CN114251768A - 一种基于无线网络的空气净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无线网络的空气净化系统，属于净化系统领域，用于解决现有的空气净化过程中，净化不够全面，净化效率较低，净化耗费能源较多，以及净化过程不够智能合理的问题，所述空气净化系统包括无线采集模块、检测控制模块、净化模块以及无线网关，所述无线采集模块和净化模块通过无线网关与检测控制模块无线连接；所述无线采集模块用于对室内以及室外空气污染物进行检测；所述检测控制模块用于对无线采集模块采集到的数据进行处理，得到室内净化指令，并通过净化指令控制净化模块对室内空气进行净化；本发明能够根据室内外的环境质量，及时调整净化模块的运作，提高净化的效率和精准度，降低净化能耗。

Description

一种基于无线网络的空气净化系统
技术领域
本发明属于净化系统领域，涉及空气净化技术，具体是一种基于无线网络的空气净化系统。
背景技术
空气净化技术就是指对室内空气污染进行整治的技术。可以提高室内空气质量，改善居住、办公条件，增进身心健康。具有功能全面、外观时尚的产品优势。空气净化技术就是指具有这一功能的一系列技术。常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEPA高效材料、负离子发生器等。现有的空气净化器多采为复合型，即同时采用了多种净化技术和材料介质。
现有技术中，在对室内空气净化的过程中，采用单一的净化方式很难对室内空气进行全面的净化，但是采用多种净化方式又会极大地耗费净化能源，因此在室内空气净化领域中，很难做到精准、有效率且节能的空气净化。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于无线网络的空气净化系统。
本发明所要解决的技术问题为：现有的空气净化过程中，净化不够全面，净化效率较低，净化耗费能源较多，以及净化过程不够智能合理的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于无线网络的空气净化系统，所述空气净化系统包括无线采集模块、检测控制模块、净化模块以及无线网关，所述无线采集模块和净化模块通过无线网关与检测控制模块无线连接；
所述无线采集模块用于对室内以及室外空气污染物进行检测；
所述检测控制模块用于对无线采集模块采集到的数据进行处理，得到室内净化指令，并通过净化指令控制净化模块对室内空气进行净化；
所述净化模块包括主动净化单元、被动净化单元以及换气单元，所述主动净化单元用于释放净化因子对室内空气进行净化，所述被动净化单元用于对室内空气进行过滤净化，所述换气单元用于将室内的空气与室外的空气进行换气。
进一步地，所述无线采集模块包括第一室内采集单元、第二室内采集单元以及室外采集单元，所述第一室内采集单元、第二室内采集单元以及室外采集单元内分别设置有无线传输单元，所述第一室内采集单元、第二室内采集单元和室外采集单元分别通过无线传输单元与无线网关无线连接；
所述第一室内采集单元设置在室内的中心位置，所述第二室内采集单元设置在室内的角落位置；
所述第一室内采集单元用于采集室内的中心位置的污染物浓度，所述第二室内采集单元用于采集室内的角落位置的污染物浓度，所述室外采集单元用于采集室外的污染物浓度。
进一步地，所述检测控制模块配置有第一检测控制策略，所述第一检测控制策略包括：将获取到的室内的中心位置的污染物浓度以及室内的角落位置的污染物浓度代入到第一净化公式中求得第一净化指数；
当第一净化指数大于等于第一净化阈值时，输出同时开启主动净化单元和被动净化单元指令；当第一净化指数大于等于第二净化阈值且小于第一净化阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第一时间指令；当第一净化指数大于等于第三净化阈值且小于第二净化阈值时，输出开启主动净化单元指令和关闭被动净化单元指令；当第一净化指数小于第三净化阈值时，输出关闭主动净化单元和被动净化单元指令。
进一步地，所述第一净化公式配置为：
Figure 65634DEST_PATH_IMAGE001
；其中，Pz1为第一净 化指数，Csz为室内中心位置的污染物浓度，Csj为室内角落位置的污染物浓度，a1为室内浓 度转换系数。
进一步地，所述检测控制模块还配置有第二检测控制策略，所述第二检测控制策略包括：当第一净化指数小于第二净化阈值时，将室内的中心位置的污染物浓度以及室内的角落位置的污染物浓度代入到第二净化公式中求得第二净化指数；
当第二净化指数大于等于第一侧重阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第二时间指令；当第二净化指数大于等于第二侧重阈值且小于第一侧重阈值时，输出开启主动净化单元运作第三时间和关闭被动净化单元指令；当第二净化指数小于第二侧重阈值时，输出关闭主动净化单元和关闭被动净化单元指令。
进一步地，所述第二净化公式配置为：
Figure 855736DEST_PATH_IMAGE002
；其中，Pz2为第 二净化指数，a2为侧重转换系数。
进一步地，所述检测控制模块还配置有换气控制策略，所述换气控制策略包括：将室内的中心位置的污染物浓度、室内的角落位置的污染物浓度以及室外的污染物浓度代入到换气公式中求得换气指数；
当换气指数大于等于第一换气阈值时，输出开启换气单元指令；当换气指数大于等于第二换气阈值且小于第一换气阈值时，输出开启换气单元运作第四时间指令；当换气指数小于第二换气阈值时，输出关闭换气单元指令。
进一步地，所述换气公式配置为：
Figure 734699DEST_PATH_IMAGE003
；其中， Phq为换气指数，Csw为室外污染物浓度，a3为换气转换系数。
进一步地，所述检测控制模块还包括污染物种类检测单元，所述污染物种类检测单元配置有污染物种类检测策略，所述污染物种类检测策略包括：对获取到的室内的中心位置的污染物进行检测得到室内中心位置的颗粒物浓度和有害气体浓度；对获取到的室内的角落位置的污染物进行检测得到室内角落位置的颗粒物浓度和有害气体浓度；
所述检测控制模块还配置有种类净化策略，所述种类净化策略包括：将室内中心位置和角落位置的颗粒物浓度和有害气体浓度带入到种类净化公式中求得种类净化指数；
当种类净化指数大于等于第一种类阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元指令；当种类净化指数大于等于第二种类阈值且小于第一种类阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第五时间指令；当种类净化指数大于等于第三种类阈值且小于第二种类阈值时，输出开启主动净化单元第六时间和关闭被动净化单元指令；当种类净化指数小于第三种类阈值时，输出关闭主动净化单元和关闭被动净化单元指令。
进一步地，所述种类净化公式配置为：
Figure 534028DEST_PATH_IMAGE004
；其中，Pzj为种类净化指数，Cksz 为室内中心位置的颗粒物浓度，Cksj为室内角落位置的颗粒物浓度，Ck为颗粒物参考值，k1 为颗粒物参考比例，Chsz为室内中心位置的有害气体浓度，Chsj为室内角落位置的有害气 体浓度，Ch为有害气体参考值，h1为有害气体参考比例。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的无线采集模块能够对室内以及室外空气污染物进行检测，通过对室内外的空气进行检测，能够得到室内外空气环境的质量，当室外空气质量良好且优于室内空气质量时，可以简单地通过换气即可实现对室内空气的净化，简单且高效地实现对室内空气的净化。
2、本发明通过对室内的中心位置和角落位置的污染物进行检测，能够得到被动净化单元和主动净化单元的净化效果，并且当中心位置和角落位置的污染物浓度差异较大时，可以及时调整主动净化单元和被动净化单元的运作，从而实现精准且有效的净化，提高室内净化的效率的节能效果。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的模块连接示意图；
图2为本发明的系统原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，一种基于无线网络的空气净化系统，所述空气净化系统包括无线采集模块、检测控制模块、净化模块以及无线网关，所述无线采集模块和净化模块通过无线网关与检测控制模块无线连接。
所述无线采集模块用于对室内以及室外空气污染物进行检测；通过对室内和室外的空气进行检测，当室外的空气质量良好且优于室内环境时，可以通过换气单元实现简单的室内空气净化。
所述检测控制模块用于对无线采集模块采集到的数据进行处理，得到室内净化指令，并通过净化指令控制净化模块对室内空气进行净化；
所述净化模块包括主动净化单元、被动净化单元以及换气单元，所述主动净化单元用于释放净化因子对室内空气进行净化，所述被动净化单元用于对室内空气进行过滤净化，所述换气单元用于将室内的空气与室外的空气进行换气。其中主动净化单元主要释放负氧离子对颗粒物进行沉降，被动净化单元可以为采用HEPA滤网+活性炭滤网+光触媒（冷触媒、多远触媒）+紫外线杀菌消毒+静电吸附滤网的一体式装置来净化空气，换气单元主要采用换气扇或者空调换气的方式来实现室内外空气的换气。
所述无线采集模块包括第一室内采集单元、第二室内采集单元以及室外采集单元，所述第一室内采集单元、第二室内采集单元以及室外采集单元内分别设置有无线传输单元，所述第一室内采集单元、第二室内采集单元和室外采集单元分别通过无线传输单元与无线网关无线连接；
所述第一室内采集单元设置在室内的中心位置，所述第二室内采集单元设置在室内的角落位置；第一室内采集单元和第二室内采集单元分别设置有浓度传感器，其中浓度传感器还包括了颗粒物浓度传感器和有害气体浓度传感器。
所述第一室内采集单元用于采集室内的中心位置的污染物浓度，所述第二室内采集单元用于采集室内的角落位置的污染物浓度，所述室外采集单元用于采集室外的污染物浓度。
所述检测控制模块配置有第一检测控制策略，所述第一检测控制策略包括：将获取到的室内的中心位置的污染物浓度以及室内的角落位置的污染物浓度代入到第一净化公式中求得第一净化指数；
当第一净化指数大于等于第一净化阈值时，输出同时开启主动净化单元和被动净化单元指令；当第一净化指数大于等于第二净化阈值且小于第一净化阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第一时间指令；当第一净化指数大于等于第三净化阈值且小于第二净化阈值时，输出开启主动净化单元指令和关闭被动净化单元指令；当第一净化指数小于第三净化阈值时，输出关闭主动净化单元和被动净化单元指令。其中第一净化阈值大于第二净化阈值，第二净化阈值大于第三净化阈值。
所述第一净化公式配置为：
Figure 385309DEST_PATH_IMAGE005
；其中，Pz1为第一净化指数， Csz为室内中心位置的污染物浓度，Csj为室内角落位置的污染物浓度，a1为室内浓度转换 系数，其中a1的取值范围为0.65-0.8之间。
所述检测控制模块还配置有第二检测控制策略，所述第二检测控制策略包括：当第一净化指数小于第二净化阈值时，将室内的中心位置的污染物浓度以及室内的角落位置的污染物浓度代入到第二净化公式中求得第二净化指数；
当第二净化指数大于等于第一侧重阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第二时间指令；当第二净化指数大于等于第二侧重阈值且小于第一侧重阈值时，输出开启主动净化单元运作第三时间和关闭被动净化单元指令；当第二净化指数小于第二侧重阈值时，输出关闭主动净化单元和关闭被动净化单元指令。其中，第一侧重阈值大于第二侧重阈值。
所述第二净化公式配置为：
Figure 143050DEST_PATH_IMAGE006
；其中，Pz2为第二净化指数， a2为侧重转换系数，其中a2的取值范围为1.2-1.5。
所述检测控制模块还配置有换气控制策略，所述换气控制策略包括：将室内的中心位置的污染物浓度、室内的角落位置的污染物浓度以及室外的污染物浓度代入到换气公式中求得换气指数；
当换气指数大于等于第一换气阈值时，输出开启换气单元指令；当换气指数大于等于第二换气阈值且小于第一换气阈值时，输出开启换气单元运作第四时间指令；当换气指数小于第二换气阈值时，输出关闭换气单元指令。其中第一换气阈值大于第二换气阈值。
所述换气公式配置为：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
；其中，Phq为换气指数，Csw为 室外污染物浓度，a3为换气转换系数。其中，a3的取值为1-2之间。
所述检测控制模块还包括污染物种类检测单元，所述污染物种类检测单元配置有污染物种类检测策略，所述污染物种类检测策略包括：对获取到的室内的中心位置的污染物进行检测得到室内中心位置的颗粒物浓度和有害气体浓度；对获取到的室内的角落位置的污染物进行检测得到室内角落位置的颗粒物浓度和有害气体浓度；其中，主动净化单元主要能够起到对颗粒物进行沉降，被动净化单元既能够对颗粒物进行过滤，也能够去除有害气体，因此对这两种参数进行检测，能够为主动净化单元和被动净化单元的开启提供参考依据。
所述检测控制模块还配置有种类净化策略，所述种类净化策略包括：将室内中心位置和角落位置的颗粒物浓度和有害气体浓度带入到种类净化公式中求得种类净化指数；
当种类净化指数大于等于第一种类阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元指令；当种类净化指数大于等于第二种类阈值且小于第一种类阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第五时间指令；当种类净化指数大于等于第三种类阈值且小于第二种类阈值时，输出开启主动净化单元第六时间和关闭被动净化单元指令；当种类净化指数小于第三种类阈值时，输出关闭主动净化单元和关闭被动净化单元指令。其中，第一种类阈值大于第二种类阈值，第二种类阈值大于第三种类阈值。
所述种类净化公式配置为：
Figure 918763DEST_PATH_IMAGE008
；其中，Pzj为种类净化指数，Cksz 为室内中心位置的颗粒物浓度，Cksj为室内角落位置的颗粒物浓度，Ck为颗粒物参考值，k1 为颗粒物参考比例，Chsz为室内中心位置的有害气体浓度，Chsj为室内角落位置的有害气 体浓度，Ch为有害气体参考值，h1为有害气体参考比例，其中，颗粒物参考值参照当地的平 均的室内颗粒物浓度来设定，有害气体参考值参照当地的平均室内有害气体浓度来设定， k1的取值大于1，h1的取值大于1，具体可以根据颗粒物和有害气体在种类净化过程中的占 比来设定。
工作原理：在具体运作过程中，通过无线采集模块能够对室内以及室外空气污染物进行检测，通过对室内外的空气进行检测，能够得到室内外空气环境的质量，当室外空气质量良好且优于室内空气质量时，可以简单地通过换气单元即可实现对室内空气的净化，简单且高效地实现对室内空气的净化，然后通过对室内的中心位置和角落位置的污染物进行检测，能够得到被动净化单元和主动净化单元的净化效果，并且当中心位置和角落位置的污染物浓度差异较大时，可以及时调整主动净化单元和被动净化单元的运作，从而实现精准且有效的净化，提高室内净化的效率的节能效果。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统包括无线采集模块、检测控制模块、净化模块以及无线网关，所述无线采集模块和净化模块通过无线网关与检测控制模块无线连接；
所述无线采集模块用于对室内以及室外空气污染物进行检测；
所述检测控制模块用于对无线采集模块采集到的数据进行处理，得到室内净化指令，并通过净化指令控制净化模块对室内空气进行净化；
所述净化模块包括主动净化单元、被动净化单元以及换气单元，所述主动净化单元用于释放净化因子对室内空气进行净化，所述被动净化单元用于对室内空气进行过滤净化，所述换气单元用于将室内的空气与室外的空气进行换气。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述无线采集模块包括第一室内采集单元、第二室内采集单元以及室外采集单元，所述第一室内采集单元、第二室内采集单元以及室外采集单元内分别设置有无线传输单元，所述第一室内采集单元、第二室内采集单元和室外采集单元分别通过无线传输单元与无线网关无线连接；
所述第一室内采集单元设置在室内的中心位置，所述第二室内采集单元设置在室内的角落位置；
所述第一室内采集单元用于采集室内的中心位置的污染物浓度，所述第二室内采集单元用于采集室内的角落位置的污染物浓度，所述室外采集单元用于采集室外的污染物浓度。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述检测控制模块配置有第一检测控制策略，所述第一检测控制策略包括：将获取到的室内的中心位置的污染物浓度以及室内的角落位置的污染物浓度代入到第一净化公式中求得第一净化指数；
当第一净化指数大于等于第一净化阈值时，输出同时开启主动净化单元和被动净化单元指令；当第一净化指数大于等于第二净化阈值且小于第一净化阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第一时间指令；当第一净化指数大于等于第三净化阈值且小于第二净化阈值时，输出开启主动净化单元指令和关闭被动净化单元指令；当第一净化指数小于第三净化阈值时，输出关闭主动净化单元和被动净化单元指令。
4.根据权利要求3所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述第一净 化公式配置为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；其中，Pz1为第一净化指数，Csz为室内中 心位置的污染物浓度，Csj为室内角落位置的污染物浓度，a1为室内浓度转换系数。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述检测控制模块还配置有第二检测控制策略，所述第二检测控制策略包括：当第一净化指数小于第二净化阈值时，将室内的中心位置的污染物浓度以及室内的角落位置的污染物浓度代入到第二净化公式中求得第二净化指数；
当第二净化指数大于等于第一侧重阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第二时间指令；当第二净化指数大于等于第二侧重阈值且小于第一侧重阈值时，输出开启主动净化单元运作第三时间和关闭被动净化单元指令；当第二净化指数小于第二侧重阈值时，输出关闭主动净化单元和关闭被动净化单元指令。
6.根据权利要求5所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述第二净 化公式配置为：
Figure 473718DEST_PATH_IMAGE002
；其中，Pz2为第二净化指数，a2为侧重转换系 数。
7.根据权利要求6所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述检测控制模块还配置有换气控制策略，所述换气控制策略包括：将室内的中心位置的污染物浓度、室内的角落位置的污染物浓度以及室外的污染物浓度代入到换气公式中求得换气指数；
当换气指数大于等于第一换气阈值时，输出开启换气单元指令；当换气指数大于等于第二换气阈值且小于第一换气阈值时，输出开启换气单元运作第四时间指令；当换气指数小于第二换气阈值时，输出关闭换气单元指令。
8.根据权利要求7所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述换气公 式配置为：
Figure 320451DEST_PATH_IMAGE003
；其中，Phq为换气指数，Csw为室外污染物 浓度，a3为换气转换系数。
9.根据权利要求8所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述检测控制模块还包括污染物种类检测单元，所述污染物种类检测单元配置有污染物种类检测策略，所述污染物种类检测策略包括：对获取到的室内的中心位置的污染物进行检测得到室内中心位置的颗粒物浓度和有害气体浓度；对获取到的室内的角落位置的污染物进行检测得到室内角落位置的颗粒物浓度和有害气体浓度；
所述检测控制模块还配置有种类净化策略，所述种类净化策略包括：将室内中心位置和角落位置的颗粒物浓度和有害气体浓度带入到种类净化公式中求得种类净化指数；
当种类净化指数大于等于第一种类阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元指令；当种类净化指数大于等于第二种类阈值且小于第一种类阈值时，输出开启主动净化单元和开启被动净化单元运作第五时间指令；当种类净化指数大于等于第三种类阈值且小于第二种类阈值时，输出开启主动净化单元第六时间和关闭被动净化单元指令；当种类净化指数小于第三种类阈值时，输出关闭主动净化单元和关闭被动净化单元指令。
10.根据权利要求9所述的一种基于无线网络的空气净化系统，其特征在于，所述种类 净化公式配置为：
Figure 433114DEST_PATH_IMAGE004
；其中，Pzj为种类 净化指数，Cksz为室内中心位置的颗粒物浓度，Cksj为室内角落位置的颗粒物浓度，Ck为颗 粒物参考值，k1为颗粒物参考比例，Chsz为室内中心位置的有害气体浓度，Chsj为室内角落 位置的有害气体浓度，Ch为有害气体参考值，h1为有害气体参考比例。
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