基于互联网平台的室内环境检测系统的设计研究

张海林，张笑

（临沂市生态环境局费县分局，山东 临沂 273400）

随着人们生活水平的不断提高，生活和工作节奏逐渐加快，人们越来越重视自己的健康。在此背景下，作为人们活动的重要场所，室内环境质量将对人们的健康产生重大而持久的影响。室内环境质量的影响因素主要包括各种有毒有害气体，如甲醛、苯等污染物。如何对这些有毒有害气体进行有效监测，已成为人们关注和研究的焦点和难点问题。室内环境检测系统的重要功能是有效地检测出室内环境中可能危害人们身心健康的各种因素的必要前提，并为其采取适当、有效的应对措施提供条件保障。

以信息技术、物联网和大数据为代表的智能技术的不断成熟使其在室内环境检测中具有广泛的应用价值和前景[1]。此外，室内环境质量不仅与人们的身心健康密切相关，更关系到人们的生活质量和工作效率。室内环境质量是保证室内人员舒适性的重要前提，室内环境质量利用互联网平台有效地将各种监测设备集成到室内环境中，提高室内环境的健康、舒适性，可以最大限度地保证室内人员在工作和生活中的健康。基于互联网平台的室内环境监测系统还可以有效地整合室内环境净化系统，并在发现室内环境质量变差时自动净化室内环境[2]。

总之，随着人们对室内环境质量关注度的不断提高，对室内环境检测系统的需求和研究也得到了显著改善。对室内环境进行有效的监测和调控，对保证室内人员的身心健康具有重要意义。借助于基于互联网平台的室内环境检测系统，可以对室内环境进行有效的检测和智能化、实时化、集成化的控制、管理，并辅以舒适度、空气质量、温度和照明等指标，更好地保证室内人员的舒适和健康[3]。因此，基于互联网平台的室内环境检测系统的研究具有重要的实用价值。

1 室内环境检测的必要性和价值

1.1 室内环境检测的必要性

首先，科学调查发现，人们一生中有80%的时间是在室内环境中度过的，所以室内环境的质量将直接影响人们的身心健康。其次，近70%的人类疾病与空气污染有直接关系，室内环境中的空气污染物含有大量致癌成分，室内环境中空气污染成分至少是室外环境的4倍。因此，有必要对人们经常居住的室内环境进行研究，以保证室内人员的身心健康。

1.2 室内环境试验值

随着人们生活节奏的加快，人们在繁忙的生活中需要一个更加健康舒适的室内环境。测试室内环境可以更好地帮助人们的工作和生活。传统的室内环境主要是满足人们的基本使用需求，但对其功能性，特别是室内环境的舒适性和健康性的关注较少。随着信息技术在各个领域的深入应用，特别是在室内环境检测领域，极大地扩展了室内环境检测的灵活性、智能性和可执行性。

2 基于互联网平台的室内环境检测系统设计

2.1 室内环境检测系统的传感器设计

传感器作为室内环境检测系统的重要组成部分，主要实现室内环境参数的测量，并将测量信号转换成具有一定精度的电量信号输出。基于互联网平台的室内环境检测系统传感器具有体积小、功耗低、信号传输距离长等优点。其工作原理载于下图1。其中，引脚1连接到正极电源，引脚2是数据终端，直接连接到单片机。此外，为了进一步改善传感器系统的稳定性，在电源和引脚2之间连接了一个电阻，内部设置了一个校准箱以提高数据的准确性，引脚4接地。

图1 室内环境检测系统的传感器结构

2.2 室内环境检测系统的检测过程

基于互联网平台的室内环境检测系统对系统进行初始化，采集室内环境温度、湿度、空气质量等参数的数据信息。其次，通过读取和数值转换要采集的室内环境参数来实现数据传输。此外，当室内环境检测数据的结果超过系统设定的阈值时，即当室内环境质量较差时，系统将触发报警程序并发送报警信息，方便室内人员进一步处理室内环境。基于互联网平台的室内环境检测系统的检测过程如下图2所示。

图2 室内环境检测系统的检测过程

2.3 室内环境检测系统的数据采集

作为基于互联网平台的室内环境检测系统的重要组成部分，采集室内环境参数是进行室内环境分析的重要前提。室内环境参数的获取要求系统具有以下功能。首先，该检测系统对室内环境参数具有很强的选择性，对无害气体无反应，对有害气体检测灵敏度高。二是系统可靠性高，能长时间稳定、可靠地工作。此外，该检测系统的数据采集装置应具有成本低、可维护性强的典型优点。室内环境检测系统的数据采集装置主要由室内环境检测探头和传感器组成，通过电流电压转换器和A/D转换器将室内环境中的有害气体信号转换成可执行的输出电信号。传感器电阻值与室内环境检测系统气体浓度的关系见公式1。

2.4 室内环境检测系统的模块设计

当互联网平台上的室内环境检测系统检测到室内环境参数超过设定的报警阈值时，传感器将信息传输到互联网数据平台并触发报警系统，加速室内环境参数信息的传输，发布实时预警。其次，利用互联网数据平台，自动上传室内环境节点数据，用户只需通过网络即可实现对监控节点的实时监控。室内环境检测系统的报警模块主要由主控、检测、显示、控制和供电模块组成。检测模块能自动检测和控制室内温度、湿度和有害气体浓度。室内环境检测系统的警报模块结构如图3所示。

图3 室内环境检测系统报警模块的结构

3 基于网络平台的室内环境检测系统的应用

3.1 互联网平台的利用

利用移动应用、网络多媒体终端等多种网络化信息平台，实现室内环境检测系统数据的互联和共享，实现室内检测数据与云数据的匹配，从而有效地识别室内环境质量。例如，基于仿生学的图像传感器、CCD及其基本单元MOS电容器、金属电极、氧化物和半导体被用来实现室内环境检测建模。通过智能算法得到室内环境颜色变化点、参考点和颜色变化校正响应值的稳定性曲线。

3.2 室内环境检测系统使用程序

首先，基于互联网平台，在室内环境检测系统的主界面上选择设备模型和室内污染物类型。其次，借助多媒体设备，获得各种参数，生成坐标点，得到点值。

4 结论

总之，基于互联网平台的室内环境检测系统能够实时、快速地检测室内环境质量，并将检测结果及时推送给相关人员，极大地方便了用户的查看和利用。通过对室内环境检测的必要性和价值的分析，体现了室内环境检测的重要性和紧迫性，而基于互联网平台的室内环境检测系统的应用具有可行性。