現在環境監測的市場不斷擴大,環境監測系統的應用領域也越來越大,而對于研究所這種比較特殊的環境,其環境監測工作相對更加復雜。今天王丕宏針對某研究所環境監測系統的應用為大家詳細說明一下。
該環境監測系統主要實現了對研究所環境的實時監控與空氣調節的功能,并通過人機交互功能實現了系統設置和環境參數顯示的功能。系統以STM32F407單片機為核心控制單元,并由環境監測模塊、反饋系統、人機交互模塊3個主要功能模塊組成,其整體設計框圖如圖所示。
環境監測模塊主要用于監測研究所環境的溫度、濕度以及空氣污染物的濃度。研究所具有空間大,儀器和研究平臺較為分散的特點,而研究人員進行研究操作的時間具有隨機性,這些不確定的因素給研究所環境監測帶來了一定的影響。單一的溫度、濕度和空氣污染物濃度的監測只能反映傳感器周圍區域的環境參數,所得到的數據代表性不強。針對研究所的這些特點,環境監測系統使用多點監測的方式,來對研究所各區域的環境參數進行監測,以提高環境采集的準確性。在采樣過程中采用多個數據采集單元對不同區域的溫度、濕度以及空氣污染物的濃度進行監測。
反饋系統主要實現對室內空氣的溫度、濕度的自動調節以及對室內空氣的凈化處理。由于研究所環境復雜,各項參數波動較大,環境監測系統使用自動空氣調節和報警的設計來代替人工調節,使得室內空氣環境的控制更加精確,也避免了頻繁手動調節帶來的不便。設計中,環境監測系統會依據當前研究所空氣污染物濃度和溫濕度環境來判斷當前研究所的風險等級。并根據風險等級進行空氣調節或報警處理。
人機交互模塊主要用于接收用戶指令,并顯示當前系統和研究所環境的狀態。該模塊由上位機軟件、按鍵以及TFT顯示屏幕組成。用戶通過上位機軟件和按鍵來設置空氣的溫度、濕度以及空氣污染物的報警濃度,同時,控制空氣循環系統和空調系統的運作,并通過TFT屏幕顯示當前研究所環境的各類參數。