CN106362528A - 一种除雾霾组合净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种除雾霾组合净化系统,包括:用于将雾霾吸入进气单元内部的进气单元、用于对雾霾中的大颗粒进行初步粗过滤和去除的过滤单元、用于对雾霾中的极小颗粒进行吸附和除去的静电吸附单元、用于将雾霾中硫、氮元素去除脱硫脱氮单元、用于检测净化的空气指标并排出的出气单元、用于检测、监控出气单元排放的净化后的空气并进行分析的空气监测站。本发明通过对雾霾的二次分级过滤和脱硫反应,实现了对雾霾的清除和对空气的净化,结构简单,操作方便,自动化程度高,提高了大气空气质量;进气模块是雾霾进入除雾霾装置的唯一通道。
Description
技术领域
本发明属于雾霾处理技术领域,尤其涉及除雾霾组合净化系统。
背景技术
随着生产的发展和进步,由生产所带来的污染逐渐加剧,环境问题逐渐严重并开始影响人类的健康,日渐成为人们关注的焦点。雾霾问题是近年来饱受关注的环境问题之一。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(PM 2.5),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,极易出现大范围的雾霾。本发明中“雾霾”指造成雾霾的细颗粒物。
去除空气中细颗粒的方法有很多,但少有能大规模运用在城市中的空气净化方法。目前,除去空气中的细颗粒物的方法主要分为两大类:其一是通过离子结合细颗粒物,其二是使细颗粒物吸附在其它物体上。国内外的除雾器均采用瓦楞形硬结构技术,除雾霾技术均未过关,据报道美国纽约联合国大厦周围烟囱排放的雾霾经常袭扰大厦总部办公楼,中国北方地区烟囱口常年排放白色烟雾,二氧化碳溶水后生成碳酸对环境也造成影响,所以除脱烟囱的雾霾任务也很紧迫。
综上所述,现有的除雾霾组合净化系统过滤和脱硫效果差,结构复杂,操作不方便,自动化程度不高,除雾霾效率低。
发明内容
本发明为解决现有的除雾霾组合净化系统过滤和脱硫效果差,结构复杂,操作不方便,自动化程度不高,除雾霾效率低的技术问题而提供一种除雾霾组合净化系统。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
一种除雾霾组合净化系统,该除雾霾组合净化系统包括:
进气单元,所述进气单元与过滤单元连接,用于将雾霾吸入进气单元内部;
过滤单元,所述过滤单元与静电吸附单元连接,用于对雾霾中的大颗粒进行初步粗过滤和去除;
静电吸附单元,所述静电吸附单元与脱硫单元连接,用于对雾霾中的极小颗粒进行吸附和除去;
脱硫脱氮单元,所述脱硫单元与出气单元连接,用于将雾霾中硫、氮元素去除;
出气单元,用于检测净化的空气指标并排出。
空气监测站,所述空气监测站与出气单元连接,用于检测、监控出气单元排放的净化后的空气并进行分析。
进一步,所述粗过滤模块为网状结构;
所述过滤单元包括粗过滤模块和粗过滤清洗装置;所述粗过滤模块用于对对雾霾中的大颗粒物质进行过滤所述粗过滤;粗过滤清洗装置用于对粗过滤模块进行清洗;
所述静电吸附单元包括电极模块、静电发生模块、细过滤模块和细过滤清洗装置;所述电极模块用于对静电发生模块、细过滤模块和细过滤清洗装置供电;所述静电发生模块用于产生静电,并把静电传给细过滤模块;所述细过滤模块对雾霾中的极小颗粒进行吸附;所述细过滤清洗装置用于对细过滤模块进行清洗;
所述脱硫脱氮单元包括反应模块、分离模块和硫渣储存模块;所述反应模块用于对雾霾中的硫、氮元素进行反应并去除;所述分离模块用于将反应过后的硫、氮元素进行过滤;所述硫渣储存模块用于对过滤后的硫、氮元素进行暂时储存;
所述细过滤模块为导体;
所述反应模块与分离模块连接,所述分离模块与硫渣储存模块连接;
所述电极模块与静电发生模块连接,所述静电发生模块与细过滤模块连接。
进一步,所述细过滤清洗装置包括第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器、第一超声波控制器;所述第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器均安装在细过滤模块上,第一超声波控制器安装在细过滤模块一侧;所述第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器、第一超声波控制器均通过导线电性连接电极模块;
所述第一颗粒厚度检测器用于检测细过滤模块上的颗粒厚度,并将检测的信号通过导线传输给第一超声波控制器;
所述第一超声波控制器接收颗粒厚度检测器发送的信号后进行对比,并将对比后的控制指令传输给第一超声波发生器;
所述第一超声波发生器接收超声波控制器的指令信号后,产生超声波,去除细过滤模块上的颗粒;
进一步,所述粗过滤清洗装置上设置有第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器、第二超声波控制器;
所述第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器均安装在粗过滤模块上,第二超声波控制器安装在粗过滤模块一侧;所述第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器、第二超声波控制器均通过导线电性连接外部电源;
所述第二颗粒厚度检测器用于检测粗过滤模块上的颗粒厚度,并将检测的信号通过导线传输给第二超声波控制器;
所述第二超声波控制器接收颗粒厚度检测器发送的信号后进行对比,并将对比后的控制指令传输给第二超声波发生器;
所述第二超声波发生器接收超声波控制器的指令信号后,产生超声波,去除粗过滤模块上的颗粒。
进一步,所述分离模块包括复合过滤层、吸附脱附层、以及光催化器;所述复合过滤层在空气的流动方向上依次设置有细效过滤网、HEPA高效过滤网及静电驻极过滤网;所述吸附脱附层至少包括两层吸附介质层;所述光催化器设置有与空气流动方向相垂直的至少两个紫外灯,在所述两个紫外灯之间设有 光触媒网。
进一步,所述的出气单元设置有空气检测器;
所述空气检测器包括检测模块;所述的检测模块包括电源模块、传感器模块、微控制器、显示模块、音频报警电路和报警器;所述的微控制器与所述的分离模块连接,所述电源模块接收外部输入的电源电压并分别输出工作电压到微控制器和传感器模块;所述传感器模块连接所述微控制器;
所述显示模块和音频报警电路分别连接所述微控制器;所述报警器连接音频报警电路;传感器模块用于检测环境空气质量并将检测的空气质量检测信号输出到微控制器;所述微控制器根据传感器模块的检测信号控制显示模块显示所检测到的空气质量,并在传感器模块检测到的空气质量较差时微控制器控制音频报警电路及报警器进行报警;
所述传感器模块包括一个或多个电化学气体传感器,采集出气单元排放的净化后的空气气体信息,生成相应电信号并输出;所述的电化学传感器包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器。
进一步,所述空气监测站包括:
监控站,对传感器模块检测的信号进行采集,并进行分析;
监控总站,用于存放和查询监控基站的分析结果。
与监控总站连接的数据读取模块,用于读取监控总站存放的分析结果并发射到用户终端;
所述用户终端为手机、电脑中的一种。
进一步,所述监控站设置有信号采集器,所述信号采集器的信号采集方法包括:
首先,用感知器在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集,并用A/D方式对信号进行数字量化;
然后,对量化后的信号x(i)进行降维;
最后,对降维后的信号进行重构;其中t为采样时刻,i为量化后的信号 排序。
进一步,对量化后的信号进行降维,具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数,设计基于滤波的压缩感知信号采集框架,构造如下托普利兹测量矩阵:
则观测其中b1,…,bL看作滤波器系数;子矩阵ΦFT的奇异值是格拉姆矩阵G(ΦF,T)=Φ′FTΦFT特征值的算术根,验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δK,1+δK),i=1,…,T,则ΦF满足RIP,并通过求解如下方程最优化问题来重构原信号:
即通过线性规划方法来重构原信号,亦即BP算法;
针对实际压缩信号,对图像信号的采集,则修改ΦF为如下形式:
如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性,则通过求解如下方程最优化问题,精确重构出原信号:
其中Φ与Ψ不相关,Ξ称为CS矩阵。
进一步,所述微控制器的控制方法包括:
时序控制模块由程序控制器获取指令,根据所述指令产生指令执行周期, 将所述指令执行周期向状态信号模块发送;
状态信号模块接收所述时序控制模块发送的指令执行周期,根据所述指令执行周期指示所述指令执行时所处的时钟周期,所述指令执行周期包括至少两个时钟周期;
时序控制模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期,在所述指令执行时所处的倒数第二个时钟周期向所述程序存储器发送读取下一条指令的控制信号,以及在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期从所述程序控制器读取下一条指令;
还包括:
时序控制模块根据所述指令产生时序控制信号,将所述时序控制信号向读写控制模块和运算模块发送;
所述读写控制模块根据所述时序控制信号,从数据存储器读取数据或者向数据存储器写入数据;
所述运算模块根据所述时序控制信号,对从数据存储器读取的数据进行处理;
还包括:
所述时序控制模块在所述下一条指令执行时所处的第一个时钟周期产生时序控制信号,将所述时序控制信号向所述读写控制模块和运算模块发送;
还包括:
中断定时模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期,在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期进行中断仲裁,当具有所响应的中断时,在所述下一条指令执行时所处的倒数第二个时钟周期,控制所述时序控制模块暂停从所述程序控制器读取指令;
还包括:
所述时序控制模块在复位期间将所述指令执行周期设置为包括两个时钟周期
本发明具有的优点和积极效果是:由于本发明通过对雾霾的二次分级过滤和脱硫反应,实现了对雾霾的清除和对空气的净化,结构简单,操作方便,自动化程度高,提高了大气空气质量;进气模块是雾霾进入除雾霾装置的唯一通道;过滤模块对雾霾中的大颗粒物进行粗过滤,减轻了静电吸附模块的负担;静电吸附模块用静电对雾霾中剩余的微小颗粒物进行吸附,提高了除雾霾效率;粗过滤清洗模块和细过滤清洗模块实现了对粗过滤模块和细过滤模块的清洗,保证了粗过滤模块和细过滤模块的过滤效率;脱硫模块实现了雾霾中硫元素的去除,提高了除雾霾质量。
本发明的超声波发生器能有效穿透细微颗粒,产生振动力,使颗粒分子分散,去除吸附在细过滤模块上过厚的颗粒,提过细过滤模块吸附效果。
本发明通过内置检测模块、与空气监测站连接的数据读取模块来对空气质量进行全面检测;设通过空气净化器对空气进行进一步净化,通过空气监测站收到空气质量报告,可提醒用户人员注意健康防护,保证呼吸健康。
本发明的信号接收方法和微控制器的控制方法进一步提高了对接收参数的优化,达到对空气的进一步净化,提高了智能化控制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的除雾霾组合净化系统示意图。
图2是本发明实施例提供的细过滤清洗装置示意图。
图3是本发明实施例提供的粗过滤清洗装置示意图。
图4是本发明实施例提供的分离模块示意图。
图5是本发明实施例提供的空气检测器示意图。
图中,1、进气单元;2、过滤单元;2-1、粗过滤模块;2-2、粗过滤清洗装置;2-2-1、第二颗粒厚度检测器;2-2-2、第二超声波发生器;2-2-3、第二超声波控制器;3、静电吸附单元;3-1、电极模块;3-2、静电发生模块;3-3、细过滤模块;3-4、细过滤清洗装置;3-4-1、第一颗粒厚度检测器;3-4-2、第一超声 波发生器;3-4-3、第一超声波控制器;4、脱硫脱氮单元;4-1、反应模块;4-2、分离模块;4-2-1、复合过滤层;4-2-1-1、细效过滤网;4-2-1-2、HEPA高效过滤网;4-2-1-3、静电驻极过滤网;4-2-2、吸附脱附层;4-2-3、光催化器;4-2-3-1、紫外灯;4-2-3-2、光触媒网;4-3、硫渣储存模块;5、出气单元;5-1、空气检测器;5-1-1、检测模块;5-1-1-1、电源模块;5-1-1-2、传感器模块;5-1-1-3、微控制器;5-1-1-4、显示模块;5-1-1-5、音频报警电路;5-1-1-6报警器;6、空气监测站;6-1、监控站;6-2、监控总站;6-3、数据读取模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹列举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的除雾霾组合净化系统,包括:
进气单元1,所述进气单元与过滤单元连接,用于将雾霾吸入进气单元内部;
过滤单元2,所述过滤单元与静电吸附单元连接,用于对雾霾中的大颗粒进行初步粗过滤和去除;
静电吸附单元3,所述静电吸附单元与脱硫单元连接,用于对雾霾中的极小颗粒进行吸附和除去;
脱硫脱氮单元4,所述脱硫单元与出气单元连接,用于将雾霾中硫、氮元素去除;
出气单元5,用于检测净化的空气指标并排出。
空气监测站6,所述空气监测站与出气单元连接,用于检测、监控出气单元排放的净化后的空气并进行分析。
进一步,所述粗过滤模块为网状结构;
所述过滤单元包括粗过滤模块2-1和粗过滤清洗装置2-2;所述粗过滤模块用于对对雾霾中的大颗粒物质进行过滤所述粗过滤;粗过滤清洗装置用于对粗 过滤模块进行清洗;
所述静电吸附单元包括电极模块3-1、静电发生模块3-3、细过滤模块3-3和细过滤清洗装置3-4;所述电极模块用于对静电发生模块、细过滤模块和细过滤清洗装置供电;所述静电发生模块用于产生静电,并把静电传给细过滤模块;所述细过滤模块对雾霾中的极小颗粒进行吸附;所述细过滤清洗装置用于对细过滤模块进行清洗;
所述脱硫脱氮单元包括反应模块4-1、分离模块4-2和硫渣储存模块4-3;所述反应模块用于对雾霾中的硫、氮元素进行反应并去除;所述分离模块用于将反应过后的硫、氮元素进行过滤;所述硫渣储存模块用于对过滤后的硫、氮元素进行暂时储存;
所述细过滤模块为导体;
所述反应模块与分离模块连接,所述分离模块与硫渣储存模块连接;
所述电极模块与静电发生模块连接,所述静电发生模块与细过滤模块连接。
如图2所示,所述细过滤清洗装置包括第一颗粒厚度检测器3-4-1、第一超声波发生器3-4-2、第一超声波控制器3-4-3;所述第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器均安装在细过滤模块上,第一超声波控制器安装在细过滤模块一侧;所述第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器、第一超声波控制器均通过导线电性连接电极模块;
所述第一颗粒厚度检测器用于检测细过滤模块上的颗粒厚度,并将检测的信号通过导线传输给第一超声波控制器;
所述第一超声波控制器接收颗粒厚度检测器发送的信号后进行对比,并将对比后的控制指令传输给第一超声波发生器;
所述第一超声波发生器接收超声波控制器的指令信号后,产生超声波,去除细过滤模块上的颗粒;
如图3所示,所述粗过滤清洗装置上设置有第二颗粒厚度检测器2-2-1、第二超声波发生器2-2-2、第二超声波控制器2-2-3;
所述第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器均安装在粗过滤模块上,第二超声波控制器安装在粗过滤模块一侧;所述第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器、第二超声波控制器均通过导线电性连接外部电源;
所述第二颗粒厚度检测器用于检测粗过滤模块上的颗粒厚度,并将检测的信号通过导线传输给第二超声波控制器;
所述第二超声波控制器接收颗粒厚度检测器发送的信号后进行对比,并将对比后的控制指令传输给第二超声波发生器;
所述第二超声波发生器接收超声波控制器的指令信号后,产生超声波,去除粗过滤模块上的颗粒。
如图4所示,所述分离模块包括复合过滤层4-2-1、吸附脱附层4-2-2、以及光催化器4-2-3;所述复合过滤层在空气的流动方向上依次设置有细效过滤网4-2-1-1、HEPA高效过滤网4-2-1-2及静电驻极过滤网4-2-1-3;所述吸附脱附层至少包括两层吸附介质层;所述光催化器设置有与空气流动方向相垂直的至少两个紫外灯4-2-3-1,在所述两个紫外灯之间设有光触媒网4-2-3-2。
如图5所示,所述的出气单元设置有空气检测器5-1;
所述空气检测器包括检测模块5-1-1;所述的检测模块包括电源模块5-1-1-1、传感器模块5-1-1-2、微控制器5-1-1-3、显示模块5-1-1-4、音频报警电路5-1-1-5和报警器5-1-1-6;所述的微控制器与所述的分离模块连接,所述电源模块接收外部输入的电源电压并分别输出工作电压到微控制器和传感器模块;所述传感器模块连接所述微控制器;
所述显示模块和音频报警电路分别连接所述微控制器;所述报警器连接音频报警电路;传感器模块用于检测环境空气质量并将检测的空气质量检测信号输出到微控制器;所述微控制器根据传感器模块的检测信号控制显示模块显示所检测到的空气质量,并在传感器模块检测到的空气质量较差时微控制器控制音频报警电路及报警器进行报警;
所述传感器模块包括一个或多个电化学气体传感器,采集出气单元排放的 净化后的空气气体信息,生成相应电信号并输出;所述的电化学传感器包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器。
所述空气监测站6包括:
监控站6-1,对传感器模块检测的信号进行采集,并进行分析;
监控总站6-2,用于存放和查询监控基站的分析结果。
与监控总站连接的数据读取模块6-3,用于读取监控总站存放的分析结果并发射到用户终端;
所述用户终端为手机、电脑中的一种。
进一步,所述监控站设置有信号采集器,所述信号采集器的信号采集方法包括:
首先,用感知器在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集,并用A/D方式对信号进行数字量化;
然后,对量化后的信号x(i)进行降维;
最后,对降维后的信号进行重构;其中t为采样时刻,i为量化后的信号排序。
进一步,对量化后的信号进行降维,具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数,设计基于滤波的压缩感知信号采集框架,构造如下托普利兹测量矩阵:
则观测其中b1,…,bL看作滤波器系数;子矩阵ΦFT的奇异值是格拉姆矩阵G(ΦF,T)=Φ′FTΦFT特征值的算术根,验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δK,1+δK),i=1,…,T,则ΦF满足RIP,并通过求解如下方程最优化问题来重构原信号:
即通过线性规划方法来重构原信号,亦即BP算法;
针对实际压缩信号,对图像信号的采集,则修改ΦF为如下形式:
如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性,则通过求解如下方程最优化问题,精确重构出原信号:
其中Φ与Ψ不相关,Ξ称为CS矩阵。
进一步,所述微控制器的控制方法包括:
时序控制模块由程序控制器获取指令,根据所述指令产生指令执行周期,将所述指令执行周期向状态信号模块发送;
状态信号模块接收所述时序控制模块发送的指令执行周期,根据所述指令执行周期指示所述指令执行时所处的时钟周期,所述指令执行周期包括至少两个时钟周期;
时序控制模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期,在所述指令执行时所处的倒数第二个时钟周期向所述程序存储器发送读取下一条指令的控制信号,以及在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期从所述程序控制器读取下一条指令;
还包括:
时序控制模块根据所述指令产生时序控制信号,将所述时序控制信号向读写控制模块和运算模块发送;
所述读写控制模块根据所述时序控制信号,从数据存储器读取数据或者向 数据存储器写入数据;
所述运算模块根据所述时序控制信号,对从数据存储器读取的数据进行处理;
还包括:
所述时序控制模块在所述下一条指令执行时所处的第一个时钟周期产生时序控制信号,将所述时序控制信号向所述读写控制模块和运算模块发送;
还包括:
中断定时模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期,在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期进行中断仲裁,当具有所响应的中断时,在所述下一条指令执行时所处的倒数第二个时钟周期,控制所述时序控制模块暂停从所述程序控制器读取指令;
还包括:
所述时序控制模块在复位期间将所述指令执行周期设置为包括两个时钟周期。
下面结合工作原理对本发明应用作进一步描述。
本发明工作时,雾霾从进气模块进入除雾霾装置,然后经过过滤模块,过滤模块2中的粗过滤模块6对雾霾中的大颗粒物质进行过滤,粗过滤清洗模块7可以对粗过滤模块进行清洗,之后雾霾进入静电吸附模块,电极模块11为静电发生模块进行供电,静电发生模块12为细过滤模块13进行供电,细过滤模块13对雾霾中剩余的微小颗粒进行吸附,细过滤清洗模块14可以对细过滤模块进行清洗,脱硫模块5中的反应模块8对雾霾中的硫元素进行大颗粒化,分离模块9将大颗粒化后的硫元素进行过滤,最后过滤后的硫元素储存在硫渣储存模块10中,净化后的空气从出气模块6排除;本发明通过对雾霾的二次分级过滤和脱硫反应,实现了对雾霾的清除和对空气的净化,结构简单,操作方便,自动化程度高,提高了大气空气质量;进气模块1是雾霾进入除雾霾装置的唯一通道;过滤模块2对雾霾中的大颗粒物进行粗过滤,减轻了静电吸附模块的负 担;静电吸附模块3用静电对雾霾中剩余的微小颗粒物进行吸附,提高了除雾霾效率;粗过滤清洗模块7和细过滤清洗模块14实现了对粗过滤模块6和细过滤模块13的清洗,保证了粗过滤模块6和细过滤模块13的过滤效率;脱硫模块5实现了雾霾中硫元素的去除,提高了除雾霾质量。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
1.一种除雾霾组合净化系统,其特征在于,该除雾霾组合净化系统包括:
进气单元,所述进气单元与过滤单元连接,用于将雾霾吸入进气单元内部;
过滤单元,所述过滤单元与静电吸附单元连接,用于对雾霾中的大颗粒进行初步粗过滤和去除;
静电吸附单元,所述静电吸附单元与脱硫单元连接,用于对雾霾中的极小颗粒进行吸附和除去;
脱硫脱氮单元,所述脱硫单元与出气单元连接,用于将雾霾中硫、氮元素去除;
出气单元,用于检测净化的空气指标并排出;
空气监测站,所述空气监测站与出气单元连接,用于检测、监控出气单元排放的净化后的空气并进行分析。
2.如权利要求1所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述粗过滤模块为网状结构;
所述过滤单元包括粗过滤模块和粗过滤清洗装置;所述粗过滤模块用于对对雾霾中的大颗粒物质进行过滤所述粗过滤;粗过滤清洗装置用于对粗过滤模块进行清洗;
所述静电吸附单元包括电极模块、静电发生模块、细过滤模块和细过滤清洗装置;所述电极模块用于对静电发生模块、细过滤模块和细过滤清洗装置供电;所述静电发生模块用于产生静电,并把静电传给细过滤模块;所述细过滤模块对雾霾中的极小颗粒进行吸附;所述细过滤清洗装置用于对细过滤模块进行清洗;
所述脱硫脱氮单元包括反应模块、分离模块和硫渣储存模块;所述反应模块用于对雾霾中的硫、氮元素进行反应并去除;所述分离模块用于将反应过后的硫、氮元素进行过滤;所述硫渣储存模块用于对过滤后的硫、氮元素进行暂时储存;
所述细过滤模块为导体;
所述反应模块与分离模块连接,所述分离模块与硫渣储存模块连接;
所述电极模块与静电发生模块连接,所述静电发生模块与细过滤模块连接。
3.如权利要求2所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述细过滤清洗装置包括第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器、第一超声波控制器;所述第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器均安装在细过滤模块上,第一超声波控制器安装在细过滤模块一侧;所述第一颗粒厚度检测器、第一超声波发生器、第一超声波控制器均通过导线电性连接电极模块;
所述第一颗粒厚度检测器用于检测细过滤模块上的颗粒厚度,并将检测的信号通过导线传输给第一超声波控制器;
所述第一超声波控制器接收颗粒厚度检测器发送的信号后进行对比,并将对比后的控制指令传输给第一超声波发生器;
所述第一超声波发生器接收超声波控制器的指令信号后,产生超声波,去除细过滤模块上的颗粒。
4.如权利要求3所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述粗过滤清洗装置上设置有第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器、第二超声波控制器;
所述第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器均安装在粗过滤模块上,第二超声波控制器安装在粗过滤模块一侧;所述第二颗粒厚度检测器、第二超声波发生器、第二超声波控制器均通过导线电性连接外部电源;
所述第二颗粒厚度检测器用于检测粗过滤模块上的颗粒厚度,并将检测的信号通过导线传输给第二超声波控制器;
所述第二超声波控制器接收颗粒厚度检测器发送的信号后进行对比,并将对比后的控制指令传输给第二超声波发生器;
所述第二超声波发生器接收超声波控制器的指令信号后,产生超声波,去除粗过滤模块上的颗粒。
5.如权利要求2所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述分离模块包括复合过滤层、吸附脱附层、以及光催化器;所述复合过滤层在空气的流动方向上依次设置有细效过滤网、HEPA高效过滤网及静电驻极过滤网;所述吸附脱附层至少包括两层吸附介质层;所述光催化器设置有与空气流动方向相垂直的至少两个紫外灯,在所述两个紫外灯之间设有光触媒网。
6.如权利要求2所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述的出气单元设置有空气检测器;
所述空气检测器包括检测模块;所述的检测模块包括电源模块、传感器模块、微控制器、显示模块、音频报警电路和报警器;所述的微控制器与所述的分离模块连接,所述电源模块接收外部输入的电源电压并分别输出工作电压到微控制器和传感器模块;所述传感器模块连接所述微控制器;
所述显示模块和音频报警电路分别连接所述微控制器;所述报警器连接音频报警电路;传感器模块用于检测环境空气质量并将检测的空气质量检测信号输出到微控制器;所述微控制器根据传感器模块的检测信号控制显示模块显示所检测到的空气质量,并在传感器模块检测到的空气质量较差时微控制器控制音频报警电路及报警器进行报警;
所述传感器模块包括一个或多个电化学气体传感器,采集出气单元排放的净化后的空气气体信息,生成相应电信号并输出;所述的电化学传感器包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器。
7.如权利要求1所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述空气监测站包括:
监控站,对传感器模块检测的信号进行采集,并进行分析;
监控总站,用于存放和查询监控基站的分析结果。
与监控总站连接的数据读取模块,用于读取监控总站存放的分析结果并发射到用户终端;
所述用户终端为手机、电脑中的一种。
8.如权利要求7所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述监控站设置有信号采集器,所述信号采集器的信号采集方法包括:
首先,用感知器在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集,并用A/D方式对信号进行数字量化;
然后,对量化后的信号x(i)进行降维;
最后,对降维后的信号进行重构;其中t为采样时刻,i为量化后的信号排序。
9.如权利要求8所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,对量化后的信号进行降维,具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程i=1,…,M,其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数,设计基于滤波的压缩感知信号采集框架,构造如下托普利兹测量矩阵:
则观测i=1,…,M,其中b1,…,bL看作滤波器系数;子矩阵ΦFT的奇异值是格拉姆矩阵G(ΦF,T)=Φ′FTΦFT特征值的算术根,验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δK,1+δK),i=1,…,T,则ΦF满足RIP,并通过求解如下方程最优化问题来重构原信号:
即通过线性规划方法来重构原信号,亦即BP算法;
针对实际压缩信号,对图像信号的采集,则修改ΦF为如下形式:
如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性,则通过求解如下方程最优化问题,精确重构出原信号:
其中Φ与Ψ不相关,Ξ称为CS矩阵。
10.如权利要求7所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,
所述微控制器的控制方法包括:
时序控制模块由程序控制器获取指令,根据所述指令产生指令执行周期,将所述指令执行周期向状态信号模块发送;
状态信号模块接收所述时序控制模块发送的指令执行周期,根据所述指令执行周期指示所述指令执行时所处的时钟周期,所述指令执行周期包括至少两个时钟周期;
时序控制模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期,在所述指令执行时所处的倒数第二个时钟周期向所述程序存储器发送读取下一条指令的控制信号,以及在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期从所述程序控制器读取下一条指令。
11.如权利要求9所述的除雾霾组合净化系统,其特征在于,所述微控制器的控制方法还包括:
时序控制模块根据所述指令产生时序控制信号,将所述时序控制信号向读写控制模块和运算模块发送;
所述读写控制模块根据所述时序控制信号,从数据存储器读取数据或者向数据存储器写入数据;
所述运算模块根据所述时序控制信号,对从数据存储器读取的数据进行处理;
还包括:
所述时序控制模块在所述下一条指令执行时所处的第一个时钟周期产生时序控制信号,将所述时序控制信号向所述读写控制模块和运算模块发送;
还包括:
中断定时模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期,在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期进行中断仲裁,当具有所响应的中断时,在所述下一条指令执行时所处的倒数第二个时钟周期,控制所述时序控制模块暂停从所述程序控制器读取指令;
还包括:
所述时序控制模块在复位期间将所述指令执行周期设置为包括两个时钟周期。
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