📄Работа №212038
Тема: Беспроводной сенсорный узел углекислого газа
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Информационные системы
Объем:
48 листов
Год:
2021
Просмотров:
205
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ технологии беспроводного сенсорного узла углекислого газа 7
1.2 Общее понятие 7
1.3 Система мониторинга 9
2 Метод измерения углекислого газа 12
2.1 Анализ проблемы контроля концентрации углекислого газа 15
2.2 Нормы углекислого газа в жилых помещениях 15
2.3 Исследования норм углекислого газа в помещения(ррт) 18
2.4 Влияние углекислого газа на организм человека 19
3 Анализ датчиков углекислого газа 21
3.1 Датчик TGS4161 21
3.2 Датчик MG811 24
3.3 Датчик MH-Z19 26
3.4 Датчик MQ135 29
4 Проектирование устройства, реализующего измерение концентрации
углекислого газа в воздухе 33
4.1 Контроллер Arduino 33
4.2 Выбор сетевого датчика 35
4.2.1 Определение типа сетевого датчика 35
4.2.2 Сетевой модуль ESP8266 ESP-07 37
4.3 Датчик температуры и влажности DHT 11 39
4.4 Выбор элемента питания 40
4.5 Электрическая схема детектора углекислого газа 41
4.6 Корректировка датчика MQ135 43
4.7 Требования к установке детекторов углекислого газа 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 47
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ технологии беспроводного сенсорного узла углекислого газа 7
1.2 Общее понятие 7
1.3 Система мониторинга 9
2 Метод измерения углекислого газа 12
2.1 Анализ проблемы контроля концентрации углекислого газа 15
2.2 Нормы углекислого газа в жилых помещениях 15
2.3 Исследования норм углекислого газа в помещения(ррт) 18
2.4 Влияние углекислого газа на организм человека 19
3 Анализ датчиков углекислого газа 21
3.1 Датчик TGS4161 21
3.2 Датчик MG811 24
3.3 Датчик MH-Z19 26
3.4 Датчик MQ135 29
4 Проектирование устройства, реализующего измерение концентрации
углекислого газа в воздухе 33
4.1 Контроллер Arduino 33
4.2 Выбор сетевого датчика 35
4.2.1 Определение типа сетевого датчика 35
4.2.2 Сетевой модуль ESP8266 ESP-07 37
4.3 Датчик температуры и влажности DHT 11 39
4.4 Выбор элемента питания 40
4.5 Электрическая схема детектора углекислого газа 41
4.6 Корректировка датчика MQ135 43
4.7 Требования к установке детекторов углекислого газа 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 47
📖 Аннотация
В данной работе представлена разработка и проектирование беспроводного сенсорного узла для мониторинга концентрации углекислого газа (CO2) в воздухе помещений. Актуальность исследования обусловлена скрытой опасностью повышенного содержания CO2, который, являясь бесцветным и без запаха газом, негативно влияет на когнитивные функции, здоровье и производительность труда, что требует создания доступных систем непрерывного контроля. Основным результатом работы является разработанная физическая и электрическая модель автономного устройства на базе микроконтроллера Arduino и сетевого модуля ESP8266, прошедшая этап сравнительного анализа и выбора оптимальных компонентов, включая газовый сенсор. Научная значимость заключается в систематизации подходов к построению энергоэффективных узлов беспроводных сенсорных сетей для экологического мониторинга, а практическая — в возможности внедрения системы для улучшения качества воздуха в учебных заведениях и офисах, что способствует снижению заболеваемости. Теоретическая база исследования опирается на работы, посвященные гигиеническому обоснованию предельно допустимых концентраций CO2 (Ю.Д. Губернский, О.В. Елисеева), влиянию газа на работоспособность (П. Оле Фангер, Adrie van der Luijt), что подтверждает важность проблемы и необходимость ее технического решения.
📖 Введение
На сегодняшний день БСС интенсивно развиваются благодаря относительно низкой стоимости, скорости развертывания и возможности применения в условиях, когда затруднительно использовать кабельные сети. Технологии БСС проникают в различные сферы жизнедеятельности человека, такие как медицина, наука, физические системы безопасности, сельское хозяйство, робототехника, промышленность, военное дело и многое другое. Высокая концентрация окиси углерода и двуокиси углерода в воздухе очень опасна для жизни человека. Окись углерода - это ядовитый газ, который при вдыхании нарушает циркуляцию кислорода в крови, а углекислый газ - один из газов, вызывающих глобальное потепление. Оба газа классифицируются как газ без цвета и запаха, поэтому необходимы специальные инструменты для контроля их концентрации в воздухе. Технология газовых датчиков - это одна из беспроводных сенсорных сетей, в которых имеется широкий спектр датчиков, которые можно использовать для контроля концентрации газа в определенной области.
Об угрозе влияния углекислого газа на человеческий организм не сообщают каждый день в новостях, в итоге чего процент проинформированных людей в данной области буквально равен нулю. Во всем мире лишь только начинают думать о всех возможных итогах воздействия углекислоты, в то время как заболеваниями, вызванными неизменным поглощением воздуха с высочайшим содержанием
Беспроводные сенсорные узлы потребляют энергию для передачи, обработки данных, а также для вычисления. Время эксплуатации сенсорного узла очень зависит от срока службы элементов питания, чаще всего используют обычные батареи. Энергия, потребляемая во время передачи данных, может составить до 75% доступного энергетического ресурса.
Сферы применения сенсорных узлов:
-определение концентрации вредных веществ в воздухе;
-контроль систем вентиляции;
-контроль микроклимата в помещениях;
-на химики опасных производствах;
- в медицине, «мультигаз» обеспечивает контроль концентрации газов в дыхательном контуре при проведении анестезии.
Датчик углекислого газа позволяет своевременно выявить избыточное количество вредных веществ углекислого газа в помещении и сигнализировать об этом, благодаря чему можно вовремя проветрить помещение, на нем же можно будет убедиться, что проветривание достигло цели.
Об угрозе влияния углекислого газа на человеческий организм не сообщают каждый день в новостях, в итоге чего процент проинформированных людей в данной области буквально равен нулю. Во всем мире лишь только начинают думать о всех возможных итогах воздействия углекислоты, в то время как заболеваниями, вызванными неизменным поглощением воздуха с высочайшим содержанием
Беспроводные сенсорные узлы потребляют энергию для передачи, обработки данных, а также для вычисления. Время эксплуатации сенсорного узла очень зависит от срока службы элементов питания, чаще всего используют обычные батареи. Энергия, потребляемая во время передачи данных, может составить до 75% доступного энергетического ресурса.
Сферы применения сенсорных узлов:
-определение концентрации вредных веществ в воздухе;
-контроль систем вентиляции;
-контроль микроклимата в помещениях;
-на химики опасных производствах;
- в медицине, «мультигаз» обеспечивает контроль концентрации газов в дыхательном контуре при проведении анестезии.
Датчик углекислого газа позволяет своевременно выявить избыточное количество вредных веществ углекислого газа в помещении и сигнализировать об этом, благодаря чему можно вовремя проветрить помещение, на нем же можно будет убедиться, что проветривание достигло цели.
✅ Заключение
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.
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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.