近年来,我国教育规模不断扩大,一方面体现在在校学生总人数逐年增加,另一方面体现在大量新建、改建教学楼和校舍投入使用。教学楼修建过程中,由于大量建筑材料的使用、教学设备的安装等因素,新建教学楼的室内空气质量常出现不达标的问题。在用的教学楼,也普遍缺乏对卫生间气味检测、教室内的二氧化碳浓度测量、家居有害气体排放浓度测量等。教学楼内人员密度大、流动频繁,空气污染问题如果不能及时被发现并加以控制,将会对广大师生的身心健康造成严重影响。目前存在的主要问题,一是教学楼内未安装有针对性的空气质量检测设备,二是安装有部分气体的检测,但不全面,缺少整体评价。针对上述问题,本文设计并实现了基于物联网技术的教学楼空气质量监测系统。分析了教学楼场景下的室内空气质量监测的实际需求,设计了系统架构,完成了两类空气质量监测节点的软硬件设计,搭建了教学楼空气质量监测系统,并且进行了系统性能测试与系统功能测试。本文主要研究内容如下:(l)通过对比国家现行的多项室内空气质量标准,同时参考国内外常用的空气质量评价体系,给出一种适用于本系统参考的教学楼空气质量标准,以此为基础判断系统采集的各项指标是否达标,用于对室内空气质量的整体情况进行评价。(2)通过分析教学楼室内场景的特点与污染气体的种类与来源,确定了甲醛、二氧化碳、颗粒物作为常规室内空气质量监测参数,将卫生间场景作为常规室内场景的补充,确定了氨气和硫化氢作为卫生间空气质量监测参数。完成了教学楼常规室内空气质量监测节点与卫生间空气质量监测节点的硬件设计、PCB绘制与仿真、电路调试等工作。基于LoRa技术和LoRaWAN协议,实现了两类节点的嵌入式软件设计。两类节点均具有无线通信和组网功能,测量灵敏度和测量范围达到设计要求。(3)结合LoRa网关搭建了测试系统,系统具有用户管理、数据展示、异常提示等功能。系统数据存储使用PostgreSQL数据库进行管理,并且使用网页端展示软件和手机APP对数据进行列表展示。在此基础上完成了系统的各项测试。系统已在华中师范大学9号教学楼2楼安装使用。系统运行正常,功能良好。