[發明專利]基于m序列和污染源辨識的室內空氣靶向凈化裝置及方法

在審

• 申請號: 202011213127.3
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112283846A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 李斐;李茉;韓壽旭;景源琪;蔡浩;張愷
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F24F8/10
• 分類號: F24F8/10;F24F11/79;F24F11/89;F24F13/06;F24F13/28;G01N33/00;G01N15/00;F24F110/62
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1.基于m序列和污染源辨識的室內空氣靶向凈化裝置，包括：空氣過濾凈化裝置(1)、全方位角定向送風裝置(2)、污染源定位裝置主機傳感器(3)、污染源定位裝置從機傳感器(4)和處理器；所述全方位角定向送風裝置(2)安裝在空氣過濾凈化裝置(1)下游；所述污染源定位主機傳感器(3)安裝在空氣凈化裝置(1)的空氣吸入口；所述污染源定位從機傳感器(4)安裝在房間主氣流的下游位置上。

2.根據權利要求1所述的基于m序列和污染源辨識的室內空氣靶向凈化裝置，其特征在于，所述空氣過濾凈化裝置(1)包括風機(5)和空氣過濾器(6)，用于過濾空氣中PM2.5顆粒物，提供潔凈空氣。

3.根據權利要求1所述的基于m序列和污染源辨識的室內空氣靶向凈化裝置，其特征在于，所述全方位角定向送風裝置(2)可以調節經過空氣過濾凈化裝置(1)之后的氣流方向和速度，朝指定的方向輸送定量的潔凈空氣。

4.根據權利要求1所述的三維空間氣體濃度分布測量裝置，其特征在于，所述污染源定位裝置包括主機傳感器(3)和從機傳感器(4)，處理器可以根據污染物濃度傳感器預先采集的脈沖數據計算潛在污染源的響應矩陣，并根據響應矩陣和污染物濃度傳感器采集的濃度數據計算室內污染源位置和強度，根據強度調節空氣過濾凈化裝置(1)的風量，根據位置調節全方位角定向送風裝置(2)的角度。

5.基于m序列和污染源辨識的室內空氣靶向凈化方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，確定好房間內污染源定位裝置主機傳感器和污染源定位裝置從機傳感器位置，以及潛在泄漏源的位置；

第二步，在某一潛在泄漏源的位置，以m序列脈沖的形式釋放一定量的污染物氣體，獲取主機傳感器和從機傳感器的響應矩陣A，其表示泄漏源強度q與傳感器濃度C之間的關系，線性關系式為C＝A·q；

第三步，獲取了所有潛在泄漏源對主機傳感器和從機傳感器的響應矩陣后，利用主機傳感器的濃度測量值和正則化方法，反算出泄漏源的強度；

第四步，利用從機傳感器的濃度測量值，基于貝葉斯準則，獲得各潛在污染源的后驗概率p(Y_k|O)，式中，N為潛在污染源個數，k表示潛在污染源編號，p(Y_k)為先驗概率，L(O|Y_k)為似然函數，其中C_M表示從機傳感器的濃度測量值，表示第k個潛在污染源用從機傳感器的響應矩陣計算出的傳感器數值，σ為數據標準差；

第五步，最后利用后驗概率p(Y_k|O)計算出各個潛在污染源的概率，概率值最大的潛在污染源位置即為真實污染源位置。

6.如權利要求5所述，其特征在于，所述步驟二中，脈沖釋放時間設置為計算的時間步長，脈沖釋放的氣體量要達到濃度傳感器的測量下限。

7.如權利要求5所述，其特征在于，所述步驟二中，以m序列脈沖的形式釋放的污染物氣體可以使用香煙代替。

8.如權利要求5所述，其特征征于，所述步驟四中，先驗概率p(Y_k)可以指定泄漏源在不同潛在位置的概率相等。