(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211205588.5 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116024 辽宁省大连市甘井 子区凌工 路2号 (72)发明人 赵宇　顾琛敏　王欣然　项礼锋　 古炜　耿雨田　张艺馨　 (74)专利代理 机构 辽宁鸿文知识产权代理有限 公司 21102 专利代理师 许明章　王海波 (51)Int.Cl. B60H 1/00(2006.01) B60H 1/24(2006.01) B60H 3/00(2006.01) G06V 40/16(2022.01) (54)发明名称 一种基于污染控制的大巴车车载空气品质 控制系统 (57)摘要 本发明属于车载空调控制领域， 提出一种基 于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统， 包 括人脸识别传感器、 PM2.5传感器、 中心控制器、 空 气幕、 送风系统和回风系统； 人脸识别传感器和 PM2.5传感器连接至中心控制器； 中心控制器包括 送风速度计算模 型和策略选取模块。 根据大巴车 内污染物浓度及人员分布情况实时调控送风风 速及风量， 以交叉污染风险最小化的原则对大巴 车内司乘区域进行分区， 并对每个区域的气流组 织进行控制， 从而减少车内不同区域的空气流 通， 降低传染病空气传播的概率， 提高司乘人员 的安全性； 并且避免了空气 幕、 送风系统、 回风系 统的不合理启停的情况， 在控制PM2.5浓度的前提 下实现了大巴车空调系统的节能减排。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 115465047 A 2022.12.13 CN 115465047 A 1.一种基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统， 其特征在于， 基于污染控制的 大巴车车载空气品质控制系统包括人脸识别传感器(2)、 P M2.5传感器(1)、 中心控制器、 空气 幕(3)、 送风系统和回风系统； 人脸识别传感器(2)和 PM2.5传感器(1)连接至中心控制器； 中心控制器包括送风速度计 算模型和策 略选取模块； 策略选取模块分别控制空气幕(3)、 送风系统和回风系统的启闭； 送风系统包括送风口(4)、 送风管道和送风风机； 回风系统包括回风口(5)、 回风管道、 回风 风机、 空调器(6)和 消毒模块(7)； 人脸识别传感器(2)分别布置于大巴车内前部和后 部； PM2.5传感器(1)设置于大巴车内 司机区域与后排乘客区域； 中间乘客区域处每两排四个座位为一个单元， 单元中心处设置 一套PM2.5传感器(1)； 空气幕(3)布置于大巴车过道处顶部； 送 风口(4)布置于每个两人排座 位上方； 回风口(5)布置于每排座位的靠近车窗侧； 大巴车顶部设置空调器(6)， 分别与送 风 口(4)和回风口(5)连接， 空调器(6)与回风口(5)间布置消毒模块(7)； PM2.5传感器(1)实时 采集车内PM2.5与病毒气溶胶 浓度， 并传输至中心控制器； 人脸识别传感器(2)根据人脸识别 信息获取人员分布数据， 并传输至中心控制器的送风速度计算模型； 中心控制 器按照污染 物交叉传播风险最小化的原则来制定 分区方法， 交叉风险最小化原则即为减少或切断P M2.5 与病毒气溶胶在不同区域之间传播的原则； 控制策 略选取模块选择控制策 略： 设定PM2.5浓 度阈值为x0， 当PM2.5浓度高于阈值x0时， 根据PM2.5浓度信息与人脸识别信息， 获得不同分区 方法下的空调送回风口开启状态及风量大小对P M2.5与病毒气溶胶的控制效果， 制定最佳分 区方案， 形成末端设备控制指令； 当PM2.5浓度低于阈值x0时， 仅根据人脸识别信息将乘客数 量数据输入至送风速度计算模型中， 形成末端设备控制指令 。 2.根据权利要求1所述的基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统， 其特征在于， 所述策略选择模块根据人脸识别传感器(2)和PM2.5传感器(1)所返回的信息， 控制 空气幕 (3)、 消毒模块(7)、 送 风系统和回风系统的启停与风速调整， 具体为： 当PM2.5传感器(1)检测 到车厢内PM2.5浓度超过设定阈值x0时， 发送指令控制消毒模块(7)开启， 工作至当前PM2.5传 感器(1)感应区域内的PM2.5浓度降至阈值以下； 结合人脸识别传感器(2)返回的超标部分区 域的人员分布情况， 发送指令控制车厢内对应空气幕(3)开启， 达到阻断PM2.5与病毒气溶胶 交叉传播的目的， 并控制送风口风速至最大送 风风速； 当P M2.5传感器(1)检测到车厢内PM2.5 浓度降低至设定阈值x0以下时， 发送指令控制消毒模块(7)及空气幕(3)关 闭， 并将送风口 风速降至送风速度计算模型 所计算出的u1； 送风速度计算模型根据不同人员数目设置送风口(4)的送风速度， 每个送风口(4)根据 车厢内不同乘客数目情况 下的送风速度u1为： 式中， N为车厢内人数， n为送风口数目， A为送风口面积； 当PM2.5浓度高于x0时， 空气幕 (3)开启， 每 个送风口(4)采用大巴车 载空调系统最大风速送风。 3.根据权利要求1所述的基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统， 其特征在于， 所述消毒模块(7)包括静电除尘器和紫外线消毒照射结构。 4.根据权利要求1 ‑3任一所述的基于污染控制的大巴车车载空气品质控制系统， 其特权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115465047 A 2征在于， 具体工作过程如下： 步骤1： 司机区域与乘客区域设置的PM2.5传感器(1)在大巴车行驶过程中实时采集车内 PM2.5与病毒气溶胶浓度的数值变化情况， 将数据传至中心控制器； 大巴车内前后 设置的人 脸识别传感器(2)通过内部的摄 像头对车内人员进行 人脸识别， 将结果传至中心控制器； 步骤2： 中心控制器将接收到的PM2.5浓度信息与设定的浓度阈值x0比较； 当PM2.5浓度高 于阈值x0时， 结合接收到的PM2.5浓度信息与人脸识别信息， 分析不同分区方法下的气流组 织对PM2.5与病毒气溶胶的控制效果， 计算最佳分区方案， 形成末端设备控制指 令； 当PM2.5浓 度低于阈值x0时， 结合接收到的人脸识别信息将乘客数量数据输入至送风速度计算模型 中， 形成末端设备控制指令； 步骤3： 末端设备接受信号进行动作， 即送风系统、 回风系统和空气幕(3)接收中心控制 器发出的控制指令； 送风系统通过处于不同座位顶部的送风口(4)将新鲜空气或经过消毒 处理的二次空气输送到车内每一个座位上； 回风系统通过设置在大巴车每排座位靠窗侧的 回风口(5)收集所在座位乘客呼出的气体， 满足各个区域的通风需求； 空气幕(3)同送风系 统与回风系统相 配合， 保证每个区域内的空气不会扩散到其他区域， 从而实现对应区域的 气流组织控制； 步骤4： 人呼出的气体进入回风系统， 经消毒模块(7)静电除尘富集并经紫外线照射消 杀； 消毒模块(7)通过 处理回风系统的空气质量， 对内循环模式时回风管道内的空气进 行过 滤与消毒处理后， 传送至送风系统， 保证大巴车内的空气质量； 消毒模块(7)也对PM2.5进行 有效控制， 使得PM2.5浓度有效反映局部气流组织效果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115465047 A 3