一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)及方法，室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)包括：控制單元、至少一個(gè)監(jiān)測單元以及至少一個(gè)凈化單元；各個(gè)所述監(jiān)測單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通訊；各個(gè)所述凈化單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通訊。具有獨(dú)立的監(jiān)測單元、獨(dú)立的凈化單元和控制單元，并且，對(duì)于面積較大的空間，各個(gè)監(jiān)測單元、凈化單元組網(wǎng)工作，通過監(jiān)測單元、凈化單元和控制單元的關(guān)聯(lián)協(xié)作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)空氣污染并自動(dòng)完成對(duì)室內(nèi)空氣的清潔凈化，由于從系統(tǒng)的層面對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，從而提高了空氣凈化效率。還具有安裝成本低、安裝方便快捷的優(yōu)點(diǎn)，易推廣使用。
【專利說明】一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于空氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 空氣凈化器又稱為空氣清潔器或空氣清新機(jī)，是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空 氣污染物（一般包括PM2. 5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細(xì)菌、過敏原等）的設(shè) 備，目前已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中。
[0003] 空氣凈化器主要包括空氣質(zhì)量檢測單元和凈化單元兩部分，目前市場上的空氣凈 化器中，空氣質(zhì)量檢測單元和凈化單元為一體式設(shè)計(jì)，通過空氣質(zhì)量檢測單元監(jiān)測機(jī)身附 近的空氣質(zhì)量，具體監(jiān)測指標(biāo)包括空氣中二氧化碳濃度、顆粒物濃度和V0C(易揮發(fā)的有機(jī) 物質(zhì)）濃度等；然后，基于空氣質(zhì)量檢測單元的檢測結(jié)果，驅(qū)動(dòng)凈化單元在不同的工作模式 下對(duì)機(jī)身附近空氣進(jìn)行凈化。
[0004] 上述空氣凈化器存在的主要問題為：由于空氣質(zhì)量檢測單元和凈化單元為一體式 設(shè)計(jì)，因此，只能監(jiān)測機(jī)身附近的空氣質(zhì)量，導(dǎo)致只能適用于面積較小的房間，例如，30平米 左右的房間；對(duì)于面積較大的房間，既使布置多臺(tái)空氣凈化器，由于每臺(tái)空氣凈化器均獨(dú)立 工作，只對(duì)機(jī)身附近的空氣進(jìn)行監(jiān)測和凈化，因此，無法從系統(tǒng)的層面對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行有效 的控制，進(jìn)而導(dǎo)致空氣凈化效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)及方法，可有效解 決上述問題。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明提供一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，包括：控制單元、至少一個(gè)監(jiān)測單元以及至少 一個(gè)凈化單元；各個(gè)所述監(jiān)測單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通 訊；各個(gè)所述凈化單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通訊。
[0008] 優(yōu)選的，所述監(jiān)測單元包括多路氣體監(jiān)測通道、AD采樣電路、顯示設(shè)備和通訊設(shè) 備；其中，各路所述氣體監(jiān)測通道的輸出端均連接到所述AD采樣電路的輸入端，所述AD采 樣電路的輸出端分別與所述顯示設(shè)備和所述通訊設(shè)備連接；并且，每一路所述氣體監(jiān)測通 道均包括串聯(lián)的電化學(xué)傳感器和可編程運(yùn)放電路；
[0009] 所述電化學(xué)傳感器用于采集監(jiān)測環(huán)境中的模擬量的氣體濃度值，并將采集到的氣 體濃度值傳輸給所述可編程運(yùn)放電路；
[0010] 所述可編程運(yùn)放電路將所述模擬量的氣體濃度值放大到可供所述AD采樣電路進(jìn) 行采樣的范圍，然后將放大后的模擬量的氣體濃度值傳輸給所述AD采樣電路；
[0011] 所述AD采樣電路將接收到的放大后的模擬量的氣體濃度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的氣體 濃度值，然后，一方面，將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述通訊設(shè)備，由所述通訊設(shè)備 將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述控制單元；另一方面，按設(shè)定的顯示策略，通過所述 顯示設(shè)備顯示所述氣體濃度值。
[0012] 優(yōu)選的，所述設(shè)定的顯示策略包括兩種：一種為屏幕輪循顯示策略；另一種為單 個(gè)監(jiān)測指標(biāo)顯示策略。
[0013] 優(yōu)選的，所述電化學(xué)傳感器用于檢測監(jiān)測環(huán)境中的甲醛、氨氣、揮發(fā)性有機(jī)化合物 的氣體濃度值。
[0014] 優(yōu)選的，所述監(jiān)測單元的外殼為接線盒，在該接線盒上預(yù)留有至少一個(gè)英式插座。
[0015] 優(yōu)選的，所述凈化單元采用無控設(shè)計(jì)，即：所述凈化單元的運(yùn)行狀態(tài)通過所述控制 單元而控制；
[0016] 所述凈化單元采用垂直負(fù)壓風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，即：在所述凈化單元的最底端設(shè) 置入風(fēng)口，在所述凈化單元的中部設(shè)置負(fù)壓風(fēng)機(jī)，在所述凈化單元的頂端橫向設(shè)置導(dǎo)風(fēng)出 □。
[0017] 優(yōu)選的，所述凈化單元內(nèi)置濾芯、負(fù)離子發(fā)生器以及壓力傳感器；
[0018] 其中，所述濾芯安裝在所述入風(fēng)口與所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)之間的過濾通道上；
[0019] 所述負(fù)離子發(fā)生器安裝在所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)與所述導(dǎo)風(fēng)出口之間的供風(fēng)道上；
[0020] 另外，在所述凈化單元的入口還安裝第一空氣質(zhì)量傳感器，在所述凈化單元的出 口還安裝第二空氣質(zhì)量傳感器；
[0021] 其中，所述第一空氣質(zhì)量傳感器用于檢測所述凈化單元入口位置的空氣中有毒有 害氣體濃度值；所述第二空氣質(zhì)量傳感器用于檢測所述凈化單元出口位置的空氣中有毒有 害氣體濃度值；
[0022] 所述壓力傳感器用于檢測所述凈化單元內(nèi)部的壓力值。
[0023] 優(yōu)選的，所述濾芯為6層過濾單元，按由外到內(nèi)的順序，分別為初效過濾單元、靜 電吸附過濾單元、活性炭吸附過濾單元、甲醛分解過濾單元、HEPA過濾單元和光觸媒過濾單 元；
[0024] 其中，所述靜電吸附過濾單元采用雙高壓供電電源，在所述雙高壓供電電源內(nèi)部 集成靜電吸附過濾單元清洗告警指示功能模塊。
[0025] 本發(fā)明還提供一種室內(nèi)空氣凈化方法，包括以下步驟：
[0026] S1，在監(jiān)測環(huán)境中設(shè)置若干個(gè)監(jiān)測點(diǎn)和若干個(gè)凈化點(diǎn)，在每一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)安裝一臺(tái) 監(jiān)測單元，在每一個(gè)凈化點(diǎn)安裝一臺(tái)凈化單元；各臺(tái)所述監(jiān)測單元通過電力線載波與控制 單元組網(wǎng)；各臺(tái)所述凈化單元通過電力線載波與控制單元組網(wǎng)；
[0027] S2,對(duì)于每一臺(tái)所述監(jiān)測單元，均包括多路氣體監(jiān)測通道、AD采樣電路、顯示設(shè)備 和通訊設(shè)備；其中，每一路所述氣體監(jiān)測通道均包括串聯(lián)的電化學(xué)傳感器和可編程運(yùn)放電 路；每一臺(tái)所述監(jiān)測單元均執(zhí)行以下步驟：
[0028] S2.1，各個(gè)所述電化學(xué)傳感器采集監(jiān)測環(huán)境中的模擬量的氣體濃度值，并將采集 到的氣體濃度值傳輸給所述可編程運(yùn)放電路；
[0029] S2. 2,所述可編程運(yùn)放電路將所述模擬量的氣體濃度值放大到可供所述AD采樣 電路進(jìn)行采樣的范圍，然后將放大后的模擬量的氣體濃度值傳輸給所述AD采樣電路；
[0030] S2. 3,所述AD采樣電路將接收到的放大后的模擬量的氣體濃度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量 的氣體濃度值，然后，一方面，將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述通訊設(shè)備，由所述通 訊設(shè)備將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述控制單元；另一方面，按設(shè)定的顯示策略顯 示所測量到的各類氣體濃度值；
[0031] S3,所述控制單元接收各個(gè)所述監(jiān)測單元上傳的氣體濃度值，一方面，通過圖表方 式集中展示監(jiān)測環(huán)境的整體空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)變化情況，還可通過圖表方式展示監(jiān)測環(huán)境的 歷史氣體濃度值；另一方面，所述控制單元通過空氣質(zhì)量分析模型對(duì)接收到的實(shí)時(shí)氣體濃 度值進(jìn)行綜合分析，評(píng)估監(jiān)測環(huán)境的空氣質(zhì)量，并推演出最優(yōu)的凈化策略，基于所推演出的 凈化策略，推斷出各個(gè)所述凈化單元當(dāng)前適合的最優(yōu)工作模式，進(jìn)而生成與各臺(tái)所述凈化 單元對(duì)應(yīng)的工作模式控制指令；然后，所述控制單元將所生成的工作模式控制指令發(fā)送到 對(duì)應(yīng)的所述凈化單元；其中，所述工作模式控制指令中攜帶有被控制的凈化單元的負(fù)壓風(fēng) 機(jī)的工作功率值、負(fù)離子發(fā)生器的工作功率值以及各層過濾單元的工作功率值；
[0032] S4,各臺(tái)所述凈化單元分別接收對(duì)應(yīng)的工作模式控制指令，然后，各臺(tái)所述凈化單 元按所述控制單元所控制的工作模式對(duì)空氣進(jìn)行凈化，具體的，每臺(tái)所述凈化單元對(duì)空氣 進(jìn)行凈化的步驟為：
[0033] S4. 1，在所述控制單元的控制下，所述凈化單元按所控制的工作功率同時(shí)啟動(dòng)負(fù) 壓風(fēng)機(jī)、負(fù)離子發(fā)生器以及各層過濾單元；
[0034] 在所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)的作用下，所述凈化單元附近的空氣不斷從凈化單元入口輸送到 濾芯，依次經(jīng)過初效過濾單元、靜電吸附過濾單元、活性炭吸附過濾單元、甲醛分解過濾單 元、HEPA過濾單元和光觸媒過濾單元的過濾后，不斷從凈化單元出口排放到外部環(huán)境；同 時(shí)，負(fù)離子發(fā)生器不斷向外部環(huán)境排放負(fù)離子；由此實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣進(jìn)行凈化的過程；
[0035] 在所述凈化單元對(duì)空氣進(jìn)行凈化的過程，第一空氣質(zhì)量傳感器實(shí)時(shí)檢測所述凈化 單元入口位置的空氣中第一有毒有害氣體濃度值；第二空氣質(zhì)量傳感器實(shí)時(shí)檢測所述凈化 單元出口位置的空氣中第二有毒有害氣體濃度值；內(nèi)置在所述凈化單元的壓力傳感器實(shí)時(shí) 檢測所述凈化單元內(nèi)部的壓力值，然后，所述第一有毒有害氣體濃度值、所述第二有毒有害 氣體濃度值以及所述凈化單元內(nèi)部的壓力值實(shí)時(shí)上傳到所述控制單元；
[0036] S4. 2,所述控制單元接收所述凈化單元上傳的所述第一有毒有害氣體濃度值以及 所述第二有毒有害氣體濃度值，然后計(jì)算得到并顯示所述凈化單元的當(dāng)前凈化效率值；
[0037] 所述控制單元接收所述凈化單元上傳的所述凈化單元內(nèi)部的壓力值，進(jìn)而計(jì)算得 到所述凈化單元內(nèi)部濾芯的當(dāng)前風(fēng)阻值；然后判斷所述當(dāng)前風(fēng)阻值是否超過限定閾值，如 果超出，則發(fā)出更換濾芯的告警消息。
[0038] 優(yōu)選的，S4之前，還包括：
[0039] 所述控制單元還具有人工干預(yù)凈化單元工作模式的功能，S卩：所述控制單元具有 操控面板，通過手工操作所述操控面板，向各臺(tái)所述凈化單元下發(fā)對(duì)應(yīng)的工作模式控制指 令。
[0040] 本發(fā)明提供的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)及方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0041] 具有獨(dú)立的監(jiān)測單元、獨(dú)立的凈化單元和控制單元，并且，對(duì)于面積較大的空間， 各個(gè)監(jiān)測單元、凈化單元組網(wǎng)工作，通過監(jiān)測單元、凈化單元和控制單元的關(guān)聯(lián)協(xié)作，及時(shí) 發(fā)現(xiàn)空氣污染并自動(dòng)完成對(duì)室內(nèi)空氣的清潔凈化，由于從系統(tǒng)的層面對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行有效 的控制，從而提高了空氣凈化效率。還具有安裝成本低、安裝方便快捷的優(yōu)點(diǎn)，易推廣使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明提供的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0044] 結(jié)合圖1，本發(fā)明提供一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，立足于從系統(tǒng)層面解決大空間的空 氣質(zhì)量監(jiān)控和凈化問題。該室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)具有獨(dú)立的監(jiān)測單元、獨(dú)立的凈化單元和控 制單元；尤其重要的是，監(jiān)測單元和凈化單元為分體式獨(dú)立設(shè)計(jì)，通過監(jiān)測單元實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè) 備附近的有害氣體濃度，通過凈化單元對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化，控制單元主要用于根據(jù)監(jiān)測 單元的監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行整體評(píng)估，進(jìn)而控制各個(gè)凈化單元的工作模式；對(duì)于 面積較大的空間，可采用多個(gè)監(jiān)測單元、多個(gè)凈化單元組網(wǎng)工作，由此可見，本發(fā)明中，通過 各個(gè)監(jiān)測單元的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可獲得室內(nèi)空氣中有害氣體的整體分布情況，進(jìn)而控制各個(gè)凈 化單元協(xié)同工作，從系統(tǒng)的層面對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，從而提高了空氣凈化效率。
[0045] 具體的，室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)包括：控制單元、至少一個(gè)監(jiān)測單元以及至少一個(gè)凈化 單元；各個(gè)所述監(jiān)測單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通訊；各個(gè)所 述凈化單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通訊。本發(fā)明中，控制單元、 監(jiān)測單元和凈化單元之間的通訊方式采用電力線載波（PLC)通信，基于已有的電力線進(jìn)行 組網(wǎng)，無需部署專用的通訊網(wǎng)絡(luò)，具有部署方便、成本低且通信安全性高的優(yōu)點(diǎn)。以下對(duì)監(jiān) 測單元、凈化單元和控制單元分別詳細(xì)介紹：
[0046] (一）監(jiān)測單元
[0047] 監(jiān)測單元用于監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量，可對(duì)室內(nèi)空氣中的多類有害氣體進(jìn)行定量檢 測，例如，甲醛、氨氣、苯、V0C等，并且，檢測精度為國標(biāo)要求精度的10倍以上。
[0048] 具體包括多路氣體監(jiān)測通道、AD采樣電路、顯示設(shè)備和通訊設(shè)備；其中，各路所述 氣體監(jiān)測通道的輸出端均連接到所述AD采樣電路的輸入端，所述AD采樣電路的輸出端分 別與所述顯示設(shè)備和所述通訊設(shè)備連接；并且，每一路所述氣體監(jiān)測通道均包括串聯(lián)的電 化學(xué)傳感器和可編程運(yùn)放電路；所述電化學(xué)傳感器用于采集監(jiān)測環(huán)境中的模擬量的氣體濃 度值，并將采集到的氣體濃度值傳輸給所述可編程運(yùn)放電路；例如，電化學(xué)傳感器采用業(yè)內(nèi) 最頂級(jí)的電化學(xué)傳感器，用于檢測監(jiān)測環(huán)境中的甲醛、氨氣、揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣體濃度 值。
[0049] 所述可編程運(yùn)放電路采用高倍數(shù)的可編程運(yùn)放電路，用于將所述模擬量的氣體濃 度值放大到可供所述AD采樣電路進(jìn)行采樣的范圍，然后將放大后的模擬量的氣體濃度值 傳輸給所述AD米樣電路；
[0050] 所述AD采樣電路將接收到的放大后的模擬量的氣體濃度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的氣體 濃度值，然后，一方面，將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述通訊設(shè)備，由所述通訊設(shè)備 將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述控制單元；另一方面，按設(shè)定的顯示策略，通過所述 顯示設(shè)備顯示所述氣體濃度值。其中，設(shè)定的顯示策略包括兩種：一種為屏幕輪循顯示策 略，例如：通過0LED屏幕輪循顯示各個(gè)監(jiān)測指標(biāo)；另一種為單個(gè)監(jiān)測指標(biāo)顯示策略，例如： 通過駐停鍵控制顯示單個(gè)監(jiān)測指標(biāo)。
[0051] 另外，本發(fā)明中，監(jiān)測單元的外殼為接線盒，例如，為86盒，因此，通過更換現(xiàn)有的 墻插即可安裝監(jiān)測單元，具有安裝方便快捷的優(yōu)點(diǎn)；此外，監(jiān)測單元的正面采用擬長方體設(shè) 計(jì)，黃金分割比例，面板可打開，內(nèi)置2?3角通用插座。因此，監(jiān)測單元保留原墻插的供電 功能，從而方便用戶使用。
[0052] 本發(fā)明提供的監(jiān)測單元，主要具有以下特點(diǎn)：
[0053] (1)采用專業(yè)的電化學(xué)傳感器監(jiān)測空氣中有害氣體濃度值，并且，每個(gè)電化學(xué)傳感 器均配置有獨(dú)立的運(yùn)放芯片，有效提高有害氣體濃度監(jiān)測精度；另外，每個(gè)電化學(xué)傳感器可 同時(shí)支持甲醛、氨氣、V0C等多種有害氣體濃度測量，并且電化學(xué)傳感器的種類可根據(jù)實(shí)際 情況選配。
[0054] (2)監(jiān)測單元外形為基于86盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0055] (3)基于所選配的電化學(xué)傳感器的種類，通過輪循的方式顯示各項(xiàng)測量指標(biāo)，且支 持單項(xiàng)測量指標(biāo)的顯示切換。
[0056] (4)各個(gè)監(jiān)測單元與控制單元采用PLC通訊技術(shù)，借助于已有電力網(wǎng)絡(luò)自主組網(wǎng)， 較其他通訊手段更為便捷，且成本更低。
[0057] (二）凈化單元
[0058] 凈化單元用于對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化，可有效去除空氣中的微生物、顆粒物、甲醛、 氨氣、V0C等有害氣體，可為較大的空間場所提供充足的新風(fēng)。采用無控設(shè)計(jì)，S卩：所述凈化 單元的運(yùn)行狀態(tài)均通過所述控制單元而控制；
[0059] 所述凈化單元的運(yùn)行狀態(tài)通過多彩LED燈板顯示，通訊方式采用PLC，自主組網(wǎng)。 另外，采用垂直負(fù)壓風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，即：在所述凈化單元的最底端設(shè)置入風(fēng)口，在所述 凈化單元的中部設(shè)置負(fù)壓風(fēng)機(jī)，在所述凈化單元的頂端橫向設(shè)置導(dǎo)風(fēng)出口。
[0060] 凈化單元內(nèi)置濾芯、負(fù)離子發(fā)生器以及壓力傳感器；
[0061] 其中，所述濾芯安裝在所述入風(fēng)口與所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)之間的過濾通道上；濾芯的通 風(fēng)截面積經(jīng)過精確計(jì)算獲得，作為一種示例，為600_x480_，大幅度降低風(fēng)阻，提高空氣 凈化器的凈化效率。濾芯為6層過濾單元，按由外到內(nèi)的順序，分別為初效過濾單元、靜電 吸附過濾單元、活性炭吸附過濾單元、甲醛分解過濾單元、HEPA過濾單元和光觸媒過濾單 元；其中，靜電吸附過濾單元與ffiPA過濾單元同時(shí)使用，大幅度提高HEPA的使用壽命。另 夕卜，所述靜電吸附過濾單元采用雙高壓供電電源，即：+8000V/+4000V雙電源供電，大幅度 加強(qiáng)了吸附效果。此外，在所述雙高壓供電電源內(nèi)部集成靜電吸附過濾單元清洗告警指示 功能模塊。
[0062] 所述負(fù)離子發(fā)生器安裝在所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)與所述導(dǎo)風(fēng)出口之間的供風(fēng)道上；
[0063] 另外，在所述凈化單元的入口還安裝第一空氣質(zhì)量傳感器，在所述凈化單元的出 口還安裝第二空氣質(zhì)量傳感器；
[0064] 其中，所述第一空氣質(zhì)量傳感器用于檢測所述凈化單元入口位置的空氣中有毒有 害氣體濃度值并上傳給控制單元；所述第二空氣質(zhì)量傳感器用于檢測所述凈化單元出口位 置的空氣中有毒有害氣體濃度值并上傳給控制單元；然后，控制單元可計(jì)算出凈化單元的 凈化效率。
[0065] 所述壓力傳感器用于檢測所述凈化單元內(nèi)部的壓力值，然后上傳給控制單元，由 控制單元通過壓力值計(jì)算過濾單元的風(fēng)阻，當(dāng)風(fēng)阻超過限定值時(shí)，發(fā)出更換濾芯的告警消 肩、。
[0066] 本發(fā)明提供的凈化單元，主要具有以下特點(diǎn)：
[0067] (1)綜合采用6層過濾單元及1級(jí)保健，其中，1級(jí)保健指大功率負(fù)離子發(fā)生器，從 而有效提高空氣凈化效率；
[0068] (2)采用PLC通訊技術(shù)，借助于電力網(wǎng)路自主組網(wǎng)，較其他通訊手段更為便捷。
[0069] (三）控制單元
[0070] 控制單元為基于PAD面板的監(jiān)控軟件，主要功能介紹如下：
[0071] (1) PAD 面板
[0072] 通過PAD面板，展示各個(gè)監(jiān)測單元的監(jiān)測數(shù)據(jù)；且控制各個(gè)凈化單元的運(yùn)行模式。
[0073] PAD面板f呆控室內(nèi)凈化單兀?？刂品绞街С謨煞N：手動(dòng)和自動(dòng)。自動(dòng)方式為：PAD 面板及時(shí)發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣污染，根據(jù)凈化策略自動(dòng)推理出適合的凈化工作模式并將控制命令 發(fā)送給凈化單元。手動(dòng)方式為：PAD面板支持人工干預(yù)凈化單元工作模式，S卩：手工操控PAD 面板，向凈化單元發(fā)送控制命令。
[0074] PAD面板操控凈化單元的好處在于：PAD面板集中展示了室內(nèi)所有的監(jiān)測單元和 凈化單元，系統(tǒng)可以基于室內(nèi)的整體空氣監(jiān)測狀況選擇適合的凈化單元工作模式，避免了 大空間內(nèi)單個(gè)凈化單元操作的盲目性。
[0075] (2)監(jiān)控軟件
[0076] 1.基于系統(tǒng)層面的空氣凈化。
[0077] 監(jiān)控軟件集中展示部署的多個(gè)監(jiān)測單元的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并以圖表的形式直觀顯示。 例如，通過濃場圖展示：濃場圖以實(shí)際的室內(nèi)布局為背景，以監(jiān)測指標(biāo)的監(jiān)測濃度為基準(zhǔn)， 將指標(biāo)監(jiān)測濃度用不同顏色表示，通過色相、亮度和飽和度的組合反映該項(xiàng)空氣指標(biāo)在室 內(nèi)實(shí)際的分布狀況。指標(biāo)顏色由指標(biāo)屬性和指標(biāo)值決定。將監(jiān)測值分為不同段，不同的段 用不同的色相表示，段內(nèi)通過亮度和飽和度的組合表示。
[0078] 監(jiān)控軟件對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，當(dāng)監(jiān)測指標(biāo)超標(biāo)時(shí)，生成閾值告警。
[0079] 監(jiān)控軟件基于當(dāng)前監(jiān)測單元的監(jiān)測狀態(tài)運(yùn)用聯(lián)動(dòng)策略推斷凈化單元當(dāng)前適合的 工作模式，并將工作模式命令推送到凈化單元執(zhí)行。通過監(jiān)測單元、凈化單元、控制單元整 個(gè)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)協(xié)作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)空氣污染并自動(dòng)完成對(duì)室內(nèi)空氣的清潔凈化。
[0080] 2.基于凈化單元出入口監(jiān)測指標(biāo)計(jì)算凈化效率。
[0081] 凈化效率是反映凈化單元凈化效果的重要指標(biāo)。計(jì)算公式如下：
[0082]
【權(quán)利要求】
1. 一種室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括：控制單元、至少一個(gè)監(jiān)測單元以及至少 一個(gè)凈化單元；各個(gè)所述監(jiān)測單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通 訊；各個(gè)所述凈化單元與所述控制單元之間采用電力線載波通訊方式進(jìn)行通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測單元包括多路氣 體監(jiān)測通道、AD采樣電路、顯示設(shè)備和通訊設(shè)備；其中，各路所述氣體監(jiān)測通道的輸出端均 連接到所述AD采樣電路的輸入端，所述AD采樣電路的輸出端分別與所述顯示設(shè)備和所述 通訊設(shè)備連接；并且，每一路所述氣體監(jiān)測通道均包括串聯(lián)的電化學(xué)傳感器和可編程運(yùn)放 電路； 所述電化學(xué)傳感器用于采集監(jiān)測環(huán)境中的模擬量的氣體濃度值，并將采集到的氣體濃 度值傳輸給所述可編程運(yùn)放電路； 所述可編程運(yùn)放電路將所述模擬量的氣體濃度值放大到可供所述AD采樣電路進(jìn)行采 樣的范圍，然后將放大后的模擬量的氣體濃度值傳輸給所述AD采樣電路； 所述AD采樣電路將接收到的放大后的模擬量的氣體濃度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的氣體濃度 值，然后，一方面，將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述通訊設(shè)備，由所述通訊設(shè)備將所 述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述控制單元；另一方面，按設(shè)定的顯示策略，通過所述顯示 設(shè)備顯示所述氣體濃度值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)定的顯示策略包括 兩種：一種為屏幕輪循顯示策略；另一種為單個(gè)監(jiān)測指標(biāo)顯示策略。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述電化學(xué)傳感器用于檢 測監(jiān)測環(huán)境中的甲醛、氨氣、揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣體濃度值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測單元的外殼為接 線盒，在該接線盒上預(yù)留有至少一個(gè)英式插座。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化單元采用無控設(shè) 計(jì)，即：所述凈化單元的運(yùn)行狀態(tài)通過所述控制單元而控制； 所述凈化單元采用垂直負(fù)壓風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，即：在所述凈化單元的最底端設(shè)置入 風(fēng)口，在所述凈化單元的中部設(shè)置負(fù)壓風(fēng)機(jī)，在所述凈化單元的頂端橫向設(shè)置導(dǎo)風(fēng)出口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化單元內(nèi)置濾芯、負(fù) 離子發(fā)生器以及壓力傳感器； 其中，所述濾芯安裝在所述入風(fēng)口與所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)之間的過濾通道上； 所述負(fù)離子發(fā)生器安裝在所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)與所述導(dǎo)風(fēng)出口之間的供風(fēng)道上； 另外，在所述凈化單元的入口還安裝第一空氣質(zhì)量傳感器，在所述凈化單元的出口還 安裝第二空氣質(zhì)量傳感器； 其中，所述第一空氣質(zhì)量傳感器用于檢測所述凈化單元入口位置的空氣中有毒有害氣 體濃度值；所述第二空氣質(zhì)量傳感器用于檢測所述凈化單元出口位置的空氣中有毒有害氣 體濃度值； 所述壓力傳感器用于檢測所述凈化單元內(nèi)部的壓力值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述濾芯為6層過濾單元， 按由外到內(nèi)的順序，分別為初效過濾單元、靜電吸附過濾單元、活性炭吸附過濾單元、甲醛 分解過濾單元、HEPA過濾單元和光觸媒過濾單元； 其中，所述靜電吸附過濾單元采用雙高壓供電電源，在所述雙高壓供電電源內(nèi)部集成 靜電吸附過濾單元清洗告警指示功能模塊。
9. 一種室內(nèi)空氣凈化方法，其特征在于，包括以下步驟： S1，在監(jiān)測環(huán)境中設(shè)置若干個(gè)監(jiān)測點(diǎn)和若干個(gè)凈化點(diǎn)，在每一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)安裝一臺(tái)監(jiān)測 單元，在每一個(gè)凈化點(diǎn)安裝一臺(tái)凈化單元；各臺(tái)所述監(jiān)測單元通過電力線載波與控制單元 組網(wǎng)；各臺(tái)所述凈化單元通過電力線載波與控制單元組網(wǎng)； S2,對(duì)于每一臺(tái)所述監(jiān)測單元，均包括多路氣體監(jiān)測通道、AD采樣電路、顯示設(shè)備和通 訊設(shè)備；其中，每一路所述氣體監(jiān)測通道均包括串聯(lián)的電化學(xué)傳感器和可編程運(yùn)放電路； 每一臺(tái)所述監(jiān)測單元均執(zhí)行以下步驟： S2.1，各個(gè)所述電化學(xué)傳感器采集監(jiān)測環(huán)境中的模擬量的氣體濃度值，并將采集到的 氣體濃度值傳輸給所述可編程運(yùn)放電路； S2. 2,所述可編程運(yùn)放電路將所述模擬量的氣體濃度值放大到可供所述AD采樣電路 進(jìn)行采樣的范圍，然后將放大后的模擬量的氣體濃度值傳輸給所述AD采樣電路； 52, 3,所述AD采樣電路將接收到的放大后的模擬量的氣體濃度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的氣 體濃度值，然后，一方面，將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述通訊設(shè)備，由所述通訊設(shè) 備將所述數(shù)字量的氣體濃度值發(fā)送給所述控制單元；另一方面，按設(shè)定的顯示策略顯示所 測量到的各類氣體濃度值； 53, 所述控制單元接收各個(gè)所述監(jiān)測單元上傳的氣體濃度值，一方面，通過圖表方式集 中展示監(jiān)測環(huán)境的整體空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)變化情況，還可通過圖表方式展示監(jiān)測環(huán)境的歷史 氣體濃度值；另一方面，所述控制單元通過空氣質(zhì)量分析模型對(duì)接收到的實(shí)時(shí)氣體濃度值 進(jìn)行綜合分析，評(píng)估監(jiān)測環(huán)境的空氣質(zhì)量，并推演出最優(yōu)的凈化策略，基于所推演出的凈化 策略，推斷出各個(gè)所述凈化單元當(dāng)前適合的最優(yōu)工作模式，進(jìn)而生成與各臺(tái)所述凈化單元 對(duì)應(yīng)的工作模式控制指令；然后，所述控制單元將所生成的工作模式控制指令發(fā)送到對(duì)應(yīng) 的所述凈化單元；其中，所述工作模式控制指令中攜帶有被控制的凈化單元的負(fù)壓風(fēng)機(jī)的 工作功率值、負(fù)離子發(fā)生器的工作功率值以及各層過濾單元的工作功率值； 54, 各臺(tái)所述凈化單元分別接收對(duì)應(yīng)的工作模式控制指令，然后，各臺(tái)所述凈化單元按 所述控制單元所控制的工作模式對(duì)空氣進(jìn)行凈化，具體的，每臺(tái)所述凈化單元對(duì)空氣進(jìn)行 凈化的步驟為： S4. 1，在所述控制單元的控制下，所述凈化單元按所控制的工作功率同時(shí)啟動(dòng)負(fù)壓風(fēng) 機(jī)、負(fù)離子發(fā)生器以及各層過濾單元； 在所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)的作用下，所述凈化單元附近的空氣不斷從凈化單元入口輸送到濾 芯，依次經(jīng)過初效過濾單元、靜電吸附過濾單元、活性炭吸附過濾單元、甲醛分解過濾單元、 HEPA過濾單元和光觸媒過濾單元的過濾后，不斷從凈化單元出口排放到外部環(huán)境；同時(shí)， 負(fù)離子發(fā)生器不斷向外部環(huán)境排放負(fù)離子；由此實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣進(jìn)行凈化的過程； 在所述凈化單元對(duì)空氣進(jìn)行凈化的過程，第一空氣質(zhì)量傳感器實(shí)時(shí)檢測所述凈化單元 入口位置的空氣中第一有毒有害氣體濃度值；第二空氣質(zhì)量傳感器實(shí)時(shí)檢測所述凈化單元 出口位置的空氣中第二有毒有害氣體濃度值；內(nèi)置在所述凈化單元的壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測 所述凈化單元內(nèi)部的壓力值，然后，所述第一有毒有害氣體濃度值、所述第二有毒有害氣體 濃度值以及所述凈化單元內(nèi)部的壓力值實(shí)時(shí)上傳到所述控制單元； S4. 2,所述控制單元接收所述凈化單元上傳的所述第一有毒有害氣體濃度值以及所述 第二有毒有害氣體濃度值，然后計(jì)算得到并顯示所述凈化單元的當(dāng)前凈化效率值； 所述控制單元接收所述凈化單元上傳的所述凈化單元內(nèi)部的壓力值，進(jìn)而計(jì)算得到所 述凈化單元內(nèi)部濾芯的當(dāng)前風(fēng)阻值；然后判斷所述當(dāng)前風(fēng)阻值是否超過限定閾值，如果超 出，則發(fā)出更換濾芯的告警消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的室內(nèi)空氣凈化方法，其特征在于，S4之前，還包括： 所述控制單元還具有人工干預(yù)凈化單元工作模式的功能，即：所述控制單元具有操控 面板，通過手工操作所述操控面板，向各臺(tái)所述凈化單元下發(fā)對(duì)應(yīng)的工作模式控制指令。
【文檔編號(hào)】F24F1/00GK104235957SQ201410542506
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】錢蘇晉 申請(qǐng)人:北京恒泰實(shí)達(dá)科技股份有限公司