【入围计划】制作家庭空气质量监测和自动反应系统

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【灵感起源】

空气质量问题对我们生活的影响越来越大,对于有过敏性鼻炎的我来说,空气质量差就意味着不断的打喷嚏流鼻涕。

有时候在家里想要通风,却不知道现在外面的空气质量会不会引发鼻炎大发作。

有时候忘了关窗户,雾霾来的时候即使在家中也无处可藏。

有时候想知道空气质量怎么样,看看气象局给的空气质量数据却觉得不太可信。

有时候想出门,却不知道外面温度如何,空气如何,没法决定穿什么样的衣服,带不带口罩。

因此,作为伪技术宅的我就想自己在家中测试空气质量,并根据测得的数据做出反应。

【背景知识】

空气质量的好坏反映了空气污染程度,它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染的污染物有:烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物(PM2.5)、细颗粒物(PM10)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等,其中颗粒物是导致近年来备受关注的雾霾问题的罪魁祸首。颗粒物的直径越小,进入呼吸道的部位越深。10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,5微米直径的可进入呼吸道的深部,2微米以下的可100%深入到细支气管和肺泡。通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为PM10,又称为可吸入颗粒物或飘尘,而粒径小于2.5微米的颗粒物被称为PM2.5。可吸入颗粒物被人吸入后,会累积在呼吸系统中,引发许多疾病。对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统,诱发哮喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病,降低肺功能等。因此,对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群,风险是较大的。

目前,人们了解空气质量现状局限于目测,以及气象局提供的空气质量数据。气象局的监测站零散地分布在城市的一些角落,数量很少(我所在的城市只有七个监测站,离我家都很远),数据更新不够及时,并不能作为我们做决定的可靠信息来源。目前,家庭空气质量监测局限于装修甲醛含量检测,成本较高,难以做到实时监测和记录。家庭空气净化器虽然可以检测PM2.5的含量,但并不能同时检测和记录室内外温度、湿度、二氧化碳含量等同样对空气质量影响很大的数据。

相关资料:http://www.pm25.com/news/490.html

http://www.pm25.com/news/119.html

【关于我】

我是电气工程及其自动化专业的大一学生,喜欢一切与电有关的东西,喜欢做一些小发明。

【我的目标】

制作家庭空气质量监测和自动反应系统。

功能:

  1. 实时监测室内温度、湿度、气压、二氧化碳浓度。
  2. 实时监测室外温度、粉尘含量。
  3. 自动按时记录上述监测值。
  4. 自动将监测值上传到云服务器,通过手机软件查看实时数据和监测记录曲线图。
  5. 根据监测数据给出一些建议,如什么时候适合开窗通风,穿什么样的衣服,需不需要戴口罩。
  6. 根据监测数据做出自动反应,如空气质量迅速变差时自动关闭窗户,并将警告发送到手机上。
  7. 在手机上分享自己家中的空气质量。
  8. 使用太阳能电池辅助供电。

量化目标:2015年5月前,我将设计制作家庭空气质量监测系统,编写1份完整的制作教程,撰写1篇呼吁关注自己身边的空气质量和科学防护的科普文章。

模块框图:

【我的时间表】

2015年3月:完成各个模块的调试,制作出作品雏形。同时制作手机客户端。

2015年4月:做出基本实物,完善功能,完善手机客户端。

2015年5月:在网络上分享成果,撰写制作指南,帮助同样有需要的人制作自己的空气质量监测系统。

【为什么选择我】

空气质量在不知不觉间影响着我们的健康,但很多人依然不了解科学的防护方法,盲目的防护或许比空气质量本身对人的健康影响更大,比如很久不开窗通风,室内的二氧化碳含量会变得很高,让人头晕。这个空气质量监测系统的目的就在于用具体的数据告诉你室内和室外的空气如何,从而做出科学的选择。

我是自动化专业的学生,我已经制作出这个系统的一些基本模块,如室外传感器模块,现在在调试。只不过因为使用的是光学的粉尘传感器,所以数据的准确度不太高。所以我需要资金来完善我的传感器模块,让监测数据尽可能准确。

【我的预算】

2000元

包括:

电子元件和传感器:1000元

相关仪器、工具:500元

宣传及其他:500元

【我需要的支持】

我需要果壳网帮助我宣传家庭空气质量监测这个想法,让更多的人认识到了解自己身边的空气的重要性。

我需要一些专业的空气质量检测仪器以校准我的空气质量传感器。

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