昆侖海岸新風(fēng)系統(tǒng)傳感器應(yīng)用方案

一、背景    

     近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加速，城市空氣質(zhì)量顯著下滑，這一現(xiàn)象促使公眾對(duì)居住空間的空氣質(zhì)量及整體生活品質(zhì)的關(guān)注度急劇上升。特別是疫情的影響、沙塵暴、霧霾天氣的頻發(fā)，極大地提升了人們對(duì)空氣凈化及健康呼吸環(huán)境的迫切需求，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)了空氣凈化設(shè)備市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)。新風(fēng)系統(tǒng)作為當(dāng)前市場(chǎng)上的熱門產(chǎn)品，正迅速在大城市的各類室內(nèi)空間占據(jù)一席之地，從高端住宅到商業(yè)場(chǎng)所，其普及率不斷攀升，并逐漸展現(xiàn)出向普通家庭普及的強(qiáng)勁勢(shì)頭。

二、項(xiàng)目要求

新風(fēng)系統(tǒng)旨在為室內(nèi)空間提供持續(xù)清新、舒適的空氣環(huán)境，通過(guò)引入室外新風(fēng)并進(jìn)行凈化、調(diào)節(jié)處理，同時(shí)排出室內(nèi)污濁空氣，保障室內(nèi)空氣質(zhì)量符合人體健康及舒適需求。本方案中的各類傳感器作為新風(fēng)系統(tǒng)的“感知器官”，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)外空氣參數(shù)，為系統(tǒng)精準(zhǔn)運(yùn)行提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持，確保新風(fēng)系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際需求智能化調(diào)控。

三、硬件系統(tǒng)

3.1 傳感器采集系統(tǒng)

3.1.1 溫濕度傳感器 （JWSK系列）

●高精度的溫濕度傳感器，溫度精度在±0.5℃以內(nèi)，濕度精度在±3%RH 以內(nèi)，以確保能夠準(zhǔn)確反映室內(nèi)微小的溫濕度變化，滿足舒適性控制需求。

● 應(yīng)具備快速響應(yīng)特性，響應(yīng)時(shí)間小于15秒，以便及時(shí)跟蹤環(huán)境溫濕度波動(dòng)，如人員活動(dòng)、設(shè)備散熱等引起的溫度變化。

● 傳感器在長(zhǎng)期使用過(guò)程中性能穩(wěn)定，減少校準(zhǔn)頻率，具備良好的抗干擾能力，不受電磁場(chǎng)等外界因素影響。

● 均勻分布在各個(gè)功能區(qū)域，安裝高度一般在離地面1.5-2米處，此高度與人的活動(dòng)區(qū)域接近，能精準(zhǔn)反映人體感受的溫濕度環(huán)境。避免安裝在靠近門窗、熱源（如空調(diào)出風(fēng)口、暖氣片）或冷源（如冰箱）等直接影響測(cè)量準(zhǔn)確性的位置。通風(fēng)良好、不受陽(yáng)光直射且能代表環(huán)境的位置，確保采集到真實(shí)的室內(nèi)外溫濕度數(shù)據(jù)用于新風(fēng)預(yù)處理。

3.1.2 空氣質(zhì)量傳感器KL-PM2.5系列     

● 能夠綜合檢測(cè)多種常見空氣污染物，如 PM2.5、PM10、甲醛、TVOC（總揮發(fā)性有機(jī)化合物）等。對(duì)于顆粒物檢測(cè)，精度應(yīng)達(dá)到微克每立方米級(jí)別；對(duì)于有害氣體檢測(cè)，靈敏度要高，能精準(zhǔn)識(shí)別低濃度污染。

● 選用激光散射原理檢測(cè)顆粒物，具有精度高、響應(yīng)快、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)；對(duì)于甲醛和 TVOC，可采用電化學(xué)傳感器或半導(dǎo)體傳感器，結(jié)合先進(jìn)的信號(hào)處理算法，補(bǔ)償環(huán)境因素干擾，提高測(cè)量準(zhǔn)確性。

● 具備自動(dòng)清潔功能，如通過(guò)空氣吹掃或?yàn)V網(wǎng)保護(hù)，防止灰塵堆積影響傳感器性能，延長(zhǎng)使用壽命，降低維護(hù)成本。

● 布置在人員長(zhǎng)時(shí)間停留的區(qū)域，距離地面1-1.5米，確保及時(shí)檢測(cè)人員呼吸的空氣質(zhì)量。同時(shí)在易產(chǎn)生異味和污染物的區(qū)域門口或通風(fēng)口附近也應(yīng)安裝，監(jiān)測(cè)污染物擴(kuò)散情況。在新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)出氣口附近，安裝感知室內(nèi)外空氣質(zhì)量差異，為新風(fēng)過(guò)濾處理提供依據(jù)。

3.1.3  二氧化碳傳感器（JQAW系列）

● 適合室內(nèi)環(huán)境的傳感器，一般為0-5000ppm，精度控制在±50ppm，滿足對(duì)室內(nèi)二氧化碳濃度精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)需求，確保空氣質(zhì)量符合人體健康標(biāo)準(zhǔn)。

  ● 二氧化碳濃度變化相對(duì)緩慢，但傳感器仍需具備較快響應(yīng)速度，響應(yīng)時(shí)間不超過(guò) 60秒，及時(shí)捕捉人員聚集、通風(fēng)不良等情況下濃度上升趨勢(shì)。

  ● 設(shè)備能夠滿足自動(dòng)校準(zhǔn)手動(dòng)校準(zhǔn)功能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。

  ● 安裝在在人員密集且相對(duì)封閉的空間，位置在離地面1.2-1.8米接近人體呼吸高度，能準(zhǔn)確反映人體呼出二氧化碳積聚情況，為通風(fēng)控制提供直接依據(jù)。在大型空間可多點(diǎn)分布式安裝，全面掌握二氧化碳分布差異。

3.1.4  差壓變送器 （JYB-DW系列）

● 根據(jù)新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)道壓力設(shè)計(jì)范圍，一般差壓測(cè)量范圍在0-1000Pa即可滿足需求，工業(yè)或大型商用建筑需依據(jù)具體通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整，確保涵蓋風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)節(jié)各階段壓力變化。

● 精度要求達(dá)到滿量程的±0.5%，具備良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，在不同環(huán)境溫度下以及長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行時(shí)，輸出信號(hào)準(zhǔn)確可靠，保障對(duì)風(fēng)道壓力監(jiān)測(cè)的精度，進(jìn)而確保風(fēng)量控制精準(zhǔn)。

● 由于安裝在風(fēng)道環(huán)境，設(shè)備需具備一定防塵、防水能力，避免侵入損壞，影響測(cè)量性能。

● 安裝在靠近風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)段和出風(fēng)段，測(cè)量新風(fēng)引入和排出時(shí)的風(fēng)道靜壓，了解風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)。確保取壓口垂直于氣流方向，采用配套的取壓管連接，取壓管管徑適中、內(nèi)壁光滑，減少壓力損失與紊流影響；同時(shí)做好密封，防止漏風(fēng)干擾測(cè)量。

● 過(guò)濾器前后用于監(jiān)測(cè)過(guò)濾器阻力變化，以判斷過(guò)濾器是否堵塞需要更換。取壓口分別位于過(guò)濾器迎風(fēng)面和背風(fēng)面，安裝牢固，避免震動(dòng)影響測(cè)量精度，通過(guò)差壓值實(shí)時(shí)掌握過(guò)濾器工作狀況，優(yōu)化維護(hù)周期。

四、數(shù)據(jù)采集與傳輸

4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 

采用分布式數(shù)據(jù)采集架構(gòu)，傳感器輸出模擬信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)（ Modbus RTU、RS485 ），便于長(zhǎng)距離傳輸與集中處理。采集頻率依據(jù)傳感器特性及系統(tǒng)控制需求設(shè)定，一般溫濕度、二氧化碳傳感器每30秒采集一次，空氣質(zhì)量傳感器根據(jù)污染物變化速率可設(shè)為10-30秒一次，差壓變送器實(shí)時(shí)采集風(fēng)道動(dòng)態(tài)壓力變化，采集間隔不超過(guò)5秒。

4.2 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)

利用有線與無(wú)線相結(jié)合的方式構(gòu)建穩(wěn)定傳輸網(wǎng)絡(luò)。在建筑物內(nèi)部，對(duì)于分布相對(duì)集中且布線方便的區(qū)域（如同一樓層），采用 RS485 總線進(jìn)行有線連接，將多個(gè)傳感器串聯(lián)至數(shù)據(jù)采集主機(jī)，具有抗干擾強(qiáng)、傳輸穩(wěn)定、成本低的優(yōu)勢(shì)；對(duì)于距離較遠(yuǎn)、布線困難或后期改造場(chǎng)景，如不同樓層間或分散的獨(dú)立空間，使用無(wú)線傳輸模塊（如Wi-Fi、LoRa、ZigBee 等），傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線模塊發(fā)送至集中網(wǎng)關(guān)，再接入新風(fēng)系統(tǒng)中控平臺(tái)。無(wú)線傳輸需確保網(wǎng)絡(luò)覆蓋全面、信號(hào)強(qiáng)度穩(wěn)定，加密傳輸保障數(shù)據(jù)安全，防止外界非法截獲與篡改。 

五、新風(fēng)系統(tǒng)智能控制策略

5.1 溫度控制 

當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定的舒適上限（夏季26℃）且室外溫度適宜時(shí)，新風(fēng)系統(tǒng)加大新風(fēng)引入量，利用自然冷源降溫；若室外溫度過(guò)高，則啟動(dòng)制冷模塊配合新風(fēng)循環(huán)，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度至目標(biāo)范圍。反之，在冬季當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定下限（20℃），且室外溫度高于室內(nèi)，引入經(jīng)過(guò)預(yù)熱的新風(fēng)提升室溫，確保室內(nèi)溫度全年維持在人體舒適區(qū)間，溫濕度傳感器實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)效果，動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制參數(shù)。

5.2 濕度控制

在潮濕季節(jié)，如南方梅雨天氣，室內(nèi)濕度傳感器檢測(cè)到濕度高于設(shè)定值（70%RH），新風(fēng)系統(tǒng)開啟除濕功能，通過(guò)冷凝或吸附方式降低新風(fēng)濕度后送入室內(nèi)；在干燥季節(jié)，若濕度低于舒適下限（40%RH），則可配置加濕裝置，依據(jù)濕度傳感器數(shù)據(jù)精準(zhǔn)加濕，避免空氣過(guò)于干燥引發(fā)人體不適及靜電問(wèn)題，維持室內(nèi)濕度平衡。

5.3 空氣質(zhì)量?jī)?yōu)化

空氣質(zhì)量傳感器持續(xù)監(jiān)測(cè)室內(nèi)污染物濃度。一旦PM2.5、甲醛、TVOC 等指標(biāo)超出國(guó)家室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，新風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)提升風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，增強(qiáng)過(guò)濾與換氣效率，快速凈化空氣；同時(shí)根據(jù)不同污染物濃度變化趨勢(shì)，智能切換不同等級(jí)的濾網(wǎng)（如初效、中效、高效濾網(wǎng)組合），實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)凈化，直至空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，始終為室內(nèi)提供清潔、健康的空氣環(huán)境。 

5.4 通風(fēng)換氣控制

二氧化碳傳感器作為通風(fēng)換氣的關(guān)鍵依據(jù)，當(dāng)室內(nèi)二氧化碳濃度超過(guò)設(shè)定閾值（如 1000ppm），表明室內(nèi)空氣污濁，新風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)加大新風(fēng)送風(fēng)量，稀釋二氧化碳濃度；隨著通風(fēng)換氣進(jìn)行，二氧化碳濃度下降，系統(tǒng)根據(jù)傳感器反饋適時(shí)調(diào)整風(fēng)量，維持室內(nèi)空氣清新且節(jié)能運(yùn)行，避免過(guò)度通風(fēng)造成能源浪費(fèi)。

5.5 風(fēng)道壓力控制 

差壓變送器實(shí)時(shí)監(jiān)控風(fēng)道壓力。當(dāng)風(fēng)道阻力因過(guò)濾器堵塞、風(fēng)道積塵等原因增大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)進(jìn)出口壓差超過(guò)正常范圍，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警提示維護(hù)，并可根據(jù)預(yù)設(shè)程序適度降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，防止過(guò)載損壞；同時(shí)依據(jù)風(fēng)道壓力變化動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線，優(yōu)化風(fēng)量分配，保障新風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

六、新風(fēng)系統(tǒng)原理與控制圖

七、智能傳感器的優(yōu)勢(shì)

新風(fēng)系統(tǒng)中傳感器具有多方面的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)感知環(huán)境變化，捕捉細(xì)微變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行模式：根據(jù)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整新風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行模式，節(jié)能降耗、提前預(yù)警故障、科學(xué)維護(hù)保養(yǎng)。有效的提高設(shè)備的使用壽命，為用戶打造一個(gè)舒適、健康、節(jié)能的空氣生態(tài)系統(tǒng)，全方位提升空間的空氣質(zhì)量。

八、現(xiàn)場(chǎng)傳感器安裝圖片

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