一種具有無線傳輸功能的空氣凈化裝置的應用

齊峰

摘要：近年來隨著軌道交通產業的發展，國內地鐵公司對車廂內的空氣質量愈發重視，很多城鐵車輛均設置了空氣凈化裝置，但對于車輛運營時車內實際的空氣質量狀況卻不掌握，本文介紹了一種具有無線傳輸功能的空氣凈化裝置的應用，闡述了原理和技術特點，給出了未來的發展方向。

關鍵詞：城市軌道車輛;空氣凈化無線傳輸

1空氣凈化技術

本應用采用的是光等離子凈化技術。光等離子（PHOTO PLASMA）技術是目前國際上最先進的凈化技術之一，通過釋放大量的光等離子團來分解空氣中的有害物質，利用低壓深頻納米光管將空氣中的水分子和氧分子激發而成為高能量的氣體狀態或氣體簇，包含激化的原子和分子、離子、化學基和游離電子，能消滅幾乎所有的有機污染物，使有機物、微生物、細菌、病毒等大分子鏈斷裂，并迅速進行重組。

作用及工作原理：采用特殊波長的特種光等離子管發出超低頻率電能與空氣中的水分子、氧分子等發生強烈撞擊，將其拆散、充電、極化從而產生大量的高能量的氣體狀態或氣體簇，它包含激化的原子和分子、離子、化學基和游離電子，這些物質便是光等離子團，這些離子對有機污染物具非常的破壞力;它從有機物竊取氫原子而遺留衰弱的碳離子，轉成鏈式反應，最終繼續地衰竭有機污染物。而精確地能量控制令高能光子并不破壞空氣中無害的N2氮氣，從而不會產生氧化氮等有害氮化物，環保且無任何二次污染。

主要性能

1）高效中和各種化學氣體：甲醛，苯，TVOC（去除率90%以上）等;

2）強力去除各種惡臭，異味：煙味，汗味，體味，食物味道，糞便味道等;

3）快速消滅空氣中以及物體表面的微生物（細菌，病毒等）污染：幾乎所有常見菌種如自然菌，白葡萄球菌，大腸桿菌（去除率90%以上）等;

4）去除空氣中懸浮的可吸入微粒;

5）釋放負離子，保持空氣清新。

2具有無線傳輸功能的空氣凈化裝置

本文介紹的空氣凈化裝置是一套智能空氣凈化及檢測系統，用于軌道車輛空氣凈化，消毒，滅菌，防霉，流感控制及有害化學氣體的分解，保證客室及司機室空氣質量，在載客運行過程中使用，不存在毒性或類似危險，對人體無任何傷害，同時配備空氣質量傳感器和信號反饋裝置系統，連接空調系統能自動顯示設備的運行情況，能對車廂空氣質量進行實時監控?？諝鈨艋Ч稀豆矆鏊锌照{通風系統衛生規范》、《GBT 18883-2002室內空氣質量標準》等行業標準。

該系統通過空氣質量監測終端監測空氣質量中的多種污染源，云端數據管理單元解析空氣質量數據，PC端實施空氣質量的監測和數據分析并提供預測和決策依據，移動終端實施空氣質量的監控和查看。系統采用最先進的網絡數據傳輸技術進行數據傳送，及時了解空氣質量的變化，通過云計算預知短期內空氣品質;同時，該項目可作為空氣污染狀況決策依據，及時采取措施降低空氣污染物的擴散，提高空氣治理的及時性。

數據傳輸系統由空氣質量監測終端、云服務器、客戶端組成。數據采集終端采集當前放置位置的空氣質量狀況，有終端的主控單元進行數據預處理形成數據隊列;主控單元在數據隊列達到一定的數量且蜂窩信號滿足要求的情況下對數據按照特定的傳輸協議進行數據編碼和加密，并送入數據傳輸模塊;數據準備完成后，啟動數據傳輸，有數據傳輸模塊通過運營商基站由空中發送至云端服務器。云端服務器收到數據后進行加密校驗，校驗合格后進行數據解碼，判斷是否為有效數據;如收到的數據符合預先制定的協議和規范服務器進行數據存儲并通知程序進行數據解析和展示;上層軟件根據已儲存的數據按協議進行數據解析并根據既定的規則進行數據展示，同時提供預警等功能。

云端數據管理單元是核心，主要負責對空氣質量監測終端的數據進行搜集和儲存，并對數據進行分析處理。云端數據管理單元對所有的數據進行管理及處理，包括空氣品質的實時及歷史信息、空氣質量監測終端信息的儲存、分析、歸檔、標識、校驗，空氣凈化裝置的狀態展示，空氣品質異常推送、報警等功能。云端數據管理單元包括私有云服務器、數據存儲模塊、數據解析模塊、數據發送模塊、數據分析模塊、污染預警模塊等，客戶端可以通過Internet與私有云服務器相連，客戶端可包括各種智能終端（平板、手機等）、PC機等。云端數據管理單元有應用層、接口層、數據資源池、數據采集等部分組成。系統采用模塊化設計，各功能有獨立的子模塊，可以根據不同情況定制不同的功能進行組合。

3具體應用

該系統包括空氣凈化器和空氣質量終端，空氣凈化器安裝在空調機組內，位于蒸發器前，與空調工作狀態聯動，匹配機組的供電。每輛車在回風口處設置一個空氣質量檢測終端，檢測終端安裝底板通過螺釘固定在風道側壁，由DC24V直流電源作為供電來源。

空氣質量檢測終端在車輛的布置

通過在車輛回風口處設置空氣質量檢測終端，接近車廂中部人流密集處，該位置能夠真實有效地檢測到車廂內的空氣質量，可實現以下數據的采集：

1）實時檢測車廂內PM2.5、PM10的空氣質量數據;

2）實時檢測車廂內VOC的空氣質量數據;

3）實時檢測車廂內CO2的濃度;

4）實時檢測車廂內的溫濕度數據;

5）空氣凈化裝置運行狀態。

其運行狀態及空氣質量數據通過網絡傳輸給空調控制器，自動顯示設備的運行情況，可定期下載相關數據。同時通過GPRS/4G通訊模塊進行產品的遠程控制和數據傳輸。用戶可在電腦WEB端及手機APP端進行查看。

4結語

由于無線傳輸裝置只是監控車內的實際空氣質量數據，但空氣凈化器的功率是一定的，沒有根據實際的空氣質量數據進行相應調整，未來可開發具有自適應智能空氣凈化裝置，并納入車輛健康管理中，并對數據無線傳輸形式進行升級，提高傳輸效率，發揮空氣凈化裝置的最大功效。