[发明专利]基于m序列和污染源辨识的室内空气靶向净化装置及方法

权利要求书

1.基于m序列和污染源辨识的室内空气靶向净化装置，包括：空气过滤净化装置(1)、全方位角定向送风装置(2)、污染源定位装置主机传感器(3)、污染源定位装置从机传感器(4)和处理器；所述全方位角定向送风装置(2)安装在空气过滤净化装置(1)下游；所述污染源定位主机传感器(3)安装在空气净化装置(1)的空气吸入口；所述污染源定位从机传感器(4)安装在房间主气流的下游位置上。

2.根据权利要求1所述的基于m序列和污染源辨识的室内空气靶向净化装置，其特征在于，所述空气过滤净化装置(1)包括风机(5)和空气过滤器(6)，用于过滤空气中PM2.5颗粒物，提供洁净空气。

3.根据权利要求1所述的基于m序列和污染源辨识的室内空气靶向净化装置，其特征在于，所述全方位角定向送风装置(2)可以调节经过空气过滤净化装置(1)之后的气流方向和速度，朝指定的方向输送定量的洁净空气。

4.根据权利要求1所述的三维空间气体浓度分布测量装置，其特征在于，所述污染源定位装置包括主机传感器(3)和从机传感器(4)，处理器可以根据污染物浓度传感器预先采集的脉冲数据计算潜在污染源的响应矩阵，并根据响应矩阵和污染物浓度传感器采集的浓度数据计算室内污染源位置和强度，根据强度调节空气过滤净化装置(1)的风量，根据位置调节全方位角定向送风装置(2)的角度。

5.基于m序列和污染源辨识的室内空气靶向净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，确定好房间内污染源定位装置主机传感器和污染源定位装置从机传感器位置，以及潜在泄漏源的位置；

第二步，在某一潜在泄漏源的位置，以m序列脉冲的形式释放一定量的污染物气体，获取主机传感器和从机传感器的响应矩阵A，其表示泄漏源强度q与传感器浓度C之间的关系，线性关系式为C＝A·q；

第三步，获取了所有潜在泄漏源对主机传感器和从机传感器的响应矩阵后，利用主机传感器的浓度测量值和正则化方法，反算出泄漏源的强度；

第四步，利用从机传感器的浓度测量值，基于贝叶斯准则，获得各潜在污染源的后验概率p(Y_k|O)，式中，N为潜在污染源个数，k表示潜在污染源编号，p(Y_k)为先验概率，L(O|Y_k)为似然函数，其中C_M表示从机传感器的浓度测量值，表示第k个潜在污染源用从机传感器的响应矩阵计算出的传感器数值，σ为数据标准差；

第五步，最后利用后验概率p(Y_k|O)计算出各个潜在污染源的概率，概率值最大的潜在污染源位置即为真实污染源位置。

6.如权利要求5所述，其特征在于，所述步骤二中，脉冲释放时间设置为计算的时间步长，脉冲释放的气体量要达到浓度传感器的测量下限。

7.如权利要求5所述，其特征在于，所述步骤二中，以m序列脉冲的形式释放的污染物气体可以使用香烟代替。

8.如权利要求5所述，其特征征于，所述步骤四中，先验概率p(Y_k)可以指定泄漏源在不同潜在位置的概率相等。