РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ технологии беспроводного сенсорного узла углекислого газа СО2 7
1.1 Аналоговые методы измерения СС2 7
1.2 Цифровые методы измерения СО2 9
2 Анализ проблемы контроля концентрации CO2 13
2.1 Предельно допустимая концентрация 13
2.2 Медицинское обоснование опасности CO2 15
3 Анализ датчиков СО2 20
3.1 Датчик TGS4161 20
3.2 Датчик MG811 23
3.3 Датчик MH-Z19 25
3.4 Датчик MQ135 28
4 Проектирование устройства, реализующего измерение концентрации
углекислого газа в воздухе 32
4.1 Контроллер Arduino 32
4.2 Выбор сетевого датчика 34
4.2.1 Определение типа сетевого датчика 34
4.2.2 Сетевой модуль ESP8266 ESP-07 36
4.3 Выбор элемента питания 38
4.4 Электрическая схема детектора углекислого газа 40
4.5 Корректировка датчика MQ135 41
4.6 Требования к установке детекторов углекислого газа 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 46
Об угрозе длительного воздействия углекислого газа на человека не говорят каждый день в новостях, в результате чего осведомленность людей в этой области практически равна нулю. Во всем мире только начинают задумываться о всех вероятных результатах действия углекислоты, в то время как некоторыми болезнями, вызванными постоянным поглощением воздуха с высоким содержанием CO2, люди страдают уже сейчас.
В некотором смысле это можно рассматривать как бездействие природоохранных организаций, которые обязаны участвовать в научно-исследовательской работе в предоставленной области, поскольку любое невыполнение обязательств должно прежде всего иметь подтвержденное обоснование. В некоторых государствах, таких как США или Великобритания, они начали проявлять больший интерес к проблемам воздействия углекислого газа на человека не так давно, тогда как в России исследования проводились только в 1950-х годах. Что не менее важно, результаты, полученные в ходе исследований, показывают все основания рассматривать вопрос об организации контроля содержания углекислого газа как крайне необходимый.
В целях пробуждения интереса общества к задачам экологического развития, сохранения и охраны окружающей среды в Российской Федерации 2017 год был назначен годом экологии. Это значит, что тема на данный момент - одна из наиболее актуальных. Очень важно донести важность этой проблемы, в первую очередь, до руководителей крупных организаций, поскольку значительная часть рабочего времени людей проходит в помещении, и человек зачастую не имеет возможности влиять на повседневную жизнь, складывающуюся в организации. Взрослый человек способен кардинально решить проблему, если он чувствует пагубное влияние окружающего микроклимата на свое здоровье. Ребенок же зачастую остаётся заложником ситуации и вынужден поглощать воздух низкого качества на протяжении всего занятия, испытывая различные дискомфортные ощущения из-за повышенной концентрации CO2 в помещении.
Сферы применения сенсорных узлов:
- климатические системы и автоматическая вентиляция;
- контроль микроклимата в помещениях, где работают люди, и на производстве, где нарушения технологических процессов недопустимы;
- контроль содержания углекислоты во входящем воздушном потоке;
- проверка текущего уровня и быстрой нормализации нарушенного газообмена.
Игнорировать повышенный уровень СО2 в помещениях нельзя. Датчики углекислого газа способны своевременно сигнализировать о нарушении микроклимата, а значит, можно запустить вентиляцию или проветрить комнату, чтобы оперативно исправить ситуацию и не допустить дальнейшего ее усугубления.
В результате проделанной мною работы была разработана модель системы обнаружения опасных концентраций углекислого газа.
На первом этапе был проведён анализ проблемы контроля над концентрацией СО2. В процессе изучения данного вопроса была подтверждена актуальность проекта и выявлена необходимость его реализации.
Следующим шагом стала разработка физической модели устройства регистрации углекислого газа. С помощью сравнительного анализа были выбраны наилучшие компоненты для построения качественного и недорогого устройства, была построена его электрическая схема.
Внедрение подобной системы в рабочий процесс позволит защитить людей от негативного воздействия на их здоровье больших концентраций СО2. Ежедневный контроль над содержанием углекислоты в окружающем воздухе позволит снизить процент заболеваемости в учреждении, улучшить самочувствие учащихся и сотрудников, повысить процент успеваемости.
