時間：2022-09-21 15:18:54
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隨著生活水平的提高和生活方式的改變，人們在室內生活的時間越來越長，室內空氣質量的優劣直接影響到人們的工作和生活。低劣的空氣質量會使人注意力分散，工作效率下降，還會使人產生頭痛、惡心、疲勞、皮膚紅腫等癥狀，統稱為“病態建筑綜合癥”，嚴重時甚至引發癌癥。人們急切盼望改善日益惡劣的居室、辦公環境，提高生存質量。
一、室內空氣污染情況分析
人們一直認為空氣污染嚴重的是室外。而事實上，辦公室、居室、飯店、影劇院、歌舞廳等建筑物的室內環境對人們健康的影響遠比室外要大得多。從現實情況看，室內空氣質量遠劣于室外大氣環境。
造成室內空氣的污染主要來源于以下5個方面：一是人體呼吸、煙氣；二是裝修材料、日常用品；三是微生物、病毒、細菌；四是廚房油煙；五是空調綜合癥。這些污染物隨著呼吸進入人體內部，長期積累，嚴重危害著人們的身體健康[1]。
人體呼吸、煙氣
研究結果表明，人體在新陳代謝過程中，會產生約500多種化學物質，經呼吸道排出的有149種，人體呼吸散發出的病原菌及多種氣味，其中混有多種有毒成分，決不可忽視。人體通過皮膚汗腺排出的體內廢物多達171種，例如尿素、氨等。此外，人體皮膚脫落的細胞，大約占空氣塵埃的90％。若濃度過高，將形成室內生物污染，影響人體健康，甚至誘發多種疾病。
吸煙是室內空氣污染的主要來源之一。煙霧成分復雜，有固相和氣相之分。經國際癌癥研究所專家小組鑒定，并通過動物致癌實驗證明，煙草煙氣中的“致癌物”多達40多種。吸煙可明顯增加心血管疾病的發病機率，是人類健康的“頭號殺手”。
裝修材料、日常用品
室內裝修使用各種涂料、油漆、墻布、膠粘劑、人造板材、大理石地板以及新購買的家具等，都會散發出酚、甲醛、石棉粉塵、放射性物質等，它們可導致人們頭疼、失眠、皮炎和過敏等反應，使人體免疫功能下降，因而國際癌癥研究所將其列為可疑致癌物質。
微生物、病毒、細菌
微生物及微塵多存在于溫暖潮濕及不干凈的環境中，隨灰塵顆粒一起在空氣中飄散，成為過敏源及疾病傳播的途徑。
4、廚房油煙
過去，廚房油煙對室內空氣的污染很少被人們重視。據研究表明，城市女性中肺癌患者增多，經醫院診斷大部分患者為腺癌，它是一種與吸煙極少有聯系的肺癌病例。進一步的調研發現，致癌途徑與廚房油煙導致突變性和高溫食用油氧化分解的致變物有關。廚房內的另一主要污染源為燃料的燃燒。在通風差的情況下，燃具產生的一氧化碳和氮氧化物的濃度遠遠超過空氣質量標準規定的極限值，這樣的濃度必然會造成對人體的危害。
5、空調綜合癥
長期在空調環境中工作的人，往往會感到煩悶、乏力、嗜睡、肌肉痛，感冒的發生機率也較高，工作效率和健康明顯下降，這些癥狀統稱為“空調綜合癥”。造成這些不良反應的主要原因是在密閉的空間內停留過久，CO2、CO、可吸入顆粒物、揮發性有機化合物以及一些致病微生物等的逐漸聚集而使污染加重。
上述種種原因造成室內空氣質量不佳，引起人們出現很多疾病，繼而影響了工作效率。
二、室內環境質量的檢測
要控制好室內環境，把對室內環境污染的有害物質控制在有關規范以內，以滿足人民生活的正常需要，作為專業監理人員應對室內環境污染有害物質的物理化學性質、取樣、檢測方法、結果判定和處理程序有所了解。
室內污染物質的種類及性質
新裝修房間中的有害氣體，根據國家標準《民用建筑工程室內環境污染控制規范》的規定，列出甲醛、苯、氨、氡、四項污染物進行控制[2]。 甲醛是一種無色易溶的刺激性氣體。刨花板、密度板、膠合板等人造板材、膠粘劑和墻紙是空氣中甲醛的主要來源，釋放期長達3～15年。可經呼吸道吸收，甲醛對人體的危害具長期性、潛伏性、隱蔽性的特點。長期吸入甲醛可引發鼻咽癌、喉頭癌等嚴重疾病。
苯是一種無色、具有特殊芳香氣味的氣體。膠水、油漆、涂料和黏合劑是空氣中苯的主要來源。苯及苯系物被人體吸入后，可出現中樞神經系統麻醉作用；可抑制人體造血功能，使紅血球、白血球、血小板減少，再生障礙性貧血患率增高；還可導致胎兒的先天性缺陷等。
氨是一種無色而有強烈刺激氣味的氣體。主要來源于混凝土防凍劑等外加劑、防火板中的阻燃劑等。對眼、喉、上呼吸道有強烈的刺激作用，可通過皮膚及呼吸道引起中毒，輕者引發充血、分泌物增多、肺水腫、支氣管炎、皮炎，重者可引起呼吸困難、昏迷、休克等，高含量氨甚至可引起反射性呼吸停止。
氡是一種無色、無味、無法察覺的惰性氣體。水泥、磚沙、大理石、瓷磚等建筑材料是氡的主要來源，地質斷裂帶處也會有大量的氡析出。氡及其子體隨空氣進入人體，或附著于氣管粘膜及肺部表面，或溶入體液進入細胞組織，形成體內輻射，誘發肺癌、白血病和呼吸道病變。世界衛生組織研究表明，氡是僅次于吸煙引起肺癌的第二大致癌物質。
2、取樣方法
（1）取樣前注意事項
全裝修住宅工程的室內環境質量驗收，應在工程竣工至少7日后或在工程交付使用前進行；環境污染物濃度現場檢測點應距內墻面不小于0.5米、距樓地面高度0.8-1.5米。檢測點應均勻分布，避免通風和通風口；首先以樣板房進行檢測，在檢測合格的情況下，抽查同批全裝修住宅（套）數量的2.5％；室內環境中甲醛、苯、氨、總揮發性有機物（TVOC）濃度檢測時，對采用集中空調的全裝修住宅工程，應在空調正常運轉的條件下進行；對采用自然通風的民用建筑工程，檢測應在對外門窗關閉一小時后進行；對采用自然通風的民用全裝修住宅工程，氡的檢測應在房間的對外門窗關閉24小時后進行；布點應考慮現場的平面布局和立體布局，高層建筑物的立體布點應有上、中、下三個監測平面，并分別在三個平面上布點；確定采樣時可用交叉點、斜線布點或梅花樣布點的方法。
（2）取樣數量
全裝修住宅工程驗收時，應抽檢有代表性的房間室內環境污染物濃度，抽檢數量不得少于5％，并不得少于3間；房間總數少于3間時，應全數檢；凡進行了樣板間室內環境污染物濃度檢測且檢測結果合格的抽檢數量減半，并不得少于3間。
當室內環境污染物濃度檢測結果不符合規定時，應查找原因并采取措施進行處理，并可進行再次檢測。再次檢測時，抽檢數量應增加一倍。
3、檢測采用的現行國家標準及方法
全裝修住宅工程室內空氣氡的檢測除可采用國家標準《環境空氣中氡的標準測量方法》GB/T14582-1993中的4種測量方法，即徑跡蝕刻法、活性炭盒法、雙濾膜法和氣球法之外，還可采用現場儀器測定法；甲醛的檢測按照《民用建筑工程室內環境污染控制規范》進行測定，也可采用現場儀器檢測方法；氨濃度應按國家標準《公共場所空氣中氨測定方法》或國家標準《空氣質量氨的測定離子選擇電極法》進行測定，當發生爭議時應以國家標準《公共場所空氣中氨測定方法》的測定結果為準；苯的檢測方法應符合國家標準《居住工區大氣中苯、甲苯和二甲苯衛生檢驗標準方法――氣相色譜法》規定；總揮發性有機化合物（TVOC）的檢測方法應符合國家標準《民用建筑工程室內環境污染控制規范》的規范規定[3]。
4、結果判定和處理
表1-1 《民用建筑工程室內環境污染控制規范》污染物濃度限量
污染物 Ⅰ類民用建筑工程Ⅱ類民用建筑工程
氡（Bq/m3） ≤200 ≤400
游離甲醛（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兩類民用建筑是按不同室內環境要求劃分的。前者指住宅、辦公樓、醫院病房、老年建筑、幼兒園、學校教室等民用建筑；后者指辦公樓、商店、旅店、文化娛樂場所、書店、圖書館、展覽館、體育館、餐廳等民用建筑。
三、室內空氣污染的治理
室內空氣質量好壞直接影響到人們的生理健康、心理健康和舒適感。為了提高室內空氣質量，改善居住、辦公條件，增進身心健康，必須對室內空氣污染進行整治。
1、室內裝修應選用符合國家標準、高質量的健康環保建材。一般來說，人造板材是最容易造成室內污染的，在條件允許的情況下應盡量選擇原木建材和家具。
2、施工工藝要盡量選用無毒、少毒、無污染、少污染的施工工藝。裝修時應減少采用人工合成板，如膠合板、纖維板等。
3、室內綠化，在西方國家和我國部分地區已有成功的經驗如在室內種植吊蘭、蘆薈等植物以降低室內有害氣體濃度。
4、對于甲醛、室內放射性氡物質等，應加強通風換氣次數，尤其是對甲醛的污染治理，其方法有三種：一是使用活性炭或某些綠色植物；二是通風透氣；三是使用化學藥劑。室內放射性氡的濃度，在通風時其濃度會下降；而一旦不通風，濃度又繼續回升，它不會因通風次數頻繁而降低氡子體的濃度，惟一的方法是去除放射源。
四、結論
首先應從污染源進行控制，優化建筑設計方案、優化施工工藝，在施工過程中，應注意嚴格控制污染。并且應嚴格開展室內空氣檢測，工程完工后應申請委托有資質的室內環境檢測機構進行檢測，經檢測達標后再入住。其次，在住宅裝修竣工后，要進行一段時間通風和換氣（一般至少1個月）后才能入住。入住后室內應長期加強通風換氣，通風時房間內柜門均應敞開；房間內可放置一些活性炭、硅膠及綠色植物，以加強對室內有害空氣的吸附。
隨著“以人為本”觀念的逐步深入，人們對生存空間的質量越來越關注，對室內環境污染治理也日益重視。我們相信不久的將來，室內環境污染治理的狀況一定會有一個較大的改觀。
參考文獻
1劉慧杰,周冬柏,庹艷. 室內環境污染物的來源及對人群健康的危害[J]預防醫學雜志, 2007, (02).
關鍵詞： PM2.5濃度；CO濃度；溫度；濕度；檢測
中圖分類號：X85 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2016）02（c）-0000-00
近幾年，我國大部分地區出現了霧霾天氣，有的地方霧霾非常嚴重，嚴重影響了我們的日常生活。尤其在北方的農村，人們為了取暖，大部分家庭還是用傳統的煤爐，家中CO數值經常超標，因煤氣中毒的事件時有發生。可是，市環境監測中心只在個別區域設有環境監測點，人們只能參考附近監測點的PM2.5的數據，來估測自己所處環境的情況，并且CO及溫濕度的準確數據還需要不同的測量儀器來測量。人們迫切需要一款測量準確、價格低廉、便攜方便的測量儀，使人們能隨時隨地監測自己所處環境的PM2.5、CO及溫濕度等多項空氣質量檢測指標。
1.空氣質量檢測儀的調查與設計
1.1調查問卷及結果分析
新產品的推出需要有市場，同樣我們的研究產品如果要投放市場，是否有銷路呢？我們利用休息時間走訪市場，隨時也采訪了一些群眾。根據群眾的反映，我們制定了調查問卷，調查人們對了解環境指標的需求狀況。我們共發放調查問卷223份，收回的有效問卷205份。我們對收回的問卷進行了數據處理和結果分析，分析的結果如下：
（1）人們意識到環境的優劣與生活和健康息息相關。PM2.5、CO、溫濕度的數值高低對生活的影響普遍認可。
（2）人們雖然意識到環境的重要性，但是不會主動去了解居住地PM2.5、CO、溫濕度的具體數值。
（3）人們雖然意識到環境的重要性，但是苦于家中沒有檢測儀器，不能直接了解居住地的PM2.5、CO的數值，所以人們主要是通過新聞報道和天氣預報來大致估測自己居住地的環境性能指標。
（4）人們意識到環境優劣對人們的健康有很大影響。人們也希望隨時能檢測居住地的PM2.5、CO、溫濕度的數值，如果有這樣的檢測儀器，人們還是希望擁有的。
1.2網上調查產品
我們在網上調查該類產品的信息，發現該類產品的不足有：
（1）有些公司制作了能監測溫濕度，CO和PM2.5濃度的檢測儀，但一般用單片機STC89C52，檢測速度較慢，功耗較高。測量不夠精確。
（2）價格太高，且使用壽命短。
（3）產品使用220V交流電源，只要使用必須插入交流電，如果停電就無法使用。
1.3產品設想和創新
（1）本產品采用51單片機的升級芯片IAP15F2K61S2，結合相對應的傳感器模塊，能夠實現溫濕度，CO和PM2.5濃度的監測。速度更快，功耗更低。測量更精確，偏差小。
（2）應用AT24C02存儲芯片，能夠對異常情況發生時的數據進行保存。
（3）應用了ENC28J60模塊，實現了網絡傳輸功能，與飛速發展的網絡時代相適應。
（4）整個系統軟件上，采用了菜單式的程序結構和模塊化的編程方式，通過按鍵控制12864液晶模塊來顯示各種信息。
（5）力爭能降低成本，價格使普通消費者都能接受。
（6）本產品設計成兩用插座，即可以使用220V交流電源，也可以使用移動電源，休息、工作時間都可使用。
1.4成本預算
一個51單片機的升級芯片IAP15F2K61S2大約30元，12864液晶顯示器30元左右，再加上其它傳感器及配件，空氣質量檢測儀的成本價在160元左右。也屬于大眾消費，人們比較容易接受。
1.5空氣質量檢測儀的設計框圖
隨著社會水平的不斷提高，人們的環保意識日益增強，越來越注重周圍環境的質量與安全。因此，一個安全與舒適的生活工作環境可以使人們更加健康和快樂的享受生活。空氣質量檢測儀的結構框圖如圖1-1所示。
IAP15F2K61S2單片機為主控芯片，通過控制CO氣體傳感器，PM2.5傳感器，DHT11溫濕度傳感器，DS1302時鐘芯片，測量環境的溫濕度，CO和PM2.5濃度和時間，由12864液晶模塊進行顯示數據，AT24C02存儲芯片把測量數據進行存儲，以便數據的比較和分析。
2.設計與制作
2.1設計方案
根據檢測系統的需要，對系統的電路原理圖、系統的程序圖進行了詳細的設計，設計圖如圖2-1、2-2所示。
2.2制作過程
（1）準備好單片機、傳感器、面包板、杜邦線、烙鐵、焊錫、萬用表等器件。
（2）根據設計圖及電路原理圖，在面包板上進行接線、測量數據及系統調試。
（3）用畫圖軟件Altium Designer畫出電路的原理圖，用激光打印機把PCB圖打印出來，用熱轉印機把打印好的PCB圖轉印在覆銅板上，用一定量的三氯化鐵腐蝕液腐蝕出圖形，用臺鉆手工鉆孔，并用砂紙將PCB板的細節處打磨好。
（4）按照圖紙在PCB板上插裝元件并焊接，焊接機械強度要足夠，焊點表面要光滑。焊接好后，進行最后的系統調試。經調試，測量數據正確，如圖2-3所示。
3.應用設計進行的相關實驗
看著自己做好的作品，感覺到了一種成就感。我帶著作品到室內和路口分別進行檢測。
3.1路口檢測
用作品在路口檢測的結果如表3-1所示。
3.2室內檢測
用作品在室內檢測的結果如表3-2所示。
3.3檢測分析
（1）從表3-1和表3-2兩個檢測數據對比可以看出，路口的車流和人流都比較多，PM2.5值與室內相比，較高。但是由于室內通風不夠通暢，CO的值室內比室外高。溫度室內比室外高，濕度室內比室外低。數據結果都比較符合實際情況。
（2）在現場檢測時，自帶手表、溫度計和智能手機。溫度計上的溫度數值與作品的數值一致，手表的時間和作品的實測時間也一致。我用智能手機搜索網站上當地的PM2.5的數值、CO的數值，與作品所測數值稍微有些差值。我認為，網上的公布值是用檢測地的數值大約代表一個城市的檢測情況。而作品能實時實地的檢測準確位置的性能指標。
3.4市民評價
11月7日，我去居民小區，向人們介紹我的作品，居民們爭先恐后的用我的儀器進行測量，還有熱心的群眾從家中拿來溫度計進行比對數值。他們一致反映，我的作品，小巧、實用、檢測精確度高，便于在家中放置。
4.結論與分析
4.1系統功能
本系統是基于IAP15F2K61S2單片機制作的空氣質量檢測儀，實現了溫濕度，CO濃度和PM2.5濃度的監測。而且當CO濃度和PM2.5濃度超標時，可以實現報警和數據存儲的功能。
4.2使用說明
（1）上電開機。
（2）初始化，系統開始運行，實時監測各種數據。
（3）按鍵選擇分別進入不同的功能頁面。
頁面1：時間和溫濕度的測量數據；
頁面2：PM2.5濃度和CO濃度的測量數據；
頁面3：溫度和濕度用優、良、差分等級表示；
頁面4：PM2.5濃度和CO濃度用優、良、差分等級表示。
4.3作品的實用性
（1）能夠實時檢測溫濕度，CO濃度和PM2.5濃度的數據。
（2）可視化程度高，可以在12864液晶屏幕上顯示所有信息。
（3）采用了51單片機的升級芯片IAP15F2K61S2，速度更快，功耗更低。
（4） 能夠對環境狀況進行精確的測量，偏差小。
4.5作品的創新性
（1）應用了AT24C02存儲芯片，能夠對異常情況發生時的數據進行保存。
（2）應用了ENC28J60模塊，實現了網絡傳輸功能，與飛速發展的網絡時代相適應。
（3）整個系統軟件上，采用了菜單式的程序結構和模塊化的編程方式，通過按鍵控制12864液晶模塊來顯示各種信息，操作方便，精確度高。
（4）硬件上使用的都是集成模塊，安裝方便，結構簡單。整個系統具有非常重要的實用價值，可應用在家庭，企業，機關，實驗室，公共場合等各種環境下。
主要參考文獻：
[1] 李升.單片機原理與接口技術，北京：北京大學出版社， 2011.7
[2] 郁有文，常健，程繼紅.傳感器原理及工程應用.西安：西安電子科技大學出版社，2008.8
【關鍵詞】氣體檢測；車內預警；短信預警
引言
隨著私家車車的普及，人們更多選擇汽車出行，而在夏天和冬天，密閉車廂里長時間使用空調易導致一氧化碳中毒，特別是在午飯后，駕駛員很容易出現疲勞的狀態，很多駕駛員會開著空調睡覺，汽車在停止狀態下開空調，車廂內的空氣難以流動，發動機運轉排出的一氧化碳會逐漸通過車廂縫隙和空調進入車內并聚集，加之車內人員呼吸耗氧而排出二氧化碳，時間一長，車內氧氣減少，車內人員會不知不覺中毒而失去知覺[1]。據世界衛生組織（WHO）統計，每年因為車內一氧化碳中毒致死人員達9700多人。據不完全統計，每天因為車內的危害氣體污染，而引發的各類病變達個460多起，全年因為其污染而至死達6000多起。本系統可以實時掌控空氣質量，提前控制預防，杜絕CO中毒。所以有必要研發一套系統來避免此類悲劇的發生。
1.核心系統組成
本系統由89c52單片機、氣體檢測裝置、GSM模塊、蜂鳴器和車窗電機組成。宏晶STC公司的STC89C52芯片有32個（I/O）口，控制功能強、擴展靈活可應用于控制各種元器件，為嵌入式控制應用系統提供靈活、有效的解決方案，有著很好的應用性和經濟性。氣體傳感器由紅外二氧化碳探測器和一氧化碳檢測模塊組成，二氧化碳閾值設置為2000ppm，一氧化碳閾值設置為1000ppm。GSM模塊可以在車內氣體超標時第一時間通知車主，讓車主作出反應，解救車內人員，防止悲劇的發生。蜂鳴器發出聲音進行預警，在實際產品中可以連接汽車音響設備。
2.原理
車載電瓶為系統提供電源。傳感器時時采集車內或待測空間內的氣體中的二氧化碳、一氧化碳等氣體的百分含量。傳感器模塊將采集得的數據傳入至微處理器中，當氣體超過預設閾值后，系統內蜂鳴器報警，并將何種氣體超標通過顯示屏顯示。在達到特定條件以后將信號傳至通信模塊。由通信模塊發送短信提醒車主，讓車主主動采取一定的措施，防止悲劇的發生。后期我們設想加入開窗功能，當車主回復“開窗”后，反饋信息將由微處理器處理后指示連接汽車車窗電控系統的電機做出相應反應，適度打開天窗或車窗為車輛換氣。
3.設計改進
3.1有關加入GPS模塊設想利用本系統模塊化設計的特點，加入GPS模塊，在車輛發生危險時，將車輛內GPS模塊采集到的坐標信息通過GSM模塊發送到指定手機上，使得救援力量能更快找到目標車輛，解救車內人員。在我國北斗GPS衛星調試完成，面向市場后，我們將選用北斗GPS，利用其本身自帶的短信發送功能發送短信，相當于將GSM模塊與GPS模塊相互整合，使得本系統體積更小，更加高效完成主動預警。3.2有關加入主動開窗功能設想由于在車內氣體濃度超過閾值，而車主又不在車內的情況下，GSM模塊將主動向車主發送預警短信，但是車主存在距離車輛距離過遠，無法第一時間采取有效措施的情況。所以，設想在本系統中加入主動開窗的功能，與車內中控系統相連，在車主收到預警短信后，由車主回復開窗，反饋信息將由微處理器處理后使連接汽車車窗電控系統的電機做出相應反應，適度打開天窗或車窗為車輛換氣。
4.優勢與難點
4.1產品優勢①擁有獨創的車內氣體檢測系統，市場上還沒有類似產品。②產品使用便捷，容易被消費者接受。③通過警告模塊，可以使駕駛員能夠在發生有害氣體過量的情況下，提前做出措施，預防悲劇的發生。④無需對車輛做大規模改動，也無需廠商預制特殊設備。可以簡單地安裝。4.2產品的難點目前產品模型采用的一氧化碳探測器和二氧化碳探測器為半導體一氧化碳傳感器，功耗比較大，需要預加熱，而且普遍有效期為兩年，后續維護成本較高。目前使用的一氧化碳和二氧化碳傳感器大致分為：半導體傳感器、電化學傳感器、NDIR傳感器等。電化學傳感器體積小，零功耗，靈敏度高，穩定性好，線性和重復性較好，響應速度快，分辨率一般可以達到1ppm，壽命較長。但是不同廠家的傳感器工藝差別巨大，價格相差很大，而且不能互相替代[2]。紅外傳感器量程寬、精度高、不會產生氣體中毒現象，但是紅外傳感器成本較高，維護難度較大。所以在本系統中，傳感器的選擇至關重要，也關乎著產品的穩定性、使用成本和后期的維護成本。
5.車內空氣質量檢測及主動短信預警系統發展前景
隨著中國私家車數量逐年遞增，車內空氣污染問題逐步顯現。2008年3月1日我國開始實施由國家環保總局組織有關科研機構制定的《車內空氣污染物濃度限值及測量方法》，這是我國第一部關于車內污染的標準．它的實施標志著我國在防治車內空氣污染、改善車內環境質量方面邁出了艱難的第一步[3]。也就是說，車內環境問題正越來越受國家的重視，因此，我們的作品作為一個實時檢測車內有害氣體的裝置，具有廣泛的市場前景。
6.結論
車內空氣質量檢測及主動短信預警系統是一款模塊化處理的實用系統，作為國內獨創的系統，對于解決因車內空氣質量問題而引發的一系列安全問題有積極意義。本系統利用一氧化碳和二氧化碳檢測儀為主要測量探頭收集數據，并有微處理器對收集到數據進行分析后，做出預警。在不改變車輛本身結構的情況下，安裝簡便，有極高的實用價值。
【參考文獻】
[1]舒敬華.汽車衍生物的中毒預防[J].人民長江，2008，07:87-88.
[2]史曉軍.電化學氣體傳感器在煙氣監測中的應用[J].中國儀器儀表，2009，06:90-92.
【關鍵詞】霧霾 測量空氣質量
本設計主要目標是檢測本地的空氣質量指標信息，包括PM2.5，溫度、濕度等，并通過無線技術傳送到手機端，使得手機用戶能實時了解到當地的空氣質量信息。本項目主要涉及到網關技術、Web技術和安卓開發技術等，主要包括用戶界面設計模塊、空氣質量監測模塊和云端服務器模塊。
隨著信息化時代的發展，健康防護問題被看的越來越重要。作為保護人身體健康的一類設備，傳感器可謂是一項偉大的科技發展。因為空氣質量的惡化，陰霾天氣現象出現增多，危害現象加重。中國不少地區把陰霾天氣現象并入霧一起作為災害性天氣預警預報。統稱為“霧霾天氣”。霧霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金組成。在空氣動力學和環境氣象學中，顆粒物是按直徑大小來分類的，粒徑小于100微米的稱為TSP，即總懸浮物顆粒；粒徑小于10微米的稱為pm10，即可吸收顆粒物；粒徑小于2.5微米的稱為pm2.5，即可入肺顆粒物，它的直徑僅相當于人的頭發絲粗細的1/20.雖然Pm2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它與較粗的大氣顆粒物相比，粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境影響更大。因此，對pm2.5的檢測與治理便顯得越來越重要。
一、系統的總體架構設計
過去傳統模式測量pm2.5的方法是側重法將Pm2.5直接截留到濾膜上然后用天平稱重，這種就是重量法。重量法是最直接、最可靠的方法，但是其的人工稱重程序繁瑣，不夠簡潔，適用于做實驗。其次就是β射線吸收法：將PM2.5收集到濾紙上，然后照射一束beta射線，射線穿過濾紙和顆粒物時由于被散射而衰減，衰減的程度和PM2.5的重量成正比。根據射線的衰減就可以計算出PM2.5的重量。微量振蕩天平法：一頭粗一頭細的空心玻璃管，粗頭固定，細頭裝有濾芯。空氣從粗頭進，細頭出，PM2.5就被截留在濾芯上。在電場的作用下，細頭以一定頻率振蕩，該頻率和細頭重量的平方根、成反比。于是，根據振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。整體軟件設計模塊如圖1。
本項目的主要創新點在于滿足了個人空氣質量監測的需求。通過運用物聯網技術將設備的數據呈現在手機終端，用戶可以根據自身的需求將空氣質量監測設備放置在不同的地理位置，進而從手機終端就能查看自己所關注的位置的空氣質量信息。這充分體現了物聯網與移動互聯網相融合的優勢。
二、手機終端架構
掌握整體設計的前提下，繪制檢測板軟件整體設計流程圖。制作電路板，并將各模塊連接，模擬實際工業領域場景，進行整機調試。對測試出現的問題，及時修改軟件，硬件一定要在前期要確定。本系統手機終端架構如圖2
三、硬件設計介紹
電源模塊由AC-DC 電源、DC-DC 電源和繼電器控制電路構成。其中，AC-DC 電源將220 交流電轉化為12 V 直流電，DC-DC 電源使用降壓電路（圍繞AOZ1036PI 芯片）將12 V 電壓轉化為5 V 和3.3 V，繼電器控制電路完成繼電器開/關和電機驅動，用于接收控制信號后進行相關功能的調節。控制模塊主要有STM32 芯片、觸摸屏（TFT 液晶）、通信接口組成。其中STM32 芯片與其他電路主要完成數據收集、處理、轉發和指令發送等，用于控制其他模塊；觸摸屏用于與用戶交互、顯示收集到的信息；通信接口電路主要完成指令、數據等信息的傳遞。其工作方式為：1） |摸屏或通信接口電路接收控制指令信號，傳遞給STM32，并由STM32 通過通信接口使能相應的工作模塊；2） 通過通信接口模塊收集檢測模塊傳送的數據，對數據進行分析處理，結果傳送給觸摸屏進行顯示，同時傳送給通信模塊，由其發送至服務器。
檢測模塊端，由單片機、粉塵檢測傳感器、顯示模塊、報警等模塊組成路，GP2Y1010AUOF粉塵傳感器采集空氣中pm2.5的濃度值，經過單片機處理后，在LCD1602液晶上顯示，并且設置一個報警值，檢測的pm2.5濃度值超過報警值后，蜂鳴器報警，報警值可以用按鍵手動調節。另外，該設計在實時檢測濃度的同時，根據當前檢測濃度亮起相應的燈。
四、軟件介紹
在本課題中對空氣質量各個指標及指數進行采集并傳送到業務平臺的過程中使用到了WOT技術。其中感知層包括采集空氣指數的物理設備空氣質量監測儀，環保局監測空氣指數的各類傳感器。傳感器采集空氣中的各類污染物的含量，包括PM2.5等。在網絡層，空氣質量監測設備通過內嵌的S1M卡，利用GPRS網絡，將采集到的物理數據的各個指標傳送到業務平臺。在應用層利用Android開發技術，將感知層集到的空氣指數展現在智能手機終端上。
Web Service 技術，Web Service技術為網絡上需要進行互通和通信的資源提供了一種標準的接口。Web Service基于Web上己發展成熟的諸多開放和統一的標準，如基于廣泛使用的HTTP協議，基于簡單而又易用的XML數據格式。
Android技術，需要熟悉安卓系統的Linux內核層、系統運行庫、應用程序框架和應用程序層，并進行開發。
五、總結
本文針對傳統空氣凈化器存在的凈化時間長、空氣質量監測數據無法精確顯示的問題，設計了一種基于物聯網技術的智能空氣質量檢測系統。通過實測驗證，完全實現了對環境空氣質量狀況的遠程實時監測，并通過遠程控制凈化開啟（是/否）來間接解決空氣凈化器凈化時間長的問題，從而進一步的提升用戶體驗，具有較好的應用價值
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【關鍵詞】室內甲醛檢測；酚試劑法；多合一空氣質量檢測儀法；方法準確度對比
1 甲醛的理化性質
甲醛，化學式HCHO或CH2O，式量30.03，又稱蟻醛。無色氣體，有特殊的刺激氣味，對人眼、鼻等有刺激作用。氣體相對密度1.067（空氣=1），液體密度0.815g/cm3（-20℃）。熔點-92℃，沸點-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的濃度最高可達55%，通常是40%，稱做甲醛水，俗稱福爾馬林，是有刺激氣味的無色液體。
2 甲醛的危害
2.1 致敏作用：皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死，吸入高濃度甲醛時可誘發支氣管哮喘。
2.2 刺激作用：甲醛的主要危害表F為對皮膚粘膜的刺激作用，甲醛是原漿毒物質，能與蛋白質結合、高濃度吸入時出現呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。
2.3 致突變作用：高濃度甲醛還是一種基因毒性物質。實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下，可引起鼻咽腫瘤。
目前，傳統的檢測室內甲醛的方法是酚試劑分光光度法，本方法采樣和實驗過程比較復雜，需要專業技術人員現場操作，普通家庭操作困難，于是快速檢測的智能型多合一空氣質量檢測儀器逐漸在普通家庭中得到廣泛的應用。
3 實驗方法對比
采樣地點：某小區新裝修后住房，三個點位：1#主臥室、2#次臥室、3#客廳（檢測前12小時各個房間門窗提前關閉）。
3.1 第一法：酚試劑分光光度法。
3.1.1 原理：甲醛與酚試劑（3-甲基-2-苯并噻唑腙鹽酸鹽）反應生成嗪，嗪在酸性溶液中被鐵離子氧化成藍色，室溫下經15min后顯色，然后比色定量。
3.1.2 儀器和采樣設備：QC-2B型大氣采樣儀（圖1），721型可見分光光度計（圖2）。
3.1.3 分析步驟
1）配置1%硫酸鐵銨溶液、酚試劑吸收液；
2）移取10.00mL濃度為100mg/L的甲醛標液（批號104112）到100mL容量瓶定容，從中取10.00mL到100mL容量瓶，加入5ml吸收原液，用水定容，此溶液為1.00mg/L甲醛標準使用溶液；
3）在9個10mL比色管中，分別加0.00、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00mL濃度為1.0mg/L的甲醛標準使用溶液加吸收液定容至5.0mL刻線；
4）加0.4mL硫酸鐵銨溶液（1%），混勻，放置15min，1cm比色皿，以水為參比，630nm波長處比色，扣除空白吸光度后，繪制以甲醛含量對吸光度的工作曲線如表1。
根據表1繪制工作曲線如圖3：y=0.2857x+0.0045
3.2 第二法：智能型多合一空氣質量檢測儀法
3.2.1 儀器和采樣設備
某品牌S6型智能型多合一空氣質量檢測儀如圖4和圖5。
3.2.2 采樣和分析步驟
首先取出甲醛試劑白色瓶蓋透明管，（管內有微量酚試劑由于很少，幾乎看不到，千萬不要誤以為是空瓶）打開白色瓶蓋，倒入純凈水，（不用過于滿，水離瓶口一厘米就可以）然后蓋上白色瓶蓋搖動10秒鐘使試劑溶解。拔出氣泡吸收瓶的內玻璃管，將溶解后的液體倒入玻璃氣泡吸收瓶內，再將玻璃氣泡吸收瓶的內玻璃管插回，使磨口接口密實。然后按照國標采集定時10分鐘，將大氣采樣器調制“1000”。
3.2.3 結果分析
采樣結束后將采樣瓶內采集好的甲醛吸收劑倒回至甲醛試劑的透明試管里。再將甲醛顯色液滴入1-2滴，手握搖動30秒至60秒鐘，使試劑完全混合溶解并顯色。顯色后的試管插入機器左下角“分光數據傳輸口”進行分光測定，然后進去“測定-有害氣體檢測”畫面，選擇“甲醛檢測”顯示屏會出現相應的檢測數據結果，匯總后如表3。
3.2.4 不同分析方法濃度值對比
不同分析方法濃度值對比如表4所示。
通過以上對比發現，室內空氣甲醛測定的酚試劑法根據國標規定操作，結果準確度高，可重復性強，智能型多合一空氣質量檢測儀法，檢測周期短，準確性稍差，操作簡單。
4 結論
1）室內甲醛，酚試劑分光光度法，本法靈敏度為2.8μg HCHO/吸光度；本法最低檢測質量為0.056μg甲醛，當采氣體積為10L時，測量范圍0.01mg/m3-0.15mg/m3。
2）室內甲醛，智能型多合一空氣質量檢測儀檢測法，本法檢測周期短，操作簡單，現場比色出結果值，結果值的準確度稍低。
3）與傳統的酚試劑方法相比，如果追求數據快速、操作簡單、家庭用可以選用智能型多合一空氣質量檢測儀檢測法。
關鍵詞：空氣質量；汽車；檢測單元；智能手機
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.127
國民經濟的增長和人民生活水平的提高，私家汽車成為了人們生活中離不開的交通工具。汽車給給人們提供舒適的生活，同時也存在諸多的健康隱患。據不完會統計，目前90%左右的汽車內的空氣質量達不到國家安全標準。因此，車內的空氣質量的好壞對于影響人的健康和預防交通事故起了重大的作用。為了更好地對汽車內的空氣質量進行檢測，本文提出了基于智能手機控制的汽車空氣質量檢測單元的設計，利用智能手機對汽車內的空氣質量進行檢測并進行控制。
1 系統組成
基于智能手機控制的汽車空氣質量檢測單元主要由單片機處理電路、甲醛傳感器電路、空氣質量傳感器電路、溫濕度傳感器電路、熱釋電傳感器電路、顯示電路、GSM電路和智能手機等組成。各種傳感器電路用于檢測汽車內的甲醛、空氣質量、溫濕度和車內是否有人等信息；單片機處理電路主是用于對傳感器的數據進行處理和控制；GSM電路用于把傳感器采集到的數據發送到智能手機上；顯示電路主要用于顯示各種數據。具體見圖1所示。
2 系統的設計
2.1 下位機系統的設計
下位機主要是由單片機系統組成，完成各種傳感器數據的采集、處理和發送。下位機的程序主要有傳感器采集程序、AD轉換程序、顯示程序和GSM收發程序等組成。傳感器采集程序是在單片機時鐘的控制下實現對汽車內甲醛、空氣質量、溫濕度和人體感應的檢測；AD轉換程序主要是把甲醛、空氣質量傳感器模塊輸出的模擬信號轉換成數據信號供單片機進行處理；顯示程序實現對各種信息的顯示；GSM收發程序可以把采集的信息以短信或數據形式發送到智能手機上，也可以接收智能手機發送過來的短信，經單片機進行處理后可以實現空氣凈化器的開或關的控制。程序框架如下：
2.2 智能手機軟件設計
智能手機的功能主要有網絡連接、接收數據、顯示數據、發送短信四個功能組成。在打開網絡數據或WIFI連接的情況下，智能手機軟件一啟動就自動連接到遠程服務器。連接網絡采用socket=new Socket（""，41194），前面是遠程服務器的域名，41194是服務器端口號。連接成功后，點擊“開始接收”就可以接收單片機發送過來的數據。點擊“開啟”手機會向汽車檢測單元發送一條短信，內容是：“K”；點擊“關閉”，手機會向汽車檢測單元發送一條短信，內容是：“G”，GSM模塊接收到短信會經過單片機處理單元解析內容，然后會向繼電器電路發送“1”或“0”信號，以閉合或斷開繼電器電路，實現打開或關閉凈化器的目的。具體見圖2所示。 手機客戶端通過Socket來實現數據的接發并處理。
3 系統測試結論
本文設計的基于智能手機控制的汽車空氣質量檢測單元，能夠正確采集汽車內的空氣質量參數，并在手機上正確顯示。通過手機發送短信可以實現打開或關閉凈化器。
參考文獻：
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關鍵詞：環境；空氣檢測；質量控制
我國空氣污染概述
在我國社會經濟快速發展的今天，環境污染問題日益嚴重，要確保我國社會經濟的可持續發展，相關部門就必須高度重視環境治理工作。但是，現階段，由于對環境造成污染的企業不斷增加，污染日漸嚴重，部分環境治理部門對環境保護意識不足，而導致我國霧霾天氣、酸雨等問題的覆蓋面逐漸擴大，而使得空氣質量不斷下降，空氣質量下降不僅會危害人體健康，同時也不利于我國社會經濟的持續發展。
隨著城市化進程的加快，城市發展類型也趨于多元化方向發展，進而導致污染問題也逐漸向多樣化方向發展。如天津、蘭州等以工業發展為主的城市，經常會遭受工業污染及廢物污染的影響，而廈門、三亞等以旅游業為主的城市，其卻會遭受生活垃圾的污染。為確保各種污染問題得以有效治理，需科學合理的控制資源利用，針對于不同的污染問題，需采取不同的治理措施。加之，空氣質量污染會導致環境污染指數直線上升，這就要求相關部門必須對空氣質量進行檢測，分析空氣污染比例以及空氣中的污染物，進而根據檢測結果詳細了解空氣質量。
2.國內環境空氣檢測和質量控制研究
環境空氣檢測和質量控制工作的開展難度相對較大，除經費問題外，由于我國受污染地區數量的不斷增加，而導致各個地區污染的原因也不盡相同，這一問題的存在將會大大影響環境空氣檢測工作的開展。為有效解決上述問題，在進行環境空氣檢測的過程中，使用環境空氣質量自動檢測系統，不但可有效提升工作效率，同時也可保證環境空氣質量檢測數據的準確性、可靠性。
3.環境空氣質量自動檢測系統存在的問題
環境空氣質量自動檢測系統中，在進行子站點空氣質量檢測時，若缺少相關設備的支撐，則難以對分站的環境空氣進行檢測。隨著環境污染問題的日益加劇，我國相關部門也越來越重視環境治理，要確保這項工作的順利開展，就必須進一步提升空氣質量檢測標準。但是，當前我國所使用的空氣檢測系統在進行空氣質量檢測的過程中，經常會出現檢測站檢測指數異常問題，而在后期進行環境治理的過程中，卻未根據空氣質量的變化及時調整治理策略，僅僅只是將檢測數據上報給了環境檢測部門。
由于我國的空氣質量檢測站的分站點沒有行駛自身行政職能的權利，所以，在空氣質量出現問題的情況下，其無法將信息公布于外界，同時，分站點在空氣質量改善輔助方面也存在較大不足。從我國空氣質量檢測的整體情況來看，當前我國空氣質量檢測已小有成就，但依然有許多檢測環境與具體的檢測標準之間存在一定的差距。所以，這就要求相關部門必須制定相應的法律、法規，以確保空氣質量檢測工作能夠得以切實落實，以便從根本上提升空氣質量檢測的準確率。
4.環境空氣檢測質量提升的重要性
4.1 為空氣污染防治提供數據支持
環境空氣污染問題日漸嚴重背景下，我國相關部針對問題逐步采取相應的治理措施，在相關環境空氣檢測技術的支持下，正在逐步建立健全環境空氣質量檢測控制系統，通過環境空氣質量自動化檢測平臺收集、匯總各個子站點的檢測數據，在此基礎上再使用專業的環境空氣檢測設備分析、研究空氣中的顆粒物，可為空氣污染防治措施的制定提供重要的數據信息。
4.2 有助于提升我國空氣質量檢測技術
使用環境空氣質量檢測控制系統檢測空氣質量，有助于提升我國空氣質量檢測技術。在我國引入環境空氣質量檢測技術的初期，在進行空氣質量檢測時，所使用的檢測設備的檢測準確度相對較低，設備也不夠健全，根本無法對檢測數據進行高效精準處理，隨著我國科學技術的快速發展，當前我國已經能夠使用環境空氣質量自動化檢測技術進行空氣質量檢測，這不僅可以有效控制環境空氣檢測質量，同時也可有效提升環境空氣檢測的全面性。其次，也可以通過自動化的環境空氣質量檢測平臺實現相關數據的實時和動態追蹤，該平臺為我國環境空氣污染防治工作的順利開展提供了技術支持。
5.環境空氣檢測質量控制要點
5.1 建立健全的空氣質量檢測數據控制體系
環境空氣污染通常受到諸多因素的影響，所以，為確保環境空氣檢測質量控制效果，則需建立健全的空氣質量檢測數據控制體系，以檢測我國范圍內各個地區的空氣質量。通過統一、系統化的流程，以確保空氣質量檢測的相關收集、存儲、分析等工作能夠逐漸形成完整的數據庫。此外，空氣質量檢測還需充分考慮一些限制因素，并結合當地的實際情況進行，以確保評價系統提供的指標能夠充分體現其綜合性特點。對所收集的信息進行比較、分析，以確定該地區的主要污染源，以便相關部門能夠根據主要的污染問題制定相應的對策。
5.2 建立多元化的數據控制措施
建立多元化的數據控制措施，可進一步提升空氣質量分析結果與標準要求的匹配度，對影響空氣質量的主要因素進行精確判斷。在對環境空氣進行全面檢測的過程中，質量控制的重點應側重于機制的建立及相關措施的制定，尤其是數據的管控措施。為確保數據控制建設得以多元化發展，要求相關工作人員必須高度重視多元化數據控制措施的建立。對于導致空氣污染的諸多因素，要求相關工作人員應加深對空氣污染主要形式及污染范圍等相關知識的了解，以有效提升自身的專業技能，并根據多元化數據控制措施進一步擴寬污染成分分析途徑，提升污染源的污染指數的精準度，以確保空氣質量管理控制工作的順利進行。
5.3 加強對檢測過程的管控
對空氣質量進行檢測的過程中，需要對相關檢測站、儀器及整個檢測過程進行有效管控。通常情況下，評定空氣檢測質量控制效果是根據其傳輸的數據的準確性及檢測效率的提升程度來判斷，所以，要確保空氣檢測質量控制效果，必須嚴格把控以上兩點，收集相關數據信息時，應始終堅持全面、科學的基本原則，與此同時，還需加強檢測儀器的監管，應指定專業人員定期對相關儀器進行檢驗、校核，以確保各個儀器的使用性能，確保其在數據檢測中的精確度。此外，若要進一步提升檢測效率，則需不斷更新、完善各個子站點的檢測功能，同時還應確保各個子站點具備數據分析、自動報警等相關功能，以進一步簡化各系統的工作流程，避免逐級上報而出現時間差，對整個自動檢測系統進行有效創新，確保在其檢測標準不斷提升的基礎上，進一步提升空氣檢測質量控制效果。
5.4 空氣樣本的收集與分析
空氣質量檢測中最大的難點就是空氣樣品采集與分析環節，這就要求相關工作人員必須高度重視這一環節的管控，從空間、范圍兩個基點對采樣過程進行有效把控。但是，由于不同地區，其污染源也會有明顯差異，采樣過程中，應設置不同的采樣密度，以確保樣品檢測的差異性，確保檢測覆蓋的全面性。在進行樣品分析時，在使用精密度儀器分析樣品的同時還需要專業人員的輔助，以二者相結合的方式對檢測數據進行全面分析，根據各個地區的特點，制定適合于該地區的環境治理方案。
結束語
總的來講，在我國社會經濟快速發展的今天，國家經濟實體也隨之不斷壯大，然而，在工業經濟不斷壯大的同時，對環境的污染日趨嚴重。基于此，本文簡要闡述了空氣質量的衡量標準，并在此基礎上重點分析了環境空氣檢測質量控制要點。
參考文獻
[1]易小華，李小江.淺析環境空氣檢測質量控制[J].綠色科技，2016(16):62-64.
近年來，城市高速發展，人們的生活水平也在不斷的提高，而大家也發現霧霾、沙塵暴等距離大家的生活越來越近。這說明近幾年來，我們所生活的環境，空氣污染程度越來越嚴重。專業人士常常會用空氣質量的好壞來反應空氣污染的程度高低。
一般來說，當天的空氣質量好不好，氣象臺會進行預測，而大家也可以自己進行空氣質量的檢測。只需要購買一個空氣質量檢測器，然后把空氣質量檢測器拿到室外通風處比較好的地方進行監測，就可以知道空氣質量的好壞。
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