齊峰

摘要：近年來隨著軌道交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)地鐵公司對車廂內(nèi)的空氣質(zhì)量愈發(fā)重視，很多城鐵車輛均設(shè)置了空氣凈化裝置，但對于車輛運營時車內(nèi)實際的空氣質(zhì)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(yīng)用，闡述了原理和技術(shù)特點，給出了未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：城市軌道車輛;空氣凈化無線傳輸

1空氣凈化技術(shù)

本應(yīng)用采用的是光等離子凈化技術(shù)。光等離子（PHOTO PLASMA）技術(shù)是目前國際上最先進(jìn)的凈化技術(shù)之一，通過釋放大量的光等離子團(tuán)來分解空氣中的有害物質(zhì)，利用低壓深頻納米光管將空氣中的水分子和氧分子激發(fā)而成為高能量的氣體狀態(tài)或氣體簇，包含激化的原子和分子、離子、化學(xué)基和游離電子，能消滅幾乎所有的有機(jī)污染物，使有機(jī)物、微生物、細(xì)菌、病毒等大分子鏈斷裂，并迅速進(jìn)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(fā)出超低頻率電能與空氣中的水分子、氧分子等發(fā)生強烈撞擊，將其拆散、充電、極化從而產(chǎn)生大量的高能量的氣體狀態(tài)或氣體簇，它包含激化的原子和分子、離子、化學(xué)基和游離電子，這些物質(zhì)便是光等離子團(tuán)，這些離子對有機(jī)污染物具非常的破壞力;它從有機(jī)物竊取氫原子而遺留衰弱的碳離子，轉(zhuǎn)成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，最終繼續(xù)地衰竭有機(jī)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(chǎn)生氧化氮等有害氮化物，環(huán)保且無任何二次污染。

主要性能

1）高效中和各種化學(xué)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(xì)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(fù)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(tǒng)，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(xué)氣體的分解，保證客室及司機(jī)室空氣質(zhì)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(zhì)量傳感器和信號反饋裝置系統(tǒng)，連接空調(diào)系統(tǒng)能自動顯示設(shè)備的運行情況，能對車廂空氣質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)控?？諝鈨艋Ч稀豆矆鏊锌照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》、《GBT 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

該系統(tǒng)通過空氣質(zhì)量監(jiān)測終端監(jiān)測空氣質(zhì)量中的多種污染源，云端數(shù)據(jù)管理單元解析空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，PC端實施空氣質(zhì)量的監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析并提供預(yù)測和決策依據(jù)，移動終端實施空氣質(zhì)量的監(jiān)控和查看。系統(tǒng)采用最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，及時了解空氣質(zhì)量的變化，通過云計算預(yù)知短期內(nèi)空氣品質(zhì);同時，該項目可作為空氣污染狀況決策依據(jù)，及時采取措施降低空氣污染物的擴(kuò)散，提高空氣治理的及時性。

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由空氣質(zhì)量監(jiān)測終端、云服務(wù)器、客戶端組成。數(shù)據(jù)采集終端采集當(dāng)前放置位置的空氣質(zhì)量狀況，有終端的主控單元進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理形成數(shù)據(jù)隊列;主控單元在數(shù)據(jù)隊列達(dá)到一定的數(shù)量且蜂窩信號滿足要求的情況下對數(shù)據(jù)按照特定的傳輸協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼和加密，并送入數(shù)據(jù)傳輸模塊;數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完成后，啟動數(shù)據(jù)傳輸，有數(shù)據(jù)傳輸模塊通過運營商基站由空中發(fā)送至云端服務(wù)器。云端服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行加密校驗，校驗合格后進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼，判斷是否為有效數(shù)據(jù);如收到的數(shù)據(jù)符合預(yù)先制定的協(xié)議和規(guī)范服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲并通知程序進(jìn)行數(shù)據(jù)解析和展示;上層軟件根據(jù)已儲存的數(shù)據(jù)按協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)解析并根據(jù)既定的規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，同時提供預(yù)警等功能。

云端數(shù)據(jù)管理單元是核心，主要負(fù)責(zé)對空氣質(zhì)量監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和儲存，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。云端數(shù)據(jù)管理單元對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及處理，包括空氣品質(zhì)的實時及歷史信息、空氣質(zhì)量監(jiān)測終端信息的儲存、分析、歸檔、標(biāo)識、校驗，空氣凈化裝置的狀態(tài)展示，空氣品質(zhì)異常推送、報警等功能。云端數(shù)據(jù)管理單元包括私有云服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)解析模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、污染預(yù)警模塊等，客戶端可以通過Internet與私有云服務(wù)器相連，客戶端可包括各種智能終端（平板、手機(jī)等）、PC機(jī)等。云端數(shù)據(jù)管理單元有應(yīng)用層、接口層、數(shù)據(jù)資源池、數(shù)據(jù)采集等部分組成。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，各功能有獨立的子模塊，可以根據(jù)不同情況定制不同的功能進(jìn)行組合。

3具體應(yīng)用

該系統(tǒng)包括空氣凈化器和空氣質(zhì)量終端，空氣凈化器安裝在空調(diào)機(jī)組內(nèi)，位于蒸發(fā)器前，與空調(diào)工作狀態(tài)聯(lián)動，匹配機(jī)組的供電。每輛車在回風(fēng)口處設(shè)置一個空氣質(zhì)量檢測終端，檢測終端安裝底板通過螺釘固定在風(fēng)道側(cè)壁，由DC24V直流電源作為供電來源。

空氣質(zhì)量檢測終端在車輛的布置

通過在車輛回風(fēng)口處設(shè)置空氣質(zhì)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(nèi)的空氣質(zhì)量，可實現(xiàn)以下數(shù)據(jù)的采集：

1）實時檢測車廂內(nèi)PM2.5、PM10的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù);

2）實時檢測車廂內(nèi)VOC的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù);

3）實時檢測車廂內(nèi)CO2的濃度;

4）實時檢測車廂內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù);

5）空氣凈化裝置運行狀態(tài)。

其運行狀態(tài)及空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給空調(diào)控制器，自動顯示設(shè)備的運行情況，可定期下載相關(guān)數(shù)據(jù)。同時通過GPRS/4G通訊模塊進(jìn)行產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)傳輸。用戶可在電腦WEB端及手機(jī)APP端進(jìn)行查看。

4結(jié)語

由于無線傳輸裝置只是監(jiān)控車內(nèi)的實際空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，但空氣凈化器的功率是一定的，沒有根據(jù)實際的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，未來可開發(fā)具有自適應(yīng)智能空氣凈化裝置，并納入車輛健康管理中，并對數(shù)據(jù)無線傳輸形式進(jìn)行升級，提高傳輸效率，發(fā)揮空氣凈化裝置的最大功效。