T E L KO M NIK A , V ol . 15 No. 4 Dec em be r  20 1 7,  p p.  1 99 7 ~ 2 00 6   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   A   by  DIK T I,  Decr ee  No:  58 /DI K T I/K ep /20 13   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 5 i 4 . 5995      19 97       Rec ei v ed   M ar   5 , 2 01 7 ;  Rev i s ed   S ep t em be r  1 8 , 2 01 7 ;   A c c ep ted   S ep te mb er   30 2 01 7   De v elo pm e nt   of   A ir  Q ualit y   M on ito rin S y st em i C lose E n v ir on men t       L i Boch en * D ing   X ibo ,   Ca i   Q ing ya o   Hig h e r Ed u c a ti o n a l  K e y  L a b o r a to ry  f o r M e a s u ri n g  &Co n tro l   T e c h n o l o g y  a n d   In s tru m e n ta ti o n  o Hei l o n g j i a n g  Pr o v i n c e Harb i n   Uni v e rs i ty  o f  Sc i e n c e  a n d  T e c h n o l o g y Chi n a   *C o rre s p o n d i n g   a u th o r,   e - m a i l :   l i b o c h e n 0 0 7 @16 3 . c o m       Ab strac t   Fo c l o s e d   e n v i ro n m e n t,   t h e   c h a ra c te ri s ti c   i s   th a th e   c o n f i n e d   s p a c e   i s   s m a l l   a n d   i d o e s n ' fl o w   wit h   th e   o u ts i d e   wor l d i wi l l   p ro d u c e   n a u s e a ,   d i z z i n e s s wea k n e s s   a n d   o t h e s y m p t o m s   i o n e   s ta y e d   i n   th a e n v i r o n m e n fo l o n g   ti m e Fo th i s d e v e l o p i n g   a   m o n i to ri n g   s y s t e m   o a i q u a l i t y   i n   c l o s e d   e n v i r o n m e n t   h a s   th e o re t i c a l   s i g n i fi c a n c e   a n d   g re a v a l u e I n   th i s   p a p e r,   a   m o d u l a r   d e s i g n   m e th o d   i s   u s e d   to   d e s i g n   a   c l o s e d   a i q u a l i t y   m o n i to ri n g   s y s t e m Th e   a i q u a l i t y   m o n i to r i n g   s y s te m   i s   c o m p o s e d   o a   m a i n   b o a rd   a n d   d e te c ti o n   m o d u l e s W h e n   th e   m e a s u re d   c l o s e d   e n v i ro n m e n i s   c h a n g e d i i s   o n l y   n e c e s s a ry   t o   a d d   o re d u c e   th e   c o rre s p o n d i n g   d e t e c t i o n   m o d u l e whi c h   i n c re a s e s   th e   fl e x i b i l i ty   o th e   s y s te m   a n d   th e   c o n v e n i e n c e   o l a te m a i n te n a n c e a n d   e v a l u a ti o n   a l g o ri th m   b a s e d   o n   fu z z y   m a th e m a ti c s   i s   e s ta b l i s h e d .   Th e   m e a s u re m e n t   a n d   a i q u a l i t y   e v a l u a ti o n   e x p e ri m e n t s   a re   c a rr i e d   o u t   u s i n g   th e   d e v e l o p e d   m o n i to r i n g   s y s te m Th e   re s u l t s   s h o th a th e   a i r   q u a l i t y   e v a l u a ti o n   a l g o ri t h m   c a n   e ff e c ti v e l y   e v a l u a t e   th e   e n v i r o n m e n t a l   a i q u a l i t y a n d   th e   m e a s u re m e n a c c u ra c y   o th e   e n v i ro n m e n t a l   p a ra m e t e r s   c a n   m e e th e   re l e v a n s ta n d a rd s .     Key w ords c l o s e d   e n v i ro n m e n t a i r  q u a l i t y  a s s e s s m e n t,  m u l ti - p a ra m e t e r,  m o d u l a r       Copy righ ©  2 0 1 7   Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s   r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n   Cl os ed   en v i r o nm en i s   no c on ne c ted   wi th  t he   atm os ph eric   en v i r o nm en t,  the   i nte r na l   c an   be   s e en   as   a   c l os ed   e nv i r on m en of   s el f   -   f or m i n s y s tem Mi ne   r es c ue   c ap s ul e,  a   s pe c i a l   s ea l i ng   w ork s ho p,  s ub m ari ne de e wate r   w ork   bo at,   the   s pa c ec r af an s on   are  al l   s uc en v i r on m en t.  Cl os ed   en v i r o nm en du to  the   na r r o w   r a ng of   ac ti v i ti es pe r s on n el   i nte ns i v e,  an m a c hi ne   was te  g as hu m an   m eta bo l i s m   an ot he r   was te  ge ne r at ed   b y   l on ti m c u m ul ati v e   po l l ut i on   s ea l e en v i r o nm en t,  W he n   the   s taf f   ha s   b ee i s uc s m al l   c l os e en v i r on m en op erat i o or  ac ti v i ti es the r m a y   b s om di z z i ne s s t i nn i tus n i gh s w e ats i r r i ta b i l i t y s h ortnes s   of   breath   an oth er  p he n o m en a,  the r m a y   be   s om di z z i ne s s ti nn i tus n i gh s weat s i r r i t ab i l i t y ,   s ho r tne s s   of   breath   a nd   s on whi c wi l l   grea tl y   af f ec the   l i v es   of   s taf f   he al t an r e du c e   op erat i n ef f i c i en c y   [1, 2].   I order   to  e ns ure  th qu al i t y   of   l i f an wor k   eff i c i en c y   of   the   s taf i n   the   c l os ed   s pa c e i i s   ne c e s s ar y   an m ea ni ng f ul   to  pr ov i de   r ea l - ti m m ea s urem en o f   the   ai r   qu a l i t y   i c l os ed   e nv i r on m en an to  e v a l ua t th ai r   qu al i t y   of   c l os ed   e nv i r on m en w i th  a   s c i en ti f i c  a l go r i thm   [3].   A pres en t,   s om r es ea r c he r s   ha v c arr i ed   ou t   m ore  i n - de pt s tu di es   on   th r e l at ed   g as   ( c arbon  m on ox i de ox y g e n,  h y dr og e s ul f i de etc .) tem pe r atu r an dh um i di t y   m ea s ure m en the ori es a nd   t he   r es u l ts   are  m ore  ab un da n t   [4 - 7 ].  A t   the   s am ti m e,  s o m tec hn ol og y   c o m pa ni es   ha v de v e l op e v ar i et y   of   ga s   de tec t i on   d ev i c es s uc as   tem pe r atu r an hu m i di t y   m et er,  c ar bo n   m on ox i de   al arm c arbon  d i ox i de   de tec tor,  ox y g en   d ete c tor  an d   s   on   [8 - 10 ].   T hi s   k i nd   of   r el at ed   i ns tr um en ha s   s up erio r   pe r f or m an c e,  go o r e l i a bi l i t y ,   b ut  m os of   the m   c an   on l y   de t ec on e   or  s ev era l   p aram ete r s no c ap a bl of   m on i tori ng   o f   ai r   qu al i t y   i n   c l os ed   e nv i r on m en t,  t he   r ea s on a bl e v a l ua ti o q ua l i t y   g i v en   the   c l os ed   en v i r o nm en i s   m or e   di f f i c ul to  c om pl ete .   In  bo t do m es ti c   an f orei gn   c o un tr i es m os of   the   c l os e en v i r o nm en pa r am ete r s   are  m ea s ured  i s i ng l di s c r ete   m an ne r ,   an f e w   i n teg r at ed   s y s t em s   are  us ed   to  m ea s ure the  c l os ed   en v i r o nm en t p aram ete r s   In  th i s   pa pe r a   m od ul ar  r e al - ti m c l os ed   ai r   q ua l i t y   m on i t orin s y s tem   i s   de v e l op ed t he   s y s t em   c an   ac hi ev hi g prec i s i o n,  hi g r el i ab i l i t y   a nd   r ea l   ti m m ea s ure m en of   the   m ai en v i r on m en tal   pa r am ete r s   i th c l os e e nv i r on m en t.   Mo d ul ar  de s i g a l l o w s   us ers   to  i nc r ea s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r  20 17     19 9 7 - 2006   1998   or  r ed uc the   s pe c i f i c   de te c ti on   m od ul f or  s pe c i f i c   p ol l uta nts   i di f f erent  en v i r o nm en ts ta k i ng   i nto  ac c ou nt  th e  ne ed s  of  l o w  c os an d  m ul ti pl e f un c ti o ns , a nd  to   m ee t th e  di f f eren t a pp l i c a ti o ns       2.   Co mp o sitio n  and   W o r k ing  P r in ciple  of  M o n it o r ing  S y ste m   T he   ai r   qu al i t y   m on i tori n s y s t em   i c l os ed   en v i r o nm en i s   c om po s ed   of  m ai bo ard  an pl ural i t y   of   r el a ti v e l y   i nd ep e nd e nt  d ete c t i on   m od ul es T he   ov eral l   b l oc k   di ag r am   of   the   s y s t em   i s   s ho w i F i gu r 1.  T he   ba s i c   m ea s ure m en pa r am ete r s   of   s y s tem   are:  O x y g en c arbon  di ox i d e di f f erenti a l   pres s ure am bi en tem pe r atu r an hu m i di t y tox i c   ga s es   ( c arbon  m on ox i de h y drog en   s u l f i d e)  an oth er  en v i r o nm en tal   pa r am ete r s S pe c i f i c   en v i r on m en c an   be   ba s ed   on   t he   s i t ua t i on   to  i nc r ea s or  d ec r ea s th d ete c ti on   p aram ete r s s uc as   am m on i a,   f or m al de h y d e,  etc   [1 1].   A i r   qu a l i t y   m on i tor i ng   c an   prov i de   th b as i c   p aram ete r s   of   the   a i r   q ua l i t y   to  th f i e l d   s taf f an t hrough   th e n v i r o nm en tal   a i r   qu al i t y   as s es s m en al g orit hm   gi v es   a   c r ed i b l e a s s es s m en t o f  th e a i r  qu al i t y   [1 2].           F i g ure  1 .    O v era l l   B l oc k  Di ag r am   of   Mo ni tori n S y s tem       T he   m ai bo ard  i s   us ed   to  r ec ei v da t s i gn al s   of   de t ec ti on   m od ul e,  de t erm i ne   whet h er  the   en v i r o nm en tal   pa r am ete r s   are  ov err un ev al ua te   t he   en v i r o nm en tal   q ua l i t y   a nd   oth er   w ork ,   the   m ai bo ard  a l s s ets   m on i tori ng   p aram ete r s   up pe r   or  l o w er  l i m i t,  the   m ai n   bo ard  a l s s ets   the   up p er  l i m i or  l o wer   l i m i of   m on i tori ng   pa r am ete r s m od ul c al i bra ti o n,  s y s tem   pa r a m ete r   s ett i n gs   an s o n.  I t he   d ete c ti on   m od ul e,  th g as   s en s or  tr an s f orm s   de tec ted   ga s   da ta  i nto   weak   an al og   s i gn a l s af ter  the   m ea s urem en c i r c ui f i l teri n g,  am pl i f i c ati on   i nt MCU  f or  A /D   c on v ers i on t hrou gh   t he   da ta  proc es s i ng   progr am   c on v erts   da ta   i n to  t he   v a l ue   of   the   en v i r on m en pa r am ete r s an t he s e nt  to  the   m ai bo ar thro ug t he   s eri al   i nte r f ac e.  T he   en v i r on m en tal   pa r am ete r s   of   di f f erent  en v i r on m en ta l   m on i tori ng   s y s t em s   are  c ertai n   di f f erent,  i order   to   m ee the   ne e ds   o f   m an y   as pe c ts t he   de t ec ti on   m od ul c a b f l ex i b l y   c om bi ne to   ad ap t to  m on i t orin g  r eq u i r e m en ts  of  di ff erent c l os ed  e nv i r on m en t.      3.       Desi g n  of   M o n it o r ing  S ys t em   3.1  D es ign  of  t h e ma in b o ar d   T he   c ore  de s i gn   of   the   m ai n   bo ard  i s   th P IC1 6F8 82   MCU,   i nc l ud i n p o w er  c i r c ui t,   di s pl a y   c i r c u i t,  a l arm   c i r c ui t,  i nf r ared  r ec ei v i n c i r c ui a nd   s on F i gu r i s   the   c om po s i ti on   of   the  m ai n b o ard   [ 13 ] .     3.1 .1   Des ign  of   main  bo a r d   M CU   s y stem   T he   m ai bo ard   MCU  ne e d s   to  c om m un i c ate   w i th  t he   de tec t i on   m od ul m i c r oc on tr ol l er,   an c o l l ec ts   the   c urr en t   m ea s ured  v al ue   of   ea c m od ul e.   T he   m ai bo ard  m i c r oc on tr ol l er  c o m pa r es   ea c of   the   m od ul da ta  w h i c i s   c ol l ec te to  r es pe c ti v al arm   l i m i t,  an to  de term i ne   whet h er  the   ov err un T he   m ai bo ard   MC U   i s   a l s us ed   i th i s   pa p er  ai r   qu a l i t y   e v a l ua ti o   M C U   l i q u i d   c r y s t a l   d i s p l a y   s o u n d   a n d   l i g h t   a l a r m   m e a s u r i n g   c i r c u i t   1 s e n s o r   1 M C U m a i n   b o a r d d e t e c t i o n   m o d u l e   1 m e a s u r i n g   c i r c u i t   2 s e n s o r   2 M C U d e t e c t i o n   m o d u l e   2 m e a s u r i n g   c i r c u i t   n s e n s o r   n M C U d e t e c t i o n   m o d u l e   n i n f r a r e d   r e m o t e   c o n t r o l p o w e r   m o d u l e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Dev el o pm en of  A i r  Q ua l i ty  Mo n i tori ng   S y s tem   i n C l os e d E nv i r on me nt   ( Li   B oc h en )   1999   al g orit hm   f or  ai r   qu al i t y   ev al u ati on I ad d i t i on thi s   m i c r oc on tr ol l er  al s ha s   i n f r ared  r e m ote   c on tr ol s o un an l i gh al arm   an l i qu i c r y s ta l   d i s pl a y   a nd   ot he r   f un c ti o ns T he   s c he m ati c   di a gram  of  th i s    m ai n b o ard  m i c r oc on tr ol l er s y s tem  i s  s ho w i n F i g ure 2.           F i g ure   2 .    S c he m ati c   Di a gr am   o f   Ma i B o ard  M CU  S y s tem       3.1 .2   Des ign  of  po w er  mo d u le   T he   po w er  m od ul e   of   the   s y s t em   i s   on   th m ai bo ard,  w h i c i s   r es po ns i b l f or  the   po w er  s u pp l y   of   th w h ol e   m on i tori n s y s tem w h i c h   c an   ge n erate   v ar i et y   of   s pe c i f i c ati on s   v o l tag f or  the   s y s tem F i r s t the   i nd us tr i al   f i el 12 V   po wer   s up pl y   v o l tag i s   c on v erted  to   i s ol a ted   5V   v ol t ag b y   M o r ns un   i s o l at ed   p o w er  s u pp l y   W RB 12 05 ,   t he   i s o l ate 5V   v o l ta ge   i s   c on v ert ed   to  3.3 V   b y   the   v ol ta ge   s tab i l i z i ng   de v i c A MS 1 11 an t he s u pp l i es   f or  MCU,  t he  r ef erenc e v o l ta ge  r e qu i r ed  f or ana l o g c i r c ui ts   i s  pro v i d e d b y  T L4 31 .     3.1 .3   Des ign  of   L CD sc r e en d is p la y dri v er  int er f a c e   T he   s y s tem   us es   12 86 LCD  s c r ee as   the   d i s pl a y   of   hu m an - c o m pu ter  i nte r ac ti on   i nte r f ac e T he   LCD  s c r ee n   f or  the   do t - m atri x w i t t he   Chi ne s e   f on t,  prov i d es   m o r c on v en i en us i ng  f or s i n gl e - c hi de s i gn  produ c ts T he  LC D i nte r f ac e c i r c u i i s  s ho wn i n Fi g ure  3 .           F i g ure   3 .    LCD  M od ul e  In t e r f ac e P r i nc i p l e D i a gram       3.1 .4   Des ign  of  inf r ar ed r emo t e c o n t r o r ec eiv er  c ir cuit   Inf r ared  r em ote   c on tr ol l er  i s   us ed   t s et  up   the   v ario u s   s ett i n gs   an w ork   c on tr ol   of   the   s y s t em i nc l ud i ng   e n v i r on m en ta l   tem pe r atu r a nd   hu m i di t y   di s p l a y o utp u m od di s pl a y ,   ou t pu t   m od c on tr ol c al i brat i o o f   ea c pa r am ete r   an s on .   T he   i nf r ared  r em ote   c on tr ol   r ec ei v i ng   c i r c ui of   th m ai bo ard   i s   s ho w i n   F i g ure  4 t he   i nt e grated   r ec ei v er   he ad   HS 0 0 38 B   i s   ad o pte to  de s i g n,  s no   ex terna l   d ev i c es   are  r eq ui r e d.   Us i n g   MCU  ex terna l   i nt err up pi ns   RB as   the   r ec ei v er of  da ta  pi ns   w i t h e x ternal   i nt err up t m od e t o s e nd  d ata  t o t h MC U.        M C U P I C 1 6 F 8 8 2 c o m m u n i c a t i o n   s e r i a l   p o r t   l i q u i d   c r y s t a l   d i s p l a y   s o u n d   a n d   l i g h t   a l a r m   i n f r a r e d   r e m o t e   c o n t r o l   1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 V S S     V D D R B 5 R O M _ I N R O M _ O U T S D A R O M _ S C K R S V S S L E D A S C K R O M _ C S V D D C S R S T M C U L C D   m o d u l e R B 1 R B 2 R B 3 R B 4 R B 5 R B 6 R B 7 R C 6 R C 7 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r  20 17     19 9 7 - 2006   2000       F i g ure   4 .    I nf r ared  Rem ote   Cont r o l  Rec e i v i n g C i r c ui t       3.1 .5   Des ign  of   sou n d  an d  ligh t  al ar m  ci r cuit   S ou nd   an d   l i gh t   a l arm   c i r c u i i s   s h o w n   as   F i gu r 5 W h en   a n y   en v i r on m en tal   pa r a m ete r   ex c ee ds   pr es et  a l arm   v a l ue ,   the   al arm   c i r c ui i s   s ta r ted .   T hrough   MCU   RC3  p ort  s en d i ng   a   f r eq ue nc y   of   0.5 H z   of   s qu are  wa v e,  dri v i ng   LE s tr ob a nd   m a k i ng   the   b u z z er  s ou nd   a bo ut   80 db , to  r em i nd  t he  s taf f   att en ti on .           F i g ure   5 .    S ou nd   an d   Li gh t   A l arm  Ci r c ui t       3.2  D es ign  of   d ete ctio n  m o d u le   T he   de tec ti on   m od ul c om pris es   g as   s en s or,  m ea s urin c i r c u i a nd   MCU,  as   s ho w i F i gu r 1 .   T he   m ea s urin c i r c ui c an   am pl i f y   t he   e l ec tr i c al   s i gn a l   of   the   g as   s en s or  i nt th v o l tag s i gn al   s ui t ab l f or  MCU  proc es s i ng an th A /D  c on v ers i on da ta  p r oc es s i ng   an tem pe r atu r e c om pe ns ati on   are c arr i ed  ou t b y   MCU a n d t he n s en t to  th e m ai n b o a r d t hrou gh   t he   as y nc hro no us   s er i al   p ort T hi s   p ap er   ad op ts   t he   m od ul ar  de s i gn   m eth od   to   d es i gn   the   de tec ti on   m od ul e t h de tec t i on   m od u l r em ov i ng   s en s i t i v e   c om po ne nts   a nd   m ea s u r i ng   c i r c ui are  di f f erent,  th ot he r   pa r i s   c o m pl ete l y   th s am e s t he   d es i g of   e ac m od ul e   i s   ba s i c a l l y   the   s a m e.   T hi s   pa pe r   on l y   i ntro du c es   the   de s i gn   of   the   c arbon  m on ox i de   de t ec ti o m od u l e,  an the   oth er m od ul es   are n ot  i ntro du c ed .     3.2 .1   S e lec t ion  of  s enso r s   T hi s   pa pe r   us es   CO - A F   s en s or  of   A l p ha s en s to  t o m ea s ure  c arbon  m on ox i de whi c h   be l on gs   to  t he   e l ec tr oc h em i c al   g as   s en s or T he   s en s i ti v i t y   of   the   s e ns or  i s   50 n A / p pm the   r an ge   i s   0 - 20 0 0p pm us i ng   thre pi p ac k ag e T he   w ork   proc es s   i s   c arbon  m on ox i de   ga s   throu gh   th f i l ter  m e m brane  tak i ng   th ox i da t i o r ea c t i on   w i t wor k i ng   el ec tr o de   ,   prod uc es   a   c urr en s i g na l   proport i on al  t o t h e c on c e ntr ati o n o f  th e  ga s   [ 14 ] .           1 2 3 R B 0 I n f r a r e d   r e c e i v i n g   h e a d G N D R 5 3 3 . 3 V + C 2 9 G N D   R 2 0 G N D R C 3 R 1 9 G N D   + 5 V   Q 8 9 0 1 4 S P E A K E R L E D B Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Dev el o pm en of  A i r  Q ua l i ty  Mo n i tori ng   S y s tem   i n C l os e d E nv i r on me nt   ( Li   B oc h en )   2001   3.2 .2   Des ign  of  meas u r in g  ci r cuit   Car bo m on ox i d m ea s urem en c i r c ui prin c i p l di a gra m   i s   as   s ho wn  i F i gu r 6 W h en   the   c o nc en tr at i o of   c arb o m on ox i de   c ha n ge s   1p p m the   c ha ng of   the   pi c urr en of   th wor k i ng   el ec tr od W E   i s   l es s   tha 90 n A ,   s i ha s   hi gh er  r e qu i r em en   f or  the   am pl i f i er  f or   proc es s i ng   tha t   s i g na l .   T hi s   p ap er  us es   C MO S   t y p e   w i th  ul tr a   l o w   bi as   c urr en of   th tr an s i m pe da nc am pl i f i er  A DA 45 05 - 2,   th t y p i c al   i np ut   bi as   c urr en of   0.5 pA ,   of f s et  v ol tag dr i f 2.5 μ V/ i n pu an ou tp u r ai l   t r ai l   c om pl ete l y s o   the   o am f ul l y   m ee th w ea k   s i gn a l   am p l i f i c ati on  r e qu i r em en ts .           F i g ure   6 P r i nc i pl Di ag r am   of   Car bo Mo n ox i d e M ea s urem en t Ci r c ui t       3.2 .3   Des ign  of  M CU cir cuit  of  det ec t ion  mo d u le   MCU  de t ec ti o m od ul i s   a s   the   c on tr ol   c en t er i n ee ds   f or  the   a m pl i f i ed   an a l o g   s i gn al   f or  da ta  ac qu i s i ti o n,  proc e s s i ng etc a f ter  the   c om pl eti o of   the   c al c ul ati on   wi l l   be   m ea s ured   v a l ue   an th m ai b oa r us i ng   the   s eria l   c om m un i c ati o to   ac h i e v i nf orm ati on   tr an s m i s s i on Ci r c ui t s c he m ati c  di ag r am  i s  s ho wn i n Fi gu r 7 .           F i g ure   7 .      C i r c ui S c he m ati c   of   Dete c ti o n M o du l MCU     3 2 1 8 4 U 4 A G N D 5 6 7 R 1 2 R 1 3 R 1 5 R 1 4 C 1 6 C 1 8 C 1 5 + 5 V R E Q 2 R 1 7 R 1 6 V R E F V R E F + 5 V C 1 9 G N D R A 0 C E W E S E N S O R C O - A F U 4 B   R E 3 / M C L R / V p p 1 R A 0 / A N 0 / U L P W U / C 1 2 I N 0 - 2 R A 1 / A N 1 / C 1 2 I N 1 - 3 R A 2 / A N 2 / V r e f   - / C V r e f / C 2 I N + 4 R A 3 / A N 3 / V r e f + / C 1 I N + 5 R A 4 / T 0 C K I / C 1 O U T 6 R A 5 / A N 4 / S S / C 2 O U T 7 V s s 8 R A 7 / O S C 1 / C L K I N 9 R A 6 / O S C 2 / C L K O U T 1 0 R C 0 / T 1 O S O / T 1 C K 1 1 1 R C 1 / T 1 O S I / C C P 2 1 2 R C 2 / P 1 A / C C P 1 1 3 R C 3 / S C K / S C L 1 4 R C 4 / S D I / S D A 1 5 R C 5 / S D O 1 6 R C 6 / T X / C K 1 7 R C 7 / R X / D T 1 8 V s s 1 9 V d d 2 0 R B 0 / A N 1 2 / I N T 2 1 R B 1 / A N 1 0 / P 1 C / C 1 2 I N 3 - 2 2 R B 2 / A N 8 / P 1 B 2 3 R B 3 / A N 9 / P G M / C 1 2 I N 2 - 2 4 R B 4 / A N 1 1 / P 1 D 2 5 R B 5 / A N 1 3 / T 1 G 2 6 R B 6 / I C S P C L K 2 7 R B 7 / I C S P D A T 2 8 P I C 1 6 F 8 8 2 Y 1 C 1 1 C 1 2 G N D R A 0 G N D R 1 0 3 . 3 V R X T X m e a s u r i n g   c i r c u i t G N D 3 . 3 V R A 0 1 8 B 2 0 R B 5 3 . 3 V R A 1 R A 2 3 V R A 4 R A 5 R C 0 P W M P W M R C 3 R B 7 R B 6 R B 4 R B 3 R C 4 R C 5 V s s R B 2 R B 1 R B 0 V d d c o m m u n i c a t i o n   i n t e r f a c e R X T X 3 . 3 V G N D 3 . 3 V R B 5 R 1 1 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r  20 17     19 9 7 - 2006   2002   4.   F u z z y   E v aluat ion  M o d e of  A i r  Q u ali t y   A pres en t,  the   the oret i c al   r es ea r c on   the   e v a l ua t i o n   of   ai r   q ua l i t y   i s   no p erf ec t,  T he   us ua l   prac t i c i s   to  s et  th up pe r   a nd   l o w er  bo un ds   on   the   r el ate pa r am ete r s an   al arm   i s   i s s ue af ter  th l i m i i s   ex c ee de a nd   th l i m i ted   r an g i s   grad ed   [ 15 ] Due  to  t h c om pl ex i t y   o the   c l os ed   en v i r on m en t,  th ti m c on t i nu i t y   of   the   r el a ted   pa r am ete r s s om eti m es   the   c om f ort  of   the   w ho l c l os e en v i r on m en c an   be   c ha n ge b y   on l y   on i nd i c ato r   [ 16 ] T thi s  en d,  th i s   pa pe r   s tud i es   the   us of   f uz z y   m ath em ati c s   the or y   to  e v a l u ate   ai r   qu al i t y   i c l os ed   e n v i r o n m en t.  T h e   s tr uc ture  di ag r am   of   ai r   qu al i t y   ev al ua t i on   i c l os ed   e nv i r on m en ba s ed   on   f u z z y   m ath e m ati c s   i s   i l l us tr ate d i n Fi gu r 8   [ 17 ] - [ 18 ] .   In  F i gu r 8,  n s   i s   the   i nf l ue nc i ng   f ac tor,  tha i s the   de ter m i ni ng   f ac tors   o f   ai r   qu al i t y   i n   c l os ed   e nv i r on m en t,  n i s   the   wei g ht  f ac tor,  w h i c i s   the   wei g ht  of   th c orr es po n di n i nf l u en c e   f ac tor,  P   i s   the   w e i g ht  s et,   R   i s   the   c orr el at i on   m atri x Q   i s   the   ai r   qu a l i t y   as s es s m en c r i teri i c l os ed  e nv i r on m en t.   T he   ev a l ua ti o a l g orit hm   of  ai r   q ua l i t y   i c l os ed   en v i r o nm en i s   as   f ol l o w s :   F i r s of   al l to   de term i ne   the   r el e v an i m p ac f ac tors ac c urate  po s i t i on i ng   of   the   i m pa c f ac tor  c an   ac c urate l y   gi v the   a i r   qu a l i t y   as s es s m en o f   the   c l os ed   en v i r on m en t, T he   i nf l ue nc f ac tors   de s i g n ed   i th i s   pa pe r   c an   r ef er  to  T ab l k e y   tec hn i c a l   i n di c at ors s ec on dl y d ue   to  di f f erent  i nf l ue nc f ac tors   ha v di f f erent  i nf l u en c o the   i m pa c of   the   c l os ed   en v i r o nm e nt,   i i s   r eq u i r ed   t gi v th w ei gh t   of   di f f erent  f ac tors   m w e i g ht   c an   be   us e to  m ea s ure  t he   i nf l ue nc of   the   r el ate f ac tors   on   the   ai r   qu al i t y   i c l os ed   e n v i r o nm en t;  ag ai n,  ac c ordi n to  the   c ha r ac teri s t i c s   of   d i f f erent  f ac tor s the   c orr es po nd i ng   c orr e l at i on   f un c ti o i s   g i v en the   f u nc ti on   us es   the   m ath em ati c al   p oi n of   v i e w   to  q ua nt i ta ti v e l y   r ef l ec t he   r e l at i on s h i p   be t wee n   the   i nf l u en c e   f ac tor  a nd   t he   c l os ed   en v i r on m en t;  f i na l l y ,   c om prehe ns i v e v a l u ati on   c r i t eria us i n th f u z z y   tr a ns f or m ati on   to   c al c ul a te  t he   c orr e l at i on   de gree,  an d   the t he   m od el   i s   us ed   t e v a l u ate   the   ai r   qu al i t y   i n   c l os e en v i r on m en t.           F i g ure   8 .      B l oc k   Di ag r am   of   A i r  Q ua l i t y   A s s es s m en i Cl os ed  E nv i r on m en t       T he   r el e v an t   m ath em ati c al   m od el   i s   as   f ol l o w s :   It  i s   as s u m ed   tha t   th ere  ar f ac tors   af f ec ti ng   the   ai r   qu al i t y   i n   c l os ed   en v i r o nm en t,  the n   i wi l l   f or m   the   c orr es po nd i n i nf l u en c e   f ac tor  s et 12 {} n S s s s the   c orr es po nd i ng   w ei gh s et 12 {} n P In  order   to  fac i l i t at the     e v a l u a t i o n   o f   a i r   q u a l i t y   i n   c l o s e d   e n v i r o n m e n t o b j e c t w e i g h t   c o n v e r s i o n e v a l u a t i o n   c r i t e r i a   Q e v a l u a t i o n   c o n c l u s i o n 1 s n s f u z z y   t r a n s f o r m a t i o n 1 s n s PR w e i g h t   s e t   P 1 n c o r r e l a t i o n   m a t r i x   R Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Dev el o pm en of  A i r  Q ua l i ty  Mo n i tori ng   S y s tem   i n C l os e d E nv i r on me nt   ( Li   B oc h en )   2003   un de r s ta nd i ng   of   ai r   qu a l i t y   i c l os ed   en v i r on m en t,  thi s   pa pe r   di v i d es   i i nt gra de s ex c el l en t,  go od m ed i um po or  an d   r an ge ,   A s s um tha t   th ere   are  m   l e v e l s T he t he   ev a l u ati on   s e t   12 {} m Y y y y .   B y   the   i m pa c f ac tor  s et  12 {} n S s s s ac c ordi ng   to  th c orr el at i o f un c ti on a   f uz z y   m ap pi ng   f r om   S   to  Y   c a be   c on s tr uc te d,  a nd   the c an   ge the   c orr el at i o de gr ee     m atri x  R.      1 1 1 2 1 2 1 2 2 2 12            m m n n n m Y Y Y Y Y Y R Y Y Y                                                                                                                                  ( 1 )     A c c ordi n g t o  th R   to   Y   f u z z y  m ap p i ng  c an   be  f ou n d Q P R Q   f or   the 1 m order  m atri x , whi c i s   ba s ed   o thi s   a l go r i thm   to  ge th A i r   qu a l i t y   gra de E ac e l em en of   the  m atri x   r ep r es en ts   the   s pe c i f i c   grav i t y   of   th c orr es po nd i n l ev el ,   tak i ng   the   l e v e l   of   l arger   el em en v a l ue   as   t he   f i na l   l e v el  of  c l os ed   en v i r o nm en t .   T he  es tab l i s hm en t o f  c orr el at i o n f un c ti o n i s  as  f ol l o ws :     ex c el l e nt 1 2 1 1 2 21 2     1               e     0             u i i ii i ue eu y u e ee e                                                          ( 2 )     good 1 1 12 21 2 3 23 32 3    0            e   e    0          u i i i i i i i ue ue ue ee y eu ue ee e                                                                                                  ( 3 )     m ed i u m 2 2 23 32 3 4 34 43 4    0            e   e    0          u i i i i i i i ue ue ue ee y eu ue ee e                                                                                       ( 4 )     poor 3 3 34 43 4 5 45 54 5    0            e   e    0          u i i i i i i i ue ue ue ee y eu ue ee e                                                       ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r  20 17     19 9 7 - 2006   2004   r an ge   4 4 5 4 5 54 5     0               e     1             u i i ii i ue ue y u e ee e                                                          ( 6 )     In  the   f or m ul a, i i s   the   r el a t ed   el em en of   the   i nf l ue n c f ac tor,  an d i e i s   the   s tan d ard   v a l ue   of   the i   f ac tor,  an d i u i s   the   ac tua l   m ea s ure m en v a l u of   the   i nf l u en c f ac tor  of   the i T he   c orr es po nd i ng  f un c t i on  c ur v i s  s ho w n  i n  Fig ure 9.           ( a) ex c el l e nt       ( b) goo d       ( c )   m ed i um         ( d) poo r     F i g ure   9 .    C orr el a ti o F u nc ti on   Cur v es       T he   m ea s ured  da ta  are  br ou gh i nt the   c orr es po nd i ng   c orr el at i o f un c ti on a n the we  c an   f i nd   t he   c orr el ati on   de gree ij y whi c i s   r el at e to  th c orr es po n di n l e v e l   of   ea c i nf l ue nc f ac tor,  s the   c o r r el ati on   de gre s et  i s 1 2 3 4 5 { , , , , } i i i i i i R y y y y y w hi c c an   c al c u l ate   the  c orr el ati on  m atri x .   In  thi s   p ap er,  t he   c on tr i bu ti on   r a te  i s   us e to  c al c u l ate   th i nf l u en c d eg r ee   on   ai r   qu a l i t y   b y   i m pa c f ac tor,  an the   f or m ul ( 7)  i s   us ed   to  as s i gn   the   wei g ht,   n   i s   the   nu m be r   o the  c orr es po nd i ng   i m pa c t fa c tors  i n f orm ul a.      1 / / ii n ii i ue P ue                                                                                                                                                 ( 7 )       0 e 1 e 2 e 3 e 4 e 5 1     1 i y   0 e 1 e 2 e 3 e 4 e 5 1   2     0 e 1 e 2 e 3 e 4 e 5 1 3       0 e 1 e 2 e 3 e 4 e 5 1 4     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Dev el o pm en of  A i r  Q ua l i ty  Mo n i tori ng   S y s tem   i n C l os e d E nv i r on me nt   ( Li   B oc h en )   2005   5.   S y st em  T es t  E xp er im ent   and   Result   A n al y s is   Ind o or  ai r   q ua l i t y   c l as s i f i c at i on   i s   the   ba s i s   f or  the   e v a l ua ti on   of   i n do or  ai r   q ua l i t y Chi n ha s   no y e i n tr od uc e the   s tan da r ds   f or  i nd o or  ai r   qu al i t y i th i s   pa p er,  ac c ordi ng   to  th ac tua l   ap p l i c at i on   ne ed s   to  de v e l op   c l os ed   ai r   q ua l i t y   c l as s i f i c ati on   tab l e,  as   s ho wn  i T ab l 1.   E n v i r o nm en tal  p aram ete r s  of  a  c l os ed   en v i r o nm en m ea s ured  v a l u es  are as   s h o wn i n T ab l 2.       T ab l e 1 .   C l as s i f i c at i on   of   Cl os ed  E nv i r on m en ta l  A i r  Q u al i t y   I n f lue n c e   f a c t o r   L e v e l   1 Y   2 Y   3 Y   4 Y   5 Y   e x c e ll e n t   good   m e d iu m   poor   range   CO 2   ( m g / m 3 )   0 . 1   0 . 3 8   0 . 5 1   0 . 7 9   0 . 9 1   H 2 S   ( m g / m 3 )   0 . 1   0 . 2   0 . 3   0 . 4   0 . 5   C ( m g / m 3 )   0 . 0 1   0 . 0 3   0 . 1   0 . 2 1   0 . 5 4   R H ( % )   30   40   50   60   70       T ab l 2 M on i tor i ng   V a l u e   of   P art of   Cl os ed  E n v i r on m en t P aram ete r   N a m e   I n f lue n c e   f a c t o r   CO 2   ( m g / m 3 )   H 2 ( m g / m 3 )   C (   m g / m 3 )     RH     ( % )   M o n it o r ing   v a lue   0 . 1 2   0 . 3 5   0 . 4 1   54       A c c ordi n to   T ab l 1,  t he   c orr el ati on   m atri x   of   the   pa r t i al   pa r am ete r s   of   the   c l os e d     en v i r on m en t i s :     0 4 . 0 6 . 0 0 0 61 . 0 39 . 0 0 0 0 0 5 . 0 5 . 0 0 0 0 0 0 07 . 0 93 . 0 R     A c c ordi n to  th f or m ul ( 7),  w c an   c a l c ul a te  the   i m pa c f ac tor  w ei g ht  s et  of    T ab l 2. P = ( 0 .02 0 .1,   0.8 0. 08 ) .   T he r ef ore,  the   c o m prehen s i v e v a l ua ti on   r es ul ts   b y     T ab l e 2  ar e:     0 .9 3    0 .0 7       0             0           0 0              0        0 .5        0 .5          0   ( 0 .0 2 ,  0 .1 0 .8 0 .0 8 ) 0              0           0        0 .3 9       0 .6 1 0              0        0 .6        0 .4          0    ( 0 .0 1 8 6 ,  0 .0 0 1 4 0 .0 Q P R       9 8 0 .3 9 4 0 .4 8 8 )     A c c ordi n to  the   ab o v r es ul ts the   ai r   qu al i t y   l e v e l   of   the   c l os ed   en v i r o nm en s ho w i T ab l 2   is 5 Y ( the  r an ge )       6.   C o n clusion   In  th i s   p ap er,   a   c l os ed   en v i r on m en a i r   q ua l i t y   m on i tori ng   s y s tem   i s   de v el o pe d,   c o m pa r ed   to  ex i s t i ng   m eth od s   of   de tec ti n tec h no l og y ,   th au t ho r s   f ou nd   tha t he   i n terna ti o na l   m ea s ure m en f or  c l os ed   e nv i r on m en pa r am ete r s   ar s i n gl e   d i s c r ete f e w   i nte grated   m od ul ar  m eth od s   are  us ed   to  m ea s ure  c l os ed   en v i r o nm en tal   p aram ete r s T he   s y s t em   m e nti o ne i thi s   pa pe r   us es   t he   m od ul ar  m eth od   to  de s i gn ,   w h i c c an   b us e f or  r ea l - ti m an ac c urat m ea s ure m en of   v arie t y   of   pa r am ete r s   i c l os ed   e nv i r on m en t,  at  th s a m ti m e,  s pe c i f i c   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r  20 17     19 9 7 - 2006   2006   m ea s ure m en m od ul c an   be   ad de t the   s pe c i f i c   po l l uta nts   i d i f f erent  en v i r o nm en ts w hi c no on l y   s a v es   th c os t,  b ut  al s r ea l i z es   th m ea s urem en i al l   as p ec ts A nd   an   ev al u ati on   m ath e m ati c al   m od el   ba s e on   f u z z y   m ath em ati c s   the or y   i s   es tab l i s he d,  an an   a l go r i thm   to  r ea l i z e   th m od el   i s   gi v e n.   T he   ex pe r i m en tal   r es u l ts   s ho w   th at  th s y s t em   an i ts   e v a l ua t i o al g orit hm  c an  gi v a a pp r o pria te  e v a l ua t i o n o f  th ai r   qu a l i t y   i n c l os ed  e n v i r on m en t.        Ref er en ce s   [1 ]   Su n   J i p i n g .   T e c h n o l o g i e s   o f   m o n i to ri n g   a n d   c o m m u n i c a ti o n   i n   th e   c o a l   m i n e .   J o u rn a l   o f   Chi n a   Coa l   So c i e ty 2 0 1 0 3 5 ( 1 1 ):  1 - 4.   [2 ]   Fa n g   X i k u n Dis c u s s i o n   o n   i n d o o a i q u a l i ty   m o n i to r i n g Res o u r c e s   Ec o n o m i z a ti o n   &En v i ro n m e n ta l   Pro te c t i o n .  2 0 1 3 8 1 6 6 - 1 6 6 .   [3 ]   ZHAO   Han h o n g A n a l y s i s   o f   i n d o o a i r   q u a l i ty   s ta n d a rd   d e te c ti o n   m e th o d .   Che m i c a l   En te rp ri s e   M a n a g e m e n t 2 0 1 3 1 2 1 9 0 - 1 9 0 .   [4 ]   F AN   Ao b o ,   T IE   Zh i x i n W U   M i n g c h e n g ,   e t   a l .   Des i g n   o f   i n d o o a i r   q u a l i ty   m o n i to r i n g   s y s t e m J o u ra l   o f   Zh e j i a n g  S c i - T e c h  Un i v e rs i ty 2015 3 3 (5 ) :   3 8 2 - 3 8 9 .   [5 ]   Y AN G  Sh a n l i T h e  f a b ri c a ti o n  o n o v e l  e l e c tro c h e m i c a l  s e n s o rs  a n d  t h e i r a p p l i c a t i o n s  i n  e n v i ro n m e n ta l   d e te c ti o n Hun a n Hu n a n   Un i v e rs i ty 2 0 1 4 .   [6 ]   SHI  Hon g j u n Re s e a r c h   a n d   d e v e l o p m e n o e l e c tro l y te   o c u rre n ty p e   e l e c tro c h e m i c a l   g a s   s e n s o r.   Te c h n o l o g y   In n o v a t i o n   a n d  A p p l i c a ti o n 2 0 1 3 ;  5 2 2 .   [7 ]   J IA  Q i a n g Re s e a r c h   a n d   d e s i g n   o g a s   s e n s o b a s e d   e l e c tro n i c   c i rc u i ts Ti a n j i n   Sc i e n c e   &   Te c h n o l o g y .   2 0 1 5 (1 ) 3 6 - 38.   [8 ]   G Zh o n g q i n Q Hai f e n g Z HAN G   Hen g e a l M o n i to r i n g   s y s t e m   fo CO   b a s e d   o n   CAN   b u s .   El e c tr o n i c  M e a s u re m e n Te c h n o l o g y .   2 0 1 3 3 6 ( 7 ):  1 0 2 - 1 0 6 .   [9 ]   ZHANG   Hai q i n g Des i g n   o m i n e   i n fra re d   c a rb o n   d i o x i d e   s e n s o r.  Col l i e ry   M e c h a n i c a l   El e c tri c a l   Te c h n o l o g y .  2 0 1 5 (6 ):  5 - 7.   [1 0 ]   CH EN  L u n q i o n g O x y g e n   d e n s i ty   m e a u ri n g   a p p a ra tu s   i n   tra n s fo r m e s u b s ta ti o n M a n u f a c tu r i n g   Au to m a ti o n 2 0 1 2 3 4 (1 2 ):  6 1 - 6 2   [1 1 ]   DING   X i b o W ANG   Ruy u e Dev e l o p m e n o a m m o n i a   g a s   l e a k   d e te c ti o n   a n d   l o c a ti o n   m e th o d .   Te l k o m n i k a 2 0 1 7 1 5 (3 ):  1 2 0 7 - 1214.   [1 2 ]   FAN  Ao b o ,   T IE  Zh i x i n W U   M i n g c h e n g ,   e t   a l .   Des i g n   o f   i n d o o a i r   q u a l i ty   m o n i to r i n g   s y s t e m J o u ra l   o f   Zh e j i a n g  S c i - T e c h  Un i v e rs i ty 2 0 1 5 3 3 (5 ) 3 8 2 - 3 8 9 .   [1 3 ]   W a n g   S h o u b i n ,   L i   C h e n g w e i ,   G o n g   W e i e a l De s i g n   o f   w i n d   tu rb i n e   v i b ra ti o n   m o n i t o r i n g   s y s te m .   In d o n e s i a n  j o u rn a l  o e l e c tr i c a l  e n g i n e e r i n g   a n d   i n fo rm a t i c s 2 0 1 3 1 (2 ):  6 4 - 6 8 .   [1 4 ]   Che n g   Hui Y a n g   Ke l i Des i g n   o c a rb o n - m o n o x i d e   g a s   s e n s o fo c o a l   a n d   m i n e   e x p l o i ta ti o n J o u rn a l   o Hen a n  T e x ti l e  Co l l e g e 2 0 1 4 (1 ):  5 8 - 6 1 .   [1 5 ]   Zh a n g   J i n g Pe n g   Fa n g W a n g   J i a q i n g Rea l i z a t i o n   a n d   o p ti m i z a ti o n   o e n v i ro n m e n ta l   a i q u a l i ty   m o n i to ri n g M e c h a n i c a l  &  El e c tri c a l  En g i n e e ri n g  T e c h n o l o g y .  2 0 1 4 ;  4 3 ( 6 ):  6 2 - 65.   [1 6 ]   Y a n   Hai x i a Dev e l o p m e n o f   th e   i n d o o a i q u a l i ty   m o n i to r .   Harb i n Harb i n   In s ti t u te   o T e c h n o l o g y .   2014.   [1 7 ]   Zh o u   X i a o h o n g Des i g n   o m i n e - u s e d   p o rta b l e   m u l ti - p a r a m e t e g a s   d e t e c t o b a s e d   o n   A R M El e c tr o n i c  M e a s u re m e n t .  2 0 1 4 4 3 (9 ):  7 5 - 7 8 .   [1 8 ]   T a o   Deb a o Zh u   Fe n g J i a n g   T a o e a l De s i g n   o m i n e - u s e d   p o rt a b l e   m u l ti - p a ra m e te r   g a s   d e te c to r.   In d u s try   a n d  M i n e  Au t o m a ti o n .  2 0 1 4 ;  4 0 ( 2 ):  9 2 - 95.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.