CN108392926A - 一种空气污染防治系统 - Google Patents

一种空气污染防治系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108392926A
CN108392926A CN201810172931.8A CN201810172931A CN108392926A CN 108392926 A CN108392926 A CN 108392926A CN 201810172931 A CN201810172931 A CN 201810172931A CN 108392926 A CN108392926 A CN 108392926A
Authority
CN
China
Prior art keywords
firefly
iteration
submodule
apcs
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810172931.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108392926B (zh
Inventor
李健斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen City Creative Industry Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen City Creative Industry Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen City Creative Industry Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen City Creative Industry Technology Co Ltd
Priority to CN201810172931.8A priority Critical patent/CN108392926B/zh
Publication of CN108392926A publication Critical patent/CN108392926A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108392926B publication Critical patent/CN108392926B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D50/00Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/72Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • B01D2257/7027Aromatic hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/704Solvents not covered by groups B01D2257/702 - B01D2257/7027
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/06Polluted air

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

本发明提供了一种空气污染防治系统,包括污染源识别装置和空气清新装置,所述污染源识别装置与所述空气清新装置无线连接,用于对污染源的位置进行精确识别定位;所述空气清新装置至少包括依次有线连接的静电除尘器、活性炭过滤器和化学反应器,用于对污染气体进行净化清新处理。本发明能够对污染源进行精确定位,然后对被污染的空气进行净化处理,一方面能够节约污染源的寻找时间,另一方面能够根据应用场合的不同在化学反应器内放入对应的不同物质,对污染进行精确防治。

Description

一种空气污染防治系统
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域,具体涉及一种空气污染防治系统。
背景技术
随着城市的快速发展,随之而来的污染十分令人头疼,尤其是直接排到空气中污染气体。
目前,对于空气污染的检测与排查很大程度上还是依靠人工实地检测,这种做法无疑是效率十分低下的,而且当有关环保工作人员到达污染源时,污染已经相当严重了。当前,我国正在大力整治污染,注重环保的力度前所未有,但如果仍然依靠人工来治污防污,效率肯定难以达到理想效果,因此需要对污染源进行精确的判断。
另一方面现有技术的空气污染防治装置或系统只能对体积较大的固体颗粒进行滤除,例如PM10、PM2.5等,然而对于一些更小的微粒的滤除效果一般。
发明内容
针对上述问题,本发明旨在提供一种空气污染防治系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
一种空气污染防治系统,包括污染源识别装置和空气清新装置,所述污染源识别装置与所述空气清新装置无线连接,用于对污染源的位置进行精确识别定位;所述空气清新装置至少包括依次有线连接的静电除尘器、活性炭过滤器和化学反应器,用于对污染气体进行净化清新处理。
本发明的有益效果为:本发明能够对污染源进行精确定位,然后对被污染的空气进行净化处理,一方面能够节约污染源的寻找时间,另一方面能够根据应用场合的不同在化学反应器内放入对应的不同物质,对污染进行精确防治。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的框架结构图;
图2是本发明的污染源识别装置的框架结构图。
附图标记:
污染源识别装置1、空气清新装置2、静电除尘器201、活性炭过滤器201、化学反应器203、气体传感器组101、污染源定位模块102、苯系气体传感器1011、甲醛气体传感器1012、氨气传感器1013、PM2.5传感器1014、预设子模块1021、荧光素迭代子模块1022、目标选择子模块1023、位置迭代子模块1024、循环子模块1025。
具体实施方式
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
参见图1,包括污染源识别装置1和空气清新装置2,所述污染源识别装置1与所述空气清新装置2无线连接,用于对污染源的位置进行精确识别定位;所述空气清新装置2至少包括依次有线连接的静电除尘器201、活性炭过滤器202和化学反应器203,用于对污染气体进行净化清新处理。
优选地,参见图2,所述静电除尘器设有排灰口,所述活性炭过滤器为V型活性炭空气过滤器,所述化学反应器中装有反应液。
优选地,所述污染源识别装置1包括气体传感器组101和污染源定位模块102;
所述气体传感器组101包括苯系气体传感器1011、甲醛气体传感器1012、氨气传感器1013、PM2.5传感器1014。
所述污染源定位模块102包括预设子模块1021、荧光素迭代子模块1022、目标选择子模块1023、位置迭代子模块1024、循环子模块1025。
本发明上述实施例,能够对污染源进行精确定位,然后对被污染的空气进行净化处理,一方面能够节约污染源的寻找时间,另一方面能够根据应用场合的不同在化学反应器内放入对应的不同物质,对污染进行精确防治。
优选地,所述预设子模块首先获取本空气污染防治系统所检测地区的卫星光谱遥感图像,并将该图像进行网格化、建立二维坐标轴;
然后对改进的萤火虫优化算法的相关参数进行初始化,包括搜索空间维数、萤火虫总数目、每只萤火虫的初始荧光素数量值、萤火虫的感知半径、初始步长、荧光素挥发系数、荧光素的更新率、令迭代计数器初始值为1,设定算法的最大迭代数,在S维解空间中随机生成E个位置点,每个点表示每只萤火虫初始位置,生成种群规模为E的二进制初始种群。
优选第,所述荧光素迭代子模块对二进制萤火虫编码进行十进制解码,并计算其适应度函数值,利用自定义更新公式计算每只萤火虫在第u代时的荧光素数量值,自定义更新公式为:
其中,Je(u)为第u次迭代时第e只萤火虫的荧光素数量值,α为荧光素值挥发系数,μ为荧光素增强系数,E为萤火虫总数量,N为传感器的总数量,n为第n个传感器,Den(u)为第e只萤火虫在第u次迭代时与第n个传感器的距离。
本发明上述实施例,采用与传统萤火虫优化算法不同的荧光素更新公式,有利于改善传统萤火虫优化算法中震荡现象,有利于获得更加稳定的、精确的荧光素数量值,以便后续子模块中,亮度低的萤火虫向亮度高的萤火虫移动时能够准确转移,最终对空气污染源能够准确定位。
优选地,所述目标选择子模块对每只萤火虫的决策半径进行计算,每只萤火虫在其动态决策域半径内,选择亮度(荧光素数量值)比自己高的其他萤火虫进行移动,并与该亮度高的萤火虫组成邻域集,具体为:
其中,Ls(e,c)为第e只萤火虫和第c只萤火虫在第s维上的距离,L(e,c)为第e只萤火虫和第c只萤火虫之间的海明距离,Ve(u)为第e只萤火虫转向邻域集合,表示第s维上第e只萤火虫的状态向量,为第s维上第c只萤火虫的状态向量,为第u次迭代时第c只萤火虫的状态向量,为第u次迭代时第e只萤火虫的状态向量,为第u次迭代第s维上第e只萤火虫邻域半径,S表示编码长度,亦称为维数;
计算该两个萤火虫个体间转移概率,使用轮盘赌法选择目标移动对象,具体转移概率公式为:
其中,为转移概率,第c只萤火虫是第e只萤火虫在第u次迭代时向其移动的萤火虫。
本发明上述实施例,解决萤火虫的转移问题,亮度低的萤火虫会向亮度高的萤火虫进行移动,将萤火虫限制在一定的决策半径内移动,一方面保证逐步得到最优解,另一方面能够节约移动消耗,使得本空气污染防治系统能够以较快速度寻找到污染源,同时降低了能量的消耗。
优选地,所述位置迭代子模块依次计算第e只萤火虫和第c只萤火虫之间的第s维位移,根据u与εumax关系的不同,对萤火虫的空间位置信息进行区别更新,具体为:
当u≤εumax
当u>εumax
若Movemz<0
否则
其中,ε为平衡因子,umax为最大迭代次数,Mes为第e只萤火虫在第s维的位移,β为步长,l为学习因子,为位移取1的概率,表示第s维上第e只萤火虫的状态向量。
本发明上述实施例,对每次迭代后的萤火虫的空间位置进行刷新,改变了传统萤火虫优化算法的计算方法,所述位置迭代子模块对不同迭代次数下的萤火虫位置进行不同的计算,避免了算法收敛快的问题,确保最终获得的最优解是准确的空气污染源头。
优选地,所述循环子模块在每次迭代更新后,对萤火虫动态感知半径进行更新,具体为:
其中,为第S维的第e只萤火虫动态感知半径,为邻域感知半径,β为步长,θ为感知半径变化系数,为邻域萤火虫个数阈值,Ve(u)为第e只萤火虫转向邻域集合,u为迭代次数;
当达到最大迭代次数时,输出结果,运行终止,否则,令u=u+1,依次运行荧光素迭代子模块、距离检测单元、位置迭代子模块、循环子模块。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种空气污染防治系统,其特征是,包括污染源识别装置和空气清新装置,所述污染源识别装置与所述空气清新装置无线连接,用于对污染源的位置进行精确识别定位;所述空气清新装置至少包括依次有线连接的静电除尘器、活性炭过滤器和化学反应器,用于对污染气体进行净化清新处理。
2.根据权利要求1所述的一种空气污染防治系统,其特征是,所述静电除尘器设有排灰口,所述活性炭过滤器为V型活性炭空气过滤器,所述化学反应器中装有反应液。
3.根据权利要求1所述的一种空气污染防治系统,其特征是,所述污染源识别装置包括气体传感器组和污染源定位模块;
所述气体传感器组包括苯系气体传感器、甲醛气体传感器、氨气传感器、PM2.5传感器。
所述污染源定位模块包括预设子模块、荧光素迭代子模块、目标选择子模块、位置迭代子模块、循环子模块。
4.根据权利要求3所述的一种空气污染防治系统,其特征是,所述预设子模块首先获取本空气污染防治系统所检测地区的卫星光谱遥感图像,并将该图像进行网格化、建立二维坐标轴;
然后对改进的萤火虫优化算法的相关参数进行初始化,包括搜索空间维数、萤火虫总数目、每只萤火虫的初始荧光素数量值、萤火虫的感知半径、初始步长、荧光素挥发系数、荧光素的更新率、令迭代计数器初始值为1,设定算法的最大迭代数,在S维解空间中随机生成E个位置点,每个点表示每只萤火虫初始位置,生成种群规模为E的二进制初始种群。
5.根据权利要求4所述的一种空气污染防治系统,其特征是,所述荧光素迭代子模块对二进制萤火虫编码进行十进制解码,并计算其适应度函数值,利用自定义更新公式计算每只萤火虫在第u代时的荧光素数量值,自定义更新公式为:
其中,Je(u)为第u次迭代时第e只萤火虫的荧光素数量值,α为荧光素值挥发系数,μ为荧光素增强系数,E为萤火虫总数量,N为传感器的总数量,n为第n个传感器,Den(u)为第e只萤火虫在第u次迭代时与第n个传感器的距离。
6.根据权利要求5所述的一种空气污染防治系统,其特征是,所述目标选择子模块对每只萤火虫的决策半径进行计算,每只萤火虫在其动态决策域半径内,选择亮度(荧光素数量值)比自己高的其他萤火虫进行移动,并与该亮度高的萤火虫组成邻域集,具体为:
其中,Ls(e,c)为第e只萤火虫和第c只萤火虫在第s维上的距离,L(e,c)为第e只萤火虫和第c只萤火虫之间的海明距离,Ve(u)为第e只萤火虫转向邻域集合,表示第s维上第e只萤火虫的状态向量,为第s维上第c只萤火虫的状态向量,为第u次迭代时第c只萤火虫的状态向量,为第u次迭代时第e只萤火虫的状态向量,为第u次迭代第s维上第e只萤火虫邻域半径,S表示编码长度,亦称为维数;
计算该两个萤火虫个体间转移概率,使用轮盘赌法选择目标移动对象,具体转移概率公式为:
其中,为转移概率,第c只萤火虫是第e只萤火虫在第u次迭代时向其移动的萤火虫。
7.根据权利要求6所述的一种空气污染防治系统,其特征是,所述位置迭代子模块依次计算第e只萤火虫和第c只萤火虫之间的第s维位移,根据u与εumax关系的不同,对萤火虫的空间位置信息进行区别更新,具体为:
当u≤εumax
当u>εumax
若Movemz<0
否则
其中,ε为平衡因子,umax为最大迭代次数,Mes为第e只萤火虫在第s维的位移,β为步长,l为学习因子,为位移取1的概率,表示第s维上第e只萤火虫的状态向量。
8.根据权利要求7所述的一种空气污染防治系统,其特征是,所述循环子模块在每次迭代更新后,对萤火虫动态感知半径进行更新,具体为:
其中,为第S维的第e只萤火虫动态感知半径,lβ为邻域感知半径,β为步长,θ为感知半径变化系数,为邻域萤火虫个数阈值,Ve(u)为第e只萤火虫转向邻域集合,u为迭代次数;
当达到最大迭代次数时,输出结果,运行终止,否则,令u=u+1,依次运行荧光素迭代子模块、距离检测单元、位置迭代子模块、循环子模块。
CN201810172931.8A 2018-03-01 2018-03-01 一种空气污染防治系统 Active CN108392926B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810172931.8A CN108392926B (zh) 2018-03-01 2018-03-01 一种空气污染防治系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810172931.8A CN108392926B (zh) 2018-03-01 2018-03-01 一种空气污染防治系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108392926A true CN108392926A (zh) 2018-08-14
CN108392926B CN108392926B (zh) 2020-06-19

Family

ID=63091569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810172931.8A Active CN108392926B (zh) 2018-03-01 2018-03-01 一种空气污染防治系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108392926B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110375398A (zh) * 2019-06-24 2019-10-25 武汉科技大学 一种地下建筑箱式空气污染防治装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104849191A (zh) * 2015-05-22 2015-08-19 中国科学技术大学 移动式pm2.5的检测系统
CN105608697A (zh) * 2015-12-24 2016-05-25 电子科技大学 基于遥感气溶胶和萤火虫群算法的空气污染源识别方法
CN105805846A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 广东美的制冷设备有限公司 空气净化装置及其净化方法
CN106226473A (zh) * 2016-07-31 2016-12-14 黄燕云 一种空气污染物环境监测系统
CN106352457A (zh) * 2015-07-17 2017-01-25 乐金电子研发中心(上海)有限公司 一种空气净化设备及空气净化方法
CN206311391U (zh) * 2017-01-09 2017-07-07 南京信息工程大学 一种大气污染物采样装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105805846A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 广东美的制冷设备有限公司 空气净化装置及其净化方法
CN104849191A (zh) * 2015-05-22 2015-08-19 中国科学技术大学 移动式pm2.5的检测系统
CN106352457A (zh) * 2015-07-17 2017-01-25 乐金电子研发中心(上海)有限公司 一种空气净化设备及空气净化方法
CN105608697A (zh) * 2015-12-24 2016-05-25 电子科技大学 基于遥感气溶胶和萤火虫群算法的空气污染源识别方法
CN106226473A (zh) * 2016-07-31 2016-12-14 黄燕云 一种空气污染物环境监测系统
CN206311391U (zh) * 2017-01-09 2017-07-07 南京信息工程大学 一种大气污染物采样装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110375398A (zh) * 2019-06-24 2019-10-25 武汉科技大学 一种地下建筑箱式空气污染防治装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108392926B (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105608697B (zh) 基于遥感气溶胶和萤火虫群算法的空气污染源识别方法
CN104316655B (zh) 空气污染物参数的处理方法、装置、设备及系统
EP2559462A2 (en) Device and method for processing virtual worlds
US20180137675A1 (en) Method for determining polygons that overlap with a candidate polygon or point
Wang A BLE-based pedestrian navigation system for car searching in indoor parking garages
US11635396B2 (en) Sensing device with drive sense circuit and particle sensor and methods for use therewith
CN108392926A (zh) 一种空气污染防治系统
Ahn et al. Effects of water velocity and specific surface area on filamentous periphyton biomass in an artificial stream mesocosm
Krishan et al. Role of ion chemistry and hydro-geochemical processes in aquifer salinization—a case study from a semi-arid region of Haryana, India
Salcedo Sánchez et al. Ecological and health risk assessment of potential toxic elements from a mining area (water and sediments): the San Juan-Taxco River system, Guerrero, Mexico
Bose et al. Review of microbial biosensor for the detection of mercury in water
CN116499938A (zh) 一种职业工作场所气溶胶悬浮物智能监测方法
Bayas-Jiménez et al. Search space reduction for genetic algorithms applied to drainage network optimization problems
Dahech et al. Spatiotemporal variation of air quality (PM and NO2) in southern Paris during COVID-19 lockdown periods
Schiro et al. Ride the dust: linking dust dispersal and spatial distribution of microorganisms across an arid landscape
Han et al. Distribution, Sources and risk assessment of polychlorinated biphenyls in sediments from Beiluo River
Bai et al. Assessment of the Hydrochemical Characteristics and Formation Mechanisms of Groundwater in A Typical Alluvial-Proluvial Plain in China: An Example from Western Yongqing County
Yang et al. Heavy metal pollution and risk assessment of surface dust in the arid NW China
Zhou et al. Pollution levels and risk assessment of heavy metals in the soil of a landfill site: A case study in Lhasa, Tibet
Seboko et al. Characterization of soil carbon stocks in the city of Johannesburg
Fontaine et al. Multiple thresholds and trajectories of microbial biodiversity predicted across browning gradients by neural networks and decision tree learning
Iburg et al. Effects of recreational boating on microbial and meiofauna diversity in coastal shallow ecosystems of the Baltic Sea
Baia et al. Microbiological Contamination of Urban Groundwater in the Brazilian Western Amazon
Alharbi et al. Health Risk Assessment of Nitrate and Fluoride in the Groundwater of Central Saudi Arabia
Zhang et al. A 1955–2004 record of Hg contamination in Dianshan Lake sediments, Shanghai

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200525

Address after: Room 403, building 11, No. 678, Moganshan Road, Gongshu District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: Zhejiang Donghong Intelligent Environment Technology Co., Ltd

Address before: 518000 West Tower 1708, Nanshan Software Park, Nanshan Digital Culture Industry Base, 10128 Shennan Avenue, Nanshan Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: SHENZHEN CHUANGYI INDUSTRIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant