[發(fā)明專利]一種霧霾治理裝置及治理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710943401.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN107588462A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳磊;肖宇;孫培澤;鄧瑋丹;裴哲浩;葛佳蓓;繆林鑫;張皓陽;陶文銓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F24F1/00
• 分類號(hào): F24F1/00;F24F3/16;F24F11/89;F24F13/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空氣污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種霧霾治理裝置及治理方法。

背景技術(shù)

目前很多城市存在嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象。對(duì)于室內(nèi)空氣質(zhì)量的保證，市面上已經(jīng)有了許多類型的空氣凈化器產(chǎn)品。但是對(duì)于戶外的霧霾，現(xiàn)在市民只有使用口罩來進(jìn)行過濾。社會(huì)各界正在積極推動(dòng)清潔產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，爭(zhēng)取從源頭減少霧霾，但產(chǎn)業(yè)的改革需要相當(dāng)漫長(zhǎng)的時(shí)間周期，而霧霾的危害卻日益嚴(yán)重。因此，設(shè)計(jì)生產(chǎn)并推廣使用一種立竿見影地減少霧霾污染的產(chǎn)品在當(dāng)下是具有時(shí)代意義的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種霧霾治理裝置及治理方法，能夠有效治理霧霾并進(jìn)行監(jiān)控。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

包括安裝在待治理霧霾區(qū)域內(nèi)的空氣凈化裝置，以及集成于監(jiān)控中心的后臺(tái)系統(tǒng)；

其中，空氣凈化裝置包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)的通風(fēng)管道，通風(fēng)管道內(nèi)安裝用于除塵的靜電除塵模塊，殼體上安裝有灰塵傳感器、自動(dòng)控制模塊、通訊模塊和用于給靜電除塵模塊供電的雙電源供電模塊；灰塵傳感器連接自動(dòng)控制模塊，自動(dòng)控制模塊連接靜電除塵模塊，自動(dòng)控制模塊通過通訊模塊與用于監(jiān)控的后臺(tái)系統(tǒng)相交互。

進(jìn)一步地，通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口處安裝電動(dòng)百葉窗；風(fēng)速傳感器連接自動(dòng)控制模塊，自動(dòng)控制模塊連接電動(dòng)百葉窗的電動(dòng)機(jī)；通風(fēng)管道的出風(fēng)口內(nèi)側(cè)安裝風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步地，通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口位于殼體的下部側(cè)壁上，通風(fēng)管道的出風(fēng)口位于殼體的上部側(cè)壁上；靜電除塵模塊包括荷電區(qū)和集塵區(qū)，荷電區(qū)靠近通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口。

進(jìn)一步地，雙電源供電模塊包括太陽能電池板、市電端、蓄電池和控制器，太陽能電池板和市電端均通過控制器連接蓄電池，蓄電池連接靜電除塵模塊；太陽能電池板的四角上側(cè)分別安裝光照傳感器，太陽能電池板的四角下側(cè)均安裝電動(dòng)推桿，光照傳感器連接自動(dòng)控制模塊，自動(dòng)控制模塊通過繼電器連接電動(dòng)推桿。

進(jìn)一步地，殼體上開設(shè)用于取放靜電除塵模塊的窗口；通風(fēng)管道內(nèi)從進(jìn)風(fēng)口到靜電除塵模塊之間依次設(shè)置粗濾網(wǎng)和細(xì)濾網(wǎng)。

進(jìn)一步地，自動(dòng)控制模塊連接觸摸屏。

進(jìn)一步地，后臺(tái)系統(tǒng)包括用于儲(chǔ)存霧霾濃度信息的霧霾濃度數(shù)據(jù)庫、用于可視化顯示空氣霧霾濃度的可視化監(jiān)控平臺(tái)，以及用于顯示運(yùn)行信息和參數(shù)設(shè)定的空氣凈化裝置控制模塊。

采用如上所述的霧霾治理裝置進(jìn)行的霧霾治理方法，包括以下步驟：

(1)通過灰塵傳感器采集灰塵濃度信息，并傳送給自動(dòng)控制模塊；

(2)自動(dòng)控制模塊對(duì)灰塵濃度信息與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，在灰塵濃度信息超過設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)靜電除塵模塊進(jìn)行除塵；同時(shí)，自動(dòng)控制模塊通過通訊模塊實(shí)時(shí)將灰塵濃度信息傳送給后臺(tái)系統(tǒng)儲(chǔ)存。

進(jìn)一步地，通風(fēng)管道的出風(fēng)口內(nèi)側(cè)安裝風(fēng)機(jī)；采用分段調(diào)控生成功率控制策略對(duì)風(fēng)機(jī)的除塵功率進(jìn)行控制，具體步驟為：

假設(shè)灰塵傳感器的回傳值為Q，則定義功率因子e為：

其中，Q₀為設(shè)定閾值，根據(jù)功率因子e得到分段的風(fēng)機(jī)功率：

P＝(eU₀)I＝eP₀

其中，P₀為風(fēng)機(jī)的額定功率，U₀為風(fēng)機(jī)的額定電壓，I是額定電流。

進(jìn)一步地，雙電源供電模塊包括太陽能電池板、市電端、蓄電池和控制器，太陽能電池板和市電端均通過控制器連接蓄電池，蓄電池連接靜電除塵模塊；太陽能電池板的四角上側(cè)分別安裝光照傳感器，太陽能電池板的四角下側(cè)均安裝電動(dòng)推桿，光照傳感器連接自動(dòng)控制模塊，自動(dòng)控制模塊通過繼電器連接電動(dòng)推桿；在采用太陽能電池板供電時(shí)，通過自動(dòng)控制模塊實(shí)時(shí)調(diào)整太陽能電池板的仰角，具體步驟包括：

首先假設(shè)四個(gè)光照傳感器的采樣值分別為C＝{C₁,C₂,C₃,C₄}，進(jìn)行映射后得到：

其中，L₀表示電動(dòng)推桿的最大桿長(zhǎng)，L_i表示第i個(gè)電動(dòng)推桿的映射桿長(zhǎng)；

然后將L_i進(jìn)行排序，對(duì)四個(gè)電動(dòng)推桿的桿長(zhǎng)進(jìn)行平面化：