浅谈室内环境检测与居住舒适度评判.docVIP

浅谈室内环境检测与居住舒适度评判 　　【摘要】现代社会，人们越来越重视自身的生存环境，室内环境作为生存环境的重要组成部分更是受到人们的重视。随着计算机、通信、网络等技术的高速发展与广泛应用，自动测控技术、计算机技术和通信技术相结合已成为测控领域的发展方向。为此，本课题提出了“室内环境监测与舒适度评判系统”研究，它结合传感技术、嵌入式技术和网络技术，将室内环境监测模块制成网络产品，实现室内环境参数的实时发布与共享，并借助信息融合技术对室内环境进行舒适度评判。 　　【关键词】室内环境；舒适度 　　 　　室内外环境与人类的生存、生活息息相关、联系紧密，室内外环境质量的高低直接影响到人类生活质量的高低，甚至关系着人类的生存问题。对室内外环境进行有效监测处理可以了解环境自身状况、获得环境相关参数，还可以为研究环境变化、环境污染以及环境和人类的关系等问题提供依据，从而为预防和治理环境污染、改善人与环境的关系提供参考。因此对室内外环境的进行监测、获取环境相关数据就显得意义重大。随着现代科学技术的不断进步，计算机技术、网络技术、电子技术、虚拟仪器技术等技术得到了长足发展，它们为室内环境舒适度的研究提供了技术手段和强有力的工具，使得借助相关技术进行室内环境监测成为可能。另外，随着信息融合技术的不断发展，模糊理论、神经网络等理论也日趋成熟并被广泛应用于信息融合，这为室内环境舒适度评判模型的建立提供了理论依据。将先进的技术手段和科学理论用于解决现实问题，一方面可以更好、更快地解决实际问题，另一方面可以拓宽相关技术的应用领域、丰富相关理论研究对象，从而促进相关技术和理论的发展。 　　1 系统的总体系结构 　　本文的研究目标是要构建一套室内环境监测与评判系统，其功能是一方面可以对室内环境参数进行实时监测（包括本地监测和异地监测），另一方面可以从舒适度的角度对室内环境进行评判。为了达成研究目标、实现系统功能，整个系统是由数据采集模块组、微控制器系统、TCP/IP标准化通信接口、下位机人机交互和PC机监测系统组成。 　???其基本工作原理是，首先通过前端传感器获取室内环境参数，接着调理电路对前端传感器获取的室内环境参数进行放大、滤波等调理后，进入微控制器系统，系统微控制器接受调理电路的输出信号后，一方面，通过LCD将室内环境参数进行实时显示，以实现下位机的人机交互；另一方面，微控制器通过TCP/IP网络接口模块将室内环境参数传输给远端监测PC机，以实现上下位机的网络通信。另外，在远端监测PC机上，可以实现对所采集的室内环境信号进行各种分析处理，以及对室内环境舒适度的多角度评判。PC机上的监测软件由实时环境参数监测、数据分析处理、舒适度评判、参数设置以及事件报警等模块组成。 　　2 室内环境监测参数的确定 　　室内环境包括室内空气环境、声环境、光环境、电磁环境等，其包含的环境参数繁多，与之相对应的测试手段和方法多样，包括：物理的方法、化学的方法以及生物的方法等，本文不可能也没有必要选取所有的环境参数为研究对象，因此必须从多种室内环境参数中选取典型的参数进行研究。 　　考虑到所选参数应该具有代表性、应与人的主观感觉密切相关，且最好能够采用同类测试手段或方法实现检测等因素，本课题研究中选择室内空气环境中的温度、湿度、反映室内声环境的噪声、反映室内光环境的光照几个因素作为课题研究的对象。温度、湿度、噪声、光照几个参数是室内环境的典型代表，它们直接体现了室内的空气环境、声环境和光环境，并且均可以采用物理的测试方法检测，利于构建统一的监测系统。另外，从它们与人体主观感觉的角度看，它们关系到人的触觉、听觉和视觉，直接影响到人的触觉舒适度、听觉舒适度和视觉舒适度。温度、相对湿度、声环境和光环境是室内环境舒适度的几个主要影响因素，对人体来说，对舒适度最敏感的第一要素就是温度；噪声太大的环境会让人不舒服，完全寂静的环境人也不适应；光照是保证舒适度很重要的一个方面。基于以上讨论，可知对室内温度、湿度、噪声、光照等参数进行监测，并对其舒适度进行研究具有重要的意义。 　　3 系统软硬件的基本要求 　　本文是基于室内环境监测与舒适度评判系统应用分析基础上的研制项目，最终期望形成具备实际应用价值的室内环境监测设备，既要考虑可靠性、先进性，同时还要兼顾经济性。因此，硬件系统应遵循以下原则：电路简单、可靠，但有较高的先进性；在保证精度的情况下，尽量选用通用芯片；按照系统功能进行模块化研制。 　　系统的软件研发是整个系统得以实现的保证。它的正确性、可行性以及合理性等都直接决定了系统将来的功能和性能，对系统的可靠性、实时性、可扩充性以及运行效率等性能指标有很大的影响。整个系统的软件研发应满足以下要求：可靠性高，可靠是软件研发的基本要求，这是实现系统功能的基本保障；实