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一种根据实时环境筛选空气治理 植物的系统和方法

阅读：506发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统和方法，涉及环保领域，该系统包括空气数据采集模块、数据分析模块和绿植选择模块；所述空气数据采集模块包括若干数据采集器，其用于采集当前环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据，并将所有数据发送至数据分析模块和绿植选择模块；数据分析模块用于接收当前环境的相应数据，根据上述所有数据计算当前环境空气质量指数并发送至客户端并存储。所述绿植选择模块包括绿植信息存储单元和选择单元，绿植信息存储单元用于存储绿植的信息，选择单元用于选择相应的绿植，绿植信息存储单元存储的绿植信息。本发明能够有效改善工作环境的空气质量。，下面是一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，其特征在于：该系统包括空气数据采集模块、数据分析模块和绿植选择模块；
所述空气数据采集模块包括若干数据采集器，其用于采集当前环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据，并将所有数据发送至数据分析模块和绿植选择模块；
数据分析模块用于接收当前环境的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据，根据上述所有数据计算当前环境空气质量指数并发送至客户端并存储，能够使得客户详细了解空气治理情况；
所述绿植选择模块包括绿植信息存储单元和选择单元，绿植信息存储单元用于存储绿植的信息，选择单元用于根据当前环境的空间大小，人口密度和数据采集模块所发送的数据信息选择相应的绿植，绿植信息存储单元存储的绿植信息包括但不限于植物产地、植物科属、植物生长环境、植物的家居作用。
2.如权利要求1所述的一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，其特征在于：所述数据采集器包括设置在待治理环境中的甲醛检测器、PM2.5 传感器、TVOC检测器、CO2检测器、O2检测器、温度检测器和湿度检测器。
3.如权利要求1所述的一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，其特征在于：所述数据分析模块、绿植选择模块均设置在云端服务器中，空气数据采集模块通过物联网卡与云端服务器进行信息交互。
4.如权利要求1所述的一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，其特征在于：所述数据分析模块还用于按周期比对净化前后的空气质量数据及指标，同时，所述数据分析模块与用户的通讯设备相连接，所述数据分析模块能够将相应的空气质量数据、指标及比对结果发送至用户的通讯设备。
5.如权利要求1所述的一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，其特征在于：所述绿植选择模块还包括指标列表，指标列表用于对不同数据信息根据进行指标约束。
6.一种基于权利要求1至5中任一项所述根据实时环境筛选空气治理植物系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、获取当前环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据信息，遍历指标列表，获取每个数据信息对应的指标约束信息MetricList；
S2、针对每个数据信息对应的MetricList，遍历空气治理知识图谱，选择能够治理当前MetricList的治理规则RuleList，即相对应的植物及其空气指标优化率、空气指标优化量，每个治理规则RuleList均包括与当前MetricList相对应的空气指标优化率和空气指标优化量；
S3、选取空气指标优化率和空气指标优化量最高的最优治理规则RuleEx，即使用梯度下降算法对每个MetricList的若干治理规则RuleList进行计算，获得空气指标优化率和空气指标优化量最高的治理规则，即为最优治理规则RuleEx；
S4、所有选取出的最优治理规则RuleEx构成集合RuleExList，设置随机种子，对集合RuleExList内的所有最优治理规则RuleEx进行去重合聚合操作，然后根据单位时间内优化效率最佳进行排序，若RuleEx的数量大于三，则选取排名前三的最优规则RuleTopList，否则，选取所有的RuleEx作为空气治理植物。
7.如权利要求6所述的一种根据实时环境筛选空气治理植物方法，其特征在于：将空气治理植物放置在当前环境后，还包括以下步骤：继续实时监测当前环境的空气信息，每隔一定周期对比改善前后的空气信息，并发送至客户。

说明书全文

一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及环保领域，具体涉及一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统和方法。

背景技术

[0002] 随着社会工业的发展和生活水平的提高，城市人口密度越来越大，车辆使用率也逐步提高，但是，由于绿化率较低，导致城市环境中车辆排放的尾气及其他颗粒物、粉尘难以有效被净化，导致城市空气环境较差。

[0003] 进一步的，随着社会职能的改变，人们的工作环境逐渐从户外转移至办公楼中，且工作压力也越来越大，但是，办公楼中环境较沉闷，空气流通性较差，基本无日照，室内装修残留的甲醛、乙醚、办公用品如打印机中油墨挥发物等有机污染物难以排出，滞留在办公环境中，不仅对办公人员的皮肤和呼吸系统造成伤害，还会影响工作情绪。

[0004] 仙人掌、水培绿萝等绿植具有存活率高，价格低廉，具有一定净化效果等特点，成为办公环境中常用的点缀物，但是，由于不同办公环境中污染物成分和含量不同，办公人数和办公面积存在差异，仙人掌和/水培绿萝的功效有限，不能有效改善工作环境的空气质量。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统和方法，能够有效改善工作环境的空气质量。

[0006] 为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

[0007] 一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，其该系统包括空气数据采集模块、数据分析模块和绿植选择模块；

[0008] 所述空气数据采集模块包括若干数据采集器，其用于采集当前环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据，并将所有数据发送至数据分析模块和绿植选择模块；

[0009] 数据分析模块用于接收当前环境的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据，根据上述所有数据计算当前环境空气质量指数并发送至客户端并存储，能够使得客户详细了解空气治理情况。

[0010] 所述绿植选择模块包括绿植信息存储单元和选择单元，绿植信息存储单元用于存储绿植的信息，选择单元用于根据当前环境的空间大小，人口密度和数据采集模块所发送的数据信息选择相应的绿植，绿植信息存储单元存储的绿植信息包括但不限于植物产地、植物科属、植物生长环境、植物的家居作用。

[0011] 进一步的，所述数据采集器包括设置在待治理环境中的甲醛检测器、PM2.5 传感器、TVOC检测器、CO2检测器、O2检测器、温度检测器和湿度检测器。

[0012] 进一步的，所述数据分析模块、绿植选择模块均设置在云端服务器中，空气数据采集模块通过物联网卡与云端服务器进行信息交互。

[0013] 进一步的，所述数据分析模块还用于按周期比对净化前后的空气质量数据及指标，同时，所述数据分析模块与用户的通讯设备相连接，所述数据分析模块能够将相应的空气质量数据、指标及比对结果发送至用户的通讯设备。

[0014] 进一步的，所述绿植选择模块还包括指标列表，指标列表用于对不同数据信息根据进行指标约束。

[0015] 一种基于根据实时环境筛选空气治理植物系统的方法，包括以下步骤：

[0016] S1、获取当前环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据信息，遍历指标列表，获取每个数据信息对应的指标约束信息MetricList；

[0017] S2、针对每个数据信息对应的MetricList，遍历空气治理知识图谱，选择能够治理当前MetricList的治理规则RuleList，即相对应的植物及其空气指标优化率、空气指标优化量，每个治理规则RuleList均包括与当前MetricList相对应的空气指标优化率和空气指标优化量；

[0018] S3、选取空气指标优化率和空气指标优化量最高的最优治理规则RuleEx，即使用梯度下降算法对每个MetricList的若干治理规则RuleList进行计算，获得空气指标优化率和空气指标优化量最高的治理规则，即为最优治理规则RuleEx；

[0019] S4、所有选取出的最优治理规则RuleEx构成集合RuleExList，设置随机种子，对集合RuleExList内的所有最优治理规则RuleEx进行去重合聚合操作，然后根据单位时间内优化效率最佳进行排序，若RuleEx的数量大于三，则选取排名前三的最优规则RuleTopList，否则，选取所有的RuleEx作为空气治理植物。

[0020] 进一步的，将空气治理植物放置在当前环境后，还包括以下步骤：继续实时监测当前环境的空气信息，每隔一定周期对比改善前后的空气信息，并发送至客户。

[0021] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0022] (1)本发明中的一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，通过对待治理环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度等进行监测和分析，再根据当前环境的空间大小，人口密度和数据采集模块所发送的数据信息选择相应的绿植，在智能掌握空气状况的同时，对空气情况作出智能植物推荐；本发明中的空气数据采集模块包括若干数据采集器，数据采集器的续航时间较长，能够准确检测当前环境中的相应信息，数据分析模块、绿植选择模块均设置在云端服务器中，用于与空气数据采集模块和客户移动端/显示器进行信息交互，并能够周期性向客户移动端/显示器发送数据更新/对比信息，用户体验较好。

[0023] (2)本发明中的一种根据实时环境筛选空气治理植物的方法，根据当前环境的数据信息，每个数据信息对应的指标约束信息MetricList；针对每个数据信息对应的MetricList，寻找并选取空气指标优化率和空气指标优化量最高的最优治理规则RuleEx；再对所有选取出的最优治理规则RuleEx构成的集合RuleExList设置随机种子，进行去重合聚合操作，选取最优规则RuleTopLis，选取符合RuleTopList的植物作为空气治理植物，本发明的方法合理对所采集的环境信息进行处理，将所有环境信息的待治理需求逐步融合并提炼至于绿植信息明确对应，最后选择相对应的绿植信息，能够选取出有效改善工作环境的空气质量的绿植。
附图说明

[0024] 图1为本发明实施例中根据实时环境筛选空气治理植物的系统的结构框图；

[0025] 图2为本发明实施例中根据实时环境筛选空气治理植物的方法的流程图。

具体实施方式

[0026] 以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

[0027] 参见图1所示，本发明实施例提供一种根据实时环境筛选空气治理植物的系统，包括空气数据采集模块、数据分析模块和绿植选择模块。

[0028] 其中，空气数据采集模块包括若干数据采集器，其用于采集当前环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据，并将所有数据发送至数据分析模块和绿植选择模块，本发明实施例中，数据采集器包括设置在待治理环境中的甲醛检测器、PM2.5传感器、TVOC检测器、CO2检测器、O2检测器、温度检测器和湿度检测器。

[0029] 数据分析模块用于接收当前环境的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据，根据上述所有数据计算当前环境空气质量指数并发送至客户端并存储，能够使得客户详细了解空气治理情况。

[0030] 绿植选择模块包括绿植信息存储单元和选择单元，绿植信息存储单元用于存储绿植的信息，选择单元用于根据当前环境的空间大小，人口密度和数据采集模块所发送的数据信息选择相应的绿植，绿植信息存储单元存储的绿植信息包括但不限于植物产地、植物科属、植物生长环境、植物的家居作用。

[0031] 其中，数据分析模块、绿植选择模块均设置在云端服务器中，空气数据采集模块通过物联网卡与云端服务器进行信息交互。

[0032] 数据分析模块还用于按周期比对净化前后的空气质量数据及指标，同时，数据分析模块与用户的通讯设备相连接，数据分析模块能够将相应的空气质量数据、指标及比对结果发送至用户的通讯设备。

[0033] 本实施例中的绿植选择模块还包括指标列表，指标列表用于对不同数据信息根据进行指标约束，即不同数据范围对应不同污染指数(指标约束信息MetricList)，具体指标列表参见表1。

[0034] 表1指标列表

[0035] PM2.5(μg/m3) CO2(ppm) 湿度(％rh) TVOC(ppb) 噪声(分贝)
1 1-35 350～450 40～80 80-200 1-40
2 35-75 450～1000 80～100 200-300 40-60
3 75～150 1000～2000 100-200 300-500 60～70
4 150～500 2000～5000 200-300 500-1000 80～150

[0036] 表2空气约束信息表

[0037]

[0038] 其中，PM2.5、TVOC、CO2、湿度和噪声的污染指数大于等于3时表示有污染情况，为1或2时表示当前空间的空气质量较好。

[0039] 本发明还提供一种根据实时环境筛选空气治理植物的方法，包括以下步骤：

[0040] S1、获取当前环境中的甲醛、PM2.5、TVOC、CO2、O2、噪声、温度和湿度数据信息，遍历指标列表(表2)，获取每个数据信息对应的指标约束信息MetricList(即污染指数)，表2中包括污染指数MetricList和部分治理规则RuleList，空气治理知识图谱是将各个植物本身具有的吸附、改善环境污染物能力的图谱，在现有的书籍中可以查找，是本领域技术人员可以获取的，本申请在表2中作出了相应的举例，包括但不限于表2中的数据。

[0041] S2、针对每个数据信息对应的MetricList，遍历空气治理知识图谱，选择能够治理当前MetricList的治理规则RuleList，即相对应的植物及其空气指标优化率、空气指标优化量，其中，空气指标优化率、空气指标优化量可以在相应工具书中查询，本实施例中不再示出，每个治理规则RuleList均包括与当前MetricList相对应的空气指标优化率和空气指标优化量。

[0042] S3、选取空气指标优化率和空气指标优化量最高的最优治理规则RuleEx，即使用梯度下降算法对每个MetricList的若干治理规则RuleList进行计算，获得空气指标优化率和空气指标优化量最高的治理规则，即为最优治理规则RuleEx。

[0043] S4、所有选取出的最优治理规则RuleEx构成集合RuleExList，设置随机种子，对集合RuleExList内的所有最优治理规则RuleEx进行去重合聚合操作，然后根据单位时间内优化效率最佳进行排序，若RuleEx的数量大于三，则选取排名前三的最优规则RuleTopList，否则，选取所有的RuleEx作为空气治理植物。

[0044] 进一步的，将空气治理植物放置在当前环境后，继续实时监测当前环境的空气信息，每隔一定周期(一周/一个月/两个月)对比改善前后的空气信息，并根据需要重复步骤S1至S4，调整相应的空气治理植物。

[0045] 下面，通过两个实施例对本发明进行详细说明。

[0046] 实施例1

[0047] 在一待改善的100m2空间内，预先安装空气检测仪，测量24h，将采集的每个数据进行均值处理，得到该空间内PM2.5为28，CO2为879，湿度为80，TVOC为443，噪音为37，对比表2可知PM2.5、CO2，噪音的污染指数均小于3，即不需要对PM2.5、CO2，噪音采取相应治理措施，而TVOC的污染指数为3，由表2可知，可以选用芦荟，绿萝，鸟巢蕨来进行优化，降低室内TVOC的含量。

[0048] 实施例2

[0049] 得到一个空气指标PM2.5为156，CO2为1439，湿度为47，TVOC为125，噪音为45，PM2.5的污染指数为4，CO2的污染指数是3，湿度、TVOC、噪音的污染指数均小于3，参考表2，PM2.5污染指数4级对应的植物为海芋，君子兰，吸毒草，其中，空气指标优化率和空气指标优化量最高的为吸毒草，CO2的污染指数3级对应的植物为金琥，长寿花，仙人掌，，其中，空气指标优化率和空气指标优化量最高的为长寿花，因此，最终选择吸毒草和长寿花作为空气治理植物。

[0050] 本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

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