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云端离子炮技术

2024-05-07

产品简介

大量分布式布设的廉价空气质量传感器，实时精确感知城市不同区域的空气污染状况，经过云计算平台的智能处理与决策后，通过远、近程通信手段，智能控制预设于城市不同区域的特殊空气净化装置开启或关闭，从而达到精确降低或清除空气污染的目的。

通过GPRS/3G/4G、ZigBee/433M/Wifi、云计算以及物联传感技术结合，提供一种空气质量智能感知与控制平台，解决城市空气污染问题。

$\"系统框图\"$

图1 系统框图
工作原理：
1)、分布式布设的空气质量监测设备24小时在线监测区域空气污染状况，将空气质量监测数据通过2G/3G/4G发送到数据立方云计算服务器；

2)、在云计算平台上，可动态跟踪整个城市不同区域的空气污染状况；根据污染的严重程度，通过2G/3G/4G发送控制命令给各区域空气净化主控设备；

3)、各区域主控设备收到命令后，组建网络（协调器），附近的空气净化装置（具有路由功能或作为单个终端节点）自动加入网络，主控设备将命令发送给附近的空气净化装置，净化装置接收到命令后根据命令执行开启或关闭操作，如果具有路由功能，将命令转发给附近的空气净化装置。

模块介绍
系统由空气质量监测系统、数据立方云计算服务器、空气净化系统组成。

空气质量监测系统
如图2所示，在城市各区域分布式布设一定的空气质量监测设备，监测空气中PM2.5等粉尘颗粒浓度，通过GPRS/3G/4G网络将采集到的数据传输到数据立方云计算服务器。

$\"空气质量监测设备\"$

图2 空气质量监测设备
$\"PM2.5云监控平台架构\"$

图3 PM2.5云监控平台架构
如图3所示，将接收到的数据经过数据立方云计算服务器智能处理后，在WEB页面上可清晰直观的跟踪城市各个区域的空气污染状况，根据污染严重情况通过GPRS/3G/4G网络发送命令给预先布设在各区域的空气净化主控设备。

空气净化系统
利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子（e-），而电子并无法长久存在于空气中（存在的电子寿命只有nS级），立刻会被空气中的氧分子（O2）捕捉，形成负离子。负离子能使空气中微米级肉眼看不见的PM2.5等微尘，通过正负离子吸引、碰撞形成分子团下沉落地。

$\"净化装置原理图\"$

图4 净化装置原理图
$\"净化装置外观\"$

图5 净化装置外观
通过风扇快速吹散负离子发生器产生的电子（e-）以及被氧分子（O2）捕捉形成的负离子，不被附近的导体吸附，使带速度的负离子扩散的更远，作用面积增大。
本技术的关键点在于：(1)现有的负离子发生器在产生负电子的同时，也会产生臭氧，而臭氧是国家环保部所界定的大气污染物之一。大量负离子发生器的臭氧产生量不可忽视。本技术利用特殊材料和超高压放电技术制作的负离子发生器，有效解决了臭氧产生的问题；(2)本专利所特有的大量分布式部署和负离子远程扩散技术，解决了实现城市级别PM2.5的消除与控制。

$\"路灯伴侣——离子炮\"$

图6 路灯伴侣——离子炮
如图6所示，将4个净化装置90度间隔安装成一个圆形，带无线收发器（可自动加入ZigBee网络，接收命令控制开关，部分装置具有路由功能。

作用范围：
单个装置发射距离为15米，作用面积为 3.14x15¬¬2=706 m2，两个净化器之间可相距30米。半小时内可将PM2.5降到50以下。
主控设备收到控制命令后，自动组建无线网络（ZigBee/433M/Wifi，担当协调器功能），附近的空气净化装置（具有路由功能或者作为单个终端节点）自动加入网络，主控设备将命令发送给附近的空气净化装置，净化装置接收到命令后根据命令执行开启或者关闭操作，如果具有路由功能，将命令转发给附近的空气净化装置。

实验视频

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