基于互聯網平臺的室內環境檢測系統的設計研究

張海林，張笑

（臨沂市生態環境局費縣分局，山東 臨沂 273400）

隨著人們生活水平的不斷提高，生活和工作節奏逐漸加快，人們越來越重視自己的健康。在此背景下，作為人們活動的重要場所，室內環境質量將對人們的健康產生重大而持久的影響。室內環境質量的影響因素主要包括各種有毒有害氣體，如甲醛、苯等污染物。如何對這些有毒有害氣體進行有效監測，已成為人們關注和研究的焦點和難點問題。室內環境檢測系統的重要功能是有效地檢測出室內環境中可能危害人們身心健康的各種因素的必要前提，并為其采取適當、有效的應對措施提供條件保障。

以信息技術、物聯網和大數據為代表的智能技術的不斷成熟使其在室內環境檢測中具有廣泛的應用價值和前景[1]。此外，室內環境質量不僅與人們的身心健康密切相關，更關系到人們的生活質量和工作效率。室內環境質量是保證室內人員舒適性的重要前提，室內環境質量利用互聯網平臺有效地將各種監測設備集成到室內環境中，提高室內環境的健康、舒適性，可以最大限度地保證室內人員在工作和生活中的健康。基于互聯網平臺的室內環境監測系統還可以有效地整合室內環境凈化系統，并在發現室內環境質量變差時自動凈化室內環境[2]。

總之，隨著人們對室內環境質量關注度的不斷提高，對室內環境檢測系統的需求和研究也得到了顯著改善。對室內環境進行有效的監測和調控，對保證室內人員的身心健康具有重要意義。借助于基于互聯網平臺的室內環境檢測系統，可以對室內環境進行有效的檢測和智能化、實時化、集成化的控制、管理，并輔以舒適度、空氣質量、溫度和照明等指標，更好地保證室內人員的舒適和健康[3]。因此，基于互聯網平臺的室內環境檢測系統的研究具有重要的實用價值。

1 室內環境檢測的必要性和價值

1.1 室內環境檢測的必要性

首先，科學調查發現，人們一生中有80%的時間是在室內環境中度過的，所以室內環境的質量將直接影響人們的身心健康。其次，近70%的人類疾病與空氣污染有直接關系，室內環境中的空氣污染物含有大量致癌成分，室內環境中空氣污染成分至少是室外環境的4倍。因此，有必要對人們經常居住的室內環境進行研究，以保證室內人員的身心健康。

1.2 室內環境試驗值

隨著人們生活節奏的加快，人們在繁忙的生活中需要一個更加健康舒適的室內環境。測試室內環境可以更好地幫助人們的工作和生活。傳統的室內環境主要是滿足人們的基本使用需求，但對其功能性，特別是室內環境的舒適性和健康性的關注較少。隨著信息技術在各個領域的深入應用，特別是在室內環境檢測領域，極大地擴展了室內環境檢測的靈活性、智能性和可執行性。

2 基于互聯網平臺的室內環境檢測系統設計

2.1 室內環境檢測系統的傳感器設計

傳感器作為室內環境檢測系統的重要組成部分，主要實現室內環境參數的測量，并將測量信號轉換成具有一定精度的電量信號輸出。基于互聯網平臺的室內環境檢測系統傳感器具有體積小、功耗低、信號傳輸距離長等優點。其工作原理載于下圖1。其中，引腳1連接到正極電源，引腳2是數據終端，直接連接到單片機。此外，為了進一步改善傳感器系統的穩定性，在電源和引腳2之間連接了一個電阻，內部設置了一個校準箱以提高數據的準確性，引腳4接地。

圖1 室內環境檢測系統的傳感器結構

2.2 室內環境檢測系統的檢測過程

基于互聯網平臺的室內環境檢測系統對系統進行初始化，采集室內環境溫度、濕度、空氣質量等參數的數據信息。其次，通過讀取和數值轉換要采集的室內環境參數來實現數據傳輸。此外，當室內環境檢測數據的結果超過系統設定的閾值時，即當室內環境質量較差時，系統將觸發報警程序并發送報警信息，方便室內人員進一步處理室內環境。基于互聯網平臺的室內環境檢測系統的檢測過程如下圖2所示。

圖2 室內環境檢測系統的檢測過程

2.3 室內環境檢測系統的數據采集

作為基于互聯網平臺的室內環境檢測系統的重要組成部分，采集室內環境參數是進行室內環境分析的重要前提。室內環境參數的獲取要求系統具有以下功能。首先，該檢測系統對室內環境參數具有很強的選擇性，對無害氣體無反應，對有害氣體檢測靈敏度高。二是系統可靠性高，能長時間穩定、可靠地工作。此外，該檢測系統的數據采集裝置應具有成本低、可維護性強的典型優點。室內環境檢測系統的數據采集裝置主要由室內環境檢測探頭和傳感器組成，通過電流電壓轉換器和A/D轉換器將室內環境中的有害氣體信號轉換成可執行的輸出電信號。傳感器電阻值與室內環境檢測系統氣體濃度的關系見公式1。

2.4 室內環境檢測系統的模塊設計

當互聯網平臺上的室內環境檢測系統檢測到室內環境參數超過設定的報警閾值時，傳感器將信息傳輸到互聯網數據平臺并觸發報警系統，加速室內環境參數信息的傳輸，發布實時預警。其次，利用互聯網數據平臺，自動上傳室內環境節點數據，用戶只需通過網絡即可實現對監控節點的實時監控。室內環境檢測系統的報警模塊主要由主控、檢測、顯示、控制和供電模塊組成。檢測模塊能自動檢測和控制室內溫度、濕度和有害氣體濃度。室內環境檢測系統的警報模塊結構如圖3所示。

圖3 室內環境檢測系統報警模塊的結構

3 基于網絡平臺的室內環境檢測系統的應用

3.1 互聯網平臺的利用

利用移動應用、網絡多媒體終端等多種網絡化信息平臺，實現室內環境檢測系統數據的互聯和共享，實現室內檢測數據與云數據的匹配，從而有效地識別室內環境質量。例如，基于仿生學的圖像傳感器、CCD及其基本單元MOS電容器、金屬電極、氧化物和半導體被用來實現室內環境檢測建模。通過智能算法得到室內環境顏色變化點、參考點和顏色變化校正響應值的穩定性曲線。

3.2 室內環境檢測系統使用程序

首先，基于互聯網平臺，在室內環境檢測系統的主界面上選擇設備模型和室內污染物類型。其次，借助多媒體設備，獲得各種參數，生成坐標點，得到點值。

4 結論

總之，基于互聯網平臺的室內環境檢測系統能夠實時、快速地檢測室內環境質量，并將檢測結果及時推送給相關人員，極大地方便了用戶的查看和利用。通過對室內環境檢測的必要性和價值的分析，體現了室內環境檢測的重要性和緊迫性，而基于互聯網平臺的室內環境檢測系統的應用具有可行性。