一种基于物联网的公共基础设施用pm2.5净化系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，所包括：物联网监控中心、通信基站、公共基础设施以及PM2.5净化装置，其中物联网监控中心远程监测公共基础设施周围大气环境及PM2.5净化装置运行状态并进行相应控制，通信基站作为物联网监控中心与PM2.5净化装置的通信中介，PM2.5净化装置可通过高压电离方式产生负离子对大气环境中PM2.5进行净化。PM2.5净化装置的开关状态以及负离子发生功率可通过物联网监控中心远程控制。该系统可智能的净化室外大气环境中的PM2.5，并节省能源。
【专利说明】—种基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于物联网的大气环境改善系统，尤其涉及一种应用于公共基础设施上的PM2.5净化系统。
【背景技术】
[0002]随着我国大面积雾霾天气的出现，空气污染特别是PM2.5浓度的问题愈发地变成全球亟待解决及改善的问题之一。PM2.5是指直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。因此，如何改善空气质量，降低PM2.5在空气中含量就变得尤为重要。
[0003]目前对于PM2.5含量的净化改善都集中在密闭的人居环境，如汽车内部(CN102727921A)、室内(CN101091802A)以及医疗领域(CN101989729A)。这些都只是改善了密闭的小环境，对于室外大气环境的PM2.5含量并无改善。
[0004]现有PM2.5净化装置，不论是采用物理化学方法还是高压电离产生负离子方法，都是持续不间断的进行净化，如要停止，需要现场人工手动干预。无法远程的根据空气质量对装置自身负离子产生功率进行调节以及对净化装置进行启停控制，人力和资源浪费都比
较严重。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，利用公共基础设施数量多、分布广的特点来达到对整个大气环境中PM2.5的净化，并采用物联网技术实现远程、集中控制PM2.5监控和净化系统的运作。
[0006]本发明提供的一种基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，由安装于各种公共基础设施上的PM2.5净化装置、物联网监控中心及通讯基站等组成。
[0007]PM2.5净化装置具有负离子发生功能(能够祛除PM2.5、消烟、杀菌、除臭味等)，其中包含处理器模块、电源管理模块、通讯模块、高压模块、电极组件模块、鼓风模块等。
[0008]电源管理模块用于将不同等级公共基础设施电压调理为PM2.5净化装置工作所需的工作电压以及将PM2.5净化装置的工作电压调理为内部各模块工作所需的不同等级电压；处理器模块用来处理各种从通信基站接收到的信息、监测PM2.5净化装置自身状态信息等，综合后进行相应的处理并发出指令对PM2.5净化装置进行控制；通讯模块用于使PM2.5净化装置与物联网控制中心进行通讯；高压模块和电极组件模块用于通过高压放电在电极组件的放电端电离产生负离子对PM2.5进行净化；鼓风模块用于使电极组件模块产生的负离子迅速的扩散到大气中，改善大气环境中的PM2.5浓度，防止负离子与PM2.5结合后产生的颗粒累积在电极组件模块上影响负离子产生浓度，进而影响净化效果。
[0009]所述系统的工作原理为:PM2.5净化装置的电极组件模块安装于公共基础设施外围，暴露在大气环境中；净化装置通过电源管理模块调理通电后，通过高压模块处理产生高压电，然后通过电极组件模块上的放电端释放高压电电离出负离子，通过鼓风模块将负离子吹入空气中对PM2.5进行净化；物联网监控中心能够通过通讯基站实时收集安装在公共基础设施上的PM2.5净化装置运行状况数据，并能根据当前公共基础设施所覆盖区域的空气质量、PM2.5净化装置的运行状况及天气状况等远程控制安装于公共基础设施上的PM2.5净化装置的工作状态，根据PM2.5的浓度调节净化装置的负离子发生功率，或者控制其开关。
[0010]优选地，本发明的PM2.5净化装置是应用于室外大气环境中。
[0011]优选地，本发明的PM2.5净化装置是应用于室外大气环境中各种公共基础设施上，包括但不限于:景观灯、路灯、红绿灯、电子探头、街道或大厦的彩灯、LED显示屏、公交车、电子公交站台等取电方便的设施。
[0012]优选地，本发明的PM2.5净化装置中电极模块组件安装于公共基础设施外围等暴露在大气环境中的位置
优选地，本发明的PM2.5净化装置可自动将不同范围的基础设施供电电压转换为本装置工作所需的固定电压。
[0013]优选地，本发明的PM2.5净化装置不限于特定的外形，可根据不同的公共基础设施配置不同的造型，但装置都具备同样的PM2.5净化性能。
[0014]优选地，本发明的PM2.5净化装置不需对公共基础设施进行任何更改，不会影响公共基础设施原有的功能，易于安装使用。
[0015]优选地，本发明的PM2.5净化装置是基于物联网的。
[0016]优选地，本发明的PM2.5净化装置可通过物联网监控中心根据当前公共基础设施所覆盖区域的空气质量、PM2.5净化装置的运行状况及天气状况等进行远程控制，如调节负离子发生功率、控制净化器开关。
与现有技术相比，本发明的基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统的有益效果如下:
可以改善室外大气环境，尤其是改善大气中PM2.5的含量；
是基于室外公共基础设施上的，基数大，分布范围广，可大范围应用净化PM2.5，改善大气质量；
是基于物联网的，可以实时监视控制净化器的工作状态并进行远程控制其工作状态的开通与关断；
可通过物联网监控中心获得的当前公共基础设施所覆盖区域的空气质量以及净化装置自身的工作状况，并能对净化装置的净化功率进行远程调节，优化净化器能效，减少资
源浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为与本发明实施例一致的基于物联网的公共基础设施上用PM2.5净化系统示意图；
图2为与本发明实施例一致的公共基础设施上PM2.5净化装置示意图。具体实施例
[0018]基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统如图1所示，由安装于路灯或者景观灯上的PM2.5净化系统由物联网监控中心1，通信基站2以及安装于公共基础设施(如路灯或景观灯)3上的PM2.5净化装置4组成。
[0019]安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置4具备自检功能。其工作过程如下:
1.首先所述的安装于公共基础设施上3的PM2.5净化装置4将公共基础设施上3的供电电压自动转换为PM2.5净化装置4所需工作电压给装置4供电，装置4开始初始化并进行自检(包括硬件及软件故障等);
2.自检通过后，安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置4通过通讯基站2上报给物联网监控中心I自检通过信号，监控中心I回传公共基础设施当前所处环境大气质量信息；
3.安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置4解码并校正所接收到物联网监控中心I的回传信息，若接收到的回传信息显示大气质量不达标，则启动PM2.5净化装置；若大气质量优良，则不启动PM2.5净化装置；
4.安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置4不断自检，并通过通讯基站2保持与物联网监控中心I实时通讯，若自检出现故障，则关闭PM2.5净化装置4，并上报给物联网监控中心I ;
当净化装置4正常工作时，物联网监控中心I能通过通讯基站2实时检测安装于公共基础设施3上的净化装置4的工作状态，并结合公共基础设施3所处周围环境的空气质量及天气状况对安装于公共基础设施上的PM2.5净化装置4进行远程控制。例如，当公共基础设施3所处周围环境空气质量达标或发生雨、雪、大风等天气时，监控中心I将远程关闭净化系统4 ;对于已处关闭状态的净化系统4，当公共基础设施3周围环境空气质量不达标且没有发生雨、雪、大风天气时，净化系统4可通过控制中心I被远程开启。同时，此PM2.5净化系统具有环境自适应功率调节功能，物联网控制中心I可根据从第三方权威机构获得的公共基础设施3所处当前环境PM2.5浓度实时调整安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置4的功率，释放合适的负离子数量，对大气进行最大效率的净化。
[0020]应用于基础设施上的PM2.5净化装置4示意图如图2所示。PM2.5净化装置4由处理器模块5,高压模块6,电极组件模块7,鼓风模块8,通讯模块9,电源管理模块10组成。
PM2.5净化装置4净化具体步骤如下:
净化装置4安装到公共基础设施3上后，经过电源管理模块10调整将公共基础设施3的不同等级电压调节到净化装置4工作所需电压，使净化装置4上电，然后经过电压调理，为净化装置4内部的处理器模块5、高压模块6、鼓风模块8、通讯模块9供电。
[0021]处理器模块5初始化并对净化装置4自身软硬件进行自检。
[0022]自检通过后，经过通讯模块9和通讯基站2将处理器模块5得出的自检信息上报给物联网监控中心1，若自检通过，则监控中心I通过通讯基站2和通信模块9将从第三方权威机构得到的公共基础设施3当前所处环境大气质量信息回传给处理器模块5 ;若自检未通过，则经过通讯模块9和通讯基站2发出故障提示信息给监控中心I的工作人员，进而进行人工处理。
[0023]处理器5解码并校正所接收到物联网监控中心I的回传信息，如果接收到的回传信息显示大气质量不达标，则处理器5发出指令启动PM2.5净化装置的净化功能；若大气质量优良，则不启动PM2.5净化装置的净化功能。
[0024]净化功能启动后，高压模块6产生高压通过电极组件模块7的放电端释放出来，电离空气产生负离子，鼓风模块8将产生的负离子吹散到大气中，对PM2.5进行净化。
[0025]净化功能启动后，PM2.5净化装置4不断自检，并通过通讯基站2保持与物联网监控中心I实时通讯，若自检出现故障，则将故障信号上报给物联网监控中心1，并关闭PM2.5净化装置4 ；
监控中心I通过通信模块9和通信基站2与处理器模块5保持实时通信状态，监控中心
I持续检测公共基础设施3当前所处环境大气质量以及安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置4的工作状态。当公共基础设施3当前所处环境大气质量优良时，监控中心I可远程发出指令关闭PM2.5净化装置或者减小安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置的净化功率；当公共基础设施3当前所处环境大气质量不达标时，监控中心I可远程发出指令保持或者增大安装于公共基础设施3上的PM2.5净化装置的净化功率。
[0026]处理器5解码出物联网监控中心I的回传信息错误时，则发出故障提示信息经通讯模块9和通信基站2给监控中心I的工作人员，并关闭PM2.5净化装置4，继而进行相应的人工处理。
[0027]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，其特征在于，所述系统包括安装于各种公共基础设施上的PM2.5净化装置、物联网监控中心及通讯基站；所述公共基础设施为包含电源供电的公共基础设施；其中，PM2.5净化装置具有负离子发生功能，能够祛除PM2.5、消烟、杀菌、除臭味，所述PM2.5净化装置包括处理器模块、电源管理模块、通讯模块、高压模块、电极组件模块、鼓风模块；具体地， 电源管理模块，用于将不同等级公共基础设施电压调理为PM2.5净化装置工作所需的工作电压以及将PM2.5净化装置的工作电压调理为内部各模块工作所需的不同等级电压； 处理器模块，用来处理各种从通信基站接收到的信息以及对PM2.5净化装置自身运行状态信息检测等，综合后进行相应的处理并发出指令对PM2.5净化装置进行功率调节以及开关控制； 通讯模块，用于使PM2.5净化装置与物联网监控中心进行通讯； 高压模块和电极组件模块，用于通过高压放电在电极组件的放电端电离产生负离子对PM2.5进行净化； 鼓风模块，用于将电极组件模块产生的负离子迅速的扩散到大气中，改善大气环境中的PM2.5浓度，防止负离子与PM2.5结合后产生的颗粒累积在电极组件模块上影响负离子产生浓度，进而影响净化效果。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，其特征在于，所述PM2.5净化装置的电极组件模块安装于公共基础设施外围，暴露在大气环境中；净化装置通过电源管理模块调理通电后，通过高压模块处理产生高压电，然后通过电极组件模块上的放电端释放高压电电离出负离子，通过鼓风模块将负离子吹入空气中对PM2.5进行净化。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，其特征在于，对PM2.5净化装置的功率及开关的调节也可以由物联网监控中心来控制，物联网监控中心用于通过通讯基站实时收集安装在公共基础设施上的PM2.5净化装置运行状况数据，并获取第三方权威机构发布的当前公共基础设施所覆盖区域的空气质量，根据PM2.5净化装置的运行状况、所述空气质量及天气状态远程控制安装于公共基础设施上的PM2.5净化装置的工作状态，根据PM2.5的浓度调节净化装置的负离子发生功率，或者控制其开关。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，其特征在于，所述PM2.5净化装置应用的公共基础设施包括但不限于:景观灯、路灯、红绿灯、电子探头、街道或大厦的彩灯、LED显示屏、公交车、电子公交站台。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，其特征在于，所述PM2.5净化装置可自动将不同范围的基础设施供电电压转换为本装置工作所需的固定电压。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，其特征在于，所述PM2.5净化装置不限于特定的外形，可根据不同的公共基础设施配置不同的造型。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的基于物联网的公共基础设施用PM2.5净化系统，其特征在于，所述物联网监控中心可根据第三方权威机构对大气PM2.5含量检测结果远程调节负离子发生功率、控制净化装置的开关。
【文档编号】B03C3/04GK104028379SQ201410271695
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】张健, 吕艳博, 吕英超, 高杨, 吴文平, 徐智杰 申请人:南京清车电气科技有限公司