气质量、温湿度和人体感应的检测;AD转换程序主要是把甲醛、空气质量传感器模块输出的模拟信号转换成数据信号供单片机进行处理;显示程序实现对各种信息的显示;GSM收发程序可以把采集的信息以短信或数据形式发送到智能手机上,也可以接收智能手机发送过来的短信,经单片机进行处理后可以实现空气净化器的开或关的控制。程序框架如下:

2.2 智能手机软件设计

智能手机的功能主要有网络连接、接收数据、显示数据、发送短信四个功能组成。在打开网络数据或WIFI连接的情况下,智能手机软件一启动就自动连接到远程服务器。连接网络采用socket=new Socket("",41194),前面是远程服务器的域名,41194是服务器端口号。连接成功后,点击“开始接收”就可以接收单片机发送过来的数据。点击“开启”手机会向汽车检测单元发送一条短信,内容是:“K”;点击“关闭”,手机会向汽车检测单元发送一条短信,内容是:“G”,GSM模块接收到短信会经过单片机处理单元解析内容,然后会向继电器电路发送“1”或“0”信号,以闭合或断开继电器电路,实现打开或关闭净化器的目的。具体见图2所示。 手机客户端通过Socket来实现数据的接发并处理。

3 系统测试结论

本文设计的基于智能手机控制的汽车空气质量检测单元,能够正确采集汽车内的空气质量参数,并在手机上正确显示。通过手机发送短信可以实现打开或关闭净化器。

参考文献:

[1]李成祥.智能型室内空气质量检测与控制系统[D].北京交通大学,2011.

[2]王剑.基于智能手机平台的空气环境质量检测系统[J].中国科技信息,2015(05):60-63.

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关键词:环境;空气检测;质量控制

我国空气污染概述

在我国社会经济快速发展的今天,环境污染问题日益严重,要确保我国社会经济的可持续发展,相关部门就必须高度重视环境治理工作。但是,现阶段,由于对环境造成污染的企业不断增加,污染日渐严重,部分环境治理部门对环境保护意识不足,而导致我国雾霾天气、酸雨等问题的覆盖面逐渐扩大,而使得空气质量不断下降,空气质量下降不仅会危害人体健康,同时也不利于我国社会经济的持续发展。

随着城市化进程的加快,城市发展类型也趋于多元化方向发展,进而导致污染问题也逐渐向多样化方向发展。如天津、兰州等以工业发展为主的城市,经常会遭受工业污染及废物污染的影响,而厦门、三亚等以旅游业为主的城市,其却会遭受生活垃圾的污染。为确保各种污染问题得以有效治理,需科学合理的控制资源利用,针对于不同的污染问题,需采取不同的治理措施。加之,空气质量污染会导致环境污染指数直线上升,这就要求相关部门必须对空气质量进行检测,分析空气污染比例以及空气中的污染物,进而根据检测结果详细了解空气质量。

2.国内环境空气检测和质量控制研究

环境空气检测和质量控制工作的开展难度相对较大,除经费问题外,由于我国受污染地区数量的不断增加,而导致各个地区污染的原因也不尽相同,这一问题的存在将会大大影响环境空气检测工作的开展。为有效解决上述问题,在进行环境空气检测的过程中,使用环境空气质量自动检测系统,不但可有效提升工作效率,同时也可保证环境空气质量检测数据的准确性、可靠性。

3.环境空气质量自动检测系统存在的问题

环境空气质量自动检测系统中,在进行子站点空气质量检测时,若缺少相关设备的支撑,则难以对分站的环境空气进行检测。随着环境污染问题的日益加剧,我国相关部门也越来越重视环境治理,要确保这项工作的顺利开展,就必须进一步提升空气质量检测标准。但是,当前我国所使用的空气检测系统在进行空气质量检测的过程中,经常会出现检测站检测指数异常问题,而在后期进行环境治理的过程中,却未根据空气质量的变化及时调整治理策略,仅仅只是将检测数据上报给了环境检测部门。

由于我国的空气质量检测站的分站点没有行驶自身行政职能的权利,所以,在空气质量出现问题的情况下,其无法将信息公布于外界,同时,分站点在空气质量改善辅助方面也存在较大不足。从我国空气质量检测的整体情况来看,当前我国空气质量检测已小有成就,但依然有许多检测环境与具体的检测标准之间存在一定的差距。所以,这就要求相关部门必须制定相应的法律、法规,以确保空气质量检测工作能够得以切实落实,以便从根本上提升空气质量检测的准确率。

4.环境空气检测质量提升的重要性

4.1 为空气污染防治提供数据支持

环境空气污染问题日渐严重背景下,我国相关部针对问题逐步采取相应的治理措施,在相关环境空气检测技术的支持下,正在逐步建立健全环境空气质量检测控制系统,通过环境空气质量自动化检测平台收集、汇总各个子站点的检测数据,在此基础上再使用专业的环境空气检测设备分析、研究空气中的颗粒物,可为空气污染防治措施的制定提供重要的数据信息。

4.2 有助于提升我国空气质量检测技术

使用环境空气质量检测控制系统检测空气质量,有助于提升我国空气质量检测技术。在我国引入环境空气质量检测技术的初期,在进行空气质量检测时,所使用的检测设备的检测准确度相对较低,设备也不够健全,根本无法对检测数据进行高效精准处理,随着我国科学技术的快速发展,当前我国已经能够使用环境空气质量自动化检测技术进行空气质量检测,这不仅可以有效控制环境空气检测质量,同时也可有效提升环境空气检测的全面性。其次,也可以通过自动化的环境空气质量检测平台实现相关数据的实时和动态追踪,该平台为我国环境空气污染防治工作的顺利开展提供了技术支持。

5.环境空气检测质量控制要点

5.1 建立健全的空气质量检测数据控制体系

环境空气污染通常受到诸多因素的影响,所以,为确保环境空气检测质量控制效果,则需建立健全的空气质量检测数据控制体系,以检测我国范围内各个地区的空气质量。通过统一、系统化的流程,以确保空气质量检测的相关收集、存储、分析等工作能够逐渐形成完整的数据库。此外,空气质量检测还需充分考虑一些限制因素,并结合当地的实际情况进行,以确保评价系统提供的指标能够充分体现其综合性特点。对所收集的信息进行比较、分析,以确定该地区的主要污染源,以便相关部门能够根据主要的污染问题制定相应的对策。

5.2 建立多元化的数据控制措施

建立多元化的数据控制措施,可进一步提升空气质量分析结果与标准要求的匹配度,对影响空气质量的主要因素进行精确判断。在对环境空气进行全面检测的过程中,质量控制的重点应侧重于机制的建立及相关措施的制定,尤其是数据的管控措施。为确保数据控制建设得以多元化发展,要求相关工作人员必须高度重视多元化数据控制措施的建立。对于导致空气污染的诸多因素,要求相关工作人员应加深对空气污染主要形式及污染范围等相关知识的了解,以有效提升自身的专业技能,并根据多元化数据控制措施进一步扩宽污染成分分析途径,提升污染源的污染指数的精准度,以确保空气质量管理控制工作的顺利进行。

5.3 加强对检测过程的管控

对空气质量进行检测的过程中,需要对相关检测站、仪器及整个检测过程进行有效管控。通常情况下,评定空气检测质量控制效果是根据其传输的数据的准确性及检测效率的提升程度来判断,所以,要确保空气检测质量控制效果,必须严格把控以上两点,收集相关数据信息时,应始终坚持全面、科学的基本原则,与此同时,还需加强检测仪器的监管,应指定专业人员定期对相关仪器进行检验、校核,以确保各个仪器的使用性能,确保其在数据检测中的精确度。此外,若要进一步提升检测效率,则需不断更新、完善各个子站点的检测功能,同时还应确保各个子站点具备数据分析、自动报警等相关功能,以进一步简化各系统的工作流程,避免逐级上报而出现时间差,对整个自动检测系统进行有效创新,确保在其检测标准不断提升的基础上,进一步提升空气检测质量控制效果。

5.4 空气样本的收集与分析

空气质量检测中最大的难点就是空气样品采集与分析环节,这就要求相关工作人员必须高度重视这一环节的管控,从空间、范围两个基点对采样过程进行有效把控。但是,由于不同地区,其污染源也会有明显差异,采样过程中,应设置不同的采样密度,以确保样品检测的差异性,确保检测覆盖的全面性。在进行样品分析时,在使用精密度仪器分析样品的同时还需要专业人员的辅助,以二者相结合的方式对检测数据进行全面分析,根据各个地区的特点,制定适合于该地区的环境治理方案。

结束语

总的来讲,在我国社会经济快速发展的今天,国家经济实体也随之不断壮大,然而,在工业经济不断壮大的同时,对环境的污染日趋严重。基于此,本文简要阐述了空气质量的衡量标准,并在此基础上重点分析了环境空气检测质量控制要点。

参考文献

[1]易小华,李小江.浅析环境空气检测质量控制[J].绿色科技,2016(16):62-64.

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近年来,城市高速发展,人们的生活水平也在不断的提高,而大家也发现雾霾、沙尘暴等距离大家的生活越来越近。这说明近几年来,我们所生活的环境,空气污染程度越来越严重。专业人士常常会用空气质量的好坏来反应空气污染的程度高低。

一般来说,当天的空气质量好不好,气象台会进行预测,而大家也可以自己进行空气质量的检测。只需要购买一个空气质量检测器,然后把空气质量检测器拿到室外通风处比较好的地方进行监测,就可以知道空气质量的好坏。

(来源:文章屋网 )

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