CN114353243A - 一种空气处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气处理方法及系统，该方法包括：在确定空气质量不达标的情况下，根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，生成空气净化和/或换气优化标准，并根据该空气净化和/或换气优化规则，控制空气净化和/或换气设备进行空气处理；优化规则包括：根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，确定空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间；预测空气质量变化趋势，并根据该空气质量变化趋势，确定不同用电峰值时的空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间。本发明根据优化规则来控制设备的运行的，从而实现了智能节能控制，大大的避免了能源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及空气治理技术领域，具体来说，涉及一种空气处理方法及系统。
背景技术
室内环境的空气流通性较低，且属于封闭空间，会造成空气质量很差，长时间会对人体造成巨大伤害，影响人们的正常生产生活。尤其是在大客流的火车站候车厅、地铁地下站台、航站楼、教室、养老院、公共交通车厢等人多且封闭空间，如何有效控制空气质量又在此基础上进行节能减排实现碳中和是目前急需解决的问题。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种空气处理方法及系统，能够有效的根据室内空气质量进行空气净化和/或换气，且能够有效的实现节能减排实现碳中和。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种空气处理方法，用于对室内空间的空气进行净化和/或换气。
该空气处理方法，包括以下步骤：
对于室内空间的空气进行检测，得到空气质量数据；
将所述空气质量数据与预定空气质量标准数据进行比较，并在比较结果为空气质量数据低于预定空气质量标准数据的情况下，确定空气质量不达标；
在确定空气质量不达标的情况下，根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，生成空气净化和/或换气优化标准，并根据该空气净化和/或换气优化规则，控制空气净化和/或换气设备进行空气处理；
其中，所述空气净化和/或换气优化规则包括：
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，确定空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间；
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，预测空气质量变化趋势，并根据该空气质量变化趋势，确定不同用电峰值时的空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间。
此外，该空气处理方法，还包括：根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，通过预先配置的BIM室内模型，对室内空气质量进行模型模拟显示。
另外，该空气处理方法，还包括：采集空气净化和/或换气设备的运行数据，并根据该运行数据以及预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，利用预定基于规定的函数，计算室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场；
将得到室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，在BIM室内模型中进行模拟显示。
其中，所述空气质量数据包括室内空气中所含污染物质的浓度及种类数据、室内空气中所含有害物质的浓度及种类数据。
其中，所述空气净化和/或换气设备包括：设置于室内的负等离子放电LED灯、活性炭活性锰集成设备。
根据本发明的另一方面，提供了一种空气处理系统，用于对室内空间的空气进行净化和/或换气。
该空气处理系统，包括：
空气净化和/或换气设备，用于对室内空间进行空气处理；
检测单元，用于对室内空间的空气进行检测，得到空气质量数据；
分析管理单元，用于将所述空气质量数据与预定空气质量标准数据进行比较，并在比较结果为空气质量数据低于预定空气质量标准数据的情况下，确定空气质量不达标；并在确定空气质量不达标的情况下，根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，生成空气净化和/或换气优化标准，并根据该空气净化和/或换气优化规则；
控制单元，用于根据所述空气净化和/或换气优化规则，控制空气净化和/或换气设备进行空气处理；
其中，所述空气净化和/或换气优化规则包括：
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，确定空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间；
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，预测空气质量变化趋势，并根据该空气质量变化趋势，确定不同用电峰值时的空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间。
此外，该空气处理系统，还包括：模拟单元，用于根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，通过预先配置的BIM室内模型，对室内空气质量进行模型模拟显示。
另外，该空气处理系统，还包括：采集单元，用于采集空气净化和/或换气设备的运行数据；计算单元，用于根据该运行数据以及预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，利用预定基于规定的函数，计算室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场。
此外，所述模拟单元，还用于将得到室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，在BIM室内模型中进行模拟显示。
其中，述空气质量数据包括室内空气中所含污染物质的浓度及种类数据、室内空气中所含有害物质的浓度及种类数据。
其中，所述空气净化和/或换气设备包括：设置于室内的负等离子放电LED灯、活性炭活性锰集成设备。
有益效果：本发明能够根据对室内空气进行检测，确定空气质量是否达标，并在不达标的情况下，根据当前的空气质量数据和标准空气质量数据生成优化规则，并根据优化规则来实现对应的设备的运行，从而能够有效的根据当前空气质量进行对应的空气处理，而由于是根据优化规则来控制设备的运行的，从而避免了设备的全运行状态，使得设备的运行与所需空气质量标准对应，进而实现了智能节能控制，大大的避免了能源的浪费，也实现了碳中和的控制。
而通过BIM模型进行模拟显示，则能够有效的且直观的呈现空气质量元素和空气处理方案，同时通过计算和模拟显示，还能够直观的呈现室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，为空气处理设备的运行提供了直观的数据基础显示，也为设备的智能节能控制提供了数据基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的空气处理方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的空气处理系统的结构示意框图。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种空气处理方法及系统，用于对室内空间的空气进行净化和/或换气。
如图1所示，根据本发明实施例的空气处理方法，包括以下步骤：
步骤S101，对于室内空间的空气进行检测，得到空气质量数据；
步骤S103，将所述空气质量数据与预定空气质量标准数据进行比较，并在比较结果为空气质量数据低于预定空气质量标准数据的情况下，确定空气质量不达标；
步骤S105，在确定空气质量不达标的情况下，根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，生成空气净化和/或换气优化标准，并根据该空气净化和/或换气优化规则，控制空气净化和/或换气设备进行空气处理；
步骤S107，所述空气净化和/或换气优化规则包括：根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，确定空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间；根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，预测空气质量变化趋势，并根据该空气质量变化趋势，确定不同用电峰值时的空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间。
而为了更好的直观了解当前室内空间的空气质量，实现对空气进行高效的质量处理，实际应用时，还可根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，通过预先配置的BIM室内模型，对室内空气质量进行模型模拟显示。
当然，为了进一步的根据直观显示的空气质量进行有效的设备节能控制，还可采集空气净化和/或换气设备的运行数据，并根据该运行数据以及预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，利用预定基于规定的函数，计算室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场；并将得到室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，在BIM室内模型中进行模拟显示。
此外，实际应用时，所述空气质量数据包括室内空气中所含污染物质的浓度及种类数据、室内空气中所含有害物质的浓度及种类数据。污染物质和有害物质如：细菌菌落、有机污染物、异味、臭味、烟味、甲醛、TVOC等。对应的，空气净化和/或换气设备则可选用室内的负等离子放电LED灯、活性炭活性锰集成设备，对环境空气中的细菌菌落、有机污染物、异味进行降解、消杀和清除净化。空气菌落降解是通过等离子放电新型LED节能灯制作，LED灯珠通过释放与自然界相同的正负离子，被水分子包围释放在空气中，对空气中游浮的微菌进行消杀降解。而采用基于新型活性锰甲醛分解片，活性炭有机物吸收颗粒则可进一步的消杀净化。
如图2所示，根据本发明实施例的空气处理系统，包括：
空气净化和/或换气设备201，用于对室内空间进行空气处理；
检测单元203，用于对室内空间的空气进行检测，得到空气质量数据；
分析管理单元205，用于将所述空气质量数据与预定空气质量标准数据进行比较，并在比较结果为空气质量数据低于预定空气质量标准数据的情况下，确定空气质量不达标；并在确定空气质量不达标的情况下，根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，生成空气净化和/或换气优化标准，并根据该空气净化和/或换气优化规则；
控制单元207，用于根据所述空气净化和/或换气优化规则，控制空气净化和/或换气设备进行空气处理；
其中，所述空气净化和/或换气优化规则包括：
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，确定空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间；
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，预测空气质量变化趋势，并根据该空气质量变化趋势，确定不同用电峰值时的空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间。
此外，该空气处理系统，还包括：模拟单元，用于根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，通过预先配置的BIM室内模型，对室内空气质量进行模型模拟显示。
对应的，而为了更好的直观了解当前室内空间的空气质量，实现对空气进行高效的质量处理，实际应用时，该空气处理系统，还包括：采集单元（图中未示出），用于采集空气净化和/或换气设备的运行数据；计算单元（图中未示出），用于根据该运行数据以及预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，利用预定基于规定的函数，计算室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场。此外，所述模拟单元，还用于将得到室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，在BIM室内模型中进行模拟显示。
为了更好的了解本发明的上述技术方案，以下通过实际应用的角度对本发明的上述技术方案进行详细说明。
实际应用时，系统可基于前端采集设备（环境气体传感器、照度传感器），控制设备，远程分析与管理平台来实现，其中，环境气体传感器：对整体环境的空气质量进行实时检测，根据环境检测的需要可自由搭配多种传感器。照度传感器：对空间照明度进行检测，为节能、消杀提供控制参数。控制设备：根据环境气体传感器、照度传感器采集到的数据按照相关标准对气体检测结果、照度强度进行分析，根据平台给出的运算模型启动相关消杀设备进行针对性治理。远程分析与管理平台：根据环境传感器、照度传感器采集的数据，根据控制设备采集的设备状态信息，结合节能、净化模拟仿真模型，给出控制设备运算模型，在实现环境净化的基础上实现节能管理，并可根据数据预测环境变化趋势以提前进行管理（人员限流、减缓进站速度等）。
控制设备与前端采集设备通过485有线传输或基于Lora的无线传输方式进行数据通信，采用标准Modbus协议格式。控制设备根据现场实际使用情况也可与前端采集集成为一体，实现采集控制一体化。控制设备通过对设备的工作电压电流，净化状态进行闭环PID控制，实现控制电源开关及调节电源频率来控制消杀净化设备的启停和节能。控制设备具备NB-Iot联网功能和RJ45网络接口，可与远程分析与管理平台进行数据交互，控制设备把环境数据、设备状态数据传送给分析与管理平台，分析与管理平台通过节能与净化模型对控制设备算法进行调优，并把调优后的算法发送给控制设备。
空气优化控制算法：空气中微生物的含量和种类，随地区，季节和空气中灰尘粒子多少，以及人们的活动情况而异。通过前端采集设备采集的空气质量数据，按照污染物的种类、含量和分布情况，根据国家、行业标准，污染物分解后的相互影响，计算出优先处理那些空气污染物，通过处理这些污染物可降低其他污染物的含量，实现高效空气净化控制。
节能优化算法：控制设备在满足空气优化控制的基础上，进行节能优化，根据前端采集设备采集的空气质量数据，根据污染物的分布、种类、含量，控制设备选择不同类型的净化消杀与设备和不同净化消杀的效率进行空气净化控制。同时系统根据大数据对未来的空气质量进行预判和预测，在用电低峰时期预先进行空气质量治理，实现降低成本并优化空气质量。
节能、净化模拟仿真算法：模拟仿真体系主要包括：污染物排放样本的建立，室内模型的建立（BIM模型，算法），软件模拟，结果分析与改进。对污染物进行控制，就要先得到污染物的样本，然后对室内污染物浓度及分布情况进行计算，进而评价通风、消杀、降解效果，为消杀灯、节能设备、通风设备的开启和关闭提供依据。建立室内模型便于划分网格，网格划分是决定仿真准确性的主要因素，真实可靠的仿真室内流场，应合理划分网格。利用网格模型、边界条件、初始条件、未来预判进行软件仿真计算，通过求解连续性方程、动量守恒方程、组分守恒方程及湍流输运方程，得到室内空气速度场、污染物的浓度场。 根据采集设备位置的污染物浓度，通过自定义函数，将净化设备风机速度返回算法，计算在此条件下，一段时间后整个空间污染物和风速流场，进入下一循环。同时从多个角度出发仿真室内的空气污染物的变化并作对比研究，研究各个因素对空气污染物变化、分布的影响，分析并研究找出影响空气污染物变化的各个因子及其所占比重，为优化空气净化控制算法提供支持。同时采集净化设备风机的运行数据，用以计算净化通风系统耗电量。通过模拟结果可以判断是否在满足空气质量优化的基础上实现节能。
基于BIM模型的空气质量分布热点图和处理效果图：通过BIM模型，把室内空间数据、消杀灯、净化设备，污染物、菌落的分布情况，节能净化效果，通过使用不同的标志将图或页面上的区域按照受关注程度的不同加以标注并呈现。
由此可见，借助于本发明的上述技术方案，能够根据对室内空气进行检测，确定空气质量是否达标，并在不达标的情况下，根据当前的空气质量数据和标准空气质量数据生成优化规则，并根据优化规则来实现对应的设备的运行，从而能够有效的根据当前空气质量进行对应的空气处理，而由于是根据优化规则来控制设备的运行的，从而避免了设备的全运行状态，使得设备的运行与所需空气质量标准对应，进而实现了智能节能控制，大大的避免了能源的浪费，也实现了碳中和的控制。
而通过BIM模型进行模拟显示，则能够有效的且直观的呈现空气质量元素和空气处理方案，同时通过计算和模拟显示，还能够直观的呈现室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，为空气处理设备的运行提供了直观的数据基础显示，也为设备的智能节能控制提供了数据基础。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空气处理方法，其特征在于，用于对室内空间的空气进行净化和/或换气，包括以下步骤：
对于室内空间的空气进行检测，得到空气质量数据；
将所述空气质量数据与预定空气质量标准数据进行比较，并在比较结果为空气质量数据低于预定空气质量标准数据的情况下，确定空气质量不达标；
在确定空气质量不达标的情况下，根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，生成空气净化和/或换气优化标准，并根据该空气净化和/或换气优化规则，控制空气净化和/或换气设备进行空气处理；
其中，所述空气净化和/或换气优化规则包括：
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，确定空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间；
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，预测空气质量变化趋势，并根据该空气质量变化趋势，确定不同用电峰值时的空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间。
2.根据权利要求1所述的空气处理方法，其特征在于，还包括：
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，通过预先配置的BIM室内模型，对室内空气质量进行模型模拟显示。
3.根据权利要求2所述的空气处理方法，其特征在于，还包括：
采集空气净化和/或换气设备的运行数据，并根据该运行数据以及预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，利用预定基于规定的函数，计算室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场；
将得到室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，在BIM室内模型中进行模拟显示。
4.根据权利要求3所述的空气处理方法，其特征在于，所述空气质量数据包括室内空气中所含污染物质的浓度及种类数据、室内空气中所含有害物质的浓度及种类数据。
5.根据权利要求4所述的空气处理方法，其特征在于，所述空气净化和/或换气设备包括：设置于室内的负等离子放电LED灯、活性炭活性锰集成设备。
6.一种空气处理系统，其特征在于，用于对室内空间的空气进行净化和/或换气，包括：
空气净化和/或换气设备，用于对室内空间进行空气处理；
检测单元，用于对室内空间的空气进行检测，得到空气质量数据；
分析管理单元，用于将所述空气质量数据与预定空气质量标准数据进行比较，并在比较结果为空气质量数据低于预定空气质量标准数据的情况下，确定空气质量不达标；并在确定空气质量不达标的情况下，根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，生成空气净化和/或换气优化标准，并根据该空气净化和/或换气优化规则；
控制单元，用于根据所述空气净化和/或换气优化规则，控制空气净化和/或换气设备进行空气处理；
其中，所述空气净化和/或换气优化规则包括：
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，确定空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间；
根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，预测空气质量变化趋势，并根据该空气质量变化趋势，确定不同用电峰值时的空气净化和/或换气设备的运行数量、运行功率、运行速度和/或运行时间。
7.根据权利要求6所述的空气处理系统，其特征在于，还包括：
模拟单元，用于根据预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，通过预先配置的BIM室内模型，对室内空气质量进行模型模拟显示。
8.根据权利要求7所述的空气处理系统，其特征在于，还包括：
采集单元，用于采集空气净化和/或换气设备的运行数据；
计算单元，用于根据该运行数据以及预定空气质量标准数据和检测的空气质量数据，利用预定基于规定的函数，计算室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场；
所述模拟单元，还用于将得到室内空气速度场、污染物浓度场、空气净化和/或换气设备速度流场以及空气净化和/或换气设备的运行数据，在BIM室内模型中进行模拟显示。
9.根据权利要求8所述的空气处理系统，其特征在于，述空气质量数据包括室内空气中所含污染物质的浓度及种类数据、室内空气中所含有害物质的浓度及种类数据。
10.根据权利要求9所述的空气处理系统，其特征在于，所述空气净化和/或换气设备包括：设置于室内的负等离子放电LED灯、活性炭活性锰集成设备。
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|---|---|---|---|
| CN202111544781.7A CN114353243A (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种空气处理方法及系统 |
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2021
- 2021-12-16 CN CN202111544781.7A patent/CN114353243A/zh active Pending
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