本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域，更具體地，涉及一種除霾系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、城市化與工業(yè)化進(jìn)程的加快，霧霾天氣在我國(guó)出現(xiàn)的頻率和強(qiáng)度在近年來(lái)也明顯增加，引起了廣泛的社會(huì)關(guān)注。

霧霾，顧名思義是霧和霾的組合詞。霧是指由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)，對(duì)能見(jiàn)度有重要影響，嚴(yán)重威脅交通安全；而霾則指的是空氣中能使大氣混濁的微小粒子，比如灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏龋瑫?huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生十分嚴(yán)重的危害。以2013年1月份為例，我國(guó)多個(gè)城市遭受持續(xù)霧霾天氣，環(huán)境質(zhì)量達(dá)六級(jí)重度污染，AQI(Air Quality Index，空氣質(zhì)量指數(shù))多次達(dá)到500上限，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的不便，甚至是危害。因此，如何有效且科學(xué)地管理并治理霧霾將是我國(guó)亟待解決的一大問(wèn)題。

形成霧霾的原因多種多樣，霧霾天氣一般是多種污染源之間進(jìn)行混合作用形成的。與此同時(shí)，不利的氣象條件也容易造成污染物的沉積，不利于其擴(kuò)散。一般來(lái)講，造成城市有毒顆粒污染物的原因主要有機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣、供暖燒煤產(chǎn)生的廢氣、工業(yè)排放的廢氣、建筑工地或者道路交通產(chǎn)生的揚(yáng)塵以及可生長(zhǎng)顆粒等。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究，霧霾顆粒污染物的主要成分就是機(jī)動(dòng)車(chē)排放的尾氣。PM10污染物的主要來(lái)源是是使用柴油的大型車(chē)，比如大公交、大型卡車(chē)等；而使用汽油的小型車(chē)排放的尾氣雖然是氣態(tài)污染物，但一些污染物若是碰上霧天，很容易轉(zhuǎn)化成二次污染顆粒物，加重霧霾。

目前，國(guó)內(nèi)常用的除霾方案主要分為以下兩個(gè)方面：

一種是以空氣凈化器為代表的小區(qū)域室內(nèi)除霾裝置。空氣凈化器是一種能夠通過(guò)物理或者化學(xué)方法吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物，有效提高空氣清潔度的產(chǎn)品，按照使用場(chǎng)景分為家用、商用、工業(yè)、樓宇等多種類(lèi)型。與之類(lèi)似的還有車(chē)載式除霾裝置，用于汽車(chē)內(nèi)部的空氣凈化。這些裝置可以有效改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量，提高人們的生活質(zhì)量。但是，對(duì)于污染更加嚴(yán)重的室外，這些裝置往往無(wú)能為力。另外，這些裝置只能凈化周?chē)男^(qū)域空氣，不具備可移動(dòng)性。

另一種是使用人工增雨(雪)、人工消霧或者是在純霾天氣條件下，使用物理攪拌法、水沖刷法或電磁法等試驗(yàn)方法進(jìn)行的除霾操作。人工增雨、消霧這兩種方案投入較大，雖然除霾效果比較明顯，但只能營(yíng)造出“APEC藍(lán)”類(lèi)似的短暫效果，不具備可持續(xù)性。攪拌法等方案中有一個(gè)比較典型的產(chǎn)品應(yīng)用——除霾車(chē)。該產(chǎn)品以中小型車(chē)輛為載體，并配備完善的戶外除霾裝置，主要能夠解決從地面往上5米這個(gè)人們主要呼吸區(qū)域里的空氣問(wèn)題。雖然除霾車(chē)具備了可移動(dòng)性，但是其只對(duì)所經(jīng)過(guò)區(qū)域的空氣具有凈化效果，城市中也不能每時(shí)每刻都派遣過(guò)多除霾車(chē)進(jìn)行除霾工作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全城除霾和時(shí)時(shí)除霾。另外，這些除霾方案的實(shí)施都需要消耗一定的資源，容易造成二次污染，無(wú)法達(dá)到綠色無(wú)源的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的一種除霾系統(tǒng)及方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種除霾系統(tǒng)，包括云端系統(tǒng)、至少一個(gè)智能終端和至少一個(gè)除霾架構(gòu)；

所述除霾架構(gòu)，用于安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頂，對(duì)含有PM2.5污染物的空氣進(jìn)行凈化處理；

所述智能終端，用于控制所述除霾架構(gòu)進(jìn)行空氣過(guò)濾并計(jì)算除霾量；

所述云端系統(tǒng)，用于向所述智能終端發(fā)送信息，接收所述智能終端的信息并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

一個(gè)所述除霾架構(gòu)對(duì)應(yīng)一個(gè)所述智能終端，并與所述智能終端進(jìn)行通信連接；所有智能終端與所述云端系統(tǒng)進(jìn)行通信連接。

進(jìn)一步，所述除霾架構(gòu)包括引流裝置、除霾濾網(wǎng)和智能芯片；

所述引流裝置，包括進(jìn)氣口和排氣口，用于將含有PM2.5污染物的空氣通過(guò)進(jìn)氣口引導(dǎo)進(jìn)所述除霾架構(gòu)，并將凈化后的空氣通過(guò)排氣口排出所述除霾架構(gòu)；

所述除霾濾網(wǎng)，設(shè)置在所述引流裝置中，用于以過(guò)濾的方式對(duì)含有PM2.5等污染物的空氣進(jìn)行處理；

所述智能芯片，用于獲取所述引流裝置的進(jìn)氣口和排氣口的空氣量和/或所述機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)速，并通過(guò)無(wú)線通信方式將所獲取的信息發(fā)送給對(duì)應(yīng)的智能終端。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種除霾方法，包括：

步驟1，通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)、除霾架構(gòu)、智能終端和云端系統(tǒng)構(gòu)建無(wú)源分布式可移動(dòng)除霾系統(tǒng)；

步驟2，通過(guò)所述云端系統(tǒng)向所述智能終端發(fā)送天氣信息和PM2.5濃度信息；

步驟3，所述智能終端根據(jù)接收的天氣信息和PM2.5濃度信息，控制所述除霾結(jié)構(gòu)進(jìn)行空氣過(guò)濾，并計(jì)算除霾量和進(jìn)行耐久度分析；將除霾量和耐久度信息發(fā)送給所述云端系統(tǒng)；

步驟4，所述云端系統(tǒng)根據(jù)各智能終端的除霾量統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)全城除霾總量，并根據(jù)各智能終端分析的耐久度信息統(tǒng)計(jì)所有除霾架構(gòu)的耐久度。

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N除霾系統(tǒng)及方法，通過(guò)在機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頂安裝除霾架構(gòu)，通過(guò)智能終端連接除霾結(jié)構(gòu)及云端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)除霾架構(gòu)、智能終端及云端系統(tǒng)之間的通信連接，以形成無(wú)源分布式可移動(dòng)除霾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的移動(dòng)性除霾、全城除霾、時(shí)時(shí)除霾的功能。通過(guò)所述除霾系統(tǒng)，可以有效的解決室外霧霾嚴(yán)重的問(wèn)題，尤其是汽車(chē)尾氣以及道路揚(yáng)塵帶來(lái)的霧霾問(wèn)題，同時(shí)不需要對(duì)其進(jìn)行供能，不會(huì)造成二次污染。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明除霾系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述除霾架構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種除霾系統(tǒng)，包括云端系統(tǒng)、至少一個(gè)智能終端和至少一個(gè)除霾架構(gòu)；

所述除霾架構(gòu)，用于安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頂，對(duì)含有PM2.5污染物的空氣進(jìn)行凈化處理；

所述智能終端，用于控制所述除霾架構(gòu)進(jìn)行空氣過(guò)濾并計(jì)算除霾量；

所述云端系統(tǒng)，用于向所述智能終端發(fā)送信息，接收所述智能終端的信息并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

一個(gè)所述除霾架構(gòu)對(duì)應(yīng)一個(gè)所述智能終端，并與所述智能終端進(jìn)行通信連接；所有智能終端與所述云端系統(tǒng)進(jìn)行通信連接。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)室外除霾的問(wèn)題，提供了一種無(wú)源的分布式可移動(dòng)持續(xù)性智能除霾系統(tǒng)。所述除霾系統(tǒng)利用城市中時(shí)刻在道路上行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)，在所述機(jī)動(dòng)車(chē)頂部安裝除霾裝置，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的移動(dòng)性除霾、全城除霾、時(shí)時(shí)除霾的功能。通過(guò)該系統(tǒng)，可以有效的解決室外霧霾嚴(yán)重的問(wèn)題，尤其是汽車(chē)尾氣以及道路揚(yáng)塵帶來(lái)的霧霾問(wèn)題，同時(shí)不需要對(duì)其進(jìn)行供能，且不會(huì)造成二次污染。

作為一個(gè)可選的實(shí)施例，所述除霾架構(gòu)包括引流裝置、除霾濾網(wǎng)和智能芯片；

所述引流裝置，包括進(jìn)氣口和排氣口，用于將含有PM2.5污染物的空氣通過(guò)進(jìn)氣口引導(dǎo)進(jìn)所述除霾架構(gòu)，并將凈化后的空氣通過(guò)排氣口排出所述除霾架構(gòu)；

所述除霾濾網(wǎng)，設(shè)置在所述引流裝置中，用于以過(guò)濾的方式對(duì)含有PM2.5等污染物的空氣進(jìn)行處理；

所述智能芯片，用于獲取所述引流裝置的進(jìn)氣口和排氣口的空氣量和/或所述機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)速，并通過(guò)無(wú)線通信方式將所獲取的信息發(fā)送給對(duì)應(yīng)的智能終端。

本實(shí)施例，根據(jù)流體力學(xué)的原理在機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頂安裝除霾架構(gòu)，包括引流裝置、除霾濾網(wǎng)和智能芯片，其中除霾濾網(wǎng)是所述除霾架構(gòu)的核心部件，引流裝置是外圍裝置，智能芯片是智能系統(tǒng)構(gòu)建的輔助裝置。所述無(wú)線通信方式包括藍(lán)牙、wifi或移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等

本實(shí)施例中除霾架構(gòu)如圖2所示，所述引流裝置的進(jìn)氣口朝向機(jī)動(dòng)車(chē)前進(jìn)的方向，排氣口在相反的一方；在道路上高速行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)帶動(dòng)的氣流進(jìn)入所述引流裝置，并通過(guò)安裝在所述引流裝置內(nèi)的車(chē)頂?shù)某矠V網(wǎng)，通過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾的方式對(duì)含有PM2.5等污染物的空氣進(jìn)行處理，得到干凈無(wú)污染的空氣并通過(guò)排氣口排出，從而完成對(duì)空氣的凈化過(guò)程。

所述智能芯片可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，獲取所述引流裝置的進(jìn)氣口和排氣口的空氣量發(fā)送給所述智能終端，用于所述智能終端計(jì)算除霾量；或者也可以進(jìn)行車(chē)速測(cè)速，將車(chē)速發(fā)送智能終端；但本實(shí)施例不限制車(chē)速的獲取方式，基于現(xiàn)有技術(shù)任意一種方式獲取車(chē)速都在本實(shí)施例的保護(hù)范圍之內(nèi)。

作為一個(gè)可選的實(shí)施例，所述智能終端控制所述除霾架構(gòu)進(jìn)行過(guò)濾包括：

根據(jù)天氣信息控制除霾架構(gòu)的開(kāi)啟和關(guān)閉；

當(dāng)所述除霾架構(gòu)開(kāi)啟時(shí)，控制所述引流裝置的進(jìn)氣量，以對(duì)所述除霾濾網(wǎng)的過(guò)濾強(qiáng)度進(jìn)行控制。

本實(shí)施例中的天氣信息為所述云端系統(tǒng)發(fā)送給智能終端，在刮風(fēng)、下雨等惡劣天氣時(shí)，所述智能終端控制所述除霾架構(gòu)關(guān)閉；天氣合適并且需要除霾時(shí)，控制所述除霾架構(gòu)開(kāi)啟，以進(jìn)行除霾。

同時(shí)當(dāng)所述除霾架構(gòu)開(kāi)啟時(shí)，所述智能終端可以PM2.5濃度信息，控制除霾架構(gòu)的過(guò)濾強(qiáng)度。當(dāng)PM2.5濃度較大時(shí)，加大所述除霾架構(gòu)的過(guò)濾強(qiáng)度；當(dāng)PM2.5濃度較小時(shí)，降低所述除霾架構(gòu)的過(guò)濾強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述除霾架構(gòu)的智能控制。

具體的，所述智能終端通過(guò)下式計(jì)算對(duì)應(yīng)的除霾架構(gòu)的除霾量：

M＝v×s×t×p％，

其中，M為計(jì)算得到的除霾量v為所述機(jī)動(dòng)車(chē)的當(dāng)前車(chē)速，s為所述除霾濾網(wǎng)的過(guò)濾面積，t為所述除霾架構(gòu)的除霾時(shí)間，p％為機(jī)動(dòng)車(chē)所在位置的PM2.5濃度。

具體的，所述智能終端還用于通過(guò)下式對(duì)所述除霾濾網(wǎng)的耐久度進(jìn)行分析：

D＝1-M/T，

其中，D為分析得到的耐久度，M為所述除霾濾網(wǎng)的除霾量，T為所述除霾濾網(wǎng)的總除霾能力。

本實(shí)施例所述智能終端，是指智能設(shè)備上的APP應(yīng)用程序，所述智能設(shè)備具有計(jì)算處理功能和通信功能，比如計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和平板電腦等。

所述耐久度是指架構(gòu)中的過(guò)濾系統(tǒng)還能繼續(xù)正常使用的程度，如果耐久度過(guò)低，則需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)與更新。本實(shí)施例中所述智能終端一段時(shí)間內(nèi)計(jì)算的除霾量以及過(guò)濾系統(tǒng)的除霾總能力對(duì)其耐久度進(jìn)行計(jì)算。本實(shí)施例中所述一段時(shí)間是指所述除霾濾網(wǎng)已經(jīng)除霾的總時(shí)間，M為所述除霾濾網(wǎng)已經(jīng)除霾的總量。

具體的，所述云端系統(tǒng)將天氣信息發(fā)送給所述智能終端，用于智能終端根據(jù)所述天氣信息控制對(duì)應(yīng)的除霾架構(gòu)的開(kāi)啟和關(guān)閉；

所述云端系統(tǒng)將PM2.5濃度信息發(fā)送給所述智能終端，用于智能終端計(jì)算對(duì)應(yīng)的除霾架構(gòu)的除霾量。

本實(shí)施例中，所述云端系統(tǒng)根據(jù)天氣的變化情況按照一定的時(shí)間間隔向智能終端發(fā)送天氣信息，比如可以按固定的時(shí)間間隔發(fā)送，也可以在監(jiān)測(cè)到天氣變化的時(shí)候發(fā)送，或者這兩者相結(jié)合的方案即在固定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)送天氣信息，若臨時(shí)發(fā)生天氣變化也向智能終端即時(shí)推送天氣信息。

同樣，本實(shí)施例中，所述云端系統(tǒng)根據(jù)PM2.5濃度的變化情況按照一定的時(shí)間間隔向智能終端發(fā)送PM2.5濃度信息，比如可以按固定的時(shí)間間隔發(fā)送，也可以在監(jiān)測(cè)到PM2.5濃度變化的時(shí)候發(fā)送，或者這兩者相結(jié)合的方案即在固定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)送PM2.5濃度信息，若臨時(shí)發(fā)生PM2.5濃度變化也向智能終端即時(shí)推送PM2.5濃度信息。

作為一個(gè)可選的實(shí)施例，所述云端系統(tǒng)接收所有智能終端計(jì)算的除霾架構(gòu)的除霾量信息和耐久度信息；基于所述除霾量信息統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)全城的除霾總量；基于所述耐久度信息，統(tǒng)計(jì)所有除霾架構(gòu)的耐久度。

本實(shí)施例中所述一段時(shí)間可以是一個(gè)月，一天，一小時(shí)，半小時(shí)等等，是指在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)全城所有機(jī)動(dòng)車(chē)頂安裝了除霾架構(gòu)，并通過(guò)智能終端連接到所述云端系統(tǒng)時(shí)，所有除霾架構(gòu)這段時(shí)間內(nèi)的除霾總量。

本發(fā)明還提供一種除霾方法，包括：

步驟1，通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)、除霾架構(gòu)、智能終端和云端系統(tǒng)構(gòu)建無(wú)源分布式可移動(dòng)除霾系統(tǒng)；

步驟2，通過(guò)所述云端系統(tǒng)向所述智能終端發(fā)送天氣信息和PM2.5濃度信息；

步驟3，所述智能終端根據(jù)接收的天氣信息和PM2.5濃度信息，控制所述除霾結(jié)構(gòu)進(jìn)行空氣過(guò)濾，并計(jì)算除霾量和進(jìn)行耐久度分析；將除霾量和耐久度信息發(fā)送給所述云端系統(tǒng)；

步驟4，所述云端系統(tǒng)根據(jù)各智能終端的除霾量統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)全城除霾總量，并根據(jù)各智能終端分析的耐久度信息統(tǒng)計(jì)所有除霾架構(gòu)的耐久度。

本發(fā)明所述除霾方法，與本發(fā)明所述除霾系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，通過(guò)步驟1構(gòu)建無(wú)源分布式可移動(dòng)除霾系統(tǒng)，步驟2、步驟3和步驟4分別通過(guò)云端系統(tǒng)、智能終端和云端系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)全程除霾的聯(lián)動(dòng)、監(jiān)控和信息統(tǒng)計(jì)。

作為一個(gè)可選的實(shí)施例，所述步驟1中，在所述機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)頂安裝所述除霾架構(gòu)，建立所述智能終端與所述除霾結(jié)構(gòu)及所述云端系統(tǒng)的通信連接，以形成無(wú)源分布式可移動(dòng)除霾系統(tǒng)。

作為一個(gè)可選的實(shí)施例，所述步驟3中，所述智能終端按照第一預(yù)定的時(shí)間間隔計(jì)算除霾量和進(jìn)行耐久度分析，并按照第二預(yù)定的時(shí)間間隔將除霾量和耐久度信息發(fā)送給所述云端系統(tǒng)。

本實(shí)施例中，所述智能終端可根據(jù)需要設(shè)置一種時(shí)間間隔計(jì)算除霾量和進(jìn)行耐久度分析；同時(shí)，所述智能終端向云端系統(tǒng)上報(bào)除霾量和耐久度信息的時(shí)間間隔可以與其計(jì)算分析的時(shí)間間隔相同或不相同。

綜上所述，本發(fā)明中，車(chē)頂除霾架構(gòu)恰好位于人體呼吸高度的位置，同時(shí)大多數(shù)機(jī)動(dòng)車(chē)的流線型設(shè)計(jì)也決定了氣流將會(huì)恰好通過(guò)車(chē)頂，保證了車(chē)頂除霾架構(gòu)能夠達(dá)到一個(gè)較好的功效。在城市中，對(duì)每一輛在道路上行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)頂安裝除霾架構(gòu)，由于機(jī)動(dòng)車(chē)之間的獨(dú)立性，則會(huì)構(gòu)建以城市為載體的分布式除霾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全城除霾，達(dá)到顯著的除霾效果。

本發(fā)明所述除霾系統(tǒng)及方法具有以下特點(diǎn)：

1)無(wú)源性。不需要對(duì)除霾架構(gòu)進(jìn)行供能，氣流通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)高速行駛形成的。除霾架構(gòu)中的智能芯片可以通過(guò)風(fēng)能或是太陽(yáng)能進(jìn)行供電。

2)移動(dòng)性。該特性是由機(jī)動(dòng)車(chē)的移動(dòng)性帶來(lái)的，機(jī)動(dòng)車(chē)在道路上行駛的同時(shí)便可以進(jìn)行除霾工作。

3)持續(xù)性。在城市中，機(jī)動(dòng)車(chē)幾乎是無(wú)時(shí)無(wú)刻不在道路上行駛。白天有公交車(chē)、私家車(chē)等，晚上有運(yùn)貨的貨車(chē)、卡車(chē)等。因此，該架構(gòu)幾乎每時(shí)每刻都在進(jìn)行除霾工作，實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)除霾、持續(xù)性除霾。

4)智能性。除霾架構(gòu)中提供了固定的智能芯片，并配置智能終端與除霾架構(gòu)上的智能芯片進(jìn)行通信，對(duì)該架構(gòu)進(jìn)行控制和管理。

因此，本發(fā)明能有效的解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)室外除霾的不足的問(wèn)題，可以有效的解決室外霧霾嚴(yán)重的問(wèn)題，尤其是汽車(chē)尾氣以及道路揚(yáng)塵帶來(lái)的霧霾問(wèn)題，同時(shí)不需要對(duì)其進(jìn)行供能，且不會(huì)造成二次污染。

最后，本申請(qǐng)的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。