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CN108626862A - 一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统及方法 - Google Patents

一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统及方法 Download PDF

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CN108626862A
CN108626862A CN201810089616.9A CN201810089616A CN108626862A CN 108626862 A CN108626862 A CN 108626862A CN 201810089616 A CN201810089616 A CN 201810089616A CN 108626862 A CN108626862 A CN 108626862A
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杜韬
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Sichuan Special Air Technology Co Ltd
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Sichuan Special Air Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统及方法，包括空气净化装置、污染气体检测模块一（5）、污染气体检测模块二（6）、控制模块和介质更换提醒装置；所述空气净化装置包括进风机（1）、进气阀（2）、空气净化室（3）、排气阀（4）、负压阀（7）和真空泵（8）。本发明无需经常将净化介质从空气净化装置中取出，即可在净化率较低时切换空气净化装置的工作状态，对净化介质进行负压再生，保证了空气净化装置的净化效果；同时，基于空气净化介质再生后的工作状态切换时间，能够反映出净化介质吸附能力，并据此进行净化介质更换提醒。

Description

一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统及方法
技术领域
本发明涉及空气净化，特别是涉及一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统及方法。
背景技术
空气污染，是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人类的舒适、健康和福利或环境的现象；随着我国工业的不断发展，空气污染已经成为急需解决的问题。
空气污染物的种类包含很多，它们的形态可能是固体状的粒子，也可能是液滴或是气体，或是这些形态的混合存在；就目前而言，除固态污染外，空气污染主要体现在有毒有害气体 (污染气体)上，如NO2、SO2、O3等，对于固态的颗粒污染物，一般采用滤网过滤进行滤除，对于有毒有害气体，一般需要在空气净化装置中，利用净化介质(一般为活性炭)进行吸附；在利用净化介质吸附有毒有害气体的过程中，由于净化介质的吸附能力有限，在吸附一定量的有害气体后会进入饱和状态，一般情况下，需要将净化介质取出，对净化介质进行再生处理后，再装回空气净化装置中；但是，不管是更换净化介质，还是对净化介质进行再生处理，都需要经常将净化介质从空气净化装置中取出，且每次取出空气净化介质的时间间隔较短，给空气净化装置的使用带来了诸多不便；同时，净化介质在不断的净化、再生过程中会逐渐出现性能损失，每一次再生后的吸附能力和使用时间均会下降，在净化介质使用较长的时间后，对其更换也非常必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统及方法，无需经常将净化介质从空气净化装置中取出，即可在净化率较低时切换空气净化装置的工作状态，对净化介质进行负压再生，保证了空气净化装置的净化效果；同时，基于空气净化介质再生后的工作状态切换时间，能够反映出净化介质吸附能力，并据此进行净化介质更换提醒。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，包括空气净化装置、污染气体检测模块一、污染气体检测模块二、控制模块和介质更换提醒装置；
所述空气净化装置包括进风机、进气阀、空气净化室、排气阀、负压阀和真空泵，所述空气净化室中设置有净化介质，空气净化室的进气口通过进气阀与进风机连通，所述污染气体检测模块一设置在空气净化室与进风机之间；空气净化室的排气口依次通过排气阀、污染气体检测模块二将净化后的空气排出；所化空气净化室还通过负压阀与真空泵的进气口连通；
所述控制模块的输入端分别与污染气体检测模块一、污染气体检测模块二连接，控制模块的输出端分别与进风机、进气阀、排气阀、负压阀、真空泵和介质更换提醒装置连接；控制模块用于根据污染气体检测模块一和污染气体检测模块二检测到的信息，计算空气净化率，控制空气净化装置的工作状态切换，并根据工作状态的切换时间，对介质更换提醒装置的工作进行控制。
优选地，所述介质更换提醒装置包括扬声器和提醒指示灯；所述的净化介质包括网状活性碳。
优选地，所述空气净化装置还包括废气收集箱，所述废气收集箱与真空泵的排气口连通；所述控制模块包括MCU控制器。
其中，所述污染气体检测模块一、污染气体检测模块二均包括二氧化氮浓度检测传感器、二氧化硫浓度检测传感器和臭氧浓度检测传感器。
所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统的控制方法，包括以下步骤：
S1.控制模块控制进气阀、排气阀开启，负压阀关闭，并控制进风机启动，真空泵关闭，进入空气净化状态，并从零开始计时，统计空气净化状态的持续时间；
S2.空气在进风机的作用下，经进气阀进入空气净化室，空气净化室中的净化介质吸附空气中的污染气体，完成空气净化，净化后的空气经排气阀排出；
S3.污染气体检测模块一实时检测净化前的污染气体信息，传输给控制模块，污染气体检测模块二实时检测净化后的污染气体信息，传输给控制模块，控制模块根据污染前后的污染气体信息，计算实时空气净化率；
S4.控制模块判断实时空气净化率是否小于预设阈值,若是，则进入步骤S5，若否，继续进行空气净化；
S5.判断空气净化状态的持续时间是否小于设定的时间阈值，若是，控制模块控制介质更换提醒装置开始工作，提醒用户进行净化介质更换；若否，进入步骤S6；
S6.控制模块控制进气阀、排气阀关闭，负压阀开启，并控制进风机关闭，真空泵启动，进入负压再生状态；
S7.在负压再生状态下，真空泵抽取空气净化室中的空气，空气净化室中产生负压，空气净化室中的净化介质收到负压影响，释放出吸附的污染气体并获得再生；释放的污染气体经真空泵排入废气收集箱中；
S7.在负压再生状态到达设定时间后，返回步骤S1，控制装置再次控制空气净化装置进入空气净化状态。
其中，所述步骤S3包括以下子步骤：
S301.污染气体检测模块一实时检测净化前的二氧化氮浓度二氧化硫浓度和臭氧浓度传输给控制模块；
S302.污染气体检测模块二实时检测净化后的二氧化氮浓度二氧化硫浓度和臭氧浓度传输给控制模块；
S303.控制模块计算二氧化氮的净化率
S304.控制模块计算二氧化硫的净化率
S305.控制模块计算臭氧的净化率
S305.控制模块根据和进行加权计算，得到空气净化率μ：
式中，α1表示二氧化氮净化率的权重，α2表示二氧化硫净化率权重，α3表示臭氧净化率权重。
本发明的有益效果是：无需经常将净化介质从空气净化装置中取出，即可在净化率较低时切换空气净化装置的工作状态，对净化介质进行负压再生，保证了空气净化装置的净化效果；同时，基于空气净化介质再生后的工作状态切换时间，能够反映出净化介质吸附能力，并据此进行净化介质更换提醒。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图；
图2为本发明的电气连接示意图；
图3为本发明的方法流程图；
图中，1-进风机，2-进气阀，3-空气净化室，4-排气阀，5-污染气体检测模块一，6-污染气体检测模块二，7-负压阀，8-真空泵，9-废气收集箱。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，包括空气净化装置、污染气体检测模块一5、污染气体检测模块二6、控制模块和介质更换提醒装置；
所述空气净化装置包括进风机1、进气阀2、空气净化室3、排气阀4、负压阀7和真空泵8，所述空气净化室3中设置有净化介质，空气净化室3的进气口通过进气阀2与进风机1连通，所述污染气体检测模块一5设置在空气净化室3与进风机1之间；空气净化室3的排气口依次通过排气阀4、污染气体检测模块二6将净化后的空气排出；所化空气净化室3还通过负压阀7与真空泵8的进气口连通；
所述控制模块的输入端分别与污染气体检测模块一5、污染气体检测模块二6连接，控制模块的输出端分别与进风机1、进气阀2、排气阀4、负压阀7、真空泵8和介质更换提醒装置连接；控制模块用于根据污染气体检测模块一5和污染气体检测模块二6检测到的信息，计算空气净化率，控制空气净化装置的工作状态切换，并根据工作状态的切换时间，对介质更换提醒装置的工作进行控制。
在本申请的实施例中，所述介质更换提醒装置包括扬声器和提醒指示灯；所述的净化介质包括网状活性炭。
在本申请的实施例中，所述空气净化装置还包括废气收集箱9，所述废气收集箱9与真空泵8的排气口连通；所述控制模块包括MCU控制器。
所述污染气体检测模块一5、污染气体检测模块二6均包括二氧化氮浓度检测传感器、二氧化硫浓度检测传感器和臭氧浓度检测传感器。
所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统的控制方法，包括以下步骤：
S1.控制模块控制进气阀2、排气阀4开启，负压阀7关闭，并控制进风机1启动，真空泵8关闭，进入空气净化状态，并从零开始计时，统计空气净化状态的持续时间；
S2.空气在进风机1的作用下，经进气阀2进入空气净化室3，空气净化室3中的净化介质吸附空气中的污染气体，完成空气净化，净化后的空气经排气阀4排出；
S3.污染气体检测模块一5实时检测净化前的污染气体信息，传输给控制模块，污染气体检测模块二6实时检测净化后的污染气体信息，传输给控制模块，控制模块根据污染前后的污染气体信息，计算实时空气净化率；
S4.控制模块判断实时空气净化率是否小于预设阈值,若是，则进入步骤S5，若否，继续进行空气净化；
S5.判断空气净化状态的持续时间是否小于设定的时间阈值，若是，控制模块控制介质更换提醒装置开始工作，提醒用户进行净化介质更换；若否，进入步骤S6；
S6.控制模块控制进气阀2、排气阀4关闭，负压阀7开启，并控制进风机1关闭，真空泵8启动，进入负压再生状态；
S7.在负压再生状态下，真空泵8抽取空气净化室3中的空气，空气净化室3中产生负压，空气净化室3中的净化介质收到负压影响，释放出吸附的污染气体并获得再生；释放的污染气体经真空泵8排入废气收集箱9中；
S7.在负压再生状态到达设定时间后，返回步骤S1，控制装置再次控制空气净化装置进入空气净化状态。
所述步骤S3包括以下子步骤：
S301.污染气体检测模块一5实时检测净化前的二氧化氮浓度二氧化硫浓度和臭氧浓度传输给控制模块；
S302.污染气体检测模块二6实时检测净化后的二氧化氮浓度二氧化硫浓度和臭氧浓度传输给控制模块；
S303.控制模块计算二氧化氮的净化率
S304.控制模块计算二氧化硫的净化率
S305.控制模块计算臭氧的净化率
S305.控制模块根据和进行加权计算，得到空气净化率μ：
式中，α1表示二氧化氮净化率的权重，α2表示二氧化硫净化率权重，α3表示臭氧净化率权重；在一些实施例中α1、α2、α3均为1/3。
综上，本发明无需经常将净化介质从空气净化装置中取出，即可在净化率较低时切换空气净化装置的工作状态，对净化介质进行负压再生，保证了空气净化装置的净化效果；同时，基于空气净化介质再生后的工作状态切换时间，能够反映出净化介质吸附能力，并据此进行净化介质更换提醒。

Claims (8)

1.一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，其特征在于：包括空气净化装置、污染气体检测模块一(5)、污染气体检测模块二(6)、控制模块和介质更换提醒装置；
所述空气净化装置包括进风机(1)、进气阀(2)、空气净化室(3)、排气阀(4)、负压阀(7)和真空泵(8)，所述空气净化室(3)中设置有净化介质，空气净化室(3)的进气口通过进气阀(2)与进风机(1)连通，所述污染气体检测模块一(5)设置在空气净化室(3)与进风机(1)之间；空气净化室(3)的排气口依次通过排气阀(4)、污染气体检测模块二(6)将净化后的空气排出；所化空气净化室(3)还通过负压阀(7)与真空泵(8)的进气口连通；
所述控制模块的输入端分别与污染气体检测模块一(5)、污染气体检测模块二(6)连接，控制模块的输出端分别与进风机(1)、进气阀(2)、排气阀(4)、负压阀(7)、真空泵(8)和介质更换提醒装置连接；控制模块用于根据污染气体检测模块一(5)和污染气体检测模块二(6)检测到的信息，计算空气净化率，控制空气净化装置的工作状态切换，并根据工作状态的切换时间，对介质更换提醒装置的工作进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，其特征在于：所述介质更换提醒装置包括扬声器和提醒指示灯。
3.根据权利要求1所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，其特征在于：所述的净化介质包括网状活性炭。
4.根据权利要求1所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，其特征在于：所述空气净化装置还包括废气收集箱(9)，所述废气收集箱(9)与真空泵(8)的排气口连通。
5.根据权利要求1所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，其特征在于：所述控制模块包括MCU控制器。
6.根据权利要求1所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统，其特征在于：所述污染气体检测模块一(5)、污染气体检测模块二(6)均包括二氧化氮浓度检测传感器、二氧化硫浓度检测传感器和臭氧浓度检测传感器。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.控制模块控制进气阀(2)、排气阀(4)开启，负压阀(7)关闭，并控制进风机(1)启动，真空泵(8)关闭，进入空气净化状态，并从零开始计时，统计空气净化状态的持续时间；
S2.空气在进风机(1)的作用下，经进气阀(2)进入空气净化室(3)，空气净化室(3) 中的净化介质吸附空气中的污染气体，完成空气净化，净化后的空气经排气阀(4)排出；
S3.污染气体检测模块一(5)实时检测净化前的污染气体信息，传输给控制模块，污染气体检测模块二(6)实时检测净化后的污染气体信息，传输给控制模块，控制模块根据污染前后的污染气体信息，计算实时空气净化率；
S4.控制模块判断实时空气净化率是否小于预设阈值,若是，则进入步骤S5，若否，继续进行空气净化；
S5.判断空气净化状态的持续时间是否小于设定的时间阈值，若是，控制模块控制介质更换提醒装置开始工作，提醒用户进行净化介质更换；若否，进入步骤S6；
S6.控制模块控制进气阀(2)、排气阀(4)关闭，负压阀(7)开启，并控制进风机(1)关闭，真空泵(8)启动，进入负压再生状态；
S7.在负压再生状态下，真空泵(8)抽取空气净化室(3)中的空气，空气净化室(3)中产生负压，空气净化室(3)中的净化介质收到负压影响，释放出吸附的污染气体并获得再生；释放的污染气体经真空泵(8)排入废气收集箱(9)中；
S7.在负压再生状态到达设定时间后，返回步骤S1，控制装置再次控制空气净化装置进入空气净化状态。
8.根据权利要求7所述的一种基于切换时间的空气净化介质更换提醒系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下子步骤：
S301.污染气体检测模块一(5)实时检测净化前的二氧化氮浓度二氧化硫浓度和臭氧浓度传输给控制模块；
S302.污染气体检测模块二(6)实时检测净化后的二氧化氮浓度二氧化硫浓度和臭氧浓度传输给控制模块；
S303.控制模块计算二氧化氮的净化率
S304.控制模块计算二氧化硫的净化率
S305.控制模块计算臭氧的净化率
S305.控制模块根据和进行加权计算，得到空气净化率μ：
式中，α1表示二氧化氮净化率的权重，α2表示二氧化硫净化率权重，α3表示臭氧净化率权重。
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