智能环境监测系统设计开题报告
2020-04-19 21:07:47
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着社会的发展,家庭生态环境日益受到人们的重视,如空气质量、环境噪音、可见光污染等极大地影响着人们的健康生活,室内空气质量对人们的日常生活也产生了重要影响,适宜的温湿度能给人舒适感,而有害气体的散发却严重损害人体健康。因此对家庭生态环境的监测变得十分重要。与此同时,电子技术业发展迅速,环境监测的方法也不断改进,尤其是以计算机系统为基础的环境监测手段更加方便、快捷,广泛适用于日常家庭生活等方面。因此,如何控制室内温度、湿度、气压等影响空气质量的因素显得至关重要。而传感器技术的发展为我们解决这个问题找到了突破口,我们可以运用单片机配合传感器实时采集环境数据并进行处理实现自动控制。
从国内外发展现状来看,环境监测系统无处不在。尤其是国外的环境监测工作已经实现了高度的智能化,各种无线局域网协议已经普遍应用于环境监测系统中,如家庭传感网络中的homerf协议,以及物理层和媒体访问控制层遵循ieee802.15.4标准的zigbee协议等。家庭安防智能环境监测系统在发达国家的普通家庭都已经普及开来,家庭安防系统各类设备设施的控制管理一体化已经相当明显,环境监测工作的进一步自动化、智能化将是必然的发展趋势。从国内的发展现状来看,环境监测的智能化同样越来越受到社会各界的重视,以生活中比较普遍的建筑物安防环境来说,商用民用建筑物安防规范越来越完善,各项指标越来越具体,这就对环境监测领域的工作做出了更高的要求。我国现在以家庭网关为核也的整体系统已经能够实现,而随着云服务、无线网络及手持智能终端的互联科技的带动,家居产业逐步的奔向了以云服务和终端二位一体的产业模式,通过移植更优越的操作系统来进行更为完备的硬件底层,通过优质的网络来进行数据的传递,通过整合一体化服务来进行数据的存储和预分析,通过智能终端来进行合理数据阐释,这是家居未来的方向。总的来看,环境监测工作更加高效智能化是当今社会发展的必然趋势。
目前,在环境监测领域中,还存在着许多问题。例如很多环境监测工作都使用两级层次的拓扑结构,由前端数据采集设备与后台数据库服务器组成,前端数据釆集设备大都分布在实际环境的各个角落中,各个角落的环境监测工作由一个单片机来完成,所有的单片机设备单独处理自己集到的数据信息,然后把信息存储到数据库服务器中。这样一来,环境监测工作显得比较分散,很难做到综合控制、统一管理,因此环境监测工作很容易出现混乱的情况。而且,前端设备使用单片机作为硬件处理核心,整个智能环境监测系统的软件处理能力就受到了硬件平台的限制,软件功能也受到了操作系统方面的限制。而且系统方面没有强大的网络功能,这也不能满足环境监测工作对网络通信方面的较高要求。
2. 研究的基本内容与方案
(1)通过日产sharp空气质量测量模块,实现pm2.5的测量。
(2)通过日产voc,实现室内voc值测量。
(3)通过温湿度传感器测量环境温湿度。
3. 研究计划与安排
1周-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解环境监测的概念,根据所要实现的功能确定方案,完成开题报告。
4周-5周:完成环境监测系统设计方案。
6周-7周:完成硬件设计。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 沈红卫. stm32单片机应用与全案例实践[m]. 北京:电子工业出版社,2017.
[2] 徐春晖. 单片微机原理及应用[m]. 北京:电子工业出版社,2013.
[2] 陈忠平. 51单片机c语言程序设计经典实例[m]. 北京:电子工业出版社,2012.