室内外环境监测与控制系统技术方案

一种室内外环境监测与控制系统，包括单片机、气体监测模块、雨滴监测模块、温湿度监测模块以及显示模块；气体监测模块包括MQ9可燃气气体传感器、风机和MQ135有害气体传感器；温湿度监测模块包括温湿度传感器和空调遥控器；雨滴监测模块采用雨滴传感器；单片机的输入端口接收雨滴传感器、MQ9可燃气气体传感器、MQ135有害气体传感器和温湿度传感器发出的信号，单片机的输出端口与风机、空调遥控器和显示模块连接。该系统能够实现对室内温湿度，可燃气体，苯氨等有害气体进行实时监测、显示和报警处理，并具有对室外阴雨情况的监测显示和外出提示功能。本系统成本低、功耗小、操作简单。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于一种环境监控设备，特别涉及一种室内外环境监测与控制系统。
技术介绍
:现代的生活和工作中，人们大致会花费全天的80%?90%的时间在室内环境中度过，可以说一个人的三分之二生命时间与室内环境有关，因此一个良好质量的室内环境会给人们的身体健康带来巨大的好处。众所周知，18世纪欧洲工业革命的发生，虽然推动了科技文明的进步，却也使人们经历了“煤烟型污染”。19世纪开始，美国汽车工业迅猛发展，导致了石油的大量使用，从而引发的“光化学烟雾污染”又对人们的生存健康造成了很大的危害，而在现代人的生活中，“室内环境污染”正在成为第三次污染污染。为此，人们把室内环境污染列为危害最大，影响最深的环境因素，解决室内环境污染问题刻不容缓。与此同时，随着人们生活水平的提高以及先进科学技术的发展，“室内舒适系统”这一概念就逐渐的进入了世人的视线。所谓室内舒适系统，是人们应用现代先进的科学技术、科研成果和先进的环保设备，主要采用系统的家居设备集成方案，以环保节能的方式，从多方面提高人们生活的舒适程度；从而使室内舒适系统满足舒适生活的三大要素，符合世界卫生组织WHO关于健康住宅标准的多项要求。这一概念最早是在上世纪七十年代由美国、加拿大国际环境专家提出的。简而言之，它推崇了健康、舒适、环保、节能的生活理念，使室内的生活舒适度能有一个全面的提升。在以往的室内设计中，对于室内环境的考虑往往局限于室内的外观装饰，导致人们过于强调对室内空间的布置和色调等方面的装饰，而总是忽略了一些作用于人的重要因素。正是因为对于室内环境设计的考虑仅仅局限于上述外观装饰范围，同时忽视了其他诸如室内通风、室内空气安全质量、人体感应温湿度舒适状况等对于室内居住环境影响较大的因素，从而造成现在大多数建筑物的室内环境徒有华丽的外观装饰，而没有高质量的生活环境品质，更加严重的是因为各种豪华的装修带来了装饰材料挥发出的多种挥发性的有毒有害气体物质等室内污染问题，如甲醛、氯乙烯、二甲苯等致癌物质，使室内环境的污染更加严重，反而容易引发各种疾病，给人们的健康带来极大的危害。现代人约80%?90%的时间是在室内度过的，室内空气环境品质的好坏严重得影响到了人体的健康。所以，考虑到人们在室内生理健康的生存与发展，我们必须注重室内环境的质量，但只限于室内人群生理健康的考虑又是远远不够的，我们还要进一步注重人们的身心健康，为人们提供一个舒适，安全，健康，阳光的居住环境。欧美国家普遍具有较强的环保意识，不仅在室外环境处理方面做的很好，而且在室内环境的保护上也有了广泛的发展。美国曾提出过室内环境系统这一概念，把建筑环境工程学和系统控制学结合到一起，在室内建筑设计中侧重于温湿度的独立控制，建立一个室内环境的温度、湿度及空气品质三位一体的系统工程。二十一世纪，舒适家居系统首次从国外被引进到中国，从此，室内环境控制系统的设计也开始产生。控制系统的设计与传感技术密不可分，随着传感技术的日益发展，控制系统也越来越完善和进步。在2009年，一款被称为是当时世界上最先进体积最小的数字温湿度传感器SHT21诞生了，该传感器不仅精准度比较好，感应后反应速度非常的快，而且即使在水分的侵蚀下也不容易氧化，引起市场广泛关注。而在国内也有奥松公司的DHTll数字式温湿度传感器，具有卓越的长期稳定性，其信号的传输距离较长，而且在能耗方面较之其他传感器来说特别低，性价比很高。在气体传感器方面，国外的传感技术十分先进，而且发展的很快，虽然国内的气敏元件传感器经过借鉴和仿制国外的技术后有了较快的发展，但与国外先进技术仍有较大的差距。目前存在的差距在于两个方面。一个是在传感器的工作性能上，国内的传感器明显灵敏度不够，检测出来的数据不够精确，而且功耗较大，性能不高，缺乏稳定性。第二个是集成化方面，国外的传感器件较国内而言，大部分出色的传感器都实现了元件和应用电路的集成化，有效的体现出多功能效果，如美国的一家电子器件公司在传感器中嵌入微处理器，使气体传感器具有自动校准控制和故障监视的功能。而国内的元器件比较单一和独立，缺乏多功能。
技术实现思路
:本专利技术的目的就在于提供一种室内外环境监测与控制系统，该系统不仅能对室内的有毒有害气体进行有效的检测，及时解除有害气体对人们的危害，解决室内环境污染，还能够智能控制调节室内的舒适度，满足人们对健康舒适生活的要求。如上构思，本专利技术的技术方案是:一种室内外环境监测与控制系统，其特征在于:包括单片机、气体监测模块、雨滴监测模块、温湿度监测模块以及显示模块；气体监测模块包括MQ9可燃气气体传感器、风机和MQ135有害气体传感器；温湿度监测模块包括温湿度传感器和空调遥控器；雨滴监测模块采用雨滴传感器；单片机的输入端口接收雨滴传感器、MQ9可燃气气体传感器、MQ135有害气体传感器和温湿度传感器发出的信号,单片机的输出端口与风机、空调遥控器和显示模块连接。上述单片机采用HT66FU50单片机。上述显示模块采用IXD1602。上述温湿度传感器采用DHTll数字温湿度传感器。上述雨滴传感器采用YL-83的雨滴传感器。本专利技术具有如下的优点和积极效果；1、本专利技术可对室内的气体进行实时的监测，一旦室内的可燃有害气体浓度超标，即达到预设的报警浓度时，系统立即发出报警信号，同时启动联动装置，利用风机排风和通风，避免窒息、一氧化碳中毒等危及人身安全的事故发生还能防止室内的环境污染。2、本专利技术重点考虑了室内的舒适度。对人体而言，温湿度是人体感知外界环境的较为直接的影响因素，因此科学合理的控制温湿度可以有效的提高室内环境的舒适性。设定合理的温湿度值，通过温湿度传感器检测后，通过红外遥控技术，联动控制空调遥控器，控制空调达到设定值。还可以根据不同人群的喜好，设置多种室内智能温湿度模式。3、本专利技术还可以对室外雨滴检测，在IXD显示屏上对室外阴雨情况显示，同时附带下雨提醒带伞功能，从而有效的为人们外出出行提供准确的信息。【附图说明】:图1是本专利技术的原理框图；图2是本专利技术主程序运行流程图；图3是本专利技术温湿度流程图；图4是本专利技术雨滴监测流程图；图5是本专利技术气体监测流程图；图6是本专利技术IXD显示流程图。【具体实施方式】:如图1所示:一种室内外环境监测与控制系统，由单片机、气体监测模块、雨滴监测模块、温湿度监测模块以及显示模块组成。气体监测模块包括MQ9可燃气气体传感器、风机和MQ135有害气体传感器；温湿度监测模块包括温湿度传感器和空调遥控器；雨滴监测模块采用雨滴传感器；单片机的输入端口接收雨滴传感器、MQ9可燃气气体传感器、MQ135有害气体传感器和温湿度传感器发出的信号，单片机的输出端口与风机、空调遥控器和显示模块连接。上述单片机采用HT66FU50单片机。HT66FU50单片机是一款具有多通道A/D转换器的8位高性能单片机。该单片机的Flash存储器可以给用户提供多达上万次的编程，可以灵活便利的调试。除了 Flash存储器之外，单片机内部还包含了一个RAM数据存储器和一个EEPROM存储器。数据存储器是用来存储临时数据的8位RAM内部存储器，而内置的EEPROM存储器对于单片机应用者来说扩展了 ROM的数据空间，使单片机有了更多的应用。而且EEPROM存储器的数据读写方便，又具有非易失的存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内外环境监测与控制系统，其特征在于：包括单片机、气体监测模块、雨滴监测模块、温湿度监测模块以及显示模块；气体监测模块包括MQ9可燃气气体传感器、风机和MQ135有害气体传感器；温湿度监测模块包括温湿度传感器和空调遥控器；雨滴监测模块采用雨滴传感器；单片机的输入端口接收雨滴传感器、MQ9可燃气气体传感器、MQ135有害气体传感器和温湿度传感器发出的信号，单片机的输出端口与风机、空调遥控器和显示模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王首彬，王悦，孙红跃，金林烽，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津;12