本发明涉及一种基于物联网的新风系统的矩阵等离子装置，尤其涉及一种节能的矩阵等离子装置。
背景技术：
现代人80～90%的时间在室内度过，现代建筑物的密闭性增加，各种装饰装修材料、家具和日用化学品等大量进入室内，使室内污染物苯系物、挥发性有机物（voc）、pm2.5的来源和种类增多。这些有害气体存留、蓄积，造成室内空气质量恶化，在室外空气污染的基础上更加重了一层，对人身体健康造成了严重的影响。导致白血病，肺癌，神经系统、呼吸系统及免疫系统，胎儿先天性缺陷等疾病的发生。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的发明目的是提供一种基于物联网的新风系统的矩阵等离子装置，其利用等离子净化空气，工作效率高。
为实现所述发明目的，本发明提供一种矩阵等离子装置，其特征在于，包括行选择器、列选择器、n条列选择线、m条行选择线、第一电源线、第二电源线、m*n个像素开关及m*n对等离子体电极，行选择器和列选择器选择一个像素开关，使一对等离电极连接分别连接于第一电源线和第二电源线上以使交流电源通过第一电源线和第二电源线给等离子电极提供电能，所述m和n为大于或者等于2的整数。
优选地，所述像素开关包括第一电开关和第二电开关，第一电开关的控制端连接于一条列选择线，第一端子连接于一条行选择线，第二端子连接于第二电开关的控制端，第二电开关的第一端子连接于直流公共端，第二端子连接于经继电器的线包连接于直流电源，等离子电极对经继电器的开关连接于第一电源线和第二电源线之间以获取交流电能。
优选地，矩阵等离子装置还包括处理器和气体传感器，所述气体传感器用于探测所处环境的有害气体的浓度，并将浓度信息提供给处理器，所述处理器根据所探测的浓度信息给行选择器和列选择器提供控制信号以使m*n个像素开关等间隔选择m*n对等离子体电极中的部分对等离子体电极连通交流电源。
优选地，矩阵等离子装置还包括送风机和调速电路，所述处理器根据所处环境的有害气体的浓度给调速电路提供控制信号以调整送风机的转速。
优选地，在一对等离子电极之间设置有光触媒处理板，所述光触媒处理板上至少粘附了下列物质的颗粒：钛或二氧化钛。
优选地，交流电源为交流电源，所述交流电源包括：控制器、光伏电池、逆变器、整流器、第三电开关和变压器，所述逆变器用于将光伏电池输出的直流电能转换为交流电能，所述整流器用于将交流电转换为脉动直流电；变压器包括第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈，控制器控制第三电开关以将脉动直流电施加于第一初级线圈上，并从次级线圈输出施加于等离子电极的交流电。
优选地，电源还包括输入电压检测器、输出电压检测器、过零检测电路、比较器、移位寄存器、锁存器、时钟信号产生器、第一与门、第二与门和反相器，电压检测器用于检测输入到整流器的电压，其输出端连接于比较器的反相端；过零检测电路的两信号入端连接于第二初级线圈，用于检测输出电压的周期以产生周期与输出电压的周期相一致的方波；所述反相器的输入端连接于过零检测器的信号输出端，输出端分别连接于第一与门的第一输入端和第二与门的第一输入端；时钟信号产生器的信号输出端分别连接于第一与门的第二信号输入端和移位寄存器的时钟端；比较器的反相端连接于电压检测器的信号输出端，同相端连接于第二初级线圈，输出端连接于移位寄存器的信号输入端；移位寄存器的信号输出端连接于锁存器的信号输入端；锁存器的信号输出端连接于第二与门的第二信号输入端，第二与门的信号输出端经驱动器提供给控制器，控制器根据输入的信号控制第三电开关的工作状态。
优选地，矩阵等离子装置还包括第二变压器，其包括初级线圈和次级线圈，第二变压器的初级线圈与第一变压器的第一初级线圈相并联，第二变压器的次级线圈与第一变压器的次线线圈相串联后给等离子电极提供电能。
与现有技术相比，本发明提供的基于物联网的等离子新风系统利用等离子净化空气，工作效率高。
附图说明
图1是本发明提供的矩阵等离子装置的组成示意图；
图2是本发明提供的等离子电极板的立体示意图；
图3是本发明提供的矩阵等离子装置的控制子系统的组成示意图；
图4是本发明提供的呈矩阵排布的等离子电极板的电路图；
图5是本发明提供的电源的电路图；
图6是本发明提供的矩阵等离子装置的变形例组成示意图；
图7是本发明提供的通信单元的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
根据本发明一个实施例，基于物联网的等离子空气净化系统包括通过网络连接的后台服务器、用户终端、等离子空气净化装置和监控中心，其中，所述网络用于在用户终端、等离子空气净化装置、监控中心和后台服务器间进行通信连接。所述网络包括利用如wi-fi、蓝牙、2.4g、umts（通用移动动通信系统）、isdn（综合业务数字网）、dsl（数字用户线路）、atm（异步传输模式）、802.11、以太网、infinband和pciexpressadvancedswitching等技术的连接。在网络中应该的协议包括tcp/ip（传输控制协议/网络协议）、mpls（多协议标签交换）、udp（用户数据报协议）、http（超文本传输协议）、ftp（文件传输协议）、cdma（码分多址）、wcdma（宽带码分多址）、gsm（全球移动通信系统）、hsdpa（高速下行链路分组接入）等。在网络中交换数据的格式包括html、xml等。
等离子空气净化装置设置于各个场所，用于监测所在场所的各种污染气体的含量，并将所测量的污染气体的含量打包成帧通过通信模块或者通信单元经网络发送给监控中心，在污染气体超标时，对所在场所的气体进行处理以对空气进行净化。后台服务器用于对网络进行管理并将等离子空气净化装置测试结果进行处理并与历史数据进行比较，形成供用户可查阅数据。
图1是本发明提供的矩阵等离子装置的组成示意图，图2是本发明提供的等离子电极板的立体示意图；如图1-2所示，本发明提供的矩阵等离子装置包括壳体1、控制子系统和气体处理单元，壳体侧壁的第一面设置有进风口2，进气口处设置有进气网；与第一面相对的面设置有排气口9，排气口处设置有具有多个排气孔的排气网。进风口处连通进风室。气体处理单元包括沿气流方向设置初级过滤器3、风机4和气体处理装置，其中，初级过滤3用于对进入进风室内的空气进行初步过滤，以去除空气中的大颗粒物质。风机4用于将进入到进风室内的具有有机污染物的空气提供给气体处理装置，所述气体处理装置包括第一等离子电极板5和第二等离子电极板8，第一等离子电极板5和第二等离子电极板8上设置呈矩阵状排列的通气孔，如第一等离子电极板上的通气孔5h，第一电极板上还设置有m*n个呈矩阵状排列的尖峰电极，如5e，第二电极板上还设置有m*n个呈矩阵状排列的环形电极，所述m和n均大于或者等于1。电源6给第一等离子体电极和第二等离子体电极上施加电能，以将进入到气体处理装置的空气进行电离产生等离子体，空气电离时，氧气转化为臭氧，所述臭氧能够对进入到气体处理装置的有机污染物进行分解。
根据本发明一个实施例，等离子装置还包括导风板13，其设置在沿气流方向第二等离子电板8的下游，导风板8的第一面用于将已经等离子处理的气体导入排气口9，所述气体中含有臭氧。在排风口9处设置有臭氧分解器，其用于将臭氧还原成氧气，以防止臭氧对空气造成二次污染。导风板13的第二面用于对气体进行导向从而使干净的气体通过排风口11处的排风网排出，第二面为与第一面相对的面，优选地，在导风板13上设置多个突起，用于扰乱排出的气流（风），从而，使人感觉从净化装置排出的风更加柔。
根据本发明一个实施例，在第一等离子电极板5和第二等离子电极板8之间还设置有光触媒部件7，其包括呈阵阵状的网格，每个网络上粘附了钛或二氧化钛颗粒，本发明提供光触媒部件7加快了对污染物的分解。
根据本发明一个实施例，在所述排气口9处设置有臭氧分解器，其用于将臭氧还原成氧气，从而形成干净的气体。臭氧分解器至少包括下列物质之一种或者几种：锰、二氧化锰、三氧化二锰等。
图3是本发明提供的矩阵等离子装置的控制子系统的组成示意图，如图3所示，控制子系统包括处理器130、触摸显示屏126、通信子系统（通信单元）125、voc气体传感器121、a/d转换器122，wifi模块127、蓝牙模块128、2.4g模块129和气体处理单元，其中，用voc传感器121用于测量所处环境的voc浓度信息，并将浓度信息转换为电信息，而后提供给a/d转换器122。a/d转换器122将voc传感器提供的信息转换为数字信息并提供给处理器130。处理器130用于对a/d转换器122提供的数据进行处理，当voc的浓度超标时，给等离子装置供信号，以使等离子装置工作，处理器还将voc的浓度信息打包成帧而后通过通信子系统125/wifi模块/127蓝牙模块/1282.4g模块129发送给远程的用户终端和/或监控中心。
根据一个实施例，矩阵等离子装置包括呈矩阵排布的等离子电极板132。控制子系统还包括继电器j1及其驱动电路，继电器j1的常开开关k1设置于电源6给矩阵等离子电极132提供电能的通路中，继电器j1的驱动电路包括电阻r1、晶体管t1和二极管d1，其中，电阻r1的第一端连接于处理器的一个输出端，第二端连接于晶体管t1的基极。晶体管t1的发射极接地，集电极经继电器的线包连接于电源的vcc。继电器j1的线包的两端并联二极管d1。继电器j1的开关k1端串入到矩阵开关131的电源电路中，即矩阵等离子电极132经继电器j1的开关连接于电源ac。
根据一个实施例，控制子系统还包括电机驱动器133和电机m，电机驱动器133根据处理器提供的指令给电机m提供转速信号。矩阵等离子装置还包括继电器j2及其驱动电路，继电器j2的常开开关k2设置于电源6给电机驱动器133提供电能的通路中，继电器j2的驱动电路包括电阻r2、晶体管t2和二极管d2，其中，电阻r2的第一端连接于处理器的一个输出端，第二端连接于晶体管t2的基极。晶体管t2的发射极接地，集电极经继电器j2的线包连接于电源的vcc。继电器j2的线包的两端并联二极管d2。继电器j2的开关k2端串入到电机驱动器133的电源电路中，即电机驱动器经继电器j2的开关连接于电源ac。
本发明提供的控制子系统还包括rom123和ram124，所述rom123用于存储控制器操作程序，所述ram124用于存储处理器130工作过程时的临时值，处理器130调用操作程序并执行命令。控制子系统还包括触摸显示屏126，其连接于处理器130，用于显示数据及输入指令。
图4是本发明提供的呈现矩阵状排布的等离子电极板的电路图，如图4所述，根据本发明一个实施例，第一等离子体电极板5和第二等离子体电极板8上的m*n对等离等离子电极由开关矩阵中的m*n个像素开关的连接于电源ac，具体地说，等离子装置还包括行选择器、列选择器、n条列选择线、m条行选择线、第一电源线ls、第二电源线ln、m*n个像素开关及m*n对等离子体电极，处理器130给行选择器和列选择器提供控制信号以选择一个像素开关，使一对等离电极连接分别连接于第一电源线ls和第二电源线ln上，ac通过第一电源线ls和第二电源线ln给等离子电极提供电能，每个像素开关包括第一电开关和第二电开关，第一电开关的控制端连接于一条列选择线ll，第一端子连接于一条行选择线lp，第二端子连接于第二电开关的控制端，第二电开关的第一端子连接于第一直流电源线，如公共端，第二端子连接于经继电器的线包连接于直流电源vcc，等离子电极对经继电器的开关连接于第一电源线ls和第二电源线ln之间，第二开关的控制端和第一端子之间还连接有电容用于提高第二电开关的工作稳定性。例如，第一像素开关包括第一电开关t111和第二电开关t112，第一电开关t111的控制端连接于第一列选择线ll1，第一电开关t111的第一端子连接于第一行选择线lp1，第一电开关t111的第二端子连接于第二电开关t112的控制端，第二电开关t112的第一端子连接于地，第二电开关t111的第二端子经继电器j11的线包连接于电源vcc，等离子电极对经继电器j11的开关k11连接于第一电源线ls和第二电源线ln之间，以将等离子电极连接于电源ac，如此，当空气中的污染物的浓度低时，可以使部分像素中的等离子电极通电而产生等离子体，当空气中的污染物的浓度高时，可以使多个像素中的等离子电极通电而产生等离子体，优选地，使m*n个像素开关等间隔选择m*n对等离子体电极中的部分对等离子体电极连通交流电源，如此不仅可以减小使用的能量，而且可以增加光触媒部件7和臭氧分解器的使用寿命。
根据本发一个实施例，所述交流电源优选交流电源，下面结合附图5说明本发明提供的电源。
图5是本发明提供的电源的电路图，如图5所示，所述电源ac6包括：控制器611、整流器d601、电开关s6和变压器t1，其中，所述整流器d601用于将交流电转换为脉动直流电；变压器包t2包括第一初级线圈l65、第二初级线圈l64和次级线圈l66，控制器611控制电开关s5以将脉动直流电施加于第一初级线圈上，并从次级线圈输出施加于等离子电极和/或电机驱动器上交流电。电源还包括输入电压检测器602、输出电压检测器和输出信号周期检测电路，所述输出信号周期检测电路包括过零检测电路603、比较器608、移位寄存器609、锁存器607、时钟信号产生器606、第一与门605、第二与门610和反相器604，电压检测器602用于检测输入到整流器d601的电压，其第一输入端经电感l61连接于电开关s1和电开关s2相连接的中间节点，第二输入端连接于电开关s3和电开关s4相连接的中间节点，输出端连接于比较器608的反相端；过零检测电路603的两信号入端连接于第二初级线圈，用于检测输出电压的周期以产生周期与输出电压的周期相一致的方波；所述反相器604的输入端连接于过零检测器603的信号输出端，输出端分别连接于第一与门605的第一输入端和第二与门610的第一输入端；时钟信号产生器606的信号输出端分别连接于第一与门605的第二信号输入端和移位寄存器609的时钟端；比较器609的反相端连接于电压检测器602的信号输出端，同相端连接于第二初级线圈，第二补级线圈为输出电压检测器；比较器608的输出端连接于移位寄存器609的信号输入端；移位寄存器609的信号输出端连接于锁存器607的信号输入端，锁存器607优选d触发器；d触发器的信号输出端连接于第二与门610的第二信号输入端，第二与门610的信号输出端经驱动器s5提供给控制器611，控制器611根据输入的信号控制电开关s6的工作状态。
电源还包括第二变压器t2，其包括初级线圈l62和次级线圈l63，第二变压器t2的初级线圈与第一变压器t1的第一初级线圈相并联，第二变压器t2的初级线圈的同相端与第一变压器t1的第一初级线圈反相端之间设置相串联的电容c602和二极管d602。第二变压器的次级线圈与第一变压器的次线线圈相串联后给向外提供电能。第二变压器t2的初级线圈的同相端经电阻r61向控制器611提供信号，以检测输入到变电压t1和t2的电压值。
本发明如此设置的电源，由于采用了输出信号周期检测电路，控制器611根据输出信号周期检测电路提供的信号控制电开关s6的通断时间，从而稳定了电源的输出，进一步提高了电源的稳定性，从而提高了等离子空气净化装置的工作稳定性。
图6是本发明提供的矩阵等离子装置的变形例组成示意图，如图6的矩阵等离子装置与图1所示的等离子体装置所不同的仅是：导风板的设置。图6中，沿气流方向在第二等离子电极板8的下游设置有夹角呈v字形的导风板14和排风板11，导风板14与第二等离子电板8之间形成楔形空腔，以将已经等离子处理的气体导入排气口9，所述气体中含有臭氧，所述排风板11的一面设置有多个突起，将干净的气体通过排风口12排出，如此设置导风板和排风板，使已经净化的气体排出时，风力比较柔，人体会感觉很舒服。
图7是本发明提供的通信单元的组成框图，如图7所述，根据本发明提供的一个实施例，通信单元包括发射器、接收器和泄露抵消电路，所述处理器130连接于泄露抵消电路的控制端，泄露抵消电路的输入端连接于发射器，控制端连接于处理器130，输出端连接于接收器，所述泄露抵消电路根据处理器提供的控制信号产生用于抵消发射器的载波的抵消信号。
根据一个实施例，所述泄露抵消电路包括：移相器712和调幅器713，其中，所述移相器712的控制端连接于处理器130的一个输出端，输入端连接于发射器的功分器726的一个信号输出端，用于根据处理器提供的相位控制信号对发射器的载波进行移相180度；所述调幅器713的控制端连接于处理器130的一个输出端，输入端连接于移相器712的输出端，用于根据处理器130提供的幅度控制信号对移相器712的输出端的信号进行幅度调整，使该幅度等于发射器泄露载波的幅度。本发明由于设置了泄露抵消电路，其抵消了发射器泄露的载波，从而提高了接收器的灵敏度。
根据一个实施例，通信单元还包括振荡器725和频率合成器726，所述振荡器725用于产生固定频率的信号；所述频率合成器726对振荡器所产生的频率进行频率合成给发射器提供载波信号，给接收器提供本振信号。
根据一个实施例，所述发射器发端数字单元729和发端模拟单元，所述发端数字单元将处理器要发送的信号进行信源编码和信息编码成两路信号tx-i和tx-q，而后提供给发端模拟单元，发端模拟单元包括第一倍频器717、第一移相器710、第一乘法器706和第二乘法器705,所述第一倍频器717用于对频率合成器726提供的信号进行倍频并提供给第一乘法器706，第一乘法器706将处理器要发送的信号的q路信号tx-q与第一倍频器717提供的信号进行相乘;第一移相器710用于对第一倍频器717所产生的信号进行90度移相并提供给第二乘法器705，第二乘法器705将要发送的信号的i路信号tx-i与第一移相器710提供的信号进行相乘，第一乘法器706和第二乘法器705的输出信号进行相加而后提供给放大器。优选地，处理器130提供的q路信号tx-q和i路信号tx-i分别经低通滤波器708和低通滤波器707给第二乘法器705和第一乘法器706提供相互正交的i路信号和q路信号。优选地，放大器包括驱动放大器704和功率放大器703，所述驱动放大路器703用于对要发送的信号进行放大，而后经功率放大器703进行功放，经方向耦合器702的输入端和直通端提供给发射天线707。发射的高频信息经方向耦合器702的耦合端消泄露信号sl提供给方向耦合器728的输入端。定向耦合器728的直通端连接于转换开关715的输入端，隔离端连接50欧姆电阻；转换开关715一个输出端经低噪声放大器716连接于接收器，另一个输出端直接提供给接收器；定向耦合器728的耦合端连接于调幅器713的输出端，从而用于利用抵消信号sc抵消泄露信号sl，从而使消泄露信号sl抵消掉进而提供了接收机灵敏度。
根据一个实施例，所述接收器包括收端模拟单元和收端数字单元730，所述收端模拟单元包括第二倍频器727、第二移相器720、第三乘法器722和第四乘法器717,所述第二倍频器727用于对频率合成器726提供的信号进行倍频并提供给第三乘法器722，第三乘法器722将接收的信号与第二倍频器727提供的信号进行相乘，而后经低通滤波器723低通滤波得到接收的q路信号;第二移相器720用于对第二倍频器727所产生的信号进行90度移相并提供给第四乘法器717，第四乘法器717将接收的信号与第二移相器720提供的信号进行相乘经低通滤波器718低通滤波得到接收的i路信号。优选地，q路信号经低频放大器724低频放大得到rx-q，而后提供给收端数字单元730；i路信号经低频放大器719低频放大得到rx-i，而后提供给收端数字单元730。收端数字单元730根据接收的rx-q和rx-i进行解码而后提供给处理器130，处理根据所接收的信号计算出抵消电路所产生的抵消信号sc的幅度和相位，从而控制低消电路中的移相器的相移和调幅器所需调幅的量。
本发明提供的通信单元由于采用了抵消电路，从而提高了通信单元的灵敏度，进而提高了等离子空气净化装置接收信号的灵敏度。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。