物联网技术在净化环境控制中的应用

摘  要：净化环境在医药、生物、电子等企业是重要的生产场所之一，净化环境控制的好坏，可以直接影响着产品的品质。随着生产技术高科技的提升，净化车间环境的各项参数控制也非常重要，适宜的生产环境才能创造出品质有保证的工业产品。物联网控制技术开启了控制的新时代，从智能传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等。家居电器设备通过远程操控设定，让生活变的更加舒适便捷。

关键词：物联网控制技术;传感器技术;嵌入式系统;净化环境控制

物联网控制技术：是通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息媒介进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。

传感器是：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，是构成控制系统的主要元件。

嵌入式系统：是一种完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统，它是由一个或几个预先编程好自动控制程序任务的微处理器或者单片机构成，是智能控制系统核心组成部分。

净化环境控制：洁净环境控制是把隔离空间内空气中的微粒子、有害气体、细菌等污染物排除，将室内温度、湿度、洁净度、压力、气流速度与分布、噪声振动及照明控制在合格范围内。对提供环境参数的设备进行监测和跟踪控制。洁净车间主要对内部悬浮微粒，空气净化时间控制。确保内部温度和湿度、内外大气压差在合格范围。安全洁净车间在符合洁净车间要求的同时，还要对空气的流形、流速、洁净度，浮游菌，沉降菌等做严格控制。要控制这些环境参数，就必须对相关设备做严格控制。跟踪、监测、设备参数变化趋势走向，及时、准确反馈信息，调整相关设备降低环境数据波动。

1、影响洁净度最大的因素是尘埃粒子，尘埃粒子控制是通过空气净化风柜中过滤器（过滤网、初效过滤器、中效过滤器、亚中效过滤器、高效过滤器）过滤，将合格的空气送入车间。将空气中大量微生物和尘埃颗粒、悬浮物滤除。如何确保送到车间的空气符合洁净度标准，就必须空气中颗粒物进持续的检测和控制。在车间进风口安装悬浮粒子在线监测探头，随时掌握粒子数量变化。数据信息通过有限或无线网传送到物联网控制平台，使用者就能在智能设备端（手机或电脑）监测数据、控制相关设备。也可以委托联网控制平台自动监管设备。

2。人的行为是洁净环境最主要的污染源。统计表明人每分钟向周围排放的含菌粒子在1000个和750个以上，静止状态排放量是每人每分钟10～300个，行走状态排放量是每人每分钟900～2500个，要对进入洁净环境人员数量和行为做有效的控制。物联网技术智能识别、定位、跟踪功能（远程智能门禁、智能影像捕捉）可以有效控制进出人员数量，监测人员运动轨迹变化，确保人对环境造成不必要的污染。

3、净化的洁净环境离不开一个合格的温度和湿度要求。合格的温度湿度让操作人员工作舒适的同时，也可以有效的控制细菌的滋生繁殖速度。细菌和污染生物（霉菌，病毒，真菌，螨虫）在相对湿度超过60%的环境中可以活跃地繁殖。一些菌群在相对温度超过30℃时就可以迅速增长。相对处于温度18℃度至26℃之间时，可以使细菌对环境的影响控制在最低。相对湿度在40%到60%之间是人类感觉舒适的范围。湿度过高会使人觉得气闷，湿度过低会让人感觉干燥，呼吸道不适等状态。通过在洁净环境区域安装温度和湿度探头可以时刻了解环境温度湿度变化。物联网智系统可以远程对空调系统的冷媒水、加湿器等控制阀门进行自动调节。确保环境温度和湿度在合格的范围内。

4.关键设备和仪器控制也可以通过物联网控制协议实现远程操作控制。净化环境的要定期消毒很重要。一般通控制紫外消毒灯或者臭氧消毒设备设定时间，来估算消毒的效果，消毒不理想。紫外光的衰减和臭氧转换效率下降出现消毒不彻底。通过在消毒空间安装臭氧浓度在探头时刻在线查看臭氧的浓度值变化。智控系统自动调节设备，让臭氧浓度值始终保持在消毒范围内，提高了净化环境的安全可靠性。

5.内外环境大气压差是预防交空气叉污染的主要方式。以往都是工作人员巡查房间门口的微差压表了解压力差值的变化。再由设备技术人员手动调整相关设备（风机频率，送回风阀）稳定压差，存在滞后性。在房间安装压力探头，把压差信号传送到物联网控制平台，技术人员在手机第一是时间通就能知道房间压差变化趋势。通过物联网平台的嵌入式系统自动调整风机频率或风阀，使内外大气保持在一个合格的差值范围内。

物联网智能控制离不开探头（传感器）的。探测（温度、湿度、压力、浓度，位置）等这些传感器是获取控制信息的触角。传感器信息传送网络、通过平台系统、互联网通信网络等组成物与人、物与物的智能控制体系。这个体系中传感器技术是关键技术。它把模拟信号转换成数字信号计算机才能做进一步处理。如果整个控制系统简单用人来比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。物联网控制技术还可以运用智能家居系统，通过设备的无线蓝牙技术实现远程操控家用电器的功能。

物联网技术日新月异的发展，对网络环境安全也提出了更高的要求。安全、可靠、实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、领导桌面等管理和服务等功能的完善，将引领物联网技术迈进一个全新的发展时代。

参考文献

[1] 《传感器技术》 西安电子科技大学出版 2008年09出版

[2] 《物聯网技术与应用》上海科学技术出版社2011年出版

[3] 《嵌入式控制系统应用设计》北京邮电大学出版社2010年8月出版

[4] 《药品GMP指南》中国医药科技出版社 2011年8月出版

作者简介：杨科，1981-12-20，男，籍贯：陕西咸阳，民族：汉族职称：机电高级技师，学历：本科 研究方向：工业设备电气自动化控制与管理。