描述

背景

二氧化碳 (CO2) 是燃燒的副產(chǎn)品，也是生物體代謝過(guò)程的結(jié)果。由于二氧化碳是人體新陳代謝的結(jié)果，因此建筑物內(nèi)的濃度通常用于指示是否向空間供應(yīng)了足夠的新鮮空氣。中到高濃度的二氧化碳會(huì)導(dǎo)致頭痛和疲勞，而較高濃度的二氧化碳會(huì)導(dǎo)致惡心、頭暈和嘔吐。在極高濃度下會(huì)發(fā)生意識(shí)喪失。在室溫下，二氧化碳是一種無(wú)色、無(wú)味、微酸性、不易燃?xì)怏w。二氧化碳是正常細(xì)胞功能的副產(chǎn)品，通過(guò)呼出的空氣從體內(nèi)排出。燃燒化石燃料時(shí)也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳

室內(nèi)二氧化碳影響我們健康的主要方式是通過(guò)我們的大腦。隨著房間內(nèi)二氧化碳含量的增加，氣體開(kāi)始排擠氧氣。二氧化碳被認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單的窒息劑，因?yàn)樗鼤?huì)減少我們從每次呼吸中吸收的氧氣量。如果室內(nèi)二氧化碳水平過(guò)高（約 40, 000 ppm），您的生命可能會(huì)處于危險(xiǎn)之中。

在我們更可能經(jīng)歷的水平（1000-5000 ppm），健康影響更微妙。大約 1000 ppm，一個(gè)非常常見(jiàn)的室內(nèi)水平，您將開(kāi)始感到疲勞、嗜睡，并且可能難以集中注意力。您可能還會(huì)發(fā)現(xiàn)睡覺(jué)不舒服，空氣會(huì)感到悶熱。隨著長(zhǎng)時(shí)間接觸和注意力的增加，您可能會(huì)出現(xiàn)頭痛并感到身體不適。

揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC) 是許多室內(nèi)源釋放的氣體。大多數(shù)揮發(fā)性有機(jī)化合物在室內(nèi)空氣中的濃度高于室外空氣。揮發(fā)性有機(jī)化合物包括多種化學(xué)物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致眼睛、鼻子和喉嚨發(fā)炎、呼吸短促、頭痛、疲勞、惡心、頭暈和皮膚問(wèn)題。較高的濃度可能會(huì)刺激肺部，并損害肝臟、腎臟或中樞神經(jīng)系統(tǒng)。長(zhǎng)期接觸還可能對(duì)肝臟、腎臟或中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損害

解決方案

世衛(wèi)組織透露，Covid-19 通過(guò)飛沫傳播，也就是感染冠狀病毒的人咳嗽或打噴嚏時(shí)濺出的唾液。一名大型 Covid-19 患者噴灑的液滴直徑為 0.125 微米，因此它不夠輕，無(wú)法在空氣中停留很長(zhǎng)時(shí)間。最遠(yuǎn)的，投擲距離大概一兩米。顆粒會(huì)在最終落到患者周?chē)矬w表面之前短暫漂浮。沒(méi)有證據(jù)表明空氣傳播可以在自然環(huán)境中發(fā)生。這就是為什么洗手是預(yù)防感染 Covid-19 的主要建議。另一方面，在產(chǎn)生氣溶膠的醫(yī)院的醫(yī)療程序中，空氣傳播是可能的。解釋很簡(jiǎn)單。世衛(wèi)組織新發(fā)疾病和人畜共患病股負(fù)責(zé)人 Maria Van Kerkhove 博士說(shuō)，由于醫(yī)療程序，冠狀病毒飛沫顆粒會(huì)變成氣溶膠，這是一種可以在空氣中持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的細(xì)小顆粒。IAQD 記錄并收集溫度、濕度、二氧化碳濃度和總揮發(fā)性有機(jī)化合物，以實(shí)時(shí)監(jiān)控房間。

?

?

然后，這些數(shù)據(jù)可以成為進(jìn)一步處理和/或?qū)嵺`以改善潔凈室滅菌的基礎(chǔ)。IAQD 技術(shù)基于物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 與智能傳感器集成，能夠收集數(shù)據(jù)以在醫(yī)院和教室每天進(jìn)行監(jiān)控。可設(shè)置監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)，監(jiān)測(cè)結(jié)果也可直接連接并實(shí)際記錄在云數(shù)據(jù)庫(kù)中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)更新二氧化碳和揮發(fā)性有機(jī)化合物的信息。該項(xiàng)目的技術(shù)核心是現(xiàn)在通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)影響空氣質(zhì)量的物理量，以及工作空間、病房和學(xué)校等房間內(nèi)的環(huán)境條件之間的關(guān)系。

?

節(jié)點(diǎn)傳感器（變送器）

?

?

物聯(lián)網(wǎng) HC-12 網(wǎng)關(guān)

?

由Arduino Nano和ESP8266 Wemos組成的網(wǎng)絡(luò)傳感器系統(tǒng)作為網(wǎng)關(guān)和互聯(lián)網(wǎng)連接用于測(cè)量房間內(nèi)的二氧化碳、總揮發(fā)性有機(jī)化合物、溫度和濕度傳感器模塊，以確保消毒。通信協(xié)議中使用的數(shù)據(jù)傳輸是消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸 (MQTT)，其中傳感器連接到使用 arduino IDE 編程編程的網(wǎng)關(guān)。通過(guò)使用 MQTT 協(xié)議，可以在微控制器、網(wǎng)關(guān)和移動(dòng)應(yīng)用程序或計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行無(wú)線通信。

?

物聯(lián)網(wǎng)云

?

?

測(cè)量數(shù)據(jù)由連接到 IoT 模塊微控制器的 4 個(gè)傳感器部件組成，稱為網(wǎng)絡(luò)傳感器、Node-RED、谷歌云、使用 influxdb 的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、可視化和計(jì)算建模。然后可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到云服務(wù)并存儲(chǔ)在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的傳感器數(shù)據(jù)可用于實(shí)時(shí)可視化過(guò)程。要進(jìn)行計(jì)算建模，可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中訪問(wèn)傳感器數(shù)據(jù)。

?

?

?