本發(fā)明屬于空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置及其工作方法。
背景技術(shù):
大氣污染是一個全球性的問題,國際衛(wèi)生組織發(fā)表報告稱:大氣污染致癌,如何治理大氣污染是擺在人類面前的一個難題。顆粒物污染對我國城市空氣治理的影響范圍很廣,是多數(shù)城市空氣污染的首要因素。近年來,我國在空氣污染治理方面采取了多項(xiàng)措施,但是由于顆粒物污染程度嚴(yán)重、問題復(fù)雜,從顆粒物污染的變化趨勢來看,大多城市沒有好轉(zhuǎn)的跡象,很多地區(qū)霧霾危害加重,霧霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多。霧霾,是霧和霾的統(tǒng)稱,二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項(xiàng)是霧霾的主要組成,前兩者為氣態(tài)污染物,最后一項(xiàng)顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍?zhǔn)?。它們與霧氣結(jié)合在一起,讓天空瞬間變得灰蒙蒙的。特別是直徑小于等于2.5微米的污染物顆粒本身既是一種污染物,又是重金屬、多環(huán)芳烴等有毒物質(zhì)的載體,被人吸入肺泡后要么停留在肺泡內(nèi),要么進(jìn)入血液系統(tǒng),危害巨大,這也是污染空氣致癌的原因。
聯(lián)合國空氣環(huán)保領(lǐng)域的眾多專家研究證實(shí),生態(tài)級負(fù)離子可以主動出擊捕捉小粒微塵,使其凝聚而沉淀,有效除去空氣中2.5微米(pm2.5)及以下的微塵,甚至1微米的微粒,從而減少pm2.5對人體健康的危害,生態(tài)級負(fù)離子對空氣的有凈化作用的原因是:負(fù)離子與空氣中的細(xì)菌、灰塵、煙霧等帶正電的微粒相結(jié)合,并聚集成球降落而消除pm2.5危害。實(shí)驗(yàn)證明,飄塵直徑越小,越易被負(fù)離子沉淀。鑒于此,室內(nèi)空氣凈化裝置成了一大產(chǎn)業(yè),但是由于室外大氣流動,室外大規(guī)模凈化方面,很難有效降低霧霾的濃度,如何解決這個問題成了科研工作者的研究課題,雖然有各種大氣局部環(huán)境的研究成果出現(xiàn),但始終未能成功推廣應(yīng)用。
據(jù)有人研究,1980-2010年30年期間,非偶極子磁場異常中,南大西洋正磁異常(sat)、非洲負(fù)磁異常(af)、大洋洲負(fù)磁異常(aus)、北美正磁異常(nam)區(qū)域西漂現(xiàn)象依然存在,而東亞正磁異常(ea)區(qū)域具有一定的東向漂移趨勢。異常區(qū)除了存在西漂之外,其強(qiáng)度也在不斷變化的,2010年南大西洋正磁異常z分量大小相比1900年增加了41.2%,1980年以來以73.8nt/yr的速度增長,相比上個世紀(jì)速度在增加。非洲負(fù)磁異常增加了59.4%,1980年以來以48.0nt/yr的速度增長。這個增長速度低于上個世紀(jì)平均增長速度(64.9nt/yr)。東亞正磁異常增加了21.6%,近三十年以11.67nt/yr的速度增加。大洋洲負(fù)磁異常110年增加了58%,并且現(xiàn)在還以41.3nt/yr的速度增長。而北美正磁異常減少了40.7%,并且有減弱的越來越快的趨勢,110年來平均減小的速度為30.2nt/yr,而近三十年以49.46nt/yr的速度減弱。北大西洋負(fù)磁異常(nat)已經(jīng)減弱到可以忽略。非洲負(fù)磁異常(af)、北美正磁異常(nam)區(qū)域、東亞正磁異常(ea)區(qū)域和北大西洋負(fù)磁異常(nat)對應(yīng)的地電場,成為巨大的靜電除塵器,霧霾向磁異常中心集聚,形成菱形的霧霾通道。伴隨磁異常強(qiáng)度變化,菱形通道有三條變?nèi)?,唯?dú)非洲負(fù)磁異常(af)和東亞正磁異常(ea)區(qū)域的通道變強(qiáng),與2001-2006全球空氣質(zhì)量圖的霧霾分布完全一致。
可見霧霾和地球局部磁場的變化是息息相關(guān)的,我們研究發(fā)現(xiàn),改變局部磁場的變化,有利于降低空氣中的pm2.5的含量,為此,在本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例中,公開了根據(jù)pm2.5的濃度來調(diào)整電磁波發(fā)射的能量大小,達(dá)到最佳的降低霧霾的裝置。
無人機(jī)技術(shù)是當(dāng)代進(jìn)步最快的科學(xué)技術(shù)之一,小型和微型無人機(jī)的自動駕駛儀、無人機(jī)的電動控制系統(tǒng)和電動制動系統(tǒng)、無人機(jī)的遙感、紅外、攝像系統(tǒng),無人機(jī)配備的小型雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步很快。民用無人機(jī)符合小型化發(fā)展以及較強(qiáng)的地形適應(yīng)性要求,飛行成本低,飛行中轉(zhuǎn)彎半徑小。比如,在風(fēng)力小時有效播撒化學(xué)除草細(xì)顆粒的速度快、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),使無人機(jī)成為在稻田上的低空播撒化學(xué)除草細(xì)顆粒的理想飛行器,使用效果好,目前尚未有用于霧霾清除的無人機(jī)上市。
根據(jù)有關(guān)研究顯示,距離地面160-170米的近空地帶是pm2.5等顆粒污染物最嚴(yán)重的一個層帶,設(shè)計一款具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置,并使其可與無人機(jī)組合使用,有著非?,F(xiàn)實(shí)的意義,以期為藍(lán)天工程貢獻(xiàn)一份力量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置及其工作方法,可以根據(jù)設(shè)定的塵埃粒子參數(shù)自動捕捉空氣中的塵埃粒子,對有毒空氣進(jìn)行分解凈化以及集成處理,從而起到凈化大面積空氣的作用,適用于一定范圍內(nèi)的空間凈化,尤其適用于礦山、煤炭采集、停車場局部凈化空氣使用,有著非?,F(xiàn)實(shí)的意義。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的實(shí)施例提供一種具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置,包括電源、塵埃粒子檢測裝置和塵埃粒子捕捉集成器,所述電源為塵埃粒子檢測裝置和塵埃粒子捕捉集成器供電,所述塵埃粒子捕捉集成器包括氣艙、設(shè)于氣艙內(nèi)的負(fù)氧離子發(fā)生器,所述塵埃粒子檢測裝置設(shè)定有顆粒濃度參考值,所述塵埃粒子捕捉集成器在塵埃粒子檢測裝置檢測到的顆粒濃度值大于等于顆粒濃度參考值時開啟,在顆粒濃度值小于顆粒濃度參考值時關(guān)閉。
上述的具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置還包括能改變氣艙內(nèi)局部磁場、促進(jìn)pm2.5聚沉的電磁波發(fā)射裝置,所述電磁波發(fā)射裝置和負(fù)氧離子發(fā)生器同步開啟和關(guān)閉。上述結(jié)構(gòu)中,電磁發(fā)射裝置中的磁場霧化電暈棒是一種將磁場作用下的電暈放電和霧化電暈放電有效的結(jié)合在一起,成為一種新式的荷電器。我們研究表明磁場電暈放電預(yù)荷電器對細(xì)小粉塵的荷電能力要高于傳統(tǒng)的電暈放電,當(dāng)流量恰當(dāng)時,在霧化電暈放電中,液滴粒徑分布以數(shù)十微米的為主,為此,通過調(diào)整電磁發(fā)射裝置中電流的流量可以調(diào)整裝置達(dá)到pm2.5聚集的最佳效果,其中,所述電磁波發(fā)射裝置可以設(shè)于氣艙出口處或整個裝置設(shè)于氣艙內(nèi)。
上述的具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置還包括水氣霧化裝置,所述水氣霧化裝置包括水倉、水泵和細(xì)水霧噴淋頭,所述水倉通過輸水管連接水泵,所述水泵的出水口上連接有至少一個細(xì)水霧噴淋頭,所述細(xì)水霧噴淋頭設(shè)于氣艙內(nèi)。
上述的水氣霧化裝置也可以采用下述結(jié)構(gòu),包括水倉、與水倉相連的超聲波噴霧器,所述超聲波噴霧器設(shè)于氣艙內(nèi)。
其中,所述氣艙的內(nèi)外表面上涂覆有光觸媒,用以分解靠近無人機(jī)的空氣中的有毒物質(zhì)。所述氣艙的內(nèi)外設(shè)有l(wèi)ed照明裝置,用于光觸媒的活化。
優(yōu)選的,所述電源為光伏發(fā)電裝置,光伏發(fā)電裝置可以選用薄膜類光伏發(fā)電模組或晶硅、砷化鎵等晶體材料類光伏發(fā)電模組。
上述的具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置還包括智能無人機(jī),所述電源、塵埃粒子檢測裝置、塵埃粒子捕捉集成器和電磁波發(fā)射裝置均搭載于智能無人機(jī)上。
其中,所述智能無人機(jī)上還設(shè)有影像記錄儀和gps自動導(dǎo)航定位儀。
其中,所述智能無人機(jī)包括盔形主體和飛行驅(qū)動系統(tǒng),所述盔形主體的上表面設(shè)有為飛行驅(qū)動系統(tǒng)提供動力的光伏發(fā)電裝置,所述氣艙上設(shè)有換氣裝置;
所述塵埃粒子檢測裝置設(shè)于氣艙外并與盔形主體相連接,所述塵埃粒子檢測裝置包括塵埃粒子檢測器和信號轉(zhuǎn)換裝置,所述信號轉(zhuǎn)換裝置將塵埃粒子檢測器檢測到的塵埃粒子光電信號轉(zhuǎn)換成飛行驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動指令。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種上述的具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置的工作方法,所述氣艙為可折疊收納結(jié)構(gòu)時,所述工作方法包括如下步驟:
(1)智能無人機(jī)升起
設(shè)定塵埃粒子檢測裝置中塵埃粒子檢測器檢測空氣中顆粒濃度,當(dāng)檢測數(shù)值超過濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,開啟智能無人機(jī)的飛行驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān),智能無人機(jī)升空,到達(dá)塵埃粒子檢測裝置檢測到的顆粒濃度最大位置后,氣艙打開,形成懸浮的大氣球,將智能無人機(jī)穩(wěn)定在半空,同時開啟負(fù)氧離子發(fā)生器,釋放負(fù)氧離子,通過氣艙上的換氣裝置使智能無人機(jī)周邊的空氣進(jìn)入氣艙,空氣中的顆粒物進(jìn)入氣艙后被負(fù)氧離子吸附,凈化后的空氣通過換氣裝置排出氣艙外;
(2)智能無人機(jī)降落
塵埃粒子檢測器檢測到的空氣中顆粒濃度低于濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,負(fù)氧離子發(fā)生器關(guān)閉,飛行驅(qū)動系統(tǒng)控制智能無人機(jī)開始緩慢下降,在gps定位系統(tǒng)的控制下到達(dá)停機(jī)位置,氣艙折疊收起。
所述氣艙也可以為固定結(jié)構(gòu),其內(nèi)設(shè)有負(fù)氧離子發(fā)生器、電磁波發(fā)射裝置和水氣霧化裝置,此時工作方法包括如下步驟:
(1)智能無人機(jī)升起
設(shè)定塵埃粒子檢測裝置中塵埃粒子檢測器檢測空氣中顆粒濃度,當(dāng)檢測數(shù)值超過濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,開啟智能無人機(jī)的飛行驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān),智能無人機(jī)升空,到達(dá)塵埃粒子檢測裝置檢測到的顆粒濃度最大位置后,負(fù)氧離子發(fā)生器和電磁波發(fā)射裝置開啟,負(fù)氧離子發(fā)生器釋放負(fù)氧離子,電磁波發(fā)射裝置改變氣艙內(nèi)局部空間的電磁場,顆粒濃度值大于設(shè)定水氣霧化裝置開啟值時,水氣霧化裝置開啟,在電磁場的作用下形成電暈霧化棒,使空氣中的pm2.5微小粒子有效的聚集成大顆粒;
(2)智能無人機(jī)降落
塵埃粒子檢測器檢測到的空氣中顆粒濃度低于濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,負(fù)氧離子發(fā)生器、電磁波發(fā)射裝置以及水氣霧化裝置關(guān)閉,飛行驅(qū)動系統(tǒng)控制智能無人機(jī)開始緩慢下降,在gps定位系統(tǒng)的控制下到達(dá)停機(jī)位置。
pm2.5聚集成帶正電荷的大顆粒,地面可以設(shè)計釋放負(fù)離子的太陽能燈泡,用于收集聚沉的大顆粒,以保障局部的環(huán)境始終干凈。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:本發(fā)明可以根據(jù)設(shè)定的塵埃粒子參數(shù)自動捕捉空氣中的塵埃粒子,對有毒空氣進(jìn)行分解凈化以及集成處理,從而起到凈化大面積空氣的作用,適用于一定范圍內(nèi)的空間凈化,尤其適用于礦山、煤炭采集、停車場局部凈化空氣使用,有著非?,F(xiàn)實(shí)的意義。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例二中氣艙關(guān)閉時的狀態(tài)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二中氣艙打開時的狀態(tài)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1、光伏發(fā)電裝置;2、塵埃粒子捕捉集成器;3、負(fù)氧離子發(fā)生器;4、塵埃粒子檢測裝置;5、智能無人機(jī);6、氣艙;7、霧化裝置;8、盔型主體;9、飛行器落地腳;10、內(nèi)部元器件固定架;11、電磁波發(fā)射裝置;12、太陽能蓄電池。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1:一種具有自動捕捉塵埃功能的集成智能裝置,包括電源、塵埃粒子檢測裝置和塵埃粒子捕捉集成器,所述電源為光伏發(fā)電裝置,光伏發(fā)電裝置選用薄膜類光伏發(fā)電模組以及晶硅、砷化鎵等晶體材料類光伏發(fā)電模組。
所述塵埃粒子捕捉集成器包括氣艙、設(shè)于氣艙內(nèi)的負(fù)氧離子發(fā)生器和設(shè)于氣艙上的換氣裝置,所述塵埃粒子檢測裝置設(shè)定顆粒濃度參考值,所述塵埃粒子捕捉集成器在塵埃粒子檢測裝置檢測到的顆粒濃度值大于等于顆粒濃度參考值時開啟,在顆粒濃度值小于顆粒濃度參考值時關(guān)閉。含有顆粒物的空氣在換氣裝置的作用下進(jìn)入氣艙,空氣中的顆粒物進(jìn)入氣艙后被負(fù)氧離子吸附,凈化達(dá)標(biāo)后的空氣通過換氣裝置排出氣艙外。
所述負(fù)氧離子發(fā)生器上設(shè)有吸附網(wǎng),空氣中的顆粒物經(jīng)過吸附網(wǎng)時因放電而牢牢地吸附在吸附網(wǎng)上。
還可以在氣艙上設(shè)置壓力開關(guān),當(dāng)氣艙內(nèi)壓力超過設(shè)定壓力時,壓力開關(guān)打開放氣,以維持氣艙內(nèi)氣壓的穩(wěn)定,避免壓力過大,將氣艙撐破。
所述氣艙的內(nèi)外表面上涂覆有光觸媒,用以分解氣艙內(nèi)外表面上的有毒物質(zhì)。原理為:在光照作用下,產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能,能有效地降解空氣中有毒有害氣體,能有效殺滅多種細(xì)菌,抗菌率高達(dá)90%以上,并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。
本實(shí)施例1的工作方法為:設(shè)定塵埃粒子檢測裝置中塵埃粒子檢測器檢測空氣中顆粒濃度,當(dāng)檢測數(shù)值超過濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,氣艙撐開,同時負(fù)氧離子發(fā)生器開啟,釋放負(fù)氧離子,通過氣艙上的換氣裝置使含有顆粒物的空氣進(jìn)入氣艙,空氣中的顆粒物進(jìn)入氣艙后被負(fù)氧離子吸附,凈化后的空氣通過換氣裝置排出氣艙外;當(dāng)塵埃粒子檢測器檢測到的空氣中顆粒濃度低于濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,負(fù)氧離子發(fā)生器關(guān)閉,氣艙放氣、回收。
本實(shí)施例中,可以在氣艙內(nèi)設(shè)定塵埃吸附量的檢測設(shè)備,達(dá)到需要更換的指標(biāo)時,檢測設(shè)備發(fā)出需要更換的提示,更換清洗氣艙即可。
實(shí)施例2:如圖1、圖2所示,本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增設(shè)智能無人機(jī),實(shí)現(xiàn)高空移動式除塵。電源、塵埃粒子檢測裝置4和塵埃粒子捕捉集成器2均搭載于智能無人機(jī)5上。所述智能無人機(jī)5上還設(shè)有影像記錄儀和gps自動導(dǎo)航定位儀。
所述智能無人機(jī)5包括盔形主體8和飛行驅(qū)動系統(tǒng),所述盔形主體8的上表面設(shè)有光伏發(fā)電裝置1,所述盔形主體上可以設(shè)有收納收縮狀態(tài)的氣艙6的容置腔,智能無人機(jī)5停于地面時,氣艙6收納于容置腔內(nèi),智能無人機(jī)5飛行至高空時,氣艙6打開、充氣(自動充氣或由充氣裝置充氣)。
所述氣艙6采用高分子輕質(zhì)材料制作,氣艙6的一側(cè)下部為除塵口,所述盔形主體的上表面向除塵口所在側(cè)向下傾斜。
所述塵埃粒子檢測裝置4設(shè)于氣艙6外并與盔形主體相連接,所述塵埃粒子檢測裝置4包括塵埃粒子檢測器和信號轉(zhuǎn)換裝置,所述信號轉(zhuǎn)換裝置將塵埃粒子檢測器檢測到的塵埃粒子光電信號轉(zhuǎn)換成飛行驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動指令。
本實(shí)施例中的塵埃粒子檢測裝置可以在智能無人機(jī)上設(shè)置多方位采樣細(xì)管,有效契合智能無人機(jī)前進(jìn)路線的多樣性,保證在無人機(jī)所處的方位不定時進(jìn)行立體化采樣,樣本較為豐富、數(shù)據(jù)精確。多種檢測儀組合設(shè)置將對樣本進(jìn)行全方位分析,其一防止細(xì)小顆粒物過多對其他檢測儀造成損害,其二得來的數(shù)據(jù)結(jié)果全面、直觀也精確,顆粒物檢測儀即人們常說的pm2.5檢測儀,檢測儀在不定時檢測的工作環(huán)境下檢測出的數(shù)據(jù)最為精確。
本實(shí)施例中的智能無人機(jī)可以采用飛碟式下動力推進(jìn)模式,也可以采用公知的以旋轉(zhuǎn)葉片為動力的推進(jìn)模式。
本實(shí)施例的光伏發(fā)電裝置可以通過有線充電設(shè)備或無線充電裝置為智能無人機(jī)、塵埃粒子檢測裝置和塵埃粒子捕捉集成器供電。
光伏發(fā)電裝置將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,其與mppt控制模塊、蓄電裝置和逆變裝置相連接。無線充電平臺包括無線充電面板和無線充電發(fā)射裝置,無線充電發(fā)射裝置與能源控制器相連、可用于接收供電并傳遞至智能無人機(jī)上對其進(jìn)行無線充電。
光伏發(fā)電裝置包括設(shè)于智能無人機(jī)本體四周表面的光伏發(fā)電模組,光伏發(fā)電模組能夠使得無人機(jī)在陽光充足的環(huán)境條件下持續(xù)工作并將電能儲存于與之相連的蓄電裝置,使之在無光照條件下也有一定的續(xù)航工作能力,該裝置設(shè)計合理,較之傳統(tǒng)裝置效果更好。
智能無人機(jī)上還設(shè)有單軸或雙軸旋轉(zhuǎn)的太陽能跟蹤裝置,確保整個智能裝置系統(tǒng)裝載的或光伏發(fā)電模組受光面始終朝向太陽,具體調(diào)節(jié)方法為:光伏模組上設(shè)有光敏傳感器,當(dāng)光敏傳感器信號變?nèi)鯐r,相關(guān)的控制信號反饋給太陽能跟蹤裝置,驅(qū)動整個智能除塵裝置或光伏發(fā)電裝置,確保光伏發(fā)電模組受光面始終朝向太陽。
本實(shí)施例2的工作方法包括如下步驟:
(1)智能無人機(jī)升起
設(shè)定塵埃粒子檢測裝置中塵埃粒子檢測器檢測空氣中顆粒(一般為pm2.5)濃度,當(dāng)檢測數(shù)值超過濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,開啟智能無人機(jī)的飛行驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān),智能無人機(jī)升空,到達(dá)塵埃粒子檢測裝置檢測到的顆粒濃度最大位置后,氣艙打開,形成懸浮的大氣球,將智能無人機(jī)穩(wěn)定在半空,同時開啟負(fù)氧離子發(fā)生器,釋放負(fù)氧離子,通過氣艙上的換氣裝置使智能無人機(jī)周邊的空氣進(jìn)入氣艙,空氣中的顆粒物進(jìn)入氣艙后被負(fù)氧離子吸附,凈化后的空氣通過換氣裝置排出氣艙外,空氣中顆粒凝結(jié)成大顆粒后掉落至盔形主體的上表面上,由除塵口清出;
(2)智能無人機(jī)降落
塵埃粒子檢測器檢測到的空氣中顆粒濃度低于濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,負(fù)氧離子發(fā)生器關(guān)閉,飛行驅(qū)動系統(tǒng)控制智能無人機(jī)開始緩慢下降,在gps定位系統(tǒng)的控制下到達(dá)停機(jī)位置,氣艙收縮復(fù)位至容置腔內(nèi)。
實(shí)施例3:如圖3所示,本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是在實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增設(shè)在氣艙內(nèi)能改變局部空氣磁場促使pm2.5聚沉的電磁波發(fā)射裝置,所述電磁波發(fā)射裝置和負(fù)氧離子發(fā)生器3同步開啟和關(guān)閉。
所述電磁波發(fā)射裝置可以整個裝置設(shè)于氣艙內(nèi)。
本實(shí)施例中,電磁發(fā)射裝置還可以包括設(shè)于氣艙內(nèi)的磁場霧化電暈棒,可以將磁場作用下的電暈放電和霧化電暈放電有效的結(jié)合在一起,成為一種新式的荷電器。我們研究表明磁場電暈放電預(yù)荷電器對細(xì)小粉塵的荷電能力要高于傳統(tǒng)的電暈放電,當(dāng)流量恰當(dāng)時,在霧化電暈放電中,液滴粒徑分布以數(shù)十微米的為主,為此,通過調(diào)整電磁發(fā)射裝置中電流的流量可以調(diào)整裝置達(dá)到pm2.5聚集的最佳效果。
本實(shí)施例的工作方法包括如下步驟:
(1)智能無人機(jī)升起
設(shè)定塵埃粒子檢測裝置中塵埃粒子檢測器檢測空氣中顆粒(一般為pm2.5)濃度,當(dāng)檢測數(shù)值超過濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,開啟智能無人機(jī)的飛行驅(qū)動系統(tǒng)的開關(guān),智能無人機(jī)升空,到達(dá)塵埃粒子檢測裝置檢測到的顆粒濃度最大位置后,氣艙打開,形成懸浮的大氣球,將智能無人機(jī)穩(wěn)定在半空,同時開啟負(fù)氧離子發(fā)生器和電磁波發(fā)射裝置,氣艙上的換氣裝置使智能無人機(jī)周邊的空氣進(jìn)入氣艙,負(fù)氧離子發(fā)生器釋放負(fù)氧離子,電磁波發(fā)射裝置增加氣艙內(nèi)局部空間的空氣磁場,結(jié)合負(fù)氧離子,使pm2.5聚集成大顆粒后掉落至盔形主體的上表面上,由除塵口清出,凈化后的空氣通過換氣裝置排出氣艙外;
(2)智能無人機(jī)降落
塵埃粒子檢測器檢測到的空氣中顆粒濃度低于濃度參考值時,產(chǎn)生光電信號,負(fù)氧離子發(fā)生器和電磁波發(fā)射裝置關(guān)閉,飛行驅(qū)動系統(tǒng)控制智能無人機(jī)開始緩慢下降,在gps定位系統(tǒng)的控制下到達(dá)停機(jī)位置,氣艙收縮復(fù)位至容置腔內(nèi)。
實(shí)施例4:本實(shí)施例在智能無人機(jī)飛行過程中,向空中噴淋細(xì)水霧或者帶電細(xì)水霧,對空中的固體顆粒進(jìn)行捕獲、沉降,其結(jié)構(gòu)是在實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在智能無人機(jī)上設(shè)置細(xì)水霧噴淋裝置,其包括水倉、高壓水泵和噴頭,所述水倉通過輸水管連接高壓水泵,所述噴頭配裝在高壓水泵的出水口上或所述高壓水泵出水口通過并列的多個分配管連接噴頭。
利用高壓靜電充電裝置對細(xì)水霧噴淋裝置噴出的水霧或者噴前的水充電實(shí)現(xiàn)水霧帶電。所述高壓靜電充電裝置配置在細(xì)水霧噴淋裝置的水源端或噴頭后,向流經(jīng)的水流充電;或者高壓靜電充電裝置配置在細(xì)水霧噴淋裝置的噴霧端,向細(xì)水霧噴淋裝置噴出的水霧充電。
所述細(xì)水霧噴淋裝置的工作介質(zhì)采用水對大氣污染物進(jìn)行吸附處理,沒有二次污染。
本實(shí)施例的噴頭也可以更換成超聲波噴霧器,所述水倉通過輸水管連接超聲波噴霧器。
所述細(xì)水霧噴淋裝置還可以為從上方吸入水霧、向上噴出水霧的風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明中的智能無人機(jī)包括自動駕駛儀、遙控單元、超聲波霧化單元、高壓靜電單元,通過帶電顆粒與大氣中的污染顆粒進(jìn)行分子間的化學(xué)吸附,以及物理吸附,細(xì)水霧提供了吸附和反應(yīng)場所加速反應(yīng)性氣態(tài)污染物向液態(tài)顆粒物成分的轉(zhuǎn)化。采用上述技術(shù)方案后,本發(fā)明水霧混合吸附凈化方法及裝置具有不受大氣、地表、社會條件限制,對小顆粒凈化率高,以低成本、高效率的達(dá)到凈化大氣,治理霧霾。
實(shí)施例5:如圖4所示,本實(shí)施例中,氣艙6為固定結(jié)構(gòu)。智能無人機(jī)的外殼安裝太陽能薄膜電池12,下方設(shè)有飛行器落地腳9,內(nèi)部通過內(nèi)部元器件固定架10安裝有蓄電池、電磁波發(fā)射裝置11、負(fù)氧離子發(fā)生器3以及磁場電暈霧化裝置7,塵埃粒子(pm2.5)檢測器檢測半空中pm2.5的分布情況,pm2.5的濃度超過設(shè)定值,智能無人機(jī)升空,在pm2.5含量最高區(qū),自動開啟電磁波發(fā)射裝置,改變智能無人機(jī)周邊的局部空氣磁場,同時負(fù)氧離子發(fā)生器釋放負(fù)氧離子,使pm2.5聚集成帶正電荷的大顆粒。設(shè)定磁場電暈霧化裝置的pm2.5數(shù)值,超過設(shè)定值時,磁場電暈霧化裝置開啟,增強(qiáng)pm2.5的聚集效果,地面可以設(shè)計釋放負(fù)離子的太陽能燈泡,用于收集聚沉的大顆粒。
空氣凈化完成后,智能無人機(jī)回落過程中,同時關(guān)閉負(fù)氧離子發(fā)生器、電磁波發(fā)射裝置以及磁場電暈霧化裝置。
其中磁場電暈霧化裝置包括水倉、高壓水泵和噴頭,所述水倉通過輸水管連接高壓水泵,所述噴頭配裝在高壓水泵的出水口上或所述高壓水泵出水口通過并列的多個分配管連接噴頭。利用高壓靜電充電裝置對細(xì)水霧噴淋裝置噴出的水霧或者噴前的水充電實(shí)現(xiàn)水霧帶電,在磁場的作用下進(jìn)一步霧化,形成聚沉pm2.5更有效的霧化電暈棒。
本發(fā)明中的智能無人機(jī)包括自動駕駛儀、遙控單元、超聲波霧化單元、高壓靜電單元,通過帶電顆粒與大氣中的污染顆粒進(jìn)行分子間的化學(xué)吸附,以及物理吸附,細(xì)水霧提供了吸附和反應(yīng)場所加速反應(yīng)性氣態(tài)污染物向液態(tài)顆粒物成分的轉(zhuǎn)化。采用上述技術(shù)方案后,本發(fā)明水霧混合吸附凈化方法及裝置具有不受大氣、地表、社會條件限制,對小顆粒凈化率高,以低成本、高效率的達(dá)到凈化大氣,治理霧霾。
本發(fā)明上述的幾個實(shí)施例中,還可以設(shè)置:
靜態(tài)存儲設(shè)備,用于預(yù)先存儲pm2.5數(shù)據(jù)區(qū)域范圍。
無線通信接口,與遠(yuǎn)端的高空繪制服務(wù)平臺建立雙向的無線通信鏈路,用于接收所述pm2.5數(shù)據(jù)區(qū)域范圍服務(wù)平臺發(fā)送的飛行控制指令,所述飛行控制指令中包括霧霾區(qū)域正上方位置對應(yīng)的目的gps數(shù)據(jù)和目的拍攝高度。
gps自動導(dǎo)航定位系統(tǒng),包括gps定位設(shè)備、氣壓高度傳感設(shè)備、線陣數(shù)碼航空攝影設(shè)備、圖像檢測設(shè)備和嵌入式處理設(shè)備,所述嵌入式處理設(shè)備與gps定位設(shè)備、氣壓高度傳感設(shè)備、線陣數(shù)碼航空攝影設(shè)備和圖像檢測設(shè)備分別連接,基于gps定位設(shè)備輸出的實(shí)時定位數(shù)據(jù)和氣壓高度傳感設(shè)備輸出的實(shí)時高度啟動線陣數(shù)碼航空攝影設(shè)備和圖像檢測設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)對霧霾區(qū)域的高空檢測。
所述嵌入式處理設(shè)備與無線通信接口、gps定位設(shè)備、氣壓高度傳感設(shè)備、線陣數(shù)碼航空攝影設(shè)備、清晰化處理設(shè)備和圖像檢測設(shè)備分別連接,接收無線通信接口轉(zhuǎn)發(fā)的飛行控制指令,對飛行控制指令解析以獲得霧霾區(qū)域位置對應(yīng)的目的gps數(shù)據(jù)和目的拍攝高度,在所述實(shí)時高度與目的拍攝高度匹配且實(shí)時定位數(shù)據(jù)與所述目的gps數(shù)據(jù)匹配時,進(jìn)入高空識別模式,在實(shí)時高度與目的拍攝高度不匹配或?qū)崟r定位數(shù)據(jù)與目的gps數(shù)據(jù)不匹配時,進(jìn)入霧霾區(qū)域?qū)ふ夷J?。嵌入式處理設(shè)備在高空識別模式中,啟動線陣數(shù)碼航空攝影設(shè)備、清晰化處理設(shè)備和圖像檢測設(shè)備,接收霧霾區(qū)域圖像和高空曲線,確定高空曲線在霧霾區(qū)域圖像中的相對位置,基于相對位置、實(shí)時定位數(shù)據(jù)和實(shí)時高度確定高空曲線的定位信息。所述高空曲線的定位信息包括高空曲線的起點(diǎn)的定位信息和高空曲線的終點(diǎn)的定位信息。
本發(fā)明可以根據(jù)設(shè)定的塵埃粒子參數(shù)自動捕捉空氣中的塵埃粒子,對有毒空氣進(jìn)行分解凈化以及集成處理,從而起到凈化大面積空氣的作用,適用于一定范圍內(nèi)的空間凈化,尤其適用于礦山、煤炭采集、停車場局部凈化空氣使用,有著非?,F(xiàn)實(shí)的意義。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。