[发明专利]一种空气污染防治系统

权利要求书

1.一种空气污染防治系统，其特征是，包括污染源识别装置和空气清新装置，所述污染源识别装置与所述空气清新装置无线连接，用于对污染源的位置进行精确识别定位；所述空气清新装置至少包括依次有线连接的静电除尘器、活性炭过滤器和化学反应器，用于对污染气体进行净化清新处理；

所述污染源识别装置包括气体传感器组和污染源定位模块；

所述气体传感器组包括苯系气体传感器、甲醛气体传感器、氨气传感器、PM2.5传感器；

所述污染源定位模块包括预设子模块、荧光素迭代子模块、目标选择子模块、位置迭代子模块、循环子模块；

所述预设子模块首先获取本空气污染防治系统所检测地区的卫星光谱遥感图像，并将该图像进行网格化、建立二维坐标轴；

然后对改进的萤火虫优化算法的相关参数进行初始化，包括搜索空间维数、萤火虫总数目、每只萤火虫的初始荧光素数量值、萤火虫的感知半径、初始步长、荧光素挥发系数、荧光素的更新率、令迭代计数器初始值为1，设定算法的最大迭代数，在S维解空间中随机生成E个位置点，每个点表示每只萤火虫初始位置，生成种群规模为E的二进制初始种群；

所述荧光素迭代子模块对二进制萤火虫编码进行十进制解码，并计算其适应度函数值，利用自定义更新公式计算每只萤火虫在第u代时的荧光素数量值，自定义更新公式为：

其中，J_e(u)为第u次迭代时第e只萤火虫的荧光素数量值，α为荧光素值挥发系数，μ为荧光素增强系数，E为萤火虫总数量，N为传感器的总数量，n为第n个传感器，D_en(u)为第e只萤火虫在第u次迭代时与第n个传感器的距离。

2.根据权利要求1所述的一种空气污染防治系统，其特征是，所述静电除尘器设有排灰口，所述活性炭过滤器为V型活性炭空气过滤器，所述化学反应器中装有反应液。

3.根据权利要求1所述的一种空气污染防治系统，其特征是，所述目标选择子模块对每只萤火虫的决策半径进行计算，每只萤火虫在其动态决策域半径内，选择亮度(荧光素数量值)比自己高的其他萤火虫进行移动，并与该亮度高的萤火虫组成邻域集，具体为：

其中，L_s(e，c)为第e只萤火虫和第c只萤火虫在第s维上的距离，L(e，c)为第e只萤火虫和第c只萤火虫之间的海明距离，V_e(u)为第e只萤火虫转向邻域集合，表示第s维上第e只萤火虫的状态向量，为第s维上第c只萤火虫的状态向量，为第u次迭代时第c只萤火虫的状态向量，为第u次迭代时第e只萤火虫的状态向量，为第u次迭代第s维上第e只萤火虫邻域半径，S表示编码长度，亦称为维数；

计算该两个萤火虫个体间转移概率，使用轮盘赌法选择目标移动对象，具体转移概率公式为：

其中，为转移概率，第c只萤火虫是第e只萤火虫在第u次迭代时向其移动的萤火虫。

4.根据权利要求3所述的一种空气污染防治系统，其特征是，所述位置迭代子模块依次计算第e只萤火虫和第c只萤火虫之间的第s维位移，根据u与εu_max关系的不同，对萤火虫的空间位置信息进行区别更新，具体为：

当u≤εu_max：

当u＞εu_max：

若Move_mz＜0

否则

其中，ε为平衡因子，u_max为最大迭代次数，M_es为第e只萤火虫在第s维的位移，β为步长，l为学习因子，为位移取1的概率，表示第s维上第e只萤火虫的状态向量。

5.根据权利要求4所述的一种空气污染防治系统，其特征是，所述循环子模块在每次迭代更新后，对萤火虫动态感知半径进行更新，具体为：

其中，为第S维的第e只萤火虫动态感知半径，β为邻域感知半径，β为步长，θ为感知半径变化系数，为邻域萤火虫个数阈值，V_e(u)为第e只萤火虫转向邻域集合，u为迭代次数；

当达到最大迭代次数时，输出结果，运行终止，否则，令u＝u+1，依次运行荧光素迭代子模块、距离检测单元、位置迭代子模块、循环子模块。