CN115164356B - 一种基于空气净化的智能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于空气净化的智能控制系统及方法，具体涉及智能监测装置，包括通信模块、空气质量检测模块、净化消毒设备能力验证模块、空气净化消毒模块、方案优化模块、数据统计分析模块，所述通信模块用于连接空气质量检测设备、空气净化消毒设备、空气质量管理平台之间的信息传输，系统中各模块间的通信依赖通信模块；所述净化消毒设备能力验证模块用于验证净化消毒设备的功能可靠性，得到各设备工作响应速度和效率；所述空气净化消毒模块通过控制器控制净化、消毒设备实现空气的净化和消毒，包括设置阈值参数单元、建立方案模型、方案优化单元，空气净化消毒模块得到空气质量数据和对应操作指令。

Description

一种基于空气净化的智能控制系统及方法

技术领域

本发明涉及智能监测装置技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于空气净化的智能控制系统及方法。

背景技术

室内空气中的微粒、细菌、病毒和其他有害物质日积月累地损害着人们的身体健康，特别对于那些长期处于室内环境的人来说，理应更注重自己的身体健康。随着生活水平的提高，人们对自己日常生活和工作的室内空气环境质量的要求和期望也在不断提高，室内空气净化技术成为了环保领域中热议课题。

人们的身体健康深受所生活环境的影响，环境污染包括水、空气、土壤污染，人们能通过购买瓶装水、绿色蔬菜较大程度避免土壤污染、水污染带来的危害，相较于土壤污染、水污染，空气污染难以避免，空气污染具有隐蔽性，人们难以发现，但随着生活水平的提高，人们越来越关心身边的空气质量。室内二氧化碳、可燃气体以及各种异味气体，对身体健康均会产生一定的影响，尤其是在如今这个后疫情时代，新冠病毒及流感病毒作为巨大的安全隐患，给生活在商场内、教室内、展馆等人员密集的地方的人们带来健康威胁。

现有的空气净化系统往往通过检测室内是否有人，通过检测空气质量，利用PWM信号改变风机转速，从而控制通风量，但是这样的空气净化系统存在有以下缺点：1、净化消毒设备缺少验证，实施净化消毒作业时凭借经验、感觉，送风口存在二次污染的可能，排除的空气缺少灭菌处理，导致交叉感染病菌；2、空气净化系统的控制不够智能，净化手段单一，不能自动进行空气消毒。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于空气净化的智能控制系统及方法，通过提供净化消毒设备能力验证模块，验证净化消毒设备的功能的可靠性，得到各个设备工作响应速度和效率，为空气净化消毒模块提供数据支持，以解决上述背景技术中提出的净化系统存在交叉污染，空气净化系统的控制不够智能，净化手段单一，不能自动进行空气消毒的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于空气净化的智能控制系统，包括通信模块、空气质量检测模块、净化消毒设备能力验证模块、空气净化消毒模块、方案优化模块、数据统计分析模块，所述通信模块用于连接空气质量检测设备、空气净化消毒设备、空气质量管理平台之间的信息传输，系统中各模块间的通信依赖通信模块，管理平台中包括用于远程发送指令的远程控制单元；所述空气质量检测模块包括传感器检测单元和实验室检测单元，通过传感器检测空气中二氧化碳、可燃气体、氧含量、可吸入颗粒物浓度，通过实验室检测空气中病毒微生物含量，空气质量检测模块得到的数据通过通信模块传输至空气净化消毒模块；所述净化消毒设备能力验证模块用于验证净化消毒设备的功能的可靠性，得到各个设备工作响应速度和效率，并将得到的数据传输至空气净化消毒模块；所述空气净化消毒模块通过控制器控制净化、消毒设备实现空气的净化和消毒，包括设置阈值参数单元、建立方案模型、方案优化单元，空气净化消毒模块得到空气质量数据和对应操作指令，并将得到的数据传输至数据统计分析模块；所述数据统计分析模块包括能耗计算单元、净化消毒效率计算单元。

在一个优选地实施方式中，所述空气净化消毒设备包括送风系统、排气系统、紫外灯、光催化消毒设备、臭氧消毒设备、高压静电吸附设备、废气处理设备，所述送风系统与滤网结合，用于保证送风质量，所述排气系统包括消毒灭菌处理，消毒灭菌方式优选为光催化消毒和臭氧消毒。

在一个优选地实施方式中，所述实验室检测单元包括样品采集、样品检测，首先在排风口安装样品采集器，然后通过采集器进行采集，最后检测样品采集器中的病毒和微生物，所述样品采集方式包括：水溶性滤膜采样、液体撞击法采样、静电沉积法采样，所述水溶性滤膜采样由明胶制成凝胶滤膜，明胶孔径3μm，厚度250μm，将凝胶滤膜溶解在病毒转运液中，得到待测样品；所述液体撞击法指将空气通过喷射进入小体积的液体中，利用液体采集空气中的病毒，所述液体为一种缓冲溶液，在采集中运用旋转液体的方法，减少所捕获粒子再次气溶胶化的发生概率，提高了病毒采集率；所述静电沉积法通过电极间电位差收集空气中的颗粒，收集颗粒聚集在液体中，得到样品。

在一个优选地实施方式中，所述通信模块，管理平台通过以太网通信方式与各个空气质量检测设备相连，接收空气质量检测设备实施传输的信息，管理平台接收数据后进行记录、分析，自动生成净化消毒方案，管理平台通过控制硬件控制净化消毒设备，执行净化消毒方案，完成净化消毒工作，所述管理平台中包括可视化展示单元和警报单元，所述可视化展示单元通过数字化屏幕实时展示空气质量数据，所述警报单元用于警报异常数据指标。

在一个优选地实施方式中，所述净化消毒设备能力验证模块通过验证试验验证净化消毒设备的工作效率，包括下列步骤：

步骤S01、确定验证项目，并设置正常工作数值区间，验证项目包括：设备响应效果验证、送风系统验证、消毒效率验证、空气质量调节效果验证中的一种或多种，所述设备响应效果验证的内容包括设备响应类型和响应速度，所述送风系统验证的内容包括空气中可吸入颗粒物、二氧化碳、可燃性气体、异味浓度，所述消毒效率验证的内容包括空气中细菌、病毒、微生物，所述空气质量调节效果验证内容包括温湿度；

步骤S02、搭建试验环境，首先保证管理平台、空气质量检测设备、净化消毒设备之间的通信和电源状态，保持验证时所处空间内无人，环境温度15-35℃，相对湿度应≤80%，室内无外界强气流，无强烈阳光照射或其他热辐射，再确定对空气质量的影响因子，影响因子包括温湿度、可吸入颗粒物、可燃性气体、异味浓度、微生物浓度、病毒含量，记为A1，A2,…,An为n个空气质量影响因子；

步骤S03、进行验证，所述设备响应效果验证，管理平台向净化消毒设备发出带参数时序数据指令，先通过path规则进行验证，设备接收到指令后，向管理中心反馈时序数据，计算时序数据间差，得到设备响应速度，再通过koa-ts-controllers的统一错误处理函数来捕获错误；所述送风系统验证包括安装在送风口的检测设备，通过检测设备检测送风流量和质量，检测单位时间内净化效率或单位面积净化需要的时间，以及送风系统对空气质量各因子的作用系数；所述消毒效率验证，开启消毒设备，控制消毒时间和范围，计算消毒前后的空气中病菌微生物的含量，以及消毒设备对空气质量各因子的作用系数；所述空气质量调节效果验证，开启暖通设备，计算单位时间内温湿度变化速率，以及暖通设备对空气质量各因子的作用系数，设备A对各个空气质量影响因子的作用系数记为KA1,KA2,…,KAn，设备B对各个空气质量影响因子的作用系数记为KB1,KB2,…,KBn，以此类推，得到各个设备对空气质量影响因子的作用系数；

步骤S04、得到试验数据，将验证得到的设备工作数值与设置的数值进行对比，当验证数值低于设置数值的20%，维修、更换设备，或调整设置数值。

在一个优选地实施方式中，所述空气净化消毒模块，包括下列步骤：

步骤S11、设置阈值参数，先制定梯度净化消毒等级为：一级、二级、三级，然后为每个净化消毒等级设置阈值参数，所述阈值参数包括空气中二氧化碳浓度、可燃气体浓度、可吸入颗粒物浓度、病毒微生物浓度；

步骤S12、建立方案模型，所述模型基于最优化算法，包括三要素：决策变量、约束条件和目标函数，所述决策变量为空气质量数据，通过空气质量检测模块采集得到，所述约束条件为步骤1中设置的阈值参数，所述目标函数为空气质量数值与净化消毒设备工作效率数值间的函数曲线，所述最优化算法具体为精确算法和启发式算法的结合；

步骤S13、方案的执行，管理中心制定方案后，通过方案分解，得到若干执行指令，空气净化消毒设备执行指令；

步骤S14、方案的优化：执行完成后，反馈执行效果，根据效果确定优化方案。

所述精确算法具体包括下列步骤：

步骤S21、得到第一问题，根据阈值数据参数和空气质量影响因子数据，通过决策树算法得到偏离阈值范围最远的空气质量影响因子，该空气质量影响因子视为第一问题；

步骤S22、然后筛选设备中对该影响因子作用系数较大的设备，利用该设备对所有空气质量影响因子的作用系数预测设备工作后带来空气质量变化，得到新的空气质量数据；

步骤S23、将新的空气质量数据与预置数据参数进行对比，通过决策树算法得到偏离阈值范围最远的空气质量影响因子，该空气质量影响因子视为第二问题，然后筛选设备中对该影响因子作用系数较大的设备，利用该设备对所有空气质量影响因子的作用系数预测设备工作后带来空气质量变化，得到新的空气质量数据，以此类推，得到第三……N问题得到最优解决算法，所述第一问题至第N问题的大小依次递减；

步骤S24、存储经验数据，将偏离阈值的空气质量数据和最优解决算法存储在数据库中，所述最优解决算法与空气质量数据一一对应。

在一个优选地实施方式中，所述启发式算法依赖于过去的经验来找到问题的解决方式，将采集得到空气质量后先与历史经验数据进行对比，找到类似数据，执行对应操作。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于空气净化的智能控制系统的方法，其控制方法为：

步骤S001、安装空气净化智能控制设备，建立管理平台、空气质量检测设备、净化消毒设备间的通信连接；

步骤S002、验证净化消毒设备，分别验证空气质量检测设备、净化消毒设备的响应效果，再验证送风系统，避免输送被污染空气，最后验证消毒设备的消毒效率，得到净化消毒设备的工作效率，以及对空气质量影响因子的作用系数；

步骤S003、设置空气质量阈值参数，通过空气质量检测设备实时监测空气质量，当偏离阈值范围后，管理平台接收检测设备采集的信息，根据精确算法和启发式算法，计算出最佳操作指令；

步骤S004、管理中心将操作指令传输至控制器，控制器控制净化消毒设备，执行净化作业；

步骤S005、执行完成后，反馈执行效果，根据效果确定优化方案。

本发明的技术效果和优点：

本发明具体采用净化消毒设备验证模块完成了对净化消毒设备的功能可靠性的验证，同时得到各设备工作响应速度和效率，为空气净化的智能控制提供数据支持，通过空气净化消毒模块中的建立方案模型完成了智能控制需要的算法，达到了智能控制空气质量的效果。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图。

图2为本发明的系统模型建立流程图。

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。

本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内，一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。

为实现目的，本实施例提供了如图1所示一种基于空气净化的智能控制系统，包括通信模块、空气质量检测模块、净化消毒设备能力验证模块、空气净化消毒模块、方案优化模块、数据统计分析模块，所述通信模块用于连接空气质量检测设备、空气净化消毒设备、空气质量管理平台之间的信息传输，系统中各模块间的通信依赖通信模块，管理平台中包括用于远程发送指令的远程控制单元；所述空气质量检测模块包括传感器检测单元和实验室检测单元，通过传感器检测空气中二氧化碳、可燃气体、氧含量、可吸入颗粒物浓度，通过实验室检测空气中病毒微生物含量，空气质量检测模块得到的数据通过通信模块传输至空气净化消毒模块；所述净化消毒设备能力验证模块用于验证净化消毒设备的功能可靠性，得到各设备工作响应速度和效率，并将得到的数据传输至空气净化消毒模块；所述空气净化消毒模块通过控制器控制净化、消毒设备实现空气的净化和消毒，包括设置阈值参数单元、建立方案模型、方案优化单元，空气净化消毒模块得到空气质量数据和对应操作指令，并将得到的数据传输至数据统计分析模块；所述数据统计分析模块包括能耗计算单元、净化消毒效率计算单元。

进一步的，所述空气净化消毒设备包括送风系统、排气系统、紫外灯、光催化消毒设备、臭氧消毒设备、高压静电吸附设备、废气处理设备，所述送风系统与滤网结合，用于保证送风质量，所述排气系统包括消毒灭菌处理，消毒灭菌方式优选为光催化消毒和臭氧消毒。

进一步的，所述实验室检测单元包括样品采集、样品检测，首先在排风口安装样品采集器，然后通过采集器进行采集，最后检测样品采集器中的病毒和微生物，所述样品采集方式包括：水溶性滤膜采样、液体撞击法采样、静电沉积法采样，所述水溶性滤膜采样由明胶制成凝胶滤膜，明胶孔径3μm，厚度250μm，将凝胶滤膜溶解在病毒转运液中，得到待测样品；所述液体撞击法指将空气通过喷射进入小体积的液体中，利用液体采集空气中的病毒，所述液体为一种缓冲溶液，在采集中运用旋转液体的方法，减少所捕获粒子再次气溶胶化的发生概率，提高了病毒采集率；所述静电沉积法通过电极间电位差收集空气中的颗粒，收集颗粒聚集在液体中，得到样品。

进一步的，所述通信模块，管理平台通过以太网通信方式与各个空气质量检测设备相连，接收空气质量检测设备实时传输的信息，管理平台接收数据后进行记录、分析，自动生成净化消毒方案，管理平台通过控制硬件控制净化消毒设备，执行净化消毒方案，完成净化消毒工作，所述管理平台中包括可视化展示单元和警报单元，所述可视化展示单元通过数字化屏幕实时展示空气质量数据，所述警报单元用于警报异常数据指标。

进一步的，所述净化消毒设备能力验证模块通过验证试验验证净化消毒设备的工作效率，包括下列步骤：

步骤S01、确定验证项目，并设置正常工作数值区间，验证项目包括：设备响应效果验证、送风系统验证、消毒效率验证、空气质量调节效果验证中的一种或多种，所述设备响应效果验证的内容包括设备响应类型和响应速度，所述送风系统验证的内容包括空气中可吸入颗粒物、二氧化碳、可燃性气体、异味浓度，所述消毒效率验证的内容包括空气中细菌、病毒、微生物，所述空气质量调节效果验证内容包括温湿度；

步骤S02、搭建试验环境，首先保证管理平台、空气质量检测设备、净化消毒设备之间的通信和电源状态，保持验证时所处空间内无人，环境温度15-35℃，相对湿度应≤80%，室内无外界强气流，无强烈阳光照射或其他热辐射，再确定对空气质量的影响因子，影响因子包括温湿度、可吸入颗粒物、可燃性气体、异味浓度、微生物浓度、病毒含量，记为A1，A2,…,An为n个空气质量影响因子；

步骤S03、进行验证，所述设备响应效果验证，管理平台向净化消毒设备发出带参数时序数据指令，先通过path规则进行验证，设备接收到指令后，向管理中心反馈时序数据，计算时序数据间差，得到设备响应速度，再通过koa-ts-controllers的统一错误处理函数来捕获错误；所述送风系统验证包括安装在送风口的检测设备，通过检测设备检测送风流量和质量，检测单位时间内净化效率或单位面积净化需要的时间，以及送风系统对空气质量各因子的作用系数；所述消毒效率验证，开启消毒设备，控制消毒时间和范围，计算消毒前后的空气中病菌微生物的含量，以及消毒设备对空气质量各因子的作用系数；所述空气质量调节效果验证，开启暖通设备，计算单位时间内温湿度变化速率，以及暖通设备对空气质量各因子的作用系数，设备A对各个空气质量影响因子的作用系数记为KA1,KA2,…,KAn，设备B对各个空气质量影响因子的作用系数记为KB1,KB2,…,KBn，以此类推，得到各个设备对空气质量影响因子的作用系数；

步骤S04、得到试验数据，将验证得到的设备工作数值与设置的数值进行对比，当验证数值低于设置数值的20%，维修、更换设备，或调整设置数值。

进一步的，所述空气净化消毒模块，包括下列步骤：

步骤S11、设置阈值参数，先制定梯度净化消毒等级为：一级、二级、三级，然后为每个净化消毒等级设置阈值参数，所述阈值参数包括空气中二氧化碳浓度、可燃气体浓度、可吸入颗粒物浓度、病毒微生物浓度；

步骤S12、建立方案模型，所述模型基于最优化算法，包括三要素：决策变量、约束条件和目标函数，所述决策变量为空气质量数据，通过空气质量检测模块采集得到，所述约束条件为步骤1中设置的阈值参数，所述目标函数为空气质量数值与净化消毒设备工作效率数值间的函数曲线，所述最优化算法具体为精确算法和启发式算法的结合；

步骤S13、方案的执行，管理中心制定方案后，通过方案分解，得到若干执行指令，空气净化消毒设备执行指令；

步骤S14、方案的优化：执行完成后，反馈执行效果，根据效果确定优化方案。

进一步的，所述精确算法具体包括下列步骤：

步骤S21、得到第一问题，根据阈值数据参数和空气质量影响因子数据，通过决策树算法得到偏离阈值范围最远的空气质量影响因子，该空气质量影响因子视为第一问题；

步骤S22、然后筛选设备中对该影响因子作用系数较大的设备，利用该设备对所有空气质量影响因子的作用系数预测设备工作后带来空气质量变化，得到新的空气质量数据；

步骤S23、将新的空气质量数据与预置数据参数进行对比，通过决策树算法得到偏离阈值范围最远的空气质量影响因子，该空气质量影响因子视为第二问题，然后筛选设备中对该影响因子作用系数较大的设备，利用该设备对所有空气质量影响因子的作用系数预测设备工作后带来空气质量变化，得到新的空气质量数据，以此类推，得到第三……N问题得到最优解决算法，所述第一问题至第N问题的大小依次递减；

步骤S24、存储经验数据，将偏离阈值的空气质量数据和最优解决算法存储在数据库中，所述最优解决算法与空气质量数据一一对应。

进一步的，所述数据统计分析模块中能耗计算单元，通过统计各净化消毒设备工作功率和使用时间，计算净化系统中的能耗；所述空气质量数据分析单元用于分析空气质量随时间、人流量、季节变化的趋势，根据趋势优化净化系统中设备布局。

为实现目的，本发明提供如下技术方案：一种基于空气净化的智能控制系统的方法，其控制方法为：

步骤S001、安装空气净化智能控制设备，建立管理平台、空气质量检测设备、净化消毒设备间的通信连接；

步骤S002、验证净化消毒设备，分别验证空气质量检测设备、净化消毒设备的响应效果，再验证送风系统，避免输送被污染空气，最后验证消毒设备的消毒效率，得到净化消毒设备的工作效率，以及对空气质量影响因子的作用系数；

步骤S003、设置空气质量阈值参数，通过空气质量检测设备实时监测空气质量，当偏离阈值范围后，管理平台接收检测设备采集的信息，根据精确算法和启发式算法，计算出最佳操作指令；

步骤S004、管理中心将操作指令传输至控制器，控制器控制净化消毒设备，执行净化作业；

步骤S005、执行完成后，反馈执行效果，根据效果确定优化方案。

综上：本发明采用净化消毒设备验证模块完成了对净化消毒设备的功能可靠性的验证，同时得到各设备工作响应速度和效率，为空气净化的智能控制提供数据支持，通过空气净化消毒模块中的建立方案模型完成了智能控制需要的算法，达到了智能控制空气质量的效果。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (6)

1.一种基于空气净化的智能控制系统，其特征在于：包括通信模块、空气质量检测模块、净化消毒设备能力验证模块、空气净化消毒模块、方案优化模块、数据统计分析模块，所述通信模块用于连接空气质量检测设备、空气净化消毒设备、空气质量管理平台之间的信息传输，系统中各模块间的通信依赖通信模块，管理平台中包括用于远程发送指令的远程控制单元；所述空气质量检测模块包括传感器检测单元和实验室检测单元，通过传感器检测空气中二氧化碳、可燃气体、氧含量、可吸入颗粒物浓度，通过实验室检测空气中病毒微生物含量，空气质量检测模块得到的数据通过通信模块传输至空气净化消毒模块；所述净化消毒设备能力验证模块用于验证净化消毒设备功能的可靠性，得到各个设备工作响应速度和效率，并将得到的数据传输至空气净化消毒模块；所述空气净化消毒模块通过控制器控制净化、消毒设备实现空气的净化和消毒，包括设置阈值参数单元、建立方案模型、方案优化单元，空气净化消毒模块得到空气质量数据和对应操作指令，并将得到的数据传输至数据统计分析模块；所述数据统计分析模块包括能耗计算单元、净化消毒效率计算单元；

所述净化消毒设备能力验证模块用于验证净化消毒设备的工作效率，包括下列步骤：

步骤S01、确定验证项目，并设置正常工作数值区间，验证项目包括：设备响应效果验证、送风系统验证、消毒效率验证、空气质量调节效果验证中的一种或多种，所述设备响应效果验证的内容包括设备响应类型和响应速度，所述送风系统验证的内容包括空气中可吸入颗粒物、二氧化碳、可燃性气体、异味浓度，所述消毒效率验证的内容包括空气中细菌、病毒、微生物，所述空气质量调节效果验证内容包括温湿度；

步骤S02、搭建试验环境，首先保证管理平台、空气质量检测设备、净化消毒设备之间的通信和电源状态，保持验证时所处空间内无人，环境温度15-35℃，相对湿度应≤80%，室内无外界强气流，无强烈阳光照射或其他热辐射，再确定对空气质量的影响因子，影响因子包括温湿度、可吸入颗粒物、可燃性气体、异味浓度、微生物浓度、病毒含量，记为A1，A2,…,An为n个空气质量影响因子；

步骤S03、进行验证，所述设备响应效果验证，管理平台向净化消毒设备发出带参数时序数据指令，先通过path规则进行验证，设备接收到指令后，向管理中心反馈时序数据，计算时序数据间差，得到设备响应速度，再通过koa-ts-controllers的统一错误处理函数来捕获错误；所述送风系统验证包括安装在送风口的检测设备，通过检测设备检测送风流量和质量，检测单位时间内净化效率或单位面积净化需要的时间，以及送风系统对空气质量各因子的作用系数；所述消毒效率验证，开启消毒设备，控制消毒时间和范围，计算消毒前后的空气中病菌微生物的含量，以及消毒设备对空气质量各因子的作用系数；所述空气质量调节效果验证，开启暖通设备，计算单位时间内温湿度变化速率，以及暖通设备对空气质量各因子的作用系数，设备A对各个空气质量影响因子的作用系数记为KA1,KA2,…,KAn，设备B对各个空气质量影响因子的作用系数记为KB1,KB2,…,KBn，以此类推，得到各个设备对空气质量影响因子的作用系数；

步骤S04、得到试验数据，将验证得到的设备工作数值与设置的数值进行对比，当验证数值低于设置数值的20%，维修、更换设备，或调整设置数值；

所述空气净化消毒模块，包括下列步骤：

步骤S11、设置阈值参数，先制定梯度净化消毒等级为：一级、二级、三级，然后为每个净化消毒等级设置阈值参数，所述阈值参数包括空气中二氧化碳浓度、可燃气体浓度、可吸入颗粒物浓度、病毒微生物浓度；

步骤S12、建立方案模型，所述模型基于最优化算法，包括三要素：决策变量、约束条件和目标函数，所述决策变量为空气质量数据，通过空气质量检测模块采集得到，所述约束条件为步骤S11中设置的阈值参数，所述目标函数为空气质量数值与净化消毒设备工作效率数值间的函数曲线，所述最优化算法具体为精确算法和启发式算法的结合，所述精确算法具体包括下列步骤：步骤S21、得到第一问题，根据阈值数据参数和空气质量影响因子数据，通过决策树算法得到偏离阈值范围最远的空气质量影响因子，该空气质量影响因子视为第一问题；步骤S22、然后筛选设备中对该影响因子作用系数较大的设备，利用该设备对所有空气质量影响因子的作用系数预测设备工作后带来空气质量变化，得到新的空气质量数据；步骤S23、将新的空气质量数据与预置数据参数进行对比，通过决策树算法得到偏离阈值范围最远的空气质量影响因子，该空气质量影响因子视为第二问题，然后筛选设备中对该影响因子作用系数较大的设备，利用该设备对所有空气质量影响因子的作用系数预测设备工作后带来空气质量变化，得到新的空气质量数据，以此类推，得到第三……N问题得到最优解决算法，所述第一问题至第N问题的大小依次递减；步骤S24、存储经验数据，将偏离阈值的空气质量数据和最优解决算法存储在数据库中，所述最优解决算法与空气质量数据一一对应；

步骤S13、方案的执行，管理中心制定方案后，通过方案分解，得到若干执行指令，空气净化消毒设备执行指令；

步骤S14、方案的优化：执行完成后，反馈执行效果，根据效果确定优化方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于空气净化的智能控制系统，其特征在于：所述空气净化消毒设备包括送风系统、排气系统、紫外灯、光催化消毒设备、臭氧消毒设备、高压静电吸附设备、废气处理设备，所述送风系统与滤网结合，用于保证送风质量，所述排气系统包括消毒灭菌处理，消毒灭菌方式为光催化消毒和臭氧消毒。

3.根据权利要求1所述的一种基于空气净化的智能控制系统，其特征在于：所述实验室检测单元包括样品采集、样品检测，首先在排风口安装样品采集器，然后通过采集器进行采集，最后检测样品采集器中的病毒和微生物，样品采集方式包括：水溶性滤膜采样、液体撞击法采样、静电沉积法采样，所述水溶性滤膜采样由明胶制成凝胶滤膜，明胶孔径3μm，厚度250μm，将凝胶滤膜溶解在病毒转运液中，得到待测样品；所述液体撞击法采样指将空气通过喷射进入小体积的液体中，利用液体采集空气中的病毒，所述液体为一种缓冲溶液，在采集中运用旋转液体的方法，减少所捕获粒子再次气溶胶化的发生概率，提高了病毒采集率；所述静电沉积法采样通过电极间电位差收集空气中的颗粒，收集颗粒聚集在液体中，得到样品。

4.根据权利要求1所述的一种基于空气净化的智能控制系统，其特征在于：所述通信模块，管理平台通过以太网通信方式与各个空气质量检测设备相连，接收空气质量检测设备实时传输的信息，管理平台接收数据后进行记录、分析，自动生成净化消毒方案，管理平台通过控制硬件控制净化消毒设备，执行净化消毒方案，完成净化消毒工作，所述管理平台中包括可视化展示单元和警报单元，所述可视化展示单元通过数字化屏幕实时展示空气质量数据，所述警报单元用于警报异常数据指标。

5.根据权利要求1所述的一种基于空气净化的智能控制系统，其特征在于：所述启发式算法依赖于过去的经验来找到问题的解决方式，将采集得到空气质量后先与历史经验数据进行对比，找到类似数据，执行对应操作。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于空气净化的智能控制系统的方法，其特征在于：其控制方法为：

步骤S001、安装空气净化智能控制设备，建立管理平台、空气质量检测设备、净化消毒设备间的通信连接；

步骤S002、验证净化消毒设备，分别验证空气质量检测设备、净化消毒设备的响应效果，再验证送风系统，避免输送被污染空气，最后验证消毒设备的消毒效率，得到净化消毒设备的工作效率，以及对空气质量影响因子的作用系数；

步骤S003、设置空气质量阈值参数，通过空气质量检测设备实时监测空气质量，当偏离阈值范围后，管理平台接收检测设备采集的信息，根据精确算法和启发式算法，计算出最佳操作指令；

步骤S004、管理中心将操作指令传输至控制器，控制器控制净化消毒设备，执行净化作业；

步骤S005、完成后，反馈执行效果，根据效果确定优化方案。

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