基于无线传感器网络的温室CO_2浓度监控系统

设计了一种温室二氧化碳(CO_2)浓度监控系统,该系统由传感器节点、CO_2浓度调控节点、无线通信网络和上位机软件平台构成。采用红外CO_2测量模块S300作为传感器节点的核心模块对温室CO_2浓度进行实时测量,并将采集到的CO_2浓度、温湿度、光照等环境信息通过无线网络传输至上位机软件平台,实现了对温室环境的远程监控。上位机软件平台对采集到的环境参数进行处理、信息网络同步,并通过模糊PID算法对温室内CO_2浓度进行智能调节。在通信过程中,传感器节点实时采集接收信号强度(RSSI),在保证数据传输质量的同时有效调整无线发射功率以延长节点寿命。在实验室条件下配备了标准浓度的CO_2气体样品对设计的传感器节点性能进行了标定和表征,结果显示,该传感器对CO_2体积分数的检测下限小于5×10^(-5);对体积分数为3×10^(-4)和6.5×10^(-4)的CO_2气体样品分别进行了10 h的长期测量,相对波动小于2.6%。将该监测系统在吉林省长春市双阳区奢岭镇国信采摘园进行了现场调控试验,试验温室面积为640 m^2,设定温室中CO_2的目标体积分数为8×10^(-4),经调控后温室中CO_2体积分数的波动范围约为(8±0.42)×10^(-4)。该CO_2监测系统具有小型化、高性价比、高测量精度等优势,实现了信息的智能化管理与远程同步,以及温室内CO_2浓度的智能调控。

室内CO2泄漏扩散实验系统设计

为了进行自然通风条件下的室内CO2泄漏扩散模拟实验,设计并建造了一间小型实验舱及配套实验系统.CO2浓度传感器采用COZIR-WX-20%高速传感器,通过组态王开发上位机控制传感器工作及数据.测试结果表明,此系统可满足自然通风条件下的CO2泄漏扩散模拟实验的实验条件要求.

基于变频技术的新风风机研究

本设计针对公共建筑中央空调新风机组能耗高、室内空气品质差等缺点,采用CO_2浓度传感器实时检测室内CO_2浓度,将测得的CO_2浓度梯度传递给PLC控制器,通过PLC将CO_2浓度梯度信号转化为电信号来控制变频风机的转速和机组负荷,调节新风量以达到节能的效果。传统中央空调定新风量系统相比具有明显的创新:根据室内CO_2浓度作为衡量指标来确定室内空气新风量,既可以满足室内人员对空气品质的要求又可以减少风机和制冷机组的能耗,避免了空调主机制冷过多的新风,从而减少用电量。