基于單片機的空氣凈化系統在礦區的應用研究

馬德明

（蘭州石化職業技術大學，甘肅 蘭州 730207）

在社會經濟的快速發展的同時，不可避免的帶來了生態環境的污染，而人們生活水平的不斷提高，也使得人們越來越關注生活環境質量。近幾年來，空氣也因為人們生活水平的提高越來越被人們關注，因此便出現了一系列新型空氣凈化產品。隨著空氣質量問題的出現，企業對工作人員工作環境中的空氣質量也有了一定程度的重視，并根據實際情況開始引進符合自身的空氣凈化產品，而礦區作為一個空氣污染程度較大的工作場所，自然而然引進了基于單片機的空氣凈化系統，從根本上解決了工作人員呼吸不到新鮮空氣的問題，在提升空氣質量的同時也有利于推動礦產行業的快速發展。

1 基于單片機的空氣凈化系統

近年來，隨著人們生活質量的逐漸上升，對于生活環境高度重視起來，而空氣污染則是環境污染中重要的一部分，空氣中存在的細菌、顆粒物等污染物都能夠對人體造成嚴重的危害，因此空氣污染問題也是被人們越來越關注[1]。

1.1 空氣凈化系統的定義

基于單片機的空氣凈化系統能夠在一定程度上對室內的空氣進行凈化，空氣凈化系統也叫做新風系統，是由送風系統和排風系統組成的，其主要工作原理是將室內的污濁空氣排出，并由室外引進新鮮的空氣，從而達到為室內24小時持續提供潔凈空氣環境的目的[2]。相比空氣凈化器來說，空氣凈化系統更適合應用于類似于礦區等工業或者大面積辦公區使用。

1.2 空氣凈化系統的分類

基于單片機的空氣凈化系統可以分為單向流空氣凈化系統、雙向流空氣凈化系統和地送風空氣凈化系統三種，不同分類的空氣凈化系統雖然都能夠對空氣環境起到一定的凈化的作用，但卻適用于不同的地方。

（1）單向流空氣凈化系統。單向流空氣凈化系統主要由風機、進風口、排風口以及各種管道和接頭組成，其是在機械式通風系統的基礎上發展的多元化新型通風系統，單向流空氣凈化系統是在室內安裝一個排風口風機，當風機運行時，排風口能夠將室內渾濁的空氣排出外面，然后在室內形成了一定大小的負壓區，這時室外的新鮮空氣將在室內的負壓作用下全部涌向室內，從而達到凈化室內空氣的目的，不過該系統只適用于空間較小的地方，空間較大的區域負壓區的作用不夠明顯，無法達到凈化空氣的目的。

（2）雙向流空氣凈化系統。雙向流空氣凈化系統對于單向流空氣凈化系統來說只是在其基礎上增加了一個進風口的風機，在雙向流空氣凈化系統的設計中，進風口在進風風機的作用下不斷從室外吸進新鮮空氣，而另一方排風口則在排風風機的作用下將室內的渾濁空氣全部排到室外，這樣一吸一排的設置則能夠快速的將室內渾濁空氣凈化成清新空氣，而且兩個風機的閥門還能夠調節其作用的速度，從根本上能夠滿足人們日常生活中對新鮮空氣的需求[3]。

（3）地送風系統。除去單向流和雙向流空氣凈化系統外，還有一種地送風系統，其主要是將進風口安裝到地板或者墻底部，而后室外空氣將由進風口吸取進來，新鮮空氣在地板上逐漸擴散開，然后由下而上將室內原本的渾濁空氣頂到上方順著房頂提前安裝好的排風口排出去。

地送風系統常被應用于人數較多空間適中的辦公場所，因為其更換空氣的風速比較小，范圍面積也比較廣，且沒有大的渦流，能夠使室內空氣一直保證在一定水平度上，不會出現太大的變動，從而達到給人們帶來涼快的清新空氣的同時減小空氣更換過程中對人們影響的目的。

1.3 基于單片機的空氣凈化系統

單片機指的是一種集成電路芯片，相當于將一個計算機系統集成到一個芯片上，而空氣凈化系統則是將各個設備之間的運行程序載入到單片機上，單片機根據特定的指令對空氣凈化的各類設備發出信號，從而達到利用單片機控制空氣凈化系統正常運行的目的。

2 基于單片機的空氣凈化系統在礦區應用的作用

基于單片機的空氣凈化系統常被應用于一些空氣較為渾濁的面積范圍比較大的工作場所，一方面是因為空氣凈化系統在該類場所凈化空氣的效率比較高，另一方面則是因為空氣凈化系統的成本較低，而礦區作為一個空氣內富含有害細菌、病毒等懸浮顆粒的場所，基于單片機的空氣凈化系統在礦區內的應用則能夠起到極其重要的作用。

2.1 提高礦區空氣清潔度

因為礦區屬于重工業產區，空氣中灰塵較多，對人們的身體健康能夠造成嚴重的威脅，而基于單片機的空氣凈化系統則對去除灰塵有著很大的作用，能夠最大程度上減少空氣中的懸浮顆粒，而且還能夠去除礦區內空氣中的有害氣體，讓原本渾濁的空氣在空氣凈化系統的作用下不斷的更換新鮮空氣?？諝鈨艋到y能夠保證礦區內時刻處于通風狀態，讓工人在工作的同時也能夠時刻呼吸到新鮮的空氣，而不是在滿是灰塵的空氣中工作，從一定程度上講，空氣凈化系統不僅僅是提高了整個礦區的空氣清潔度，還提高了工人們的工作效率并減少了其生病的可能性，在增加了生產效率的同時也推動了礦產行業的發展。

2.2 過濾空氣中的危害物

礦區主要的工作便是采礦，而采礦則會制造出大量的灰塵等有害物質，使得空氣變得特別渾濁，對人體有著較大程度的傷害，而空氣凈化系統在礦區的應用則能夠對工作人員的身體健康起到一定的保護作用，采礦所生產出來的灰塵也會隨著空氣凈化系統的風流從排風口排到礦區外面，新鮮空氣則從進風口吸取進來，空氣中的各種懸浮顆粒等危害物也全部隨著空氣的更換而涌向了礦區外面，從而保證了礦區內空氣的安全程度，減少了工作人員對于空氣中危害物的吸收。

2.3 有效防御呼吸道被感染

空氣凈化系統能夠將礦區內出現的灰塵立馬通風到礦區外，保證了空氣中有害物質的減少，而在礦區工作的工人由于長期接觸渾濁的空氣，所以身體都不是很健康，工人都或多或少的有著一些呼吸道的不適，而如若礦區沒有空氣凈化系統，不能夠保證空氣清潔程度，則工人隨著被渾濁空氣中有害微生物的不斷侵襲，自身的免疫力逐漸下降，讓呼吸道甚至是肺部出現感染以及其它的相關疾病，不僅會對工人的身體健康造成影響，還會使礦區增加生產成本，降低生產效率，從根本上縮減了整體收益。

而空氣凈化系統的存在則能夠很好的保證空氣的清潔度，降低了污染物入侵工人呼吸的頻率，最大程度上減少了工人們呼吸道或者肺部等器官被污濁空氣感染的可能性，讓工人們能夠在呼吸暢快的新鮮空氣環境中更好的工作。

3 基于單片機的空氣凈化系統在礦區應用的具體措施

礦區空氣凈化系統包含了向井下各個作業地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的作用，而空氣凈化系統是否合理則對整個礦區通風狀況的好壞和能否保障礦井安全生產都起著重要的作用，因此空氣凈化系統在礦區的應用之中一定要保證安全性和穩定性。

3.1 做好空氣凈化系統的日常維護

礦區的空氣凈化系統應當配備專門的日常維護管理人員，該人員要熟知空氣凈化系統使用過程中的相關知識，做好空氣凈化系統各個設備的日常維護，確?？諝鈨艋到y的持續進行。維護人員要隨時注意空氣凈化系統各個設備的使用狀況，定期對不同設備進行巡視檢查，一旦發生設備損壞的情況要做到及時上報維修，避免出現礦區空氣不流通的現象，達到保證工作人員工作環境安全健康的目的。

而且在礦區出現火災等突發情況的時候，空氣凈化系統的維護管理人員也應該根據實際情況調整風向以及風速的大小，一方面防止火災煙霧的擴散，另一方面保護避災路線、火災救災路線，為工作人員的撤退和滅火救災工作爭取足夠的時間。

3.2 善于利用空氣凈化系統，加強礦區瓦斯管理

礦區內最容易發生且最危險的問題便是瓦斯泄露，當空氣中存在大量的瓦斯等有害氣體時候，不僅會對工作人員的身體造成嚴重的危害，當出現火苗的時候，還會引起瓦斯的爆炸，從而造成更加嚴重的后果。因此，礦區一方面要加強對于瓦斯的管理，瓦斯檢察員要做到認真負責，及時對工作相關內容進行檢測，發現問題的同時要及時上報并進行相應處理；另一方面則要善于利用空氣凈化系統，當發現瓦斯聚集時，引導風流動向，利用局部通風機將聚集的瓦斯分散開而后進行排除，確保礦區的絕對安全。

3.3 加強對工作人員的安全培訓，提高安全意識

為了保證空氣凈化系統的安全運行礦區也要對工作人員進行必要的講解與培訓，利用不同方式對礦區工作人員講明空氣凈化系統的安全性，讓工作人員充分認識到礦井工作中通風的重要性和必要性，并禁止非空氣凈化系統管理人員靠近相關設備，避免空氣凈化系統中意外事故的發生。

4 結語

總而言之，基于單片機的空氣凈化系統在礦區的應用中能夠起到極其重要的作用，但同時礦區也要把控好空氣凈化系統日常的使用措施，確保其在安全可靠的環境下為礦區做出更多的貢獻。同時，隨著人們對于空氣質量的愈加重視，空氣凈化系統也有著越來越廣闊的應用前景，但在面對無限機遇的同時，空氣凈化系統也面臨著新的挑戰，只有不斷的更新自身的技術，才能夠達到滿足越來越多用戶要求的目的。