CN102140879A - 家庭宜居空气质量调整控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种家庭宜居空气质量调整控制装置及方法,针对家居室内空气质量进行调整控制;包括空气质量参数采集单元、实时控制单元、手自双控窗、控制主机、显示单元及输入单元。空气质量参数采集单元包括气体传感器以及气体检测模块,负责实时采集空气质量参数传入控制主机作为报警分析判断的依据;实时控制单元包括实时扫描模块、定时器模块,负责实时监控空气质量参数并根据数据信息进行分析判断实施报警及控制通风;手自双控窗能以手动或自动方式控制窗户,负责在接收到信号时控制通风;控制主机包括支持图形化显示的操作系统、用户操作控制平台以及后台定时扫描服务,确保系统开机状态下实时报警提示以及提供用户对空气质量信息进行操作的交互平台。

Description

家庭宜居空气质量调整控制装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种实时监控室内环境空气质量参数、可供用户进行报警设置并根据 室内环境空气质量参数自动实施报警和通风的家庭宜居空气质量调整控制装置及方法。
背景技术
[0002] 室内环境的空气质量是影响人体健康的一个重要因素,而每个人一般来说都会在 室内停留7个小时以上,即人的一生至少三分之一的时间是在室内度过的,因此室内环境 的空气质量应该受到人们的重视。室内环境中可能会在不经意的情况下引入一些有毒有 害气体,例如煤气泄漏、使用煤炭炉时通风不畅、室内装修等等,这些有毒有害气体可能是 无色无味的,人自身一般较难发觉,特别是在睡觉的情况下更是无法察觉,从而导致人体中 毒,严重时甚至会致人死亡。另外,室内环境中不存在有毒有害气体时,氧气浓度过低、二氧 化碳浓度过高,也同样不适于人生活。
发明内容
[0003] 针对上述问题,本发明涉及的家庭宜居空气质量调整控制装置及方法可依据实时 采集到的室内环境空气质量参数数据,当检测到有毒有害气体时,立即打开窗户进行通风, 并报警通知用户,当检测到有毒有害气体之外的其它空气质量参数达到预设值时,自动判 断是否需要开窗通风和报警。另外,当通风结束,室内环境的空气质量参数符合宜居要求 时,自动停止警报,并关闭窗户停止通风。系统具有智能化、操控简单、移动便捷、成本低的 特点。
[0004] 本发明采取的技术方案是:一种家庭宜居空气质量调整控制装置,其至少包括: 一个实时控制单元,所述单元包含存储器、控制器、运算器及输入输出接口,用于实时接收 空气质量参数采集单元采集的数据信息并分析判断是否符合报警和通风条件,其通过串口 与主机相连;一个控制主机,包含CPU、存储单元、数据接口以及显示输出接口,该控制主机 通过上述各个扩展接口与显示单元、输入单元及空气质量参数采集单元相连接;一个空气 质量参数采集单元,包括气体传感器及气体检测模块,用于实时采集空气质量参数,通过所 述数据接口传入控制主机;一个手自双控窗,用于在接收到相应的信号时,打开窗户进行通 风,或关闭窗户停止通风;一个显示单元,用于显示人机交互的图形界面,通过所述显示输 出接口与控制主机相连;一个输入单元,用于控制人员输入控制信号执行设置操作,通过所 述数据接口或无线连接方式连接控制主机。
[0005] 家庭宜居空气质量调整控制装置的方法,包含步骤:
[0006] 一、由实时控制单元定时监控室内环境空气质量参数;
[0007] 二、在各空气质量参数中发现有毒、有害气体时,直接控制手自双控窗开窗通风, 并控制报警单元进行报警;在无有毒有害气体,而空气质量参数达到设定值时自动启动控 制主机,由控制主机分析数据并控制通风报警,并向用户显示当前空气质量参数和设定的 空气质量参数;并且发现有毒有害气体发出的报警和其它质量参数引发的报警不同,让用户能够分辨当前空气质量危害人体的严重程度;
[0008] 三、在通风完毕,排除有毒有害气体以后或空气质量参数符合宜居要求时,控制手 自双控窗关闭停止通风,同时停止警报。
[0009] 本发明的技术效果是,自动采集室内环境的空气质量数据并判定是否需要进行开 窗通风和报警,在室内空气质量需要调整时发出警报提示用户并及时控制手自双控窗开窗 通风。这为保证室内环境的空气质量始终处于适宜于人体的状态,保持室内人员呼吸方面 的身体健康提供了有效的帮助,并且不用花费太多成本。
附图说明
[0010] 图1是表示本发明的实施例的家庭宜居空气质量调整控制装置的硬件结构图;
[0011] 图2是表示本发明的实施例的家庭宜居空气质量调整控制装置的方法原理图;
具体实施方式
[0012] 为使本发明的特征及优点得到更清楚的了解,以下结合附图,做详细说明如下:
[0013] 如图1所示,描述了本发明的硬件结构图。在图1中,家庭宜居空气质量调整控 制装置硬件包括控制主机1、实时控制单元2、交直流变压降压器3、空气质量参数采集单元 4、显示单元5、红外遥控器6、报警音箱7、串口 8、数据接口 9、音频接口 10、红外遥控接口 11、显示输出接口 12、接口扩展槽13及手自双控窗14,其中:其中空气质量参数采集单元4 实时采集室内环境的空气质量参数(包括对有毒有害气体的检测,如甲醛、一氧化碳、硫化 氢、甲苯、氨、香烟异味,以及氧气浓度、二氧化碳浓度数据)并将数据通过数据接口 9连接 控制主机1 ;实时控制单元2实时监控空气质量参数,从空气质量参数采集单元4中获取数 据并分析判断是否符合通风、报警条件,如果符合通风、报警条件将通过串口 8向控制主机 1发送开机报警信号,并向手自双控窗14发送开窗信号;控制主机1接到报警启动信号时, 启动主机系统显示报警信息并通过报警音箱7播放报警音乐;手自双控窗14接到开窗信号 时,打开窗户进行通风;控制主机1启动后自动运行用户操作平台,用于用户对报警信息进 行设置操作;遥控器6以红外遥控接口与控制主机1实现无线连接,用于用户的控制输入; 输出设备包括显示单元5及报警音箱7,分别通过显示输出接口 12及音频接口 10与控制主 机1连接;接口扩展槽13可用于外接键盘、鼠标作为控制人员输入设备。
[0014] 如图2所示,描述了本发明涉及的家庭宜居空气质量调整控制装置的方法原理 图。在图2中,家庭宜居空气质量调整控制装置的方法分如下几个步骤:
[0015] 步骤SO :空气质量参数采集单元实时采集室内环境的空气质量参数数据,并将采 集到的空气质量参数数据传输给实时控制单元作为分析判断通风报警的依据;
[0016] 步骤Sl :实时监控单元运行服务程序实时扫描,其工作是实时接收空气质量参数 采集单元采集的室内环境空气质量数据并分析判断是否符合开窗通风及报警条件,当检测 到有毒有害气体,或不存在有毒有害气体,但室内空气质量不适宜人呼吸时,立即向手自双 控窗发送开窗通风信号,同时向报警单元发送报警信号,然后向控制主机发送启动信号;当 未检测到有毒有害气体,室内空气质量也未不适宜人呼吸,仅仅是达到设定的报警范围时, 仅向控制主机发送启动信号,有控制主机作进一步控制;
[0017] 步骤S2 :手自双控窗若处于关闭状态,当收到步骤Sl发送来的开窗通风信号时,打开窗户进行通风;报警单元当接收到步骤Sl发送来的报警信号时,进行报警;
[0018] 步骤S3 :控制主机常态处于关机状态,当接收到步骤Sl发送来的启动信号时启 动;
[0019] 步骤S4 :控制主机启动后运行操作系统,本实施例中采用的是裁剪后的Linux操 作系统,操作系统为应用软件运行提供稳定文件操作支持以及图形化显示支持;
[0020] 步骤S5 :操作系统启动后,启动应用程序,同时启动后台空气质量参数采集服务 程序并自动分析判断是否符合通风报警条件;空气质量的数据信息以xml文件形式存储, 存储空气中各种气体成分的基本属性信息、各种有毒有害气体的基本信息以及针对不同的 空气质量状况的改善建议;应用程序在运行过程中对该xml文件进行读写;
[0021] 步骤S6 :从步骤Sl和S5的实时扫描服务中如果发现符合通风报警条件时则启动 后台报警程序,播放报警音乐并列出详细的报警信息,提示用户进行相应的改善空气质量 的行动;
[0022] 步骤S7 :应用程序启动后提供给用户一个前台功能程序,提供报警设置、空气质 量信息查询、空气质量信息数据库浏览、数据导入导出、空气质量实时显示、空气质量改善 建议及系统说明与关闭功能;
[0023] 步骤S8 :当实时监控单元监测到室内环境的空气质量回复到宜居状态时,停止通 风和警报。
[0024] 以上所述的实例对本发明的各个部分的实现方式作了详细的说明。但是本发明的 具体实现形式并不局限于此,对于技术领域的一般技术人员来说,在不背离本发明所述方 法的精神和权利要求范围的情况下,对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范 围之内。

Claims (10)

1. 一种家庭宜居空气质量调整控制装置,其特征在于至少包括:一个用于实时接收空气质量数据信息并分析判断是否符合报警条件的实时控制单元, 其包含存储器、控制器、运算器及输入输出接口 ;一个控制主机,包含CPU、存储单元、数据接口以及显示输出接口,该控制主机通过串口 与该实时控制单元相连;一个用于实时采集室内环境的空气质量参数的空气质量参数采集单元,该空气质量参 数采集单元与该控制主机相连,并通过数据接口将实时采集的室内环境的空气质量参数传 递给该控制主机;一个手自双控窗,包括带有电机的窗体和遥控器,在接收到信号时,该手自双控窗能够 打开窗户进行通风,或关闭窗户停止通风;一个用于显示人机交互的图形界面的显示单元,通过所述显示输出接口与控制主机相连;一个用于输入控制信号执行设置操作的输入单元,通过所述数据接口或无线连接方式 连接该控制主机。
2.如权利要求1所述的家庭宜居空气质量调整控制装置,其特征在于:所述的空气质 量参数采集单元包括气体传感器和气体检测模块。
3.如权利要求1或2所述的家庭宜居空气质量调整控制装置,其特征在于:另包含一 个报警单元,其通过数据接口连接所述控制主机或直接内置于控制主机;该报警单元为一 个音频报警装置及/或一个能向便携通信终端发送提醒信息的发射装置。
4.如权利要求1任一项所述的家庭宜居空气质量调整控制装置,其特征在于:该手自 双控窗在接收到全开窗信号时,将窗户打开到全开位置进行通风;在接收到半开窗信号时, 将窗户打开到半开位置进行通风;在接收到关窗信号时,关闭窗户停止通风。
5.如权利要求1-4任一项所述的家庭宜居空气质量调整控制装置,其特征在于:该实 时控制单元实时接收分析空气质量参数采集单元所采集的数据信息,当检测到室内空气中 存在有毒、有害气体时,直接向手自双控窗发出全开窗信号,开窗通风,同时控制报警单元 进行报警;当检测到空气质量不在预设范围内时(无有毒有害气体时),将空气质量参数信 息提供给控制主机,由控制主机分析数据并控制通风报警。
6. 一种使用权利要求1-5任一项所述装置的家庭宜居空气质量调整控制方法,其特征 在于包含步骤:一、由实时控制单元定时监控室内环境空气质量参数;二、在各空气质量参数中发现有毒、有害气体时,直接控制手自双控窗开窗通风,并控 制报警单元进行报警;在无有毒有害气体,而空气质量参数达到设定值时自动启动控制主 机,由控制主机分析数据并控制通风报警,并向用户显示控制主机提供的参考信息;并且发 现有毒有害气体发出的报警和其它质量参数引发的报警不同,让用户能够分辨当前空气质 量危害人体的严重程度;三、在通风完毕,排除有毒有害气体以后或空气质量参数符合宜居要求时,控制手自双 控窗关闭停止通风,同时停止报警。
7.如权利要求6所述的家庭宜居空气质量调整控制方法,其特征在于:所述的室内环 境空气质量参数包括对有毒有害气体的检测以及氧气浓度及/或二氧化碳浓度数据。
8.如权利要求6所述的家庭宜居空气质量调整控制方法,其特征在于:所述的控制主 机具有用户操作平台,其包括宜居空气质量查询、报警设置及数据库导入导出部分。
9.如权利要求6所述的家庭宜居空气质量调整控制方法,其特征在于:所述的非有毒 有害气体的质量参数范围设定值由控制主机所带的用户操作平台输入。
10.如权利要求6-10任一项所述的家庭宜居空气质量调整控制方法,其特征在于:所 述的报警包括启动主机显示报警信息、播放报警音乐或向便携通信终端发送提醒信息。
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