現(xiàn)在環(huán)境監(jiān)測的市場不斷擴(kuò)大，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越大，而對于研究所這種比較特殊的環(huán)境，其環(huán)境監(jiān)測工作相對更加復(fù)雜。今天王丕宏針對某研究所環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用為大家詳細(xì)說明一下。

該環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對研究所環(huán)境的實時監(jiān)控與空氣調(diào)節(jié)的功能，并通過人機(jī)交互功能實現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)置和環(huán)境參數(shù)顯示的功能。系統(tǒng)以STM32F407單片機(jī)為核心控制單元，并由環(huán)境監(jiān)測模塊、反饋系統(tǒng)、人機(jī)交互模塊3個主要功能模塊組成，其整體設(shè)計框圖如圖所示。

環(huán)境監(jiān)測模塊主要用于監(jiān)測研究所環(huán)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(jìn)行研究操作的時間具有隨機(jī)性，這些不確定的因素給研究所環(huán)境監(jiān)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(jiān)測只能反映傳感器周圍區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，所得到的數(shù)據(jù)代表性不強(qiáng)。針對研究所的這些特點，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)使用多點監(jiān)測的方式，來對研究所各區(qū)域的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，以提高環(huán)境采集的準(zhǔn)確性。在采樣過程中采用多個數(shù)據(jù)采集單元對不同區(qū)域的溫度、濕度以及空氣污染物的濃度進(jìn)行監(jiān)測。

反饋系統(tǒng)主要實現(xiàn)對室內(nèi)空氣的溫度、濕度的自動調(diào)節(jié)以及對室內(nèi)空氣的凈化處理。由于研究所環(huán)境復(fù)雜，各項參數(shù)波動較大，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)使用自動空氣調(diào)節(jié)和報警的設(shè)計來代替人工調(diào)節(jié)，使得室內(nèi)空氣環(huán)境的控制更加精確，也避免了頻繁手動調(diào)節(jié)帶來的不便。設(shè)計中，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)會依據(jù)當(dāng)前研究所空氣污染物濃度和溫濕度環(huán)境來判斷當(dāng)前研究所的風(fēng)險等級。并根據(jù)風(fēng)險等級進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)或報警處理。

人機(jī)交互模塊主要用于接收用戶指令，并顯示當(dāng)前系統(tǒng)和研究所環(huán)境的狀態(tài)。該模塊由上位機(jī)軟件、按鍵以及TFT顯示屏幕組成。用戶通過上位機(jī)軟件和按鍵來設(shè)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(huán)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作，并通過TFT屏幕顯示當(dāng)前研究所環(huán)境的各類參數(shù)。