基于单片机的空气净化系统在矿区的应用研究

马德明

（兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 730207）

在社会经济的快速发展的同时，不可避免的带来了生态环境的污染，而人们生活水平的不断提高，也使得人们越来越关注生活环境质量。近几年来，空气也因为人们生活水平的提高越来越被人们关注，因此便出现了一系列新型空气净化产品。随着空气质量问题的出现，企业对工作人员工作环境中的空气质量也有了一定程度的重视，并根据实际情况开始引进符合自身的空气净化产品，而矿区作为一个空气污染程度较大的工作场所，自然而然引进了基于单片机的空气净化系统，从根本上解决了工作人员呼吸不到新鲜空气的问题，在提升空气质量的同时也有利于推动矿产行业的快速发展。

1 基于单片机的空气净化系统

近年来，随着人们生活质量的逐渐上升，对于生活环境高度重视起来，而空气污染则是环境污染中重要的一部分，空气中存在的细菌、颗粒物等污染物都能够对人体造成严重的危害，因此空气污染问题也是被人们越来越关注[1]。

1.1 空气净化系统的定义

基于单片机的空气净化系统能够在一定程度上对室内的空气进行净化，空气净化系统也叫做新风系统，是由送风系统和排风系统组成的，其主要工作原理是将室内的污浊空气排出，并由室外引进新鲜的空气，从而达到为室内24小时持续提供洁净空气环境的目的[2]。相比空气净化器来说，空气净化系统更适合应用于类似于矿区等工业或者大面积办公区使用。

1.2 空气净化系统的分类

基于单片机的空气净化系统可以分为单向流空气净化系统、双向流空气净化系统和地送风空气净化系统三种，不同分类的空气净化系统虽然都能够对空气环境起到一定的净化的作用，但却适用于不同的地方。

（1）单向流空气净化系统。单向流空气净化系统主要由风机、进风口、排风口以及各种管道和接头组成，其是在机械式通风系统的基础上发展的多元化新型通风系统，单向流空气净化系统是在室内安装一个排风口风机，当风机运行时，排风口能够将室内浑浊的空气排出外面，然后在室内形成了一定大小的负压区，这时室外的新鲜空气将在室内的负压作用下全部涌向室内，从而达到净化室内空气的目的，不过该系统只适用于空间较小的地方，空间较大的区域负压区的作用不够明显，无法达到净化空气的目的。

（2）双向流空气净化系统。双向流空气净化系统对于单向流空气净化系统来说只是在其基础上增加了一个进风口的风机，在双向流空气净化系统的设计中，进风口在进风风机的作用下不断从室外吸进新鲜空气，而另一方排风口则在排风风机的作用下将室内的浑浊空气全部排到室外，这样一吸一排的设置则能够快速的将室内浑浊空气净化成清新空气，而且两个风机的阀门还能够调节其作用的速度，从根本上能够满足人们日常生活中对新鲜空气的需求[3]。

（3）地送风系统。除去单向流和双向流空气净化系统外，还有一种地送风系统，其主要是将进风口安装到地板或者墙底部，而后室外空气将由进风口吸取进来，新鲜空气在地板上逐渐扩散开，然后由下而上将室内原本的浑浊空气顶到上方顺着房顶提前安装好的排风口排出去。

地送风系统常被应用于人数较多空间适中的办公场所，因为其更换空气的风速比较小，范围面积也比较广，且没有大的涡流，能够使室内空气一直保证在一定水平度上，不会出现太大的变动，从而达到给人们带来凉快的清新空气的同时减小空气更换过程中对人们影响的目的。

1.3 基于单片机的空气净化系统

单片机指的是一种集成电路芯片，相当于将一个计算机系统集成到一个芯片上，而空气净化系统则是将各个设备之间的运行程序载入到单片机上，单片机根据特定的指令对空气净化的各类设备发出信号，从而达到利用单片机控制空气净化系统正常运行的目的。

2 基于单片机的空气净化系统在矿区应用的作用

基于单片机的空气净化系统常被应用于一些空气较为浑浊的面积范围比较大的工作场所，一方面是因为空气净化系统在该类场所净化空气的效率比较高，另一方面则是因为空气净化系统的成本较低，而矿区作为一个空气内富含有害细菌、病毒等悬浮颗粒的场所，基于单片机的空气净化系统在矿区内的应用则能够起到极其重要的作用。

2.1 提高矿区空气清洁度

因为矿区属于重工业产区，空气中灰尘较多，对人们的身体健康能够造成严重的威胁，而基于单片机的空气净化系统则对去除灰尘有着很大的作用，能够最大程度上减少空气中的悬浮颗粒，而且还能够去除矿区内空气中的有害气体，让原本浑浊的空气在空气净化系统的作用下不断的更换新鲜空气。空气净化系统能够保证矿区内时刻处于通风状态，让工人在工作的同时也能够时刻呼吸到新鲜的空气，而不是在满是灰尘的空气中工作，从一定程度上讲，空气净化系统不仅仅是提高了整个矿区的空气清洁度，还提高了工人们的工作效率并减少了其生病的可能性，在增加了生产效率的同时也推动了矿产行业的发展。

2.2 过滤空气中的危害物

矿区主要的工作便是采矿，而采矿则会制造出大量的灰尘等有害物质，使得空气变得特别浑浊，对人体有着较大程度的伤害，而空气净化系统在矿区的应用则能够对工作人员的身体健康起到一定的保护作用，采矿所生产出来的灰尘也会随着空气净化系统的风流从排风口排到矿区外面，新鲜空气则从进风口吸取进来，空气中的各种悬浮颗粒等危害物也全部随着空气的更换而涌向了矿区外面，从而保证了矿区内空气的安全程度，减少了工作人员对于空气中危害物的吸收。

2.3 有效防御呼吸道被感染

空气净化系统能够将矿区内出现的灰尘立马通风到矿区外，保证了空气中有害物质的减少，而在矿区工作的工人由于长期接触浑浊的空气，所以身体都不是很健康，工人都或多或少的有着一些呼吸道的不适，而如若矿区没有空气净化系统，不能够保证空气清洁程度，则工人随着被浑浊空气中有害微生物的不断侵袭，自身的免疫力逐渐下降，让呼吸道甚至是肺部出现感染以及其它的相关疾病，不仅会对工人的身体健康造成影响，还会使矿区增加生产成本，降低生产效率，从根本上缩减了整体收益。

而空气净化系统的存在则能够很好的保证空气的清洁度，降低了污染物入侵工人呼吸的频率，最大程度上减少了工人们呼吸道或者肺部等器官被污浊空气感染的可能性，让工人们能够在呼吸畅快的新鲜空气环境中更好的工作。

3 基于单片机的空气净化系统在矿区应用的具体措施

矿区空气净化系统包含了向井下各个作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的作用，而空气净化系统是否合理则对整个矿区通风状况的好坏和能否保障矿井安全生产都起着重要的作用，因此空气净化系统在矿区的应用之中一定要保证安全性和稳定性。

3.1 做好空气净化系统的日常维护

矿区的空气净化系统应当配备专门的日常维护管理人员，该人员要熟知空气净化系统使用过程中的相关知识，做好空气净化系统各个设备的日常维护，确保空气净化系统的持续进行。维护人员要随时注意空气净化系统各个设备的使用状况，定期对不同设备进行巡视检查，一旦发生设备损坏的情况要做到及时上报维修，避免出现矿区空气不流通的现象，达到保证工作人员工作环境安全健康的目的。

而且在矿区出现火灾等突发情况的时候，空气净化系统的维护管理人员也应该根据实际情况调整风向以及风速的大小，一方面防止火灾烟雾的扩散，另一方面保护避灾路线、火灾救灾路线，为工作人员的撤退和灭火救灾工作争取足够的时间。

3.2 善于利用空气净化系统，加强矿区瓦斯管理

矿区内最容易发生且最危险的问题便是瓦斯泄露，当空气中存在大量的瓦斯等有害气体时候，不仅会对工作人员的身体造成严重的危害，当出现火苗的时候，还会引起瓦斯的爆炸，从而造成更加严重的后果。因此，矿区一方面要加强对于瓦斯的管理，瓦斯检察员要做到认真负责，及时对工作相关内容进行检测，发现问题的同时要及时上报并进行相应处理；另一方面则要善于利用空气净化系统，当发现瓦斯聚集时，引导风流动向，利用局部通风机将聚集的瓦斯分散开而后进行排除，确保矿区的绝对安全。

3.3 加强对工作人员的安全培训，提高安全意识

为了保证空气净化系统的安全运行矿区也要对工作人员进行必要的讲解与培训，利用不同方式对矿区工作人员讲明空气净化系统的安全性，让工作人员充分认识到矿井工作中通风的重要性和必要性，并禁止非空气净化系统管理人员靠近相关设备，避免空气净化系统中意外事故的发生。

4 结语

总而言之，基于单片机的空气净化系统在矿区的应用中能够起到极其重要的作用，但同时矿区也要把控好空气净化系统日常的使用措施，确保其在安全可靠的环境下为矿区做出更多的贡献。同时，随着人们对于空气质量的愈加重视，空气净化系统也有着越来越广阔的应用前景，但在面对无限机遇的同时，空气净化系统也面临着新的挑战，只有不断的更新自身的技术，才能够达到满足越来越多用户要求的目的。