CN110339634A - 一种能吸附和处理pm2.5雾霾的多功能护栏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，包括护栏支架壳体，所述护栏支架壳体内部从右至左依次设置有进风空腔、净化空腔、排风空腔、净化空腔以及进风空腔，所述进风空腔内安装有进风风机，护栏支架壳体的前端面设置有与进风风机的进口端对应的进风口，所述排风空腔内安装有排风风机，护栏支架壳体的后端面设置有与排风风机的出口端对应的排风口，所述净化空腔的进风端与进风风腔连通，净化空腔的出风端与排风空腔连通，净化空腔内安装有用于净化污染空气的净化过滤装置。本发明既有普通护栏所有功能，同时具有预防和处理PM2.5雾霾的能力，适用范围广，对工矿企业空气污染同样适用。
Description
技术领域
本发明涉及室外护栏技术领域，具体为一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏。
背景技术
目前，我国工业化高速发展，城市汽车拥有量达到历史最高，城市汽车尾气排放及工矿企业经济的高速增长，致使生产中大量的PM2.5粉尘颗粒被排放，造成城市空气污染雾霾现象常有发生，严重影响百姓的身体健康和道路行车安全。
现在常见治理雾霾的方法有：汽车洒水车和汽车高压水枪。这些治理雾霾的方法都只能缓解一时的空气雾霾作用，不能从根本上解决问题，而且严重浪费水资源。另一种是雾霾塔，占地面积大，处理量小，对治理雾霾只能杯水车薪，不适合全国大面积推广应用。
这些处理方式不能从雾霾源头开始治理，效果不好，费用太大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，包括护栏支架壳体，所述护栏支架壳体内部从右至左依次设置有进风空腔、净化空腔、排风空腔、净化空腔以及进风空腔，所述进风空腔内安装有进风风机，护栏支架壳体的前端面设置有与进风风机的进口端对应的进风口，所述排风空腔内安装有排风风机，护栏支架壳体的后端面设置有与排风风机的出口端对应的排风口，所述净化空腔的进风端与进风风腔连通，净化空腔的出风端与排风空腔连通，净化空腔内安装有用于净化污染空气的净化过滤装置。
作为本发明进一步的方案，所述净化过滤装置包括沿着风向依次布置的第一过滤组件、第二过滤组件以及第三过滤组件，所述第一过滤组件包括沿着风向依次布置的初效过滤网、中效过滤网以及终效过滤网；所述初效过滤网采用PP滤材，初效过滤网的厚度为0.3-1mm，初效过滤网的孔径为0.3-2mm，中效过滤网采用石墨烯碳海绵材料，中效过滤网的厚度为10-30mm，中效过滤网的孔径为0.1-0.5mm，终效过滤网采用量子能石墨烯材料，终效过滤网的厚度为20-50mm，终效过滤网的孔径为10-30μm；
所述第二过滤组件采用玻璃纤维过滤材料，第二过滤组件的厚度为50-60mm，第二过滤组件的孔径为0.1-1μm；
所述第三过滤组件采用分子筛量子高能光催化过滤材料，第三过滤组件的基材采用石墨烯分子筛材料，基材表面涂覆有量子高能光催化材料，量子高能光催化材料为5纳米的二氧化钛、10纳米的氧化锌以及量子能材料。
作为本发明进一步的方案，所述护栏支架壳体的前侧壁内部对应净化空腔还安装有光催化装置，光催化装置包括多个紫外线灯管，功效为20-150W/支，波长为185-365nm。
作为本发明进一步的方案，所述光催化装置还包括光催化网层，光催化网层安装在护栏支架壳体的前侧壁内表面，光催化网层与第三过滤组件采用相同的结构，光催化网层的厚度为1-20mm，光催化网层的孔径为0.1-0.5mm。
作为本发明进一步的方案，所述护栏支架壳体的前侧壁外表面还安装有雾霾吸附网层，雾霾吸附网层采用分子筛量子高能光催化过滤材料，雾霾吸附网层的厚度为10-50mm，孔径为0.5-2mm。
作为本发明进一步的方案，所述护栏支架壳体的材料采用304不锈钢材料、优质碳钢材料或超高分子量聚乙烯材料。
作为本发明进一步的方案，所述护栏支架壳体左侧设置有检测壳体，检测壳体前端面开设有检测进风口，检测壳体后端面开设有检测出风口，检测进风口与检测出风口之间连接有检测通道，检测通道内安装有检测送风风机、悬浮物检测传感器、气体检测传感器、温度检测传感器以及湿度检测传感器，检测送风风机、悬浮物检测传感器、气体检测传感器、温度检测传感器以及湿度检测传感器均与检测壳体的监控控制器信号连接，监控控制器还连接有监控存储器，监控控制器通过监控无线传输模块连接有监控信号天线。
作为本发明进一步的方案，所述检测进风口、检测出风口、进风口和排风口上均安装有防水机构，防水机构包括滑动设置在护栏支架壳体外壁上的封板，护栏支架壳体的外壁上还固定有用于遮挡封板上侧边以及左右侧边的防水罩壳，所述护栏支架壳体内部安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩杆端与封板背面的支座固定连接。
作为本发明进一步的方案，所述护栏支架壳体的顶部还安装有监控摄像头，监控摄像头与监控控制器信号连接。
一种污染空气质量监控与净化系统，包括上述所述的能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏作为一个监控模块，多个监控模块组成一个区块链单元，区块链单元设置有一个监控传输网关，监控传输网关包括网关控制器、NB无线传输模块、NB信号天线、网关无线传输模块、网关信号天线以及用于供电的网关电源，所述网关控制器通过网关无线传输模块与网关信号天线信号连接，网关信号天线与监控信号天线进行无线通讯，所述网关控制器通过NB无线传输模块与NB信号天线信号连接，NB信号天线与云端服务器进行数据通讯，云端服务器与环境监控平台通过互联网进行通讯连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明既有普通护栏所有功能，同时具有预防和处理PM2.5雾霾的能力。本发明的特点有：1、道路分隔功能。2、阻挡功能。3、警示功能。4、美观功能。5、自动吸附PM2.5雾霾功能。6、杀灭空气中病毒功能。7、降低道路噪音功能。8、监控道路安全功能。9、自动检测和处理道路上PM2.5雾霾浓度，能够降低空气中S02、N02、N0、C0、氮氢化合物和臭氧浓度。10、检测污染物指数超标后，自动启动净化过滤装置，达到标准后自动停止。本发明在外型上对现有普通护栏进行了相应改进，同时釆用空气净化器净化空气原理，并使用多种新材料及工艺，从而让一根护栏发挥出更多的功效，对于治理雾霾这一世界难题，增加了另一个解决途径或方案。该多功能护栏适用范围广，对工矿企业空气污染同样适用。
附图说明
图1为一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏的正面结构示意图；
图2为一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏的俯视内部结构示意图；
图3为一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏的背面结构示意图；
图4为一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏中第一过滤组件的结构示意图；
图5为一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏中防水机构的结构示意图；
图6为一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护中栏检测壳体内部各模块之间连接的示意框图；
图7为一种污染空气质量监控与净化系统的示意框图；
图8为一种污染空气质量监控与净化系统中监控传输网关的示意框图。
图中：1-护栏支架壳体，2-进风口，3-进风风机，4-排风风机，5-进风风腔，6-排风空腔，7-净化空腔，8-第一过滤组件，9-第二过滤组件，10-第三过滤组件，11-紫外线灯管，12-检测送风风机，13-雾霾吸附网层，14-光催化网层，15-排风口，16-监控摄像头，17-检测壳体，18-检测进风口，19-封板，20-防水罩壳，21-电动伸缩杆，22-支座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～8，本发明提供一种技术方案：一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，包括护栏支架壳体1，所述护栏支架壳体1内部从右至左依次设置有进风空腔5、净化空腔7、排风空腔6、净化空腔7以及进风空腔5，所述进风空腔5内安装有进风风机3，护栏支架壳体1的前端面设置有与进风风机3的进口端对应的进风口2，所述排风空腔6内安装有排风风机4，护栏支架壳体1的后端面设置有与排风风机4的出口端对应的排风口15，所述净化空腔7的进风端与进风风腔5连通，净化空腔7的出风端与排风空腔6连通，净化空腔7内安装有用于净化污染空气的净化过滤装置。
排风风机4用于把净化过滤装置净化后的空气向外排出，可以采用30-75度方向排向空中，吹散空气中的雾霾，便于清除和稀释高浓度雾霾空气。进气口的风速可优选为10-15米/秒，排气口风速可优选为13-20米/秒
所述净化过滤装置包括沿着风向依次布置的第一过滤组件8、第二过滤组件9以及第三过滤组件10，所述第一过滤组件8包括沿着风向依次布置的初效过滤网801、中效过滤网802以及终效过滤网803；所述初效过滤网801采用PP滤材，初效过滤网801的厚度为0.3-1mm，初效过滤网801的孔径为0.3-2mm，中效过滤网802采用石墨烯碳海绵材料，中效过滤网802的厚度为10-30mm，中效过滤网802的孔径为0.1-0.5mm，终效过滤网803采用量子能石墨烯材料，终效过滤网803的厚度为20-50mm，终效过滤网803的孔径为10-30μm；第一过滤组件8能够过滤和吸附较小的颗粒物，并杀灭细菌。
所述第二过滤组件9采用玻璃纤维过滤材料，第二过滤组件9的厚度为50-60mm，第二过滤组件9的孔径为0.1-1μm；
所述第三过滤组件10采用分子筛量子高能光催化过滤材料，第三过滤组件10的基材采用石墨烯分子筛材料，基材表面涂覆有量子高能光催化材料，量子高能光催化材料为5纳米的二氧化钛、10纳米的氧化锌以及量子能材料。
第三过滤组件10可以用于杀灭空气中的细菌病毒和催化氧化并分解空气中的有机污染物。
所述护栏支架壳体1的前侧壁内部对应净化空腔7还安装有光催化装置，光催化装置包括多个紫外线灯管11，功效为20-150W/支，波长为185-365nm。
所述光催化装置还包括光催化网层14，光催化网层14安装在护栏支架壳体1的前侧壁内表面，光催化网层14与第三过滤组件10采用相同的结构，光催化网层14的厚度为1-20mm，光催化网层14的孔径为0.1-0.5mm。
能够对污染空气中的有机废气及细菌进行处理和杀灭，及时去除空气中S02、N02、N0、CO以及氮氢化合物也有较好的去除作用。
所述护栏支架壳体1的前侧壁外表面还安装有雾霾吸附网层13，雾霾吸附网层13采用分子筛量子高能光催化过滤材料，雾霾吸附网层13的厚度为10-50mm，孔径为0.5-2mm。
所述护栏支架壳体1的材料采用304不锈钢材料、优质碳钢材料或超高分子量聚乙烯材料。护栏支架壳体1的外形大小根据实际需求而定。
可优选地，所述护栏支架壳体1左侧设置有检测壳体17，检测壳体17前端面开设有检测进风口18，检测壳体17后端面开设有检测出风口，检测进风口18与检测出风口之间连接有检测通道，检测通道内安装有检测送风风机12、悬浮物检测传感器、气体检测传感器、温度检测传感器以及湿度检测传感器，检测送风风机12、悬浮物检测传感器、气体检测传感器、温度检测传感器以及湿度检测传感器均与检测壳体17的监控控制器信号连接，监控控制器还连接有监控存储器，监控控制器通过监控无线传输模块连接有监控信号天线。
通过悬浮物检测传感器、气体检测传感器、温度检测传感器以及湿度检测传感器检测大气污染指数，监控控制器分析该数据，当检测污染物指数超标时，监控控制器启动净化过滤装置，达到标准后，自动停止。
可优选地，所述检测进风口18、检测出风口、进风口2和排风口3上均安装有防水机构，防水机构包括滑动设置在护栏支架壳体1外壁上的封板19，护栏支架壳体1的外壁上还固定有用于遮挡封板19上侧边以及左右侧边的防水罩壳20，所述护栏支架壳体1内部安装有电动伸缩杆21，电动伸缩杆21的伸缩杆端与封板19背面的支座22固定连接，电动伸缩杆21的信号控制端与监控控制器信号连接。进风风机3、排风风机4以及检测送风风机12均与监控控制器信号连接，当进风风机3、排风风机4或检测送风风机12打开时，电动伸缩杆21带动封板19将对应的检测出风口、进风口2和排风口3或检测进风口18打开，进风风机3、排风风机4或检测送风风机12不工作时，电动伸缩杆21带动封板19将对应的检测出风口、进风口2和排风口3或检测进风口18关闭，起到良好的防水作用。
所述护栏支架壳体1的顶部还安装有监控摄像头16，监控摄像头16与监控控制器信号连接。可用于监控道路交通运行情况。
一种污染空气质量监控与净化系统，包括上述所述的能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏作为一个监控模块，多个监控模块组成一个区块链单元，区块链单元设置有一个监控传输网关，监控传输网关包括网关控制器、NB无线传输模块、NB信号天线、网关无线传输模块、网关信号天线以及用于供电的网关电源，所述网关控制器通过网关无线传输模块与网关信号天线信号连接，网关信号天线与监控信号天线进行无线通讯，所述网关控制器通过NB无线传输模块与NB信号天线信号连接，NB信号天线与云端服务器进行数据通讯，云端服务器与环境监控平台通过互联网进行通讯连接。
本发明的护栏按区块链思维设计，每个区块链单元为一个独立单元，每个区块链单元可布置20-25个监控模块组成，每个监控模块长度可为4m。每个监控模块为一个即点，有一套独立处理PM2.5的净化过滤装置，受云端服务器控制。而每一个区块链单元设为一个独立控制点，一条马路上有多个区块链单元链接而成。利用现代互联网、云计算、大数据等现代化技术，把每个区块链单元紧密地联接在一起，并把相关数据传送到环境监控部门的环境监控平台，实施全面监控。
本发明的产品具有占地面积小，节能、环保、效益高，全天候24小时自动监控和处理污染空气的能力，从而达到城市预防PM2.5雾霾的产生。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，包括护栏支架壳体（1），其特征在于：所述护栏支架壳体（1）内部从右至左依次设置有进风空腔（5）、净化空腔（7）、排风空腔（6）、净化空腔（7）以及进风空腔（5），所述进风空腔（5）内安装有进风风机（3），护栏支架壳体（1）的前端面设置有与进风风机（3）的进口端对应的进风口（2），所述排风空腔（6）内安装有排风风机（4），护栏支架壳体（1）的后端面设置有与排风风机（4）的出口端对应的排风口（15），所述净化空腔（7）的进风端与进风风腔（5）连通，净化空腔（7）的出风端与排风空腔（6）连通，净化空腔（7）内安装有用于净化污染空气的净化过滤装置。
2.根据权利要求1所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述净化过滤装置包括沿着风向依次布置的第一过滤组件（8）、第二过滤组件（9）以及第三过滤组件（10），所述第一过滤组件（8）包括沿着风向依次布置的初效过滤网（801）、中效过滤网（802）以及终效过滤网（803）；所述初效过滤网（801）采用PP滤材，初效过滤网（801）的厚度为0.3-1mm，初效过滤网（801）的孔径为0.3-2mm，中效过滤网（802）采用石墨烯碳海绵材料，中效过滤网（802）的厚度为10-30mm，中效过滤网（802）的孔径为0.1-0.5mm，终效过滤网（803）采用量子能石墨烯材料，终效过滤网（803）的厚度为20-50mm，终效过滤网（803）的孔径为10-30μm；
所述第二过滤组件（9）采用玻璃纤维过滤材料，第二过滤组件（9）的厚度为50-60mm，第二过滤组件（9）的孔径为0.1-1μm；
所述第三过滤组件（10）采用分子筛量子高能光催化过滤材料，第三过滤组件（10）的基材采用石墨烯分子筛材料，基材表面涂覆有量子高能光催化材料，量子高能光催化材料为5纳米的二氧化钛、10纳米的氧化锌以及量子能材料。
3.根据权利要求2所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述护栏支架壳体（1）的前侧壁内部对应净化空腔（7）还安装有光催化装置，光催化装置包括多个紫外线灯管（11），功效为20-150W/支，波长为185-365nm。
4.根据权利要求3所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述光催化装置还包括光催化网层（14），光催化网层（14）安装在护栏支架壳体（1）的前侧壁内表面，光催化网层（14）与第三过滤组件（10）采用相同的结构，光催化网层（14）的厚度为1-20mm，光催化网层（14）的孔径为0.1-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述护栏支架壳体（1）的前侧壁外表面还安装有雾霾吸附网层（13），雾霾吸附网层（13）采用分子筛量子高能光催化过滤材料，雾霾吸附网层（13）的厚度为10-50mm，孔径为0.5-2mm。
6.根据权利要求1所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述护栏支架壳体（1）的材料采用304不锈钢材料、优质碳钢材料或超高分子量聚乙烯材料。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述护栏支架壳体（1）左侧设置有检测壳体（17），检测壳体（17）前端面开设有检测进风口（18），检测壳体（17）后端面开设有检测出风口，检测进风口（18）与检测出风口之间连接有检测通道，检测通道内安装有检测送风风机、悬浮物检测传感器、气体检测传感器、温度检测传感器以及湿度检测传感器，检测送风风机、悬浮物检测传感器、气体检测传感器、温度检测传感器以及湿度检测传感器均与检测壳体（17）的监控控制器信号连接，监控控制器还连接有监控存储器，监控控制器通过监控无线传输模块连接有监控信号天线。
8.根据权利要求7所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述检测进风口（18）、检测出风口、进风口（2）和排风口（3）上均安装有防水机构，防水机构包括滑动设置在护栏支架壳体（1）外壁上的封板（19），护栏支架壳体（1）的外壁上还固定有用于遮挡封板（19）上侧边以及左右侧边的防水罩壳（20），所述护栏支架壳体（1）内部安装有电动伸缩杆（21），电动伸缩杆（21）的伸缩杆端与封板（19）背面的支座（22）固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，其特征在于：所述护栏支架壳体（1）的顶部还安装有监控摄像头（16），监控摄像头（16）与监控控制器信号连接。
10.一种污染空气质量监控与净化系统，其特征在于：包括权利要求9所述的能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏，能吸附和处理PM2.5雾霾的多功能护栏作为一个监控模块，多个监控模块组成一个区块链单元，区块链单元设置有一个监控传输网关，监控传输网关包括网关控制器、NB无线传输模块、NB信号天线、网关无线传输模块、网关信号天线以及用于供电的网关电源，所述网关控制器通过网关无线传输模块与网关信号天线信号连接，网关信号天线与监控信号天线进行无线通讯，所述网关控制器通过NB无线传输模块与NB信号天线信号连接，NB信号天线与云端服务器进行数据通讯，云端服务器与环境监控平台通过互联网进行通讯连接。
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