CN104019523A - Pm2.5监测与控制系统及pm2.5的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PM2.5监测与控制系统及PM2.5的控制方法，所述PM2.5监测与控制系统包括主控设备、粉尘检测仪、空气净化设备和显示设备，所述主控设备分别与粉尘检测仪和空气净化设备连接，所述粉尘检测仪还与显示设备连接。本发明的有益效果为：通过粉尘检测仪检测空气中PM2.5的浓度，为主控设备控制空气净化设备的启闭提供参数依据；主控设备根据粉尘检测仪检测的空气中PM2.5的浓度，自动控制空气净化设备的启闭，既能够实现控制室内空气中PM2.5的浓度，提高室内空气的质量，又能节能环保。显示设备能够显示粉尘检测仪检测的空气中PM2.5的浓度，使人们能够更直观的了解到空气中PM2.5的浓度。

Description

PM2.5监测与控制系统及PM2.5的控制方法
技术领域
本发明属于建筑工程(空气净化)自动控制，具体涉及PM2.5监测与控制系统及PM2.5的控制方法。
背景技术
PM2.5即细颗粒物。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。细颗粒物的化学成分主要包括有机碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐(Na+)等。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物，一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围雾霾。雾霾产生的主要来源，是日常发电、工业生产、建筑垃圾、汽车尾气排放等过程中，经过燃烧排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。PM2.5是天气阴霾的主要原因。细颗粒物是人的上呼吸道挡不住的，它们可以顺利下行，进入细支气管、肺泡中，使人的免疫力下降，引发哮喘、支气管炎和心血管等方面的疾病，也会损害人的血给蛋白输送氧的能力、丧失血液。2013年，“雾霾”成为年度关键词。这一年的1月，4次雾霾过程笼罩30个省(区、市)，在北京，仅有5天不是雾霾天。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1％的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。2014年1月4日，国家减灾办、民政部首次将危害健康的雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。
由于我国出现雾霾的天气的城市次数和日数越来越多，特别是北京上海等地区，因空气质量问题死亡的人数已接近交通事故死亡人数的三倍。目前，人们在防雾霾天气所采用的方法手段多是带口罩、宅在家中少出门、不开窗户，房间里增加绿色植物，开空调和使用空气净化器等等。
由于很大一部分人处在室内的时间较长，室内空气质量的好坏，对人们的身体影响更大，因此室内PM2.5的浓度也越来越引起人们的关注，但与此同时，由于现今越来越提倡环保，因此如何在保证室内空气质量的同时，又能做到节能环保，还未能实现一个很好的控制的原因主要有以下几方面的原因：1、净化设备与中央空调联动不能自主开启或运行；2、设备开启运行没有参照依据。3、不能随时了解室内的空气指数即PM2.5的浓度。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了既能提高室内空气质量又能节能环保的PM2.5监测与控制系统及PM2.5的控制方法。
本发明所采用的技术方案为：
PM2.5监测与控制系统，其包括主控设备、粉尘检测仪、空气净化设备和显示设备，所述主控设备分别与粉尘检测仪和空气净化设备连接，所述粉尘检测仪还与显示设备连接。粉尘检测仪能够检测空气中PM2.5的浓度，为主控设备控制空气净化设备的启闭提供参数依据；空气净化设备能够降低空气中PM2.5的浓度，提高空气质量；主控设备能够根据粉尘检测仪检测的空气中PM2.5的浓度，自动控制空气净化设备的启闭，既能够实现控制室内空气中PM2.5的浓度，提高室内空气的质量，又能节能环保。显示设备能够显示粉尘检测仪检测的空气中PM2.5的浓度，使人们能够更直观的了解到空气中PM2.5的浓度，除了通过主控设备控制空气净化设备的启闭，也可以根据需要手动调节空气净化设备。
优选地，所述粉尘检测仪包括一个设置于室外的第一粉尘检测仪和若干设置于室内的第二粉尘检测仪，每个第二粉尘检测仪均分别连接有一个显示设备，所述第一粉尘检测仪分别与每个第二粉尘检测仪连接的显示设备连接。由于室外与室内空气中PM2.5的浓度不同，因此在室外和室内分别设置有第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪，能够全面地反应是室外和室内的空气质量，能够使本系统反映更全面的空气质量。
优选地，所述显示设备显示第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪检测到的PM2.5的浓度。能够更直观的了解到室外和室外空气质量的差异。
优选地，所述连接方式为通过无线通讯装置或有线通讯装置连接。通过无线通讯装置或有线通讯装置，能够具有多种选择，适应不同的场合。
优选地，所述主控设备为计算机。计算机较普遍，应用范围广。
优选地，所述空气净化设备为空气净化器。应用现有的设备，无需专门定制，即可实现提高空气质量的同时节能环保。
优选地，所述显示设备为显示器。具体还可以为液晶显示器。
PM2.5的控制方法，其包括以下步骤：
1)第一粉尘检测仪检测室外空气中PM2.5的浓度，第二粉尘检测仪检测室内空气中PM2.5的浓度，第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪分别将检测到的PM2.5的浓度的数据传送至主控设备和显示设备；
2)主控设备预设有PM2.5的阈值，主控设备接收第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪传送的PM2.5的浓度，将第二检测仪传送的PM2.5的浓度与预设的PM2.5的阈值进行比较，控制空气净化设备的启闭；
3)空气净化设备由主控设备控制启闭，调节室内空气中PM2.5的浓度；
4)显示设备显示第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪检测到的PM2.5的浓度。
通过以上方法，主控设备以第二粉尘检测仪检测的空气中PM2.5的浓度为参数依据，与主控设备预设的PM2.5的阈值比较，自动控制空气净化设备的启闭，既能提高室内空气的质量，又能不浪费能源，做到节能环保。
优选地，所述步骤2)中控制设备控制空气净化设备启闭的具体步骤为：当第二粉尘检测仪传送的PM2.5的浓度大于预设的PM2.5的阈值，主控设备控制空气净化设备开启，当第二粉尘检测仪传送的PM2.5的浓度小于预设的PM2.5的阈值，主控设备控制空气净化设备关闭。
优选地，所述PM2.5的阈值为20-35ug。
本发明的有益效果为：通过粉尘检测仪检测空气中PM2.5的浓度，为主控设备控制空气净化设备的启闭提供参数依据；主控设备根据粉尘检测仪检测的空气中PM2.5的浓度，自动控制空气净化设备的启闭，既能够实现控制室内空气中PM2.5的浓度，提高室内空气的质量，又能节能环保。显示设备能够显示粉尘检测仪检测的空气中PM2.5的浓度，使人们能够更直观的了解到空气中PM2.5的浓度，除了通过主控设备控制空气净化设备的启闭，也可以根据需要手动调节空气净化设备。
附图说明
图1是本发明PM2.5监测与控制系统的结构示意图。
图中：1、主控设备；2、粉尘检测仪；21、第一粉尘检测仪；22第二粉尘检测仪；3、空气净化设备；4、显示设备。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了PM2.5监测与控制系统，其包括主控设备1、粉尘检测仪2、空气净化设备3和显示设备4，所述主控设备1分别与粉尘检测仪2和空气净化设备3连接，所述粉尘检测仪2还与显示设备4连接。粉尘检测仪2能够检测空气中PM2.5的浓度，为主控设备1控制空气净化设备3的启闭提供参数依据；空气净化设备3能够降低空气中PM2.5的浓度，提高空气质量；主控设备1能够根据粉尘检测仪2检测的空气中PM2.5的浓度，自动控制空气净化设备3的启闭，既能够实现控制室内空气中PM2.5的浓度，提高室内空气的质量，又能节能环保。显示设备4能够显示粉尘检测仪2检测的空气中PM2.5的浓度，使人们能够更直观的了解到空气中PM2.5的浓度，除了通过主控设备1控制空气净化设备3的启闭，也可以根据需要手动调节空气净化设备3。
优选地，所述粉尘检测仪2包括一个设置于室外的第一粉尘检测仪21和若干设置于室内的第二粉尘检测仪22，每个第二粉尘检测仪22均分别连接有一个显示设备4，所述第一粉尘检测仪21分别与每个第二粉尘检测仪22连接的显示设备4连接。由于室外与室内空气中PM2.5的浓度不同，因此在室外和室内分别设置有第一粉尘检测仪21和第二粉尘检测仪22，能够全面地反应是室外和室内的空气质量，能够使本系统反映更全面的空气质量。
优选地，所述显示设备1显示第一粉尘检测仪21和第二粉尘检测仪22检测到的PM2.5的浓度。能够更直观的了解到室外和室外空气质量的差异。
优选地，所述连接方式为通过无线通讯装置或有线通讯装置连接。通过无线通讯装置或有线通讯装置，能够具有多种选择，适应不同的场合。
优选地，所述主控设备1为计算机。计算机较普遍，应用范围广。
优选地，所述空气净化设备3为空气净化器。应用现有的设备，无需专门定制，即可实现提高空气质量的同时节能环保。
优选地，所述显示设备4为显示器。具体还可以为液晶显示器。
PM2.5的控制方法，其包括以下步骤：
1)第一粉尘检测仪21检测室外空气中PM2.5的浓度，第二粉尘检测仪22检测室内空气中PM2.5的浓度，第一粉尘检测仪21和第二粉尘检测仪22分别将检测到的PM2.5的浓度的数据传送至主控设备1和显示设备4；
2)主控设备1预设有PM2.5的阈值，主控设备1接收第一粉尘检测仪21和第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度，将第二检测仪22传送的PM2.5的浓度与预设的PM2.5的阈值进行比较，控制空气净化设备3的启闭；
3)空气净化设备3由主控设备1控制启闭，调节室内空气中PM2.5的浓度；
4)显示设备4显示第一粉尘检测仪21和第二粉尘检测仪22检测到的PM2.5的浓度。
通过以上方法，主控设备1以第二粉尘检测仪22检测的空气中PM2.5的浓度为参数依据，与主控设备1预设的PM2.5的阈值比较，自动控制空气净化设备3的启闭，既能提高室内空气的质量，又能不浪费能源，做到节能环保。
优选地，所述步骤2)中控制设备1控制空气净化设备3启闭的具体步骤为：当第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度大于预设的PM2.5的阈值，主控设备1控制空气净化设备3开启，当第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度小于预设的PM2.5的阈值，主控设备1控制空气净化设备3关闭。
优选地，所述PM2.5的阈值为20-35ug。
实施例1
在一栋五层高的楼房中，在楼顶设置有一个第一粉尘检测仪21，在楼内的每层均分别设有一个第二粉尘检测仪22、一个空气净化器和一个显示器，第二粉尘检测仪22与显示器连接，楼顶的第一粉尘检测仪21分别与每层的显示器连接，即每层的显示器能够显示本层室内第二粉尘检测仪22检测到的空气中PM2.5的浓度和室外第一粉尘检测仪21检测到的空气中PM2.5的浓度。计算机放置于楼内。
具体PM2.5的控制方法为：
其包括以下步骤：
1)第一粉尘检测仪21检测楼顶即室外空气中PM2.5的浓度，楼内即室内每层的第二粉尘检测仪22检测本层空气中PM2.5的浓度，第一粉尘检测仪21将检测到的室外空气中PM2.5的浓度的数据，第二粉尘检测仪22将检测到室内每层空气中PM2.5的浓度的数据分别传送至计算机和显示器；
2)计算机预设有PM2.5的阈值为35，计算机接收第一粉尘检测仪21和第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度，将第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度与预设的PM2.5的阈值进行比较，当第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度大于预设的PM2.5的阈值35，控制空气净化器开启，开启一段时间后，空气质量得到提高，空气中PM2.5的浓度降低至第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度小于预设的PM2.5的阈值35，控制空气净化器关闭，当空气质量下降，空气中PM2.5的浓度升高至第二粉尘检测仪22传送的PM2.5的浓度大于预设的PM2.5的阈值35-40时，计算机控制空气净化器开启，如此循环。
3)空气净化器由计算机控制启闭，调节室内空气中PM2.5的浓度；
4)显示器显示第一粉尘检测仪21和第二粉尘检测仪22检测到的PM2.5的浓度。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于计算机预设有PM2.5的阈值为30。
实施例3
本系统也可应用于工厂中，与实施例1中不同之处在于：第一粉尘检测仪21放置于厂房外，第二粉尘检测仪22、空气净化器和显示器设置于每个需要控制空气质量的厂房内，计算机预设有PM2.5的阈值为20。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.PM2.5监测与控制系统，其特征在于：其包括主控设备、粉尘检测仪、空气净化设备和显示设备，所述主控设备分别与粉尘检测仪和空气净化设备连接，所述粉尘检测仪还与显示设备连接。
2.根据权利要求1所述的PM2.5监测与控制系统，其特征在于：所述粉尘检测仪包括一个设置于室外的第一粉尘检测仪和若干设置于室内的第二粉尘检测仪，每个第二粉尘检测仪均分别连接有一个显示设备，所述第一粉尘检测仪分别与每个第二粉尘检测仪连接的显示设备连接。
3.根据权利要求2所述的PM2.5监测与控制系统，其特征在于：所述显示设备显示第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪检测到的PM2.5的浓度。
4.根据权利要求1所述的PM2.5监测与控制系统，其特征在于：所述连接方式为通过无线通讯装置或有线通讯装置连接。
5.根据权利要求1所述的PM2.5监测与控制系统，其特征在于：所述主控设备为计算机。
6.根据权利要求1所述的PM2.5监测与控制系统，其特征在于：所述空气净化设备为空气净化器。
7.根据权利要求1所述的PM2.5监测与控制系统，其特征在于：所述显示设备为显示器。
8.PM2.5的控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1)第一粉尘检测仪检测室外空气中PM2.5的浓度，第二粉尘检测仪检测室内空气中PM2.5的浓度，第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪分别将检测到的PM2.5的浓度的数据传送至主控设备和显示设备；
2)主控设备预设有PM2.5的阈值，主控设备接收第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪传送的PM2.5的浓度，将第二检测仪传送的PM2.5的浓度与预设的PM2.5的阈值进行比较，控制空气净化设备的启闭；
3)空气净化设备由主控设备控制启闭，调节室内空气中PM2.5的浓度；
4)显示设备显示第一粉尘检测仪和第二粉尘检测仪检测到的PM2.5的浓度。
9.根据权利要求8所述的PM2.5的控制方法，其特征在于：所述步骤2)中控制设备控制空气净化设备启闭的具体步骤为：当第二粉尘检测仪传送的PM2.5的浓度大于预设的PM2.5的阈值，主控设备控制空气净化设备开启，当第二粉尘检测仪传送的PM2.5的浓度小于预设的PM2.5的阈值，主控设备控制空气净化设备关闭。
10.根据权利要求9所述的PM2.5的控制方法，其特征在于：所述的PM2.5的阈值为20-35ug。
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