[发明专利]一种基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统

权利要求书

1.一种基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统，其特征在于，基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统包括人脸识别传感器(2)、PM_2.5传感器(1)、中心控制器、空气幕(3)、送风系统和回风系统；

人脸识别传感器(2)和PM_2.5传感器(1)连接至中心控制器；中心控制器包括送风速度计算模型和策略选取模块；策略选取模块分别控制空气幕(3)、送风系统和回风系统的启闭；送风系统包括送风口(4)、送风管道和送风风机；回风系统包括回风口(5)、回风管道、回风风机、空调器(6)和消毒模块(7)；

人脸识别传感器(2)分别布置于大巴车内前部和后部；PM_2.5传感器(1)设置于大巴车内司机区域与后排乘客区域；中间乘客区域处每两排四个座位为一个单元，单元中心处设置一套PM_2.5传感器(1)；空气幕(3)布置于大巴车过道处顶部；送风口(4)布置于每个两人排座位上方；回风口(5)布置于每排座位的靠近车窗侧；大巴车顶部设置空调器(6)，分别与送风口(4)和回风口(5)连接，空调器(6)与回风口(5)间布置消毒模块(7)；PM_2.5传感器(1)实时采集车内PM_2.5与病毒气溶胶浓度，并传输至中心控制器；人脸识别传感器(2)根据人脸识别信息获取人员分布数据，并传输至中心控制器的送风速度计算模型；中心控制器按照污染物交叉传播风险最小化的原则来制定分区方法，交叉风险最小化原则即为减少或切断PM_2.5与病毒气溶胶在不同区域之间传播的原则；控制策略选取模块选择控制策略：设定PM_2.5浓度阈值为x₀，当PM_2.5浓度高于阈值x₀时，根据PM_2.5浓度信息与人脸识别信息，获得不同分区方法下的空调送回风口开启状态及风量大小对PM_2.5与病毒气溶胶的控制效果，制定最佳分区方案，形成末端设备控制指令；当PM_2.5浓度低于阈值x₀时，仅根据人脸识别信息将乘客数量数据输入至送风速度计算模型中，形成末端设备控制指令。

2.根据权利要求1所述的基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统，其特征在于，所述策略选择模块根据人脸识别传感器(2)和PM_2.5传感器(1)所返回的信息，控制空气幕(3)、消毒模块(7)、送风系统和回风系统的启停与风速调整，具体为：当PM_2.5传感器(1)检测到车厢内PM_2.5浓度超过设定阈值x₀时，发送指令控制消毒模块(7)开启，工作至当前PM_2.5传感器(1)感应区域内的PM_2.5浓度降至阈值以下；结合人脸识别传感器(2)返回的超标部分区域的人员分布情况，发送指令控制车厢内对应空气幕(3)开启，达到阻断PM_2.5与病毒气溶胶交叉传播的目的，并控制送风口风速至最大送风风速；当PM_2.5传感器(1)检测到车厢内PM_2.5浓度降低至设定阈值x₀以下时，发送指令控制消毒模块(7)及空气幕(3)关闭，并将送风口风速降至送风速度计算模型所计算出的u₁；

送风速度计算模型根据不同人员数目设置送风口(4)的送风速度，每个送风口(4)根据车厢内不同乘客数目情况下的送风速度u₁为：

式中，N为车厢内人数，n为送风口数目，A为送风口面积；当PM_2.5浓度高于x₀时，空气幕(3)开启，每个送风口(4)采用大巴车载空调系统最大风速送风。

3.根据权利要求1所述的基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统，其特征在于，所述消毒模块(7)包括静电除尘器和紫外线消毒照射结构。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统，其特征在于，具体工作过程如下：

步骤1：司机区域与乘客区域设置的PM_2.5传感器(1)在大巴车行驶过程中实时采集车内PM_2.5与病毒气溶胶浓度的数值变化情况，将数据传至中心控制器；大巴车内前后设置的人脸识别传感器(2)通过内部的摄像头对车内人员进行人脸识别，将结果传至中心控制器；

步骤2：中心控制器将接收到的PM_2.5浓度信息与设定的浓度阈值x₀比较；当PM_2.5浓度高于阈值x₀时，结合接收到的PM_2.5浓度信息与人脸识别信息，分析不同分区方法下的气流组织对PM_2.5与病毒气溶胶的控制效果，计算最佳分区方案，形成末端设备控制指令；当PM_2.5浓度低于阈值x₀时，结合接收到的人脸识别信息将乘客数量数据输入至送风速度计算模型中，形成末端设备控制指令；

步骤3：末端设备接受信号进行动作，即送风系统、回风系统和空气幕(3)接收中心控制器发出的控制指令；送风系统通过处于不同座位顶部的送风口(4)将新鲜空气或经过消毒处理的二次空气输送到车内每一个座位上；回风系统通过设置在大巴车每排座位靠窗侧的回风口(5)收集所在座位乘客呼出的气体，满足各个区域的通风需求；空气幕(3)同送风系统与回风系统相配合，保证每个区域内的空气不会扩散到其他区域，从而实现对应区域的气流组织控制；

步骤4：人呼出的气体进入回风系统，经消毒模块(7)静电除尘富集并经紫外线照射消杀；消毒模块(7)通过处理回风系统的空气质量，对内循环模式时回风管道内的空气进行过滤与消毒处理后，传送至送风系统，保证大巴车内的空气质量；消毒模块(7)也对PM_2.5进行有效控制，使得PM_2.5浓度有效反映局部气流组织效果。