CN115823713B - 基于计算机控制的空气检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于空气检测领域，提供了一种基于计算机控制的空气检测方法，包括步骤S1，初始模块根据检测区域的植被覆盖等级对负压风扇的吸纳频率及转速进行预设；步骤S2，检测模块获取空气流动速度及空气湿度，计算机中控模块计算得到频率修正参数；步骤S3，计算机中控模块进行修正调节；步骤S4，计算机中控模块根据频率修正参数与预设频率修正参数对比量对比，并根据对比结果对负压风扇的吸纳频率进行修正调节；步骤S5，负压风扇根据修正后的吸纳频率及转速实施工作，借此，本发明可以根据外界环境的变化，对负压风扇的转速及吸纳频率进行调整，增加空气检测设备对于空气中悬浮颗粒的捕捉精度，进一步提高空气检测设备的检测精度。

Description

基于计算机控制的空气检测方法
技术领域
本发明涉及空气检测领域，尤其涉及一种基于计算机控制的空气检测方法。
背景技术
现有的空气检测设备中，PM2.5是通过专门的PM2.5传感器进行检测，而现有的PM2.5传感器多数采用激光漫反射的方式对悬浮颗粒进行捕捉检测。而激光式PM2.5传感器在没有空气流动的情况下是无法进行正常检测工作的，所以该设备在正常工作时需要辅助配件（比较常见的例如负压风扇或负压引流泵等）将外界空气引入至设备内部。
现有的激光式PM2.5传感器所适配的辅助配件的工作频率都是预设且固定的，其无法根据环境的变化进行适应性的调节（适应性的改变转速或改变工作频率等），这样一方面会导致设备耗能高；另一方面导致传感器的检测精度与检测效率都有所局限。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于计算机控制的空气检测方法，其可以根据外界环境的变化，对负压风扇的转速及吸纳频率进行调整，增加空气检测设备对于空气中悬浮颗粒的捕捉精度，进一步提高空气检测设备的检测精度。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于计算机控制的空气检测方法，包括步骤S1，初始模块根据检测区域的植被覆盖等级对负压风扇的吸纳频率H及转速V进行预设；步骤S2，检测模块获取空气中的空气流动速度K及空气湿度W，计算机中控模块根据获取的空气流动速度K及空气湿度W计算得到频率修正参数F；步骤S3，所述计算机中控模块根据空气流动速度K对负压风扇的转速V进行修正调节；步骤S4，所述计算机中控模块根据频率修正参数F与预设频率修正参数对比量进行对比，并根据对比结果对负压风扇的吸纳频率H进行修正调节；步骤S5，所述负压风扇根据修正后的吸纳频率H及转速V实施工作。
根据本发明的基于计算机控制的空气检测方法，在所述步骤S1中，所述植被覆盖等级包括第一等级、第二等级及第三等级；在第一等级下，所述检测区域的植被覆盖率占0~30%，其所对应的第一频率调节系数为a1，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a1；在第二等级下，所述检测区域的植被覆盖率占30~60%，其所对应的第一频率调节系数为a2，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a2；在第三等级下，所述检测区域的植被覆盖率占60~100%，其所对应的第一频率调节系数为a3，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a3；其中，H0为负压风扇初始预设吸纳频率，2＞a1＞1.4＞a2＞0.8＞a3＞0。
根据本发明的基于计算机控制的空气检测方法，在所述步骤S2中，所述计算机中控模块内部设有空气湿度对比值W0及空气流动速度对比值K0，所述频率修正参数F按照以下公式进行计算：F=（Wi－W0）/△（Ki－K0），其中，Wi及Ki为在第i时刻下所对应的空气湿度值及空气流动速度值。
根据本发明的基于计算机控制的空气检测方法，在步骤S4中，所述计算机中控模块内部设有第一频率修正参数对比量F1，0＜F1；若F1≤F，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×F1/F；若0＜F＜F1，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×（1-F1/F）；若F≤0，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×（1-F/F1）。
根据本发明的基于计算机控制的空气检测方法，所述空气湿度对比值W0为前一天内空气湿度的平均值，并按照以下公式进行计算；W0=∑W前i/A，其中，W前i为前一天中第i时刻所检测的空气湿度数值，A为前一天中湿度传感器所检测的次数；所述空气流动速度对比值K0为前一天内空气流动速度的平均值，并按照以下公式进行计算；K0=∑K前i/A，其中，K前i为前一天中第i时刻所检测的空气流动速度数值，A为前一天中风力传感器所检测的次数。
根据本发明的基于计算机控制的空气检测方法，在步骤S3中，所述计算机中控模块内部设有第一预设空气流动速度对比参数K1及第二预设空气流动速度对比参数K2，K1＜K2；当Ki≤K1时，负压风扇的风扇转速为V1=V0×β1；当K1＜Ki＜K2时，负压风扇的风扇转速为V1=V0；当K2≤Ki时，负压风扇的风扇转速为V1=V0×β2；其中，β1为第一预设空气流动速度调节参数，β2为第二预设空气流动速度调节参数，0.5≤β2＜1≤β1≤1.6。
本发明提供了一种基于计算机控制的空气检测方法，包括步骤S1，初始模块根据检测区域的植被覆盖等级对负压风扇的吸纳频率H及转速V进行预设；步骤S2，检测模块获取空气中的空气流动速度K及空气湿度W，计算机中控模块根据获取的空气流动速度K及空气湿度W计算得到频率修正参数F；步骤S3，所述计算机中控模块根据空气流动速度K对负压风扇的转速V进行修正调节；步骤S4，所述计算机中控模块根据频率修正参数F与预设频率修正参数对比量进行对比，并根据对比结果对负压风扇的吸纳频率H进行修正调节；步骤S5，所述负压风扇根据修正后的吸纳频率H及转速V实施工作。本发明可以根据外界环境的变化，对负压风扇的转速及吸纳频率进行调整，增加空气检测设备对于空气中悬浮颗粒的捕捉精度，进一步提高空气检测设备的检测精度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；图2是检测设备与计算机中控模块的连接图；在图中，100-风速传感器，200-湿度传感器，300-负压风扇，400-PM传感器，500-进气口，600-出气口，700-计算机中控模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1及图2，本发明提供了一种基于计算机控制的空气检测方法，该基于计算机控制的空气检测方法包括步骤S1，初始模块（存在于计算机中，图中未表示）根据检测区域的植被覆盖等级对负压风扇的吸纳频率H及转速V进行预设，设定负压风扇初始预设吸纳频率为H0，设定负压风扇初始预设转速V0；其中，在所述步骤S1中，所述植被覆盖等级包括第一等级、第二等级及第三等级；
在第一等级下，所述检测区域的植被覆盖率占0~30%，其所对应的第一频率调节系数为a1，负压风扇300所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a1；在第二等级下，所述检测区域的植被覆盖率占30~60%，其所对应的第一频率调节系数为a2，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a2；在第三等级下，所述检测区域的植被覆盖率占60~100%，其所对应的第一频率调节系数为a3，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a3；其中，2＞a1＞1.4＞a2＞0.8＞a3＞0。此处所指植被包括草地、灌木丛、森林等，由于植被能够有效的控制PM2.5的扩散，所以，在对负压风扇的吸纳频率进行初步调节时，植被覆盖率高的检测区域可以适当降低对负压风扇的吸纳频率，在保证检测精度的情况下降低能源的消耗。
步骤S2，检测模块获取空气中的空气流动速度K及空气湿度W，其中，空气流动速度K通过设置于检测设备上的风速传感器100进行获取，而空气湿度W则由检测设备上的湿度传感器200进行获取；计算机中控模块700根据获取的空气流动速度K及空气湿度W计算得到频率修正参数F；在所述步骤S2中，所述计算机中控模块700内部设有空气湿度对比值W0及空气流动速度对比值K0，所述频率修正参数F按照以下公式进行计算：F=△（Wi－W0）/△（Ki－K0），其中，Wi及Ki是指在第i时刻下所对应的空气湿度值及空气流动速度值，而所述空气湿度对比值W0为前一天内空气湿度的平均值，并按照以下公式进行计算；
W0=∑W前i/A，其中，W前i为前一天中第i时刻所检测的空气湿度数值，A为前一天中湿度传感器所检测的次数；
所述空气流动速度对比值K0为前一天内空气流动速度的平均值，并按照以下公式进行计算；
K0=∑K前i/A，其中，K前i为前一天中第i时刻所检测的空气流动速度数值，A为前一天中风力传感器所检测的次数。通过上述公式所计算的频率修正参数F与空气湿度值、空气流动速度值有关，上述二者的变换进一步影响吸纳频率H（下文会有详述）。
步骤S3，所述计算机中控模块根据空气流动速度K对负压风扇的转速V进行修正调节；在步骤S3中，所述计算机中控模块内部设有第一预设空气流动速度对比参数K1及第二预设空气流动速度对比参数K2，K1＜K2；
当Ki≤K1时，上述判定表示外界的空气流动速度值较低（低于PM2.5检测时空气的流动标准），则需要提高负压风扇的转速，所以，负压风扇的风扇转速为V1=V0×β1；
当K1＜Ki＜K2时，负压风扇的风扇转速为V1=V0；上述判定表示外界的空气流动速度值符合PM2.5检测时空气的流动标准，所以，不需要对风扇转速进行调节，负压风扇的风扇转速为V1=V0；
当K2≤Ki时，上述判定表示外界的空气流动速度值高于PM2.5检测时空气的流动标准，需要适当减低风扇转速，使得扇叶起到一定的阻流作用，所以，负压风扇的风扇转速为V1=V0×β2；
其中，β1为第一预设空气流动速度调节参数，β2为第二预设空气流动速度调节参数，0.5≤β2＜1≤β1≤1.6。
步骤S4，所述计算机中控模块根据频率修正参数F与预设频率修正参数对比量对比，并根据对比结果对负压风扇的吸纳频率H进行修正调节；具体的，在步骤S4中，所述计算机中控模块内部设有第一频率修正参数对比量F1，0＜F1；
若F1≤F，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×F1/F；
若0＜F＜F1，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×（1-F1/F）；
若F≤0，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×（1-F/F1）；通过上述判定，使得吸纳频率H的修正与空气湿度值、空气流动速度值息息相关；
当外界环境条件相比于前一天，湿度提高时（不论空气流动速度如何变化），均会降低外界环境的pM值，所以，设备降低对pM2.5的检测频率。
当外界环境条件相比于前一天，湿度降低，风速降低时，外界环境的pM值有所提高，所以，小幅提高对pM2.5的检测频率。
当外界环境条件相比于前一天，湿度降低，风速提高时，外界环境的pM值大幅提高，所以，大幅提高对pM2.5的检测频率。
步骤S5，所述负压风扇根据修正后的吸纳频率H及转速V进行实施工作，调节后的负压风扇300辅助PM传感器400进行工作（负压风扇300将外界空气从进气口500吸入，进过PM传感器400后，再由出气口600排出）。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于计算机控制的空气检测方法，其特征在于，包括：
步骤S1，初始模块根据检测区域的植被覆盖等级对负压风扇的吸纳频率H及转速V进行预设；
步骤S2，检测模块获取空气中的空气流动速度K及空气湿度W，计算机中控模块根据获取的空气流动速度K及空气湿度W计算得到频率修正参数F；
步骤S3，所述计算机中控模块根据空气流动速度K对负压风扇的转速V进行修正调节；
步骤S4，所述计算机中控模块根据频率修正参数F与预设频率修正参数对比量进行对比，并根据对比结果对负压风扇的吸纳频率H进行修正调节；
步骤S5，所述负压风扇根据修正后的吸纳频率H及转速V实施工作。
2.根据权利要求1所述的基于计算机控制的空气检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述植被覆盖等级包括第一等级、第二等级及第三等级；
在第一等级下，所述检测区域的植被覆盖率占0~30%，其所对应的第一频率调节系数为a1，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a1；
在第二等级下，所述检测区域的植被覆盖率占30~60%，其所对应的第一频率调节系数为a2，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a2；
在第三等级下，所述检测区域的植被覆盖率占60~100%，其所对应的第一频率调节系数为a3，负压风扇所对应的预设吸纳频率为H1=H0×a3；
其中，H0为负压风扇初始预设吸纳频率，2＞a1＞1.4＞a2＞0.8＞a3＞0。
3.根据权利要求2所述的基于计算机控制的空气检测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述计算机中控模块内部设有空气湿度对比值W0及空气流动速度对比值K0，所述频率修正参数F按照以下公式进行计算：
F=（Wi－W0）/△（Ki－K0），其中，Wi及Ki为在第i时刻下所对应的空气湿度值及空气流动速度值。
4.根据权利要求3所述的基于计算机控制的空气检测方法，其特征在于，在步骤S4中，所述计算机中控模块内部设有第一频率修正参数对比量F1，0＜F1；
若F1≤F，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×F1/F；
若0＜F＜F1，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×（1-F1/F）；
若F≤0，所述计算机中控模块将吸纳频率调节为H2，设定H2=H1×（1-F/F1）。
5.根据权利要求3所述的基于计算机控制的空气检测方法，其特征在于，所述空气湿度对比值W0为前一天内空气湿度的平均值，并按照以下公式进行计算；
W0=∑W前i/A，其中，W前i为前一天中第i时刻所检测的空气湿度数值，A为前一天中湿度传感器所检测的次数；
所述空气流动速度对比值K0为前一天内空气流动速度的平均值，并按照以下公式进行计算；
K0=∑K前i/A，其中，K前i为前一天中第i时刻所检测的空气流动速度数值，A为前一天中风力传感器所检测的次数。
6.根据权利要求1所述的基于计算机控制的空气检测方法，其特征在于，在步骤S3中，所述计算机中控模块内部设有第一预设空气流动速度对比参数K1及第二预设空气流动速度对比参数K2，K1＜K2；
当Ki≤K1时，负压风扇的风扇转速为V1=V0×β1；
当K1＜Ki＜K2时，负压风扇的风扇转速为V1=V0；
当K2≤Ki时，负压风扇的风扇转速为V1=V0×β2；
其中，β1为第一预设空气流动速度调节参数，β2为第二预设空气流动速度调节参数，0.5≤β2＜1≤β1≤1.6。
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