一种基于大数据的室内空气通风系统及数据处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的室内空气通风系统及数据处理方法，包括空气流通的主体结构即螺旋风管系统，螺旋风管系统的进出风口连接有自动送风系统，螺旋风管系统内部安装有循环净化系统，自动送风系统与循环净化系统的风口内部都安装有空气监测节点，空气监测节点外接有用于进行数据处理的大数据监控中心；本发明专利技术通过对室内空气质量进行实时监测，结合大数据监控中心对空气的质量情况进行分析，给出对应的调节方案以对室内空气流通进行调整，并且进行空气净化调整，同时还对整个城市的空气质量进行预测给出整体性环境报告，有利于宏观环境控制，本发明专利技术还结合空气监测节点实现对通风系统的远程遥控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的室内空气通风系统及数据处理方法
本专利技术涉及空气净化领域，具体为一种基于大数据的室内空气通风系统及数据处理方法。
技术介绍
近年来，随着城市化和工业化的不断推进，空气环境质量严重下降、污染程度急剧加深，空气污染已经严重影响了人们的生存环境、危害了人们的身体健康，科学界和学术界都开始研究空气污染治理问题。空气污染就危害而言主要有三种:一是因使用化石燃料排放的二氧化碳等温室效应气体而导致全球变暖；二是由化学制品氟利昂等气体而引起平流层中的臭氧层破坏；三是二氧化硫等酸性气体广为扩散，形成酸雨等。面对日益严重的空气污染问题，世界各国都迫切需要提高环境监测和环境信息化能力，来为政府相关部门制定环境保护决策提供所需的信息支持。随着科学研究、信息技术、数据存储技术的迅速发展，大数据的应用作为一种新兴的数据管理模式有效地推动了数据智能化管理，增强了数据间的关联性，解决了以往数据存在的冗杂性问题，有效推动了政府的改革。目前常见的一些家用空气净化器一般仅对室内空气进行处理，处理空间有限不具有空气流通的效果，且现有的空气净化机仅具有单一的净化效果，会导致室内空气干燥或者温度过低，不能够智能调节，也不具备智能预测空气变化的能力，对于未来的智能家居应用也存在一定的局限性；除此之外，现有的室内空气通风系统也不具有远程控制功能。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本专利技术提供一种基于大数据的室内空气通风系统及数据处理方法，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于大数据的室内空气通风系统，包括空气流通的主体结构即螺旋风管系统，螺旋风管系统的进出风口连接有自动送风系统，螺旋风管系统内部安装有循环净化系统，自动送风系统与循环净化系统的风口内部都安装有空气监测节点，空气监测节点外接有用于进行数据处理的大数据监控中心；螺旋风管系统包括绝缘保温外壳，绝缘保温外壳为圆柱筒状紧贴室内墙壁边沿安装，绝缘保温外壳的内部并排安装有进风管道和排风管道，进风管道的进风口和排风管道的排风口均连接至自动送风系统，进风管道的排风口与排风管道的进风口连接在循环净化系统之间，进风管道与排风管道的内壁上均镶嵌有螺旋挡板；自动送风系统包括高压离心风机，高压离心风机的进风口连接有多通道连接管，多通道连接管的每个进风口均连接有一段可弯曲的引风管，引风管的进风口内均卡接有过滤网罩，高压离心风机的出风口处安装有射流喷嘴，射流喷嘴的另一端与螺旋风管系统的进风口或排风口相连接；空气监测节点包括安装在引风管的进气口处的收集罩，收集罩的底部连接有采样瓶，采样瓶内部固定安装有采集终端，采集终端内置有无线通信模块，所述采样瓶内部固定安装有用于进行空气质量检测和数据收集的采集终端。进一步地，循环净化系统包括多层过滤器，多层过滤器分为两层，第一层由吸附活性炭组成，第二层由单向过滤膜组成。进一步地，多层过滤器的排气侧连接有恒温加湿箱，恒温加湿箱的箱体外侧包裹有绝缘隔热层，绝缘隔热层与恒温加湿箱的箱体之间安装有电热管，电热管盘旋在箱体四壁，恒温加湿箱的顶部还安装有密封进水阀。进一步地，采集终端包括用于进行空气质量状况采集的传感器模组，传感器模组包括检测用于进行空气中可吸入颗粒物的传感器、用于检测空气中硫氧化物和氮氧化物的传感器以及用于进行甲醛等有机物检测的传感器，传感器模组还包括有温度传感器和湿度传感器。进一步地，传感器模组的数据端口连接有用于进行数据处理的嵌入式处理器，嵌入式处理器采用STM32系列芯片外接SDRAM存储器组成，嵌入式处理器的通信端口上连接有无线信号收发器，无线信号收发器用于连接大数据监控中心和智能移动设备。进一步地，大数据监控中心包括用于进行小区数据汇总的社区服务器和用于进行整个城市数据汇总的中心服务器，中心服务器内置有分类数据库，社区服务器的网络接收器与无线信号收发器基于无线通信协议进行数据传输。另外，本专利技术还提供了一种大数据监控中心用于进行室内空气数据处理的方法，包括如下步骤：S101、空气质量数据采集，空气监测节点检测当前室内不同位置处的空气质量情况，包括可吸入颗粒物、硫氧化物、氮氧化物以及甲醛等挥发性有毒有机物含量，采集到的数据经过处理后通过无线信号收发器发送至大数据监控中心；S102、社区数据预处理，每个社区将区域内各个空气监测节点采集到的数据进行分类汇总，并根据每个节点的情况下发调节指令至各个终端，控制进行实时空气净化；S103、城市数据汇总加密，每个社区服务器将分类汇总后的数据上传至中心服务器，在中心服务器的分类数据库中进行备份存储，并进行加密处理；S104、大数据分析预测，中心服务器基于数据挖掘和大数据分析，预测空气质量变化情况，给出空气质量报告并制定空气净化方案，发送至用户移动设备端；S105、室内环境远程控制，绑定监测节点设备的移动终端根据接收到的空气质量报告和调控建议，发送命令进行远程控制，进行空气质量调整。进一步地，步骤S103中的加密处理采用基于PAC神经网络的混沌加密算法，具体包括如下步骤：S201、密钥生成，中心服务器采用密钥产生器生成密钥序列K1；S202、混沌加密，将明文序列m1与密钥序列K1基于混沌加密算法生成密文序列C1；S203、解密密文，访问者通过登录许可获得密钥产生器生成的密钥序列K1，并采用混沌解密算法解密得到明文序列。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过设置自动送风系统，通过高压离心风机引入室内空气或者将室内空气排出，实现室内外空气的交换流通，同时通过螺旋风管系统对气流进行加速，利用螺旋挡板一方面可以吸附灰尘另一方面可以形成螺旋气流，增大进入循环净化系统中的气流压力，从而提高净化效果；(2)本专利技术通过设置循环净化系统，利用多层过滤器首先吸附空气中的可吸入颗粒物并出去大部分的杂质，再通过恒温加湿箱一方面实现对空气的加湿和加温操作，另一方面可以通过添加净化机实现对空气的净化处理，从而改善室内空气环境；(3)本专利技术通过采用大数据净化处理，利用空气监测节点进行实时空气质量数据采集，结合社区服务器和中心服务器实现对数据进行分类汇总，并且基于大数据算法进行数据挖掘和数据分析，从而实现对空气质量的预测并给出空气净化方案，同时还可以连接智能终端设备进行远程遥控操作；同时在分类数据库中还增加了大数据安全存储框架，以提高整体数据的安全性能。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为空气监测节点的结构示意图；图3为大数据监控中心的结构示意图；图4为大数据的推算方法流程图；图5为数据加密算法流程图。图中标号：1-螺旋风管系统；2-自动送风系统；3-循环净化系统；4-空气监测节点；5-大数据监控中心；101-绝缘保温外壳；102-进风管道；103-排风管道；104-螺旋挡板；201-高压离心风机；202-多通道连接管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的室内空气通风系统，其特征在于：包括空气流通的主体结构即螺旋风管系统(1)，所述螺旋风管系统(1)的进出风口连接有自动送风系统(2)，螺旋风管系统(1)内部安装有循环净化系统(3)，所述自动送风系统(2)与循环净化系统(3)的风口内部都安装有空气监测节点(4)，空气监测节点(4)外接有用于进行数据处理的大数据监控中心(5)；/n所述螺旋风管系统(1)包括绝缘保温外壳(101)，所述绝缘保温外壳(101)为圆柱筒状紧贴室内墙壁边沿安装，绝缘保温外壳(101)的内部并排安装有进风管道(102)和排风管道(103)，所述进风管道(102)的进风口和排风管道(103)的排风口均连接至自动送风系统(2)，进风管道(102)的排风口与排风管道(103)的进风口连接在循环净化系统(3)之间，进风管道(102)与排风管道(103)的内壁上均镶嵌有螺旋挡板(104)；/n所述自动送风系统(2)包括高压离心风机(201)，所述高压离心风机(201)的进风口连接有多通道连接管(202)，所述多通道连接管(202)的每个进风口均连接有一段可弯曲的引风管(203)，所述引风管(203)的进风口内均卡接有过滤网罩(204)，高压离心风机(201)的出风口处安装有射流喷嘴(205)，所述射流喷嘴(205)的另一端与螺旋风管系统(1)的进风口或排风口相连接；/n所述空气监测节点(4)包括安装在引风管(203)的进气口处的收集罩(401)，所述收集罩(401)的底部连接有采样瓶(402)，所述采样瓶(402)内部固定安装有用于进行空气质量检测和数据收集的采集终端(403)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的室内空气通风系统，其特征在于：包括空气流通的主体结构即螺旋风管系统(1)，所述螺旋风管系统(1)的进出风口连接有自动送风系统(2)，螺旋风管系统(1)内部安装有循环净化系统(3)，所述自动送风系统(2)与循环净化系统(3)的风口内部都安装有空气监测节点(4)，空气监测节点(4)外接有用于进行数据处理的大数据监控中心(5)；
所述螺旋风管系统(1)包括绝缘保温外壳(101)，所述绝缘保温外壳(101)为圆柱筒状紧贴室内墙壁边沿安装，绝缘保温外壳(101)的内部并排安装有进风管道(102)和排风管道(103)，所述进风管道(102)的进风口和排风管道(103)的排风口均连接至自动送风系统(2)，进风管道(102)的排风口与排风管道(103)的进风口连接在循环净化系统(3)之间，进风管道(102)与排风管道(103)的内壁上均镶嵌有螺旋挡板(104)；
所述自动送风系统(2)包括高压离心风机(201)，所述高压离心风机(201)的进风口连接有多通道连接管(202)，所述多通道连接管(202)的每个进风口均连接有一段可弯曲的引风管(203)，所述引风管(203)的进风口内均卡接有过滤网罩(204)，高压离心风机(201)的出风口处安装有射流喷嘴(205)，所述射流喷嘴(205)的另一端与螺旋风管系统(1)的进风口或排风口相连接；
所述空气监测节点(4)包括安装在引风管(203)的进气口处的收集罩(401)，所述收集罩(401)的底部连接有采样瓶(402)，所述采样瓶(402)内部固定安装有用于进行空气质量检测和数据收集的采集终端(403)。


2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的室内空气通风系统，其特征在于：所述循环净化系统(3)包括多层过滤器(301)，所述多层过滤器(301)分为两层，第一层由吸附活性炭组成，第二层由单向过滤膜组成。


3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的室内空气通风系统，其特征在于：所述多层过滤器(301)的排气侧连接有恒温加湿箱(302)，所述恒温加湿箱(302)的箱体外侧包裹有绝缘隔热层(303)，所述绝缘隔热层(303)与恒温加湿箱(302)的箱体之间安装有电热管(304)，所述电热管(304)盘旋在箱体四壁，恒温加湿箱(302)的顶部还安装有密封进水阀(305)。


4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的室内空气通风系统，其特征在于：所述采集终端(403)包括用于进行空气质量状况采集的传感器模组(405)，所述传感器模组(405)包括检测用于进行空气中可吸入颗粒物的传感器、用于检测空气中硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟剑文，
申请(专利权)人：韶关市诚湃新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44