用于環(huán)境修復(fù)的復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)及用于控制該網(wǎng)絡(luò)的方法
【專利說明】
[0001] 說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種用于環(huán)境修復(fù)的復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，以及用于控制該網(wǎng)絡(luò)的方法， 并且尤其涉及用于環(huán)境修復(fù)的互相連接的復(fù)雜系統(tǒng)的密集強(qiáng)度空間網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0003] 大氣污染是嚴(yán)重的問題，要求在不久的將來有快速的解決方法，至少使得全球污 染和隨之而來的健康和氣溫變暖的副作用有實(shí)質(zhì)的下降。
[0004] 大氣污染的主要源頭是：運(yùn)輸系統(tǒng)（大約40%)，居住相關(guān)的（大約30%)，其它 源頭（30% )。這當(dāng)中，70%人類生活的城市區(qū)域正承受著大約57%由于運(yùn)輸和居住產(chǎn)生的 污染的累積。
[0005] 減少空氣污染的方法廣為人知并且被深入地研宄，并且主要是基于分子吸收或化 學(xué)轉(zhuǎn)變，也就是尋找用于減少污染排放或產(chǎn)生的系統(tǒng)和方法。
[0006] 這些方法和系統(tǒng)應(yīng)用的策略傾向于通過在源頭或者上游捕獲排放來解決排放，例 如使用工廠的非常昂貴的升級，其附帶地只影響總污染源頭的25%。
[0007] 在世界上的任何地方，這些工廠的高昂的成本、復(fù)雜的介入、活動的長時間中斷和 所帶來的經(jīng)濟(jì)損失都已經(jīng)導(dǎo)致小到?jīng)]有污染減少的結(jié)果。
[0008] 運(yùn)輸在作為街道公共網(wǎng)絡(luò)的大地面（surface)中產(chǎn)生密集分布的和移動的污染 排放源。密度的限制（交通站）或車上消除系統(tǒng)對污染問題沒有產(chǎn)生深刻的影響。在人類 生活和工作的城鎮(zhèn)的建筑物公共網(wǎng)絡(luò)的大范圍內(nèi)，居住相關(guān)產(chǎn)生密集分布的污染物排放源 頭。在家庭中，廚房用火是難以置信的完全未經(jīng)處理的強(qiáng)污染排放源。為了衛(wèi)生用途和為 了供暖系統(tǒng)，熱鍋爐通常被用于將水溫從室溫增加到60°C。這些系統(tǒng)燃燒天然氣或者汽油， 即化石燃料。沒有針對該居住相關(guān)的物質(zhì)的消除系統(tǒng)。習(xí)慣是將所產(chǎn)生的污染排放到環(huán)境 中。因此，目前這些方法并不能保證有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 因此，本發(fā)明的主要目的在于提出了用于環(huán)境修復(fù)的復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，以及用于 控制該網(wǎng)絡(luò)的方法，克服了上述問題、限$_缺陷。
[0010] 本發(fā)明特別提出了一種用于環(huán)境修復(fù)的互相連接的復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，該復(fù)雜系統(tǒng) 與密集三維空間分布時間相關(guān)并且互相連接，專門用于吸收存在于大氣中的污染。
[0011] 本發(fā)明的一個特定目標(biāo)是用于環(huán)境修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)，包括：一或多個復(fù)雜系統(tǒng)，適于環(huán) 境修復(fù)和污染吸收，與三維空間分布時間相關(guān)并互相連接；適于控制該網(wǎng)絡(luò)和所述一或多 個復(fù)雜系統(tǒng)的中央操作系統(tǒng)；復(fù)雜系統(tǒng)被構(gòu)建在一或多個集群中，每個集群包括作為主端 的復(fù)雜系統(tǒng)和作為從端的復(fù)雜系統(tǒng)，每個從端向?qū)?yīng)的主端報(bào)告，并且每個主端向所述中 央操作系統(tǒng)報(bào)告。
[0012] 這些和進(jìn)一步的目標(biāo)通過如所附權(quán)利要求所描述的用于環(huán)境修復(fù)的復(fù)雜系統(tǒng)的 網(wǎng)絡(luò)以及用于控制該網(wǎng)絡(luò)的方法來實(shí)現(xiàn)，其構(gòu)成本說明書的完整部分。
【附圖說明】
[0013] 根據(jù)以下參考附圖的作為僅僅是示例性的而非限制性的示例的詳細(xì)描述，本發(fā)明 將變得非常清楚，其中：
[0014] -圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的用于環(huán)境修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)的空間分布的示意圖；
[0015] -圖2示出了網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0016] 附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或者功能等同的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 如圖1所示，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)示出了用于環(huán)境修復(fù)的互相連接的復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)， 該復(fù)雜系統(tǒng)與密集三維空間分布時間相關(guān)并且互相連接，專門用于吸收存在于大氣中的污 染。
[0018] 特別地，本發(fā)明主要解決有關(guān)人類的和自然的污染，即，對人類和自然生命周期健 康有危險(xiǎn)的污染。
[0019] 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在三維空間結(jié)構(gòu)上發(fā)展，不僅僅在（X，y)表面上，而且甚至在第三空間 維度（z)上。這指的是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的復(fù)雜系統(tǒng)被布置在地面以及地下（例如在地鐵系統(tǒng)的 管道中），以及在高處（例如在建筑物的高層）。
[0020] 同樣如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)由一或多個集群形成；每個集群由一個被稱為主端 (Master) (2)的復(fù)雜系統(tǒng)和數(shù)個被稱為從端（Slave) (3)的復(fù)雜系統(tǒng)形成；從端數(shù)量介于0 到N之間。每個從端向相應(yīng)的主端報(bào)告，并且每個主端向中央操作系統(tǒng)（COS)報(bào)告。特別 地，圖1中的正方形框架表示通過COS(I)控制的網(wǎng)絡(luò)；通過圓形或者橢圓形線條突出顯示 三維集群；每個集群包括主端（2)和數(shù)個從端（3)。
[0021] 圖1顯示，集群可以是三維、二維或者一維。集群網(wǎng)格以及一般地整個系統(tǒng)的網(wǎng)格 并不是固定的，這指的是一個系統(tǒng)與第一個相鄰系統(tǒng)之間的距離不是常量。
[0022] 通過BAT單元，也就是用于環(huán)境修復(fù)的最佳可用技術(shù)單元，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的復(fù) 雜系統(tǒng)。
[0023] 最佳可用技術(shù)（BAT)的概念廣為人知，例如在用于環(huán)境的保護(hù)的IPPC指令96/61/ EC中所定義地。
[0024] BAT被定義為"在活動及其操作方法的發(fā)展中最有效和高級的階段，其表明用于在 原則上提供排放限制值的基礎(chǔ)的特定技術(shù)的實(shí)際適合性，該排放限制值被設(shè)計(jì)以阻止或消 除或當(dāng)其不可行時一般地作為整體地減少排放及其時環(huán)境的影響"，其中：
[0025] 就技術(shù)而言，"最佳"指最有效地作為整體地實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的高的一般水平；
[0026] "可用技術(shù)"指的是，考慮到成本和優(yōu)勢在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行條件下允許在活動的相 關(guān)等級上實(shí)現(xiàn)的規(guī)模上發(fā)展的那些技術(shù)，而不論技術(shù)是否在單一國家或者多個國家使用或 者產(chǎn)生，只要執(zhí)行活動的人可合理的訪問它們即可；
[0027] "技術(shù)"包括所使用的技術(shù)及設(shè)計(jì)、建造、管理、維護(hù)、操作和停止使用安裝的方式。
[0028] BAT單元吸收產(chǎn)生的污染，該污染存在于環(huán)繞該單元的大氣中；它并不試圖減少 被包括在主要污染生成或集中區(qū)域中的污染物的產(chǎn)生或生成。
[0029] BAT單元可以處理超過IOm3/小時的空氣流。
[0030] 在實(shí)施例的非限制性示例中，BAT單元可以包括靜電除塵器或者靜電空氣凈化器， 其是使用感應(yīng)靜電荷力來從流動氣體（例如空氣）去除微粒的顆粒收集設(shè)備。靜電除塵器 是高效的過濾設(shè)備，其最低限度地阻礙通過該設(shè)備的氣體的流動，并且可以容易地從空氣 流去除細(xì)顆粒物質(zhì)，諸如灰塵和煙霧。
[0031] 最基本的除塵器包括一行細(xì)垂直導(dǎo)線，之后排列一疊（stack)垂直取向的大金屬 平板?？諝饣驓怏w流水平流過導(dǎo)線之間的空間，然后穿過該疊板。
[0032] 用以產(chǎn)生數(shù)kV/cm的強(qiáng)電場的負(fù)電壓被施加于導(dǎo)線和板之間，并且對電極周圍的 氣體進(jìn)行離子化。負(fù)離子流向各板并且給氣流的微粒充電。
[0033] 離子化的微粒跟隨電場移動到接地板。
[0034] 微粒累積在收集板上并形成層。由于靜電壓力，該層不會瓦解。
[0035] BAT單元也可以包括濕式滌氣器。濕式滌氣器表示從煙道氣或從其他氣流去除污 染物的各種設(shè)備。在濕式滌氣器中，通過使用液體噴灑被污染的氣流，通過使被污染的氣 流穿過液體池，或通過某些其它接觸方法，使得被污染的氣流與洗滌液接觸，從而去除污染 物。
[0036] 濕式滌氣器或任何氣體污染控制設(shè)備的設(shè)計(jì)取決于處理?xiàng)l件及所涉及的氣體污 染物的種類。入口氣體特性和灰塵屬性是最重要的。滌氣器可以被設(shè)計(jì)以收集顆粒物質(zhì)和 /或氣態(tài)污染物。濕式滌氣器的多樣性允許其以多種配置被構(gòu)建，所有都被設(shè)計(jì)以提供液體 和被污染的氣體流之間的良好接觸。
[0037] BAT三維空間分布取決于對污染源頭的分布和密度的分析。
[0038] 典型的分布是相鄰的復(fù)雜系統(tǒng)之間的最小距離沿維度（Z)為2米，沿維度（X)或 (y)為10米。
[0039] 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格的動態(tài)范圍有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的約束，尤其是在構(gòu)造特點(diǎn)促成了網(wǎng)格的垂直方 向上（維度Z)。總體上，考慮污染密度(^數(shù)據(jù)的初步集合來計(jì)算網(wǎng)格。
[0040] 我們考慮正態(tài)函數(shù)變換：
[0041]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于環(huán)境修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括： -一或多個復(fù)雜系統(tǒng)（BAT)，適于環(huán)境修復(fù)和污染吸收，與三維空間分布時間相關(guān)并且 互相連接； -中央操作系統(tǒng)（COS)，適于控制所述網(wǎng)絡(luò)以及所述一或多個復(fù)雜系統(tǒng)； 所述復(fù)雜系統(tǒng)被構(gòu)建在一或多個集群中，每個集群包括作為主端的復(fù)雜系統(tǒng)和作為從 端的復(fù)雜系統(tǒng)，每個從端向?qū)?yīng)的主端報(bào)告，每個主端向所述中央操作系統(tǒng)報(bào)告。
2. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中復(fù)雜系統(tǒng)是用于環(huán)境修復(fù)、適于吸收污染的最佳可 用技術(shù)單元（BAT)。
3. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中復(fù)雜系統(tǒng)包括適于對以下進(jìn)行測量的第一測量裝 置： -環(huán)境參數(shù)：溫度、壓力、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向； -流體中碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物、臭氧、甲烷、苯、醇、PAH(多環(huán)芳香烴）、顆粒物 質(zhì)、H2、H2S、碳、氧、硫中的一或多個的密度； -顆粒物質(zhì)直徑的范圍。
4. 如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中復(fù)雜系統(tǒng)包括適于測量下述參數(shù)中的一或多個參數(shù) 的第二測量裝置： 液位；氣體流；液體流；氣體、液體、BAT機(jī)電組件的工作溫度；操作電壓；操作電流；任 何類型、物質(zhì)和數(shù)量的整體能量供應(yīng)；聲波；光波；RFID信號讀數(shù)。
5. -種用于控制如以上任一權(quán)利要求所述的用于環(huán)境修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)的方法，包括： -通過每個單一的從端（S)復(fù)雜系統(tǒng)與其直接對應(yīng)的主端（M)復(fù)雜系統(tǒng)通信； -通過每個單一的主端（M)復(fù)雜系統(tǒng)與所述中央操作系統(tǒng)（COS)通信； -所述中央操作系統(tǒng)（COS)控制每個復(fù)雜系統(tǒng)； -所述中央操作系統(tǒng)（COS)在連續(xù)的基礎(chǔ)上、基于通過復(fù)雜系統(tǒng)傳遞的測量信號，測量 環(huán)境測量結(jié)果和其的調(diào)整、改變或起伏； -所述中央操作系統(tǒng)（COS)存儲由每個復(fù)雜系統(tǒng)接收的所有數(shù)據(jù)； -所述中央操作系統(tǒng)（COS)在線分析由每個復(fù)雜系統(tǒng)接收的所有數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的用于控制用于環(huán)境修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)的方法，其中所述中央操作系統(tǒng) (COS)控制每個復(fù)雜系統(tǒng)包括： -調(diào)節(jié)每個復(fù)雜系統(tǒng)的接通和斷開； -在空氣進(jìn)、空氣出和空氣吞吐量方面來控制復(fù)雜系統(tǒng)的空氣流； -針對每個單一的復(fù)雜系統(tǒng)管理緊急情況； -控制維護(hù)程序。
7. 如權(quán)利要求1所述的用于環(huán)境修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)，其中，通過計(jì)算相鄰復(fù)雜系統(tǒng)之間的距 離Dhk以便將零梯度點(diǎn)（ X(l，y(l，Ztl)處的污染物密度降低為低于目標(biāo)閾值Cthrestold，來確定復(fù) 雜系統(tǒng)（BAT)的所述三維空間分布，：
其中，零梯度點(diǎn)（X(i，yci，Zci)的坐標(biāo)由下式得到：
【專利摘要】一種用于環(huán)境修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)，包括：一或多個復(fù)雜系統(tǒng)(BAT)，適于環(huán)境修復(fù)和污染吸收、與三維空間分布時間相關(guān)并且互相連接；中央操作系統(tǒng)(COS)，適于控制網(wǎng)絡(luò)和所述一或多個復(fù)雜系統(tǒng)；復(fù)雜系統(tǒng)被構(gòu)建在一或多個集群中，每個集群包括作為主端的復(fù)雜系統(tǒng)和作為從端的復(fù)雜系統(tǒng)，每個從端向?qū)?yīng)的主端報(bào)告，每個主端向所述中央操作系統(tǒng)報(bào)告。
【IPC分類】B03C3-68
【公開號】CN104870097
【申請?zhí)枴緾N201380065025
【發(fā)明人】毛羅·特里波迪, 保羅·特里波迪
【申請人】創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)有限責(zé)任公司, 毛羅·特里波迪, 保羅·特里波迪, 朱塞佩·斯潘托
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年11月6日
【公告號】CA2890170A1, EP2916959A1, WO2014072921A1