应用于通风系统的空气净化方法及装置与流程

本申请涉及绿色建筑通风调节，具体涉及应用于通风系统的空气净化方法及装置。

背景技术：

1、室内空气污染不仅对人们的生活质量产生负面影响，还可能给健康带来长期的潜在影响，职业病的主要源自于化学因素，空气污染、煤灰尘土等，长期处于空气污染的工作环境下，引发尘肺病、皮炎和过敏性鼻炎等，这些疾病通常是由于长期吸入粉尘、有害气体等污染物引起的职业病。因此，针对空气污染造成的职业病，需要解决空气污染问题，目前，空气净化装置在生活住宅、办公区域、大型建筑等多种场所得到广泛应用。

2、在绿色建筑的理念下，需针对大型建筑的独特属性，探索更加高效、智能的空气净化策略，以实现建筑内部空气质量的全面提升，同时降低能源消耗，推动建筑行业向绿色、可持续的方向发展。对于大型建筑而言，其不同于普通住宅和办公区域，具有空间规模宏大、能源消耗高昂、建筑结构多元等显著特点，故而对局部通风的要求更为严苛。大型建筑内部通常采用集中式空气处理系统对室内空气进行统一净化。然而，受环境变化以及净化装置风扇旋转状态受气流干扰的影响，导致空气净化的稳定性和效率不足。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供应用于通风系统的空气净化方法及装置，所采用的技术方案具体如下：

2、本申请实施例提供了应用于通风系统的空气净化方法，包括以下步骤：

3、获取预设采集时长内各时间段中各时刻的室内空气中的各污染物含量、室内外压强差，以及净化装置附近的风速数据和附近各设备的功耗数据；

4、将各时间段内各时刻的室内外压强差和设备功耗数据组成二维数据，对各时间段内所有二维数据聚类，通过聚类后各时刻二维数据的局部密度和相对距离，以及各时刻室内外压强差和设备功耗的平均值，确定各时间段内各时刻下空气质量的影响系数；

5、根据各时间段内各时刻下的空气质量影响系数，分别结合各时间段内各污染物含量构建各污染物含量特征序列；通过分析各污染物含量特征序列的变化趋势及随机变化程度，获取各时间段内各污染物含量的异常波动系数，结合各时间段内所有污染物含量的异常波动系数得到各时间段的污染物趋势随机变化量；

6、根据各时间段内风速数据的波动程度及平均水平，确定各时间段的气流扰动系数，根据气流扰动系数与污染物趋势随机变化量之间的相似度，结合所有时间段内所有污染物含量的平均水平，确定空气净化影响因子，对空气净化进行调控。

7、优选的，所述各污染物含量进一步包括颗粒物含量、甲醛、二氧化氮含量。

8、优选的，所述各时间段内各时刻下空气质量的影响系数的计算公式为：

9、；式中，为第i个时间段内第j个时刻下空气质量的影响系数，、分别为聚类后第i个时间段内第j个时刻的局部密度、相对距离，为第i个时间段内第j个时刻的室内外压强差和功耗数据的均值。

10、优选的，所述各污染物含量特征序列的构建进一步包括：

11、将各时间段内每个时刻下空气质量的影响系数与污染物含量的乘积按照时间升序构成的排列组成各时间段的污染物含量特征序列。

12、优选的，所述各污染物含量的异常波动系数为各污染物含量特征序列的分形维数与趋势统计量的乘积。

13、优选的，所述各时间段的污染物趋势随机变化量为各时间段内所有污染物含量的异常波动系数的和值。

14、优选的，所述各时间段的气流扰动系数为各时间段内所有风速数据的标准差与均值的乘积。

15、优选的，所述空气净化影响因子的确定进一步包括：将各时间段的污染物趋势随机变化量、气流扰动系数分别按时间升序排列构成向量，将所有时间段内所有污染物含量的平均值与两个向量之间相似度的乘积结果，作为空气净化影响因子。

16、优选的，所述对空气净化进行调控进一步包括：

17、对空气净化影响因子进行归一化处理，将当前采集时长的上一个采集时长计算得到的空气净化影响因子的归一化结果与预设比例项初始参数的和值，作为当前采集时长pid控制器的比例项参数，采用pid控制器对空气净化装置中风扇的风速进行调节。

18、本申请实施例还提供了应用于通风系统的空气净化装置，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。

19、由以上可见，本申请提供的应用于通风系统的空气净化方法及装置，至少具有如下有益效果：

20、大型建筑内通常采用集中式空气处理系统对室内的空气进行统一净化，然而，受环境变化以及净化装置风扇旋转状态受气流干扰的影响，导致空气净化的稳定性和效率不足，本申请中，基于室内外压强差数据和生产设备功耗数据构成数据集的分布特征，计算空气质量的影响系数。其有益效果在于获取环境变化对空气质量的潜在影响，并结合空气中污染物含量获取相应污染物含量特征序列，分析污染物含量特征序列的趋势及随机变化情况，计算污染物趋势随机变化量，以此反映空气中污染物含量数据的变化。进一步分析气流扰动对风扇产生风压能力的影响，结合空气质量变化的相关特征得到空气净化影响因子。其有益效果在于准确反映空气质量的状态，基于空气净化影响因子计算pid控制的比例项参数，对空气净化设备进行精准调控。针对不同空间设置不同的调节速率，提高空气净化的稳定性和效率。

技术特征：

1.应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述各污染物含量进一步包括颗粒物含量、甲醛含量、二氧化氮含量。

3.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述各时间段内各时刻下空气质量的影响系数的计算公式为：

4.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述各污染物含量特征序列的构建进一步包括：

5.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述各污染物含量的异常波动系数为各污染物含量特征序列的分形维数与趋势统计量的乘积。

6.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述各时间段的污染物趋势随机变化量为各时间段内所有污染物含量的异常波动系数的和值。

7.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述各时间段的气流扰动系数为各时间段内所有风速数据的标准差与均值的乘积。

8.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述空气净化影响因子的确定进一步包括：将各时间段的污染物趋势随机变化量、气流扰动系数分别按时间升序排列构成向量，将所有时间段内所有污染物含量的平均值与两个向量之间相似度的乘积结果，作为空气净化影响因子。

9.如权利要求1所述的应用于通风系统的空气净化方法，其特征在于，所述对空气净化进行调控进一步包括：

10.应用于通风系统的空气净化装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请涉及绿色建筑通风调节技术领域，具体涉及应用于通风系统的空气净化方法及装置，该方法包括：获取工作场所中空气的各污染物含量、室内外压强差，以及净化装置附近的风速数据和各设备的功耗数据；将室内外压强差和设备功耗数据组成二维数据，对各时间段内所有二维数据聚类，通过各时刻二维数据的局部密度和相对距离确定空气质量的影响系数，并结合各污染物含量的变化趋势及随机变化程度，确定各时间段的污染物趋势随机变化量；根据风速数据的波动程度及平均水平确定气流扰动系数，分析气流扰动系数与污染物趋势随机变化量的相似度，确定空气净化影响因子，净化调控。本申请可提高空气通风净化效率，以防止空气污染导致职业病。

技术研发人员：黄海滨
受保护的技术使用者：福建共益安全环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10