肖新凤 刘倍雄 郑伟钊
【摘 要】在国家提倡绿色环保，鼓励发展物联网技术和可持续发展的背景下，结合物联网技术的三层框架，设计并实现了基于Web的VOCS污染监控数据管理服务系统，可对当前环境VOCs进行实时的监控，也可对数据的储存和对空气质量进行一个直观的数据处理分析。首先阐述系统的软硬件设计，重点提出和设计了系统的用户管理和数据操作，做出了一个稳健且可进一步进行拓展升级的方案。
【关键词】物联网;PHP;Python;VOCS传感器
中图分类号： F416.6;TP212 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）16-0091-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.039
1 研究现状及意义
空气中VOCs污染对环境和人体健康造成了一定的影响，这引起了国内外社会人士对VOCs污染的广泛关注。上世纪末，美国通过先进的技术，对空气中的VOCs进行检测并且控制，有效达到了减少了VOCs气体的排放。随后，世界上多个国家相继引进美国先进的VOCs检测技术，对大气中的VOCs进行污染检测。和世界上多个国家达成协议，携手控制VOCs污染。通过对VOCs浓度的监控和数据的管理分析，能够有效地对污染进行防治治理，进一步造成避免生态环境和人体健康的损失。
2 VOCS污染监控系统数据管理系统的设计
2.1 傳感层设计与实现
选用VOCs变送器作为传感层数据获取的来源。VOCs变送器是一款采用RS485接口，总线式VOCS气体检测传感器，使用的协议是标准MODBUS-RTU协议。用户只需根据通讯协议按照要求，即可实现模块数据的查询跟设置。VOCS变送器器采用专业测试 VOCs气体浓度的传感器探头作为核心检测器件;挂壁式的变送器方便于安装，除此之外，该款设备具有很高的精度高和灵敏度、线性度良好、传输距离进、测量范围很广，价格适中等特点。
2.2 基于PHP多用户监控数据系统设计与实现
2.2.1 数据查询
用户可以通过时间选择插件，对数据库进行查询分析可以查询某天的小时范围内及以天伟单位的范围查询（如图2-2-1-1，2-2-1-2所示）。使用PHP对查询出来的数据再进行加工和分析处理，再通过Json的数据格式放回给前端。前端页面通过EChars框架，最终生成直观的柱状图，线性图。
2.2.2 实时VOCs数据监控功能
用户需要去点击按钮开启串口，JS+Ajax调用Python的串口程序，不断地发送指令和接收数据。实时查看当前的VOcs值的情况，通过Js不断地请求数据，后台将数据以Json格式返回到前端，封装进EChar框架的组件中。实时地更新数据，同时，用户也可以根据个人需求将数据的呈现格式转化为折线图（如图4所示），也可以将图表以图片的格式保存，更新数据，查看数据视图。
2.3 VOCs数据采集与控制测试
（1）为了检测传感器的敏感度，在测试的时候，使用打火机对着传感器喷有挥发性有机化合物气体。如图3所示。
（2）在执行VOCs数据采集的时候，在多线程的Pyhon串口编程代码打印数据写进数据库sql语句和串口的信息。如图4所示，该传感器的对当前环境中挥发性有机物气体的浓度敏感而且精确的。
（3）本次测试还使用了串口助手，检测了VOCs传感器的数据的采集情况。
3 结束语
基于物联网的整个体系的基础上实现了相应的功能，着重于对挥发性有机物的浓度数据的处理。使用了EChar框架让数据变得非常的直观。但系统仍然需要进一步的拓展，使其可以投入实际生活的使用。主要技术指标：采集挥发性有机物气体浓度和当前时间保存在数据库;进行实时地呈现当前环境的挥发性有机物气体污染浓度;对过去时间段VOCs浓度进行数据分析。项目尚存的问题：传感器节点不多，可增加多个节点，避免数据的偶然性和不全面性;可采用无线数据传输技术，不使用串口传输数据;可将系统部署到云服务器，再开发移动端应用（微信小程序，安卓，IOS）;实现多点同时监控、组网和远程数据传输。
【参考文献】
[1]周奎，王超，黄连丽.基于PHP与MySQL的教务管理系统设计[J].软件导刊，2017.
[2]ark， Lutz. Python编程[M].中国电力出版社，2014.
[3]GB 3095-2012，环境空气质量[S].
[4]TJ36-79，工业企业设计卫生标准[S].
