高校寢室空氣質量檢測評價系統的研究

石東賢

摘 要：高校學生大部分時間生活在寢室里，空氣質量的好壞直接影響他們的健康，該文利用模糊理論對寢室空氣質量影響因素進行分析，建立了一套寢室空氣質量評價體系，并設計一種自動檢測室內空氣質量評價系統，對主要異味進行實時測定并向寢室學生反饋空氣質量狀況，對于空氣污染嚴重的給予報警提示，幫助他們及時改善室內環境，這對他們的健康成長具有重要的意義。

關鍵字：空氣質量 異味傳感器 評價體系

中圖分類號：R179 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0208-01

2014年3月-6月，通過走訪考察杭州高校寢室內部空氣質量的情況，目的是對高校寢室室內空氣檢測裝置市場現狀有一個整體全面的了解，了解學生對室內空氣檢測裝置的選擇條件和對室內空氣檢測裝置行業的要求，從而對該文研究的檢測平臺有一個更好的研究。

同時，通過網上數據，發現當前我國室內空氣質量合格率較低，其中，在不合格的室內空氣中，氨的污染最為嚴重，其次是甲醛和苯系物（甲苯、二甲苯等）超標率為14.6%。國外大量研究結果也表明，長期在空氣污染的室內居住會引起“致病建筑綜合癥”，所以任何一個場所都有必要進行空氣檢測，高校寢室也是一個重要場所。

目前很多學者對空氣檢測裝置進行了重點的研究[1，2]，然而在如何構建良好的空氣質量評價體系上卻較少研究，這是一個非常重要的問題。本文討論了使用模糊綜合評判決策的理論，提出了在高校寢室空氣質量評價中基于模糊決策的空氣質量等級評估方法，從而解決了該問題，最后根據評估方法設計了該空氣質量評價系統。

1 模糊理論概述

Zadeh與1965年首先提出了模糊理論[3，4]的概念。過去四十多年中，模糊理論已經在不確定性和模擬人類決策過程的問題上顯示出優勢。模糊理論在實際中的應用幾乎涉及國民經濟的各個領域，尤其在科學技術、經濟管理、社會科學方面得到了廣泛而又成功的應用。

論域U上的模糊集合是用隸屬度函數來表征的，的取值范圍是[0，1]。模糊集合是經典集合的一種推廣，它允許隸屬度函數在區間[0，1]內任意取值。模糊綜合評判決策是對受多種因素影響的事物做出全面評價的一種十分有效的多因素決策方法。

2 寢室空氣質量等級評價方法

高校寢室空氣質量評價系統采用模糊綜合評估理論方法，包括構造因素集，評估集，單因素評估，綜合評估和評估排序五個步驟，具體如下：

（1）評估高校寢室空氣質量的重要性主要包括距離時間、氨含量、甲醛含量、苯系物含量四個部分組成，構造因素集U={ u1，u2，u3，u4}，其中u1為距離時間，表示檢測時間與當前時間的差距，距離越遠對空氣質量重要性影響越??；u2為氨含量，表示在空氣中氨的比重程度，按照空氣質量調研情況，指標越高對空氣質量影響越大；u3為甲醛含量，和氨含量一樣；u4為苯系物含量，同樣與前面兩個一樣。

（2）為了評估空氣質量等級，必須確定質量等級的評估集，這里用V={v1，v2，v3，v4}表示，其中v1表示很好，v2表示較好，v3表示較差，v4表示嚴重。

（3）對距離時間、氨含量、甲醛含量、苯系物含量四個影響因素進行單因素評判，評估方法為每個因素中各種評判集隸屬度的比例。設為空氣污染物含量ci的影響因素uj在第k次檢測中對空氣質量等級的影響程度，該方法的計算應根據因素的不同而有所不同。

（4）綜合評估。

根據空氣檢測信息庫求得每類含量對各因素所持有的權重進行計算。

選擇合理的合成方法，如采用模型計算可得寢室空氣等級i的綜合評估。

（5）評估排序

對E中每個檢測記錄的評估結果排序主要分兩種情況：

情況1：如果在{ei1，ei2，ei3，ei4，ei5}中最大值是唯一的，假設是eik，那么確定檢測記錄中污染物的重要性為vk。

情況2：如果在{ei1，ei2，ei3，ei4，ei5}中最大值不是唯一的，則存在保守估計和樂觀估計兩種方法。

3 室內空氣質量評價系統

該文將室內空氣質量評價系統分為模糊分析模塊，綜合評估模塊和評估管理模塊，見圖1。

4 結語

該文通過對高校寢室空氣質量等級的分析，包括四個影響因素距離時間、氨含量、甲醛含量、苯系物含量，利用模糊綜合評判方法，解決了處理空氣質量檢測記錄的重要性以及綜合性評價的問題，并簡要的對評價系統的設計進行了描述，這也是該文主要的創新點。

參考文獻

[1] 王宗爽，武婷，等.中外環境空氣質量標準比較.環境科學研究，2010.

[2] 陳輝，厲青，等.基于分形模型的城市空氣質量評價方法研究.中國環境科學，2012.

[3] 謝季堅，劉承平.模糊數學方法及應用.湖北：華中科技大學出版社，2005.

[4] 肖辭源.工程模糊系統.北京：科學出版社，2004.endprint