1. 研究目的与意义
研究背景:随着人民生活水平的不断提高,人们对于生活质量的要求也是与日俱增。对于生活质量来说,没有什么比安全更重要。人们的安全意识随着居住环境的不断变化而越来越完善,对于居住环境的安全问题也越来越重视。而甲醛这一类致癌物首当其冲受到了大家的关注。甲醛是室内空气污染最主要的有害物质,会导致慢性中毒、呼吸道器官癌变、新生儿畸形等[]。大多数资料表明甲醛引起人体机能异常的作用含量均0.12mg/msup3;以上[]。人体长期暴露于甲醛可降低机体的呼吸功能、神经系统的信息整合功能和影响机体的免疫应答,对心血管系统、内分泌系统、消化系统、生殖系统、肾也具有毒性作用[]。全身症状包括头痛、乏力、食欲缺乏、心悸、失眠、体重减轻及自主神经紊乱等[]。而我们生活中也常常会接触到甲醛,主要途径为经呼吸道吸入、经口食入和经皮肤接触。比如室内装修常用的板材、油漆、地毯、壁纸等多含有释并且会放甲醛。燃料和烟叶的不完全燃烧也会释放甲醛。并且在医学上,甲醛还常被用作防腐剂(福尔马林)和消毒剂。新装修的房间或购买的新家具有刺眼、刺鼻等刺激性异味,房子里一般甲醛都会超标,在装修后的第一年、特别是前半年是甲醛、苯等有害气体的强释放期,甲醛的挥发时间长达3-15年[]。因建筑污染引起的年死亡人数已达11.1万人,每天大约304人[]。所以我们对甲醛的监测刻不容缓。
研究目的:实现甲醛检测,并将其与报警系统相结合,应用到人们的生活中,对居住的环境空间进行监测,避免居民因为吸入过量甲醛或长期处于甲醛环境中而导致身体机能受损,让人们能够更加的放心生活居住环境,过得安心。
研究意义:依据我国室内空气的卫生标准,甲醛最高允许浓度为0.08mg/msup3;[]。然而,近几年国内众多用户装修的新房和新买的家具甲醛严重超过此标准,致死和致癌等案例数不胜数。所以甲醛监测系统的研究意义极大,它保障了人们的安全。目前,国内外居室、纺织品、食品中甲醛检测方法主要有分光光度法、电化学检测法、气相色谱法、液相法、传感器法等[]。分光光度法是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法[]。电化学传感器的检测方法,是将检测物质的浓度信息直接转变为电信号,用化学反应中产生的电流、电量、电位的变化,判断反应体系中分析物的浓度进行定量分析[]。气相色谱法是一种分离技术,利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离[]。传感器法避免了使复杂用的仪器设备,具有操作简单,价格低廉,体积小,监测下限低和灵敏度高等优点,在气体检测领域占有重要地位[]。单片机具有通用性强、体积小、价格低、稳定可靠等优点,在智能产品、测控系统中得到了广泛的应用[]。利用单片机对室内甲醛浓度监测,还可以根据具体的需要,对系统进行适当的修改。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容:
1.使用单片机设计甲醛监测系统;
2.对设计的整个系统进行分析;
3. 研究方法与步骤
研究方法:
1.查阅相关资料和文献,从中整理并总结出实现方法,为课题的研究做充分的准备;
2.通过学习,掌握相关外围电路的设计以及单片机和软件的开发[];
4. 参考文献
[1]卢婷,黄天文,包棕榈等分析室内甲醛污染物的检测方法和预防[J].建材与饰.2019(1):37-39.
[2]汤波.室内空气中的甲醛检测及控制[J].环境科学与管理.2006(5):169-170.
[3]干雅平主编.室内环境检测[M].浙江大学出版社.2015.
5. 工作计划
(1)01.01—03.01课题调研,了解相关技术和要求;(2)03.02—03.15查阅资料,撰写并提交开题报告;(3)03.16—04.15硬件系统设计与实现;(4)04.16—05.15软件系统设计与实现;(5)05.16—06.01实验分析,数据整理,完成论文初稿;预答辩;论文修改定稿;(6)06.02—06.10完成答辩准备工作并进行论文答辩。
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