智能環境監測系統在室內環境監測中的應用

朱葉萍

摘要：近些年來，伴隨著科技水平以及人們生活水平的不斷提升，人們對家居生活越來越關注，各種工業產品開始出現在人們的日常生活中，但伴隨而來的是這些工業產品帶來了越來越多的環境問題，特別是氣體環境污染問題成為人們健康與舒適生活的一大威脅?；诖耍疚膶δ壳霸谑覂拳h境監測中的前沿技術——智能環境監測系統展開論述，主要就其發展歷程、在人們生活中的應用現狀、智能環境監測系統的關鍵技術以及系統的系統需求展開研究工作。為室內環境監測中智能環境監測系統的應用具有一定的參考價值。

關鍵詞：智能環境監測；室內環境監測；傳感器

隨著世界經濟的飛速發展和人民生活水平的不斷提高，人們對精神世界的追求也在不斷攀升，人們開始追求高品質、高舒適度的生活[1]。但是在經濟發展的大潮下人們居住的環境也面臨著越來越嚴重的危機。新裝修的房屋中避免不了的會出現甲醛、甲苯、有機揮發物等對人體有害的氣體。伴隨著我國通信（3G/4G網絡）行業、智能家電行業、移動終端（手機、電腦、pad）行業的迅猛發展，人們更加追求高品質、智能化的生活方式，而這些相關行業的發展都為智能家居積極向上的發展提供了堅實的基礎和技術保障。家居智能化是在將目前綜合布線技術、計算機技術、網絡通信技術、無線傳感器技術和計算機技術等各種技術綜合使用在以傳統家居為基礎的建筑中，并通過這些技術將家居生活中各種家電設備連接成網絡，實現對家中的各種家電設備的遠程（或一鍵式）控制[2]。給用戶帶來便捷、舒適、安全等各方面智能化的體驗，比傳統家居更人性化、更節能環保、更便捷的家居生活。

一、室內環境智能環境監測系統概述

智能環境監測系統在室內環境監測中是一項重要組成部分，在國內外深受重視，它能實時監測室內氣體環境狀況，在確保生命和財產的安全方面有著重要的作用，有著悠久的發展歷史，由于技術和成本等各方面的因素，一直困擾著智能家居行業的發展，構成一定的局限性。

20世紀接近尾聲的那幾年，智能建筑開始慢慢興起，越來越多的電子產品慢慢的滲入到我們的生活當中，并逐漸的與智能家居相聯系。

在進入21世紀之后，我國從智能家居系統的規劃到實際開始投入研究，僅用了一年時間，并且在這一年當中我國智能家居系統的研究與開發取得了巨大的進步，同時在這一時期發現有一部分國外相關系統的產品引進到國內的一些住宅當中[3]。

2014年至今中國各大電信運營商紛紛加入智能家居研發大軍，此外各大移動終端設備廠商也推出與智能家居相關的硬件設備及終端產品。

由于在國外室內環境監測技術的研究開始的比較早，目前為止在監測技術方面比較成熟，設備也比較先進，相關產品較為常見。隨著中國經濟的快速發展和國家對科技發展領域的逐漸重視，人們對高質量生活的追求逐漸提高，對室內環境質量的要求也隨之提高。伴隨著通訊技術等各種與室內環境監測相關技術的飛速發展，室內環境的研究也備受關注，在無線網絡的大發展的環境下，我國的研究人員在室內監測領域取得了許多重大的成果。但目前大多的室內監測系統都是對溫濕度、PM2.5等與人身安全關系不大的參數，對有毒有害氣體的檢測僅限于便攜式檢測設備，或固定式檢測設備，檢測的持續性和可擴展性較差，造成在實際應用中存在著較大的局限性和弊端。在對室內甲醛、CO等室內有毒有害氣體監測的過程中，智能環境監測系統還有很大的發展空間。

二、室內環境監測中智能環境監測系統的應用

（一）智能環境監測系統的關鍵技術

自從上個世紀八十年代第一棟智能家居誕生以來，智能家居行業的發展突飛猛進，伴隨著智能家居室內環境監測系統設計中的相關技術也在不斷的更新與發展，目前各種技術在家居室內環境監測系統中的應用越來越廣泛，主要涉及到的技術包括：傳感器技術、物聯網技術、無線通信技術、有線通信技術、計算機技術、綜合布線技術等，同樣涉及到相應的技術問題。主要包括了以下幾個方面：

傳感器技術。傳感器按照功能可以分為氣體傳感器、液體傳感器、固體傳感器等，其中氣體傳感器從工作原理來區分可以分為半導體式傳感器、電化學式傳感器、光學式傳感器等。目前市場上的甲醛傳感器探頭較為普遍的采用半導體金屬氧化物作為敏感材料，其中較為主流的傳感器元件中的敏感材料用的均為國藥SnO2材料，但是該種材料的靈敏度和選擇性較差，因此本文中的一項關鍵技術涉及到甲醛敏感材料的制備。原子層沉積（ALD）法是一種可以將物質以單原子膜形式一層一層的鍍在基底表面的方法，該種方法具有制備工藝簡單、成本低廉等特點。

計算機技術。目前在軟件設計領域中的程序語言包括C語言、VB語言、Java語言等。在軟件設計過程中由于需要進行信息的采集和存儲，因此設計過程中需要用到數據庫軟件，目前在數據庫方面有多種數據庫軟件應用較為廣泛如Oracle、SQL server、Access等。

（二）智能環境監測系統的系統需求

室內環境監測中智能環境監測系統主要是由智能門禁系統、智能照明系統、智能安防系統、智能影音系統、室內環境監測系統等子系統組成[4]。

室內環境監測系統作為其他子系統的前斷監測，起到類似皮膚感知系統的作用，為家居中其他系統的智能工作提供了數據信號的作用。在室內環境監測系統實時監測家中各種環境下的室內環境參數的基礎上，該系統會將監測到的數據參數實時傳輸到智能家居系統中的中心控制器中，并由中心控制器對家中其他家電、設備進行控制，實現將家中環境保持在安全舒適的狀態。完全改變了傳統家居中人們對環境的感知方式，改善家居室內環境的途徑，為人們提供一個更加安全、舒適的住宅環境。

三、結論

借助于現代通信技術，智能環境監測系統能夠在室內環境監測活動中實現遠程實時監測。實時監測到我們生活空間中所存在對人體健康構成威脅的甲醛、CO等各種對人的生命財產產生威脅的有害氣體。本文所研究的智能環境監測系統能夠為家居和人之間通過智能設備產生有效的信息互聯、互通、互用，進一步的為人們的健康生活提供智能保障，為人們的生活帶來了便捷、舒適與安全，同時也提升了用戶的智能化體驗。與傳統的家居相比其更具人性化、更節能環保、更便捷。因此，其應用前景及其廣闊。

參考文獻：

[1]東梅.基于物聯網的智能環境監測系統應用研究[J].能源環境保護，2015，29（01）：7-8+62.

[2]周演匯.基于GIS智能環境監測分析系統的設計與實現[J].溫州職業技術學院學報，2017，17（03）：58-61.

[3]甘緒桐，張厚武，何勇.一種智能環境監測系統的設計與實現[J/OL].計算機技術與發展，2018（07）：1-9.

[4]曲春梅，祝忠明，謝龍.智能環境監測與控制系統設計[J].信息通信，2014（09）：68.