作品名稱:基于多環境因素的智能通風系統設計
學校名稱:廣州南洋理工職業學院
參賽隊伍:基于多環境因素的智能通風系統設計團隊
參賽學生:曾詩琦 朱翰霖 黃裕財
指導老師:張志鵬
項目實施的目的:
隨著生活質量的不斷提升,人們也越來越重視健康問題,而在我國的南方,濕度大這個問題一直未得以有效解決。濕氣重的危害主要有以下幾種,第一,因為濕氣困重、黏膩會引起全身的困重乏力,從而影響到日常的生活和工作。第二,會引起面部的出油,如果嚴重的話,會引起嚴重的痘痘,嚴重的痘痘會影響到面部的皮膚及容貌。第三,因為濕氣重,出現排便不易排出等癥狀。因為不易排出的糞便會影響到整體的脾胃功能。另外長期的濕氣重,還會引發一系列的疾病。比如高血壓、糖尿病、心腦血管疾病,甚至是腫瘤。
不僅對人物,對電子設備也會造成不可逆轉的危害,對電子設備帶來的危害主要由一下幾點:(一)濕度過高,降低電子產品的絕緣強度:濕度過高,使空氣的絕緣性能降低,開關設備中很多地方是靠空氣間隙絕緣的。另一方面空氣中的水分附著在絕緣材料表面,使電子產品的絕緣電阻降低,特別是使用年限較長的設備,由于內部有積塵吸附水分,潮濕程度將更嚴重,絕緣電阻更低。設備的泄露電流大大增加,甚至造成絕緣擊穿,產生事故。(二)濕度與霉菌:潮濕的空氣有利于霉菌的生長。實踐表明當溫度為25-30度,相對濕度為75%~95%時,是霉菌生長的良好條件。所以,如果通風不好將會加快霉菌的生長速度。霉菌中含有大量的水分,使設備的絕緣性能將大大降低。對一些多孔的絕緣材料,霉菌根部還能深入到材料的內部,造成絕緣擊穿。霉菌的代謝過程中所分泌出的酸性物質與絕緣相互作用,使設備絕緣性能下降。(三)潮濕凝露現象-濕度與金屬銹蝕:潮濕空氣將使電力設備中的導電金屬,導磁硅鋼片,以及金屬外殼銹蝕。將降低設備的性能和使用壽命,甚至造成電氣故障。
項目實施意義:
空氣濕度與人們的生產、生活息息相關,身體健康、各類電子設備、溫室大棚等。雖然目前市面上已有單一的溫度控制、單一的濕度控制,單一的風雨、光照,pm2.5,但目前市面上未曾發現有把以上種種融為一體的產品,本項目力求在這方面有所突破,造福人類。若產品研制成功,將具有廣闊的應用市場。
二、系統各模塊組成
此次設計的智能開窗系統主要包括STC89C52RC、自動開窗機、風雨傳感器、SIM800A短信模塊、DHT11溫濕度傳感器、SDS011PM2.5/PM10傳感器和24V/5V直流開關電源等。
三、系統組成
智能開窗系統有三個部分組成,前端采集、核心處理器、顯示和執行。其中,DHT11溫濕度傳感器負責檢測室內外的溫濕度,風速/雨量傳感器負責對室外的空氣情況進行監控;單片機負責對各個模塊進行控制和對傳感器傳輸來的數據進行處理分析和顯示;系統執行模塊依靠自動開窗機和LCD1602顯示模塊組成,當單片機內部對數據進行處理比較后,判斷當前狀態是否需要開窗或關窗;以及是否需要開啟除濕機、換氣扇,然后發送相應的指令到對應的模塊,同時,單片機把當前室內外溫濕度數據傳輸給LCD1602,把數據直觀的顯示出來,系統工作的系統框圖如圖3-1所示。
四、主要創新點
(1)并創新性的將除濕機、換氣扇加入系統,以實現對空氣質量的監測與調節。
(2)關窗條件實行優先級設定,當最高優先級的條件達到,則立即關窗,不相應其他條件的開窗信號。
(3)能同時監測室內外溫濕度,方便數據的對比。
(4)能把檢測來的室內外溫度數據數據通過顯示屏直觀的顯示出來,方便用戶觀測。
(5)整款產品接線布局簡單完美,減少安全隱患的發生,內部清晰可見。