CN104374061A - 一种卫生间通风控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种卫生间通风控制系统，用于对换气扇的启闭进行控制，所述换气扇连接电路包括顺序连接的电源、开关和换气扇；所述控制系统包括控制器及分别与之连接的气体传感器、湿度传感器和红外传感器，所述气体传感器、湿度传感器和红外传感器分别感测卫生间内的气味数据、湿度数据和红外数据，并将数据送入控制器，所述控制器根据前述数据控制开关闭合或断开。此种控制系统可实现灵活控制，更加人性化，更具实用性。

Description

一种卫生间通风控制系统

技术领域

本发明属于检测及控制领域，特别涉及一种用于提高卫生间通风效率的控制系统。

背景技术

卫生间由于其特殊的用途，经常会发出异味，空气浑浊，对人体健康非常有害，为了克服卫生间存在的问题，通常采用的方式是在卫生间内放置空气清新剂、除臭剂等化工产品，空气清新剂又称“环境香水”，是由乙醇、香精、去离子水等成分组成的物质，通过加入少量药剂，利用化学反应达到除臭目的，使用强烈的芳香物质隐蔽臭气，因此，通常使用的空气清新剂并不能将室内的异味清除，而仅仅是使用一种讨人喜欢的香型将异味掩盖，长期使用会造成二次污染，危害人体的健康；除臭剂是一种芳香型碳氢化合物，它既有强烈的挥发性，还具有一定的毒性，因此对人体的伤害更是直接而严重。

相比使用化工产品，目前常用的去味方法是安装换气扇，当前通常使用的换气扇有三种工作方式：排出式、吸入式和并用式，排出式是由自然进气口进入空气，通过换气扇排出污浊空气；吸入式是通过换气扇吸入新鲜空气，从自然排气口排出污浊空气；并用式是吸气与排气均由换气扇完成，又称通风扇。目前换气扇广泛应用于家庭及公共场所，其控制方式都是通过人工实现开启或关闭，这样就存在着一些问题：若忘记开启，则卫生间内空气污浊，若忘记关闭，就会造成电能的浪费，缩短换气扇的使用寿命，同时由于换气扇工作时噪声很大，非常影响人们的心情。特别是设置在公共场所的卫生间，为了保证环境卫生，换气扇通常全天开放，非常浪费。

另一方面，卫生间总是存在大量的水汽，特别是家庭中的卫生间与浴室设置在一起，洗浴时产生大量的水汽，造成空气中湿度增大，若长期湿度较大，容易滋生细菌，不利于人体健康。

针对目前换气扇在开关控制中存在的问题，人们提出了多种解决方案，如中国专利申请号201210128030.1、名称“一种卫生间抽风机”提出通过设置气味感应器和湿度传感器，时刻检测卫生间内的气味和湿度，当空气中的气味值或湿度值达到开启值时，控制抽风机工作，低于开启值时控制抽风机停止工作；中国专利申请号201410030961.7、名称“一种卫生间自动通风系统”也提出一种相似的方案，在此不再赘述。

尽管以上技术方案能够在一定程度上实现对通风设施的灵活控制，但显然没有考虑到人性化的方面，换气扇的控制最终离不开人工的控制，而且当有人在使用卫生间后，通常不会忘记在离开时开启换气扇，特别的，在有人使用卫生间时，换气的过程会产生气流，会使人感觉寒凉，这种情况在冬天使用浴室时尤为明显，换气过程中带走了大量水蒸气，降低温度，很容易使人着凉，因此以上技术方案仍有待改进。

通过以上分析，现有的卫生间通风控制系统并不能很好地实现理想的效果，有待改进。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种卫生间通风控制系统，其可实现灵活控制，更加人性化，更具实用性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种卫生间通风控制系统，用于对换气扇的启闭进行控制，所述换气扇连接电路包括顺序连接的电源、开关和换气扇；所述控制系统包括控制器及分别与之连接的气体传感器、湿度传感器和红外传感器，所述气体传感器、湿度传感器和红外传感器分别感测卫生间内的气味数据、湿度数据和红外数据，并将数据送入控制器，所述控制器根据前述数据控制开关闭合或断开。

上述控制器包括顺序连接的A/D转换电路、判断电路和控制电路，所述A/D转换电路的输入端分别连接气体传感器、湿度传感器和红外传感器，分别将其感测的数据进行A/D转换后，送入判断电路进行判断；所述判断电路包括3个比较器、一个非门、一个或门和一个与门，其中，第一至第三比较器分别存储红外数据阈值、气味数据阈值和湿度数据阈值；所述第一比较器的输入端连接进行A/D转换后的红外数据，输出端连接与门的第一输入端；第二比较器的输入端连接进行A/D转换后的气味数据，输出端连接或门的第一输入端；第三比较器的输入端连接进行A/D转换后的湿度数据，输出端连接或门的第二输入端；所述或门的输出端连接与门的第二输入端，与门的输出端则连接控制电路的输入端，而控制电路的输出端连接开关。

上述比较器采用LM324。

上述气体传感器采用金属氧化物型气体传感器。

上述湿度传感器采用陶瓷湿度传感器。

上述红外传感器采用热型红外传感器。

采用上述方案后，本发明通过增加设置红外传感器，增加了人的活动对换气扇控制的影响，可实现灵活控制，更加人性化，更具实用性。

附图说明

图1是本发明的整体架构图；

图2是本发明中判断电路的实现电路图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明提供一种卫生间通风控制系统，用于对现有的换气扇进行改进，对其是否开启进行自动控制，现有的换气扇连接电路如图1所示，所述换气扇经由开关连接电源，实现人工开启和关闭，此为现有结构，不再赘述。

如图1所示，本发明的改进点在于，所述控制系统包括控制器、气体传感器、湿度传感器和红外传感器，下面分别介绍。

所述气体传感器采用金属氧化物型气体传感器，可安装于卫生间的顶部或墙壁上，用于实时感测卫生间内的气味，并将数据送入控制器。

所述湿度传感器可采用电阻式或电容式，在本实施例中，采用陶瓷湿度传感器，所述湿度传感器可安装于卫生间的顶部或墙壁上，用于实时感测卫生间内的空气湿度，并将数据送入控制器。

所述红外传感器采用热型红外传感器，可安装于卫生间的墙壁上，用于感测卫生间内是否有人活动，并将感测结果送入控制器。

所述控制器分别接收前述气体传感器感测的气味数据、湿度传感器感测的湿度数据和红外传感器感测的红外数据，并分别将所述数据与阈值进行比较分析，判断是否需要对换气扇进行控制，具体的判断原理是，分别针对气味数据、湿度数据和红外数据设置阈值，通过判断感测的数据与各阈值的大小，从而得出控制命令，首先判断红外数据与阈值的大小，当红外数据高于阈值，表示此时卫生间有人活动，则控制器不输出控制指令，由人工控制，当红外数据低于阈值，表示此时卫生间无人活动，则继续比较气味数据与湿度数据，只要其中之一高于阈值，则启动换气扇，若气味数据与湿度数据均低于阈值，则关闭换气扇。本发明不仅适用于始终无人的情况，对于忘记关闭或打开换气扇的情况同样适用，例如，当有人打开换气扇后，忘记关闭就出门，则控制器在感测到卫生间内无人的情况下，同时气味数据与湿度数据均低于阈值，换气扇已经没有必要继续工作，则可以控制换气扇关闭，从而节省能源，既能实现现有通风控制系统的功能，更能具有人性化。

在本实施例中，控制器包括顺序连接的A/D转换电路、判断电路和控制电路，结合图2所示，所述A/D转换电路的输入端分别连接气体传感器、湿度传感器和红外传感器，分别将其感测的数据进行A/D转换后，送入判断电路进行判断；所述判断电路包括3个比较器D1-D3、一个非门D4、一个或门D5和一个与门D6，其中，第一比较器D1的参考值设置为红外数据阈值，其输入端连接进行A/D转换后的红外数据，而第一比较器D1的输出端连接与门D6的第一输入端；第二比较器D2的参考值设置为气味数据阈值，其输入端连接进行A/D转换后的气味数据，而第二比较器D2的输出端连接或门D5的第一输入端；第三比较器D3的参考值设置为湿度浓度阈值，其输入端连接进行A/D转换后的湿度数据，而第三比较器D3的输出端连接或门D5的第二输入端；所述或门D5的输出端连接与门D6的第二输入端，与门D6的输出端则连接控制电路的输入端，而控制电路的输出端连接开关，若控制电路接收到高电平，则控制开关闭合，若控制电路接收到低电平，则控制开关断开。其中，比较器可采用LM324。

结合图2，其真值表如表1所示，其中，分别以D1-D6表示与其对应的输出信号。

表1

D1	D2	D3	D4	D5	D6
						1	X	X	0	X	0
0	0	0	1	0	0
						0	0	1	1	1	1
0	1	0	1	1	1
						0	1	1	1	1	1

由表1可以看出，一旦卫生间中有人活动，则控制器不会有所动作，而使换气扇维持当前的工作状态；在卫生间中无人的情况下，只要气味数据或湿度数据有一个超过设定阈值，若此时换气扇处于工作状态，则维持继续工作，若此时换气扇没有工作，则控制器启动换气扇，直至气味数据与湿度数据均低于阈值，关闭换气扇。本发明充分考虑了换气扇工作对人活动的影响，以人的控制为主，自动控制为辅的控制思路，使得应用起来更加人性化，更加合理。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种卫生间通风控制系统，用于对换气扇的启闭进行控制，所述换气扇连接电路包括顺序连接的电源、开关和换气扇；其特征在于：所述控制系统包括控制器及分别与之连接的气体传感器、湿度传感器和红外传感器，所述气体传感器、湿度传感器和红外传感器分别感测卫生间内的气味数据、湿度数据和红外数据，并将数据送入控制器，所述控制器根据前述数据控制开关闭合或断开。

2.如权利要求1所述的一种卫生间通风控制系统，其特征在于：所述控制器包括顺序连接的A/D转换电路、判断电路和控制电路，所述A/D转换电路的输入端分别连接气体传感器、湿度传感器和红外传感器，分别将其感测的数据进行A/D转换后，送入判断电路进行判断；所述判断电路包括3个比较器、一个非门、一个或门和一个与门，其中，第一至第三比较器分别存储红外数据阈值、气味数据阈值和湿度数据阈值；所述第一比较器的输入端连接进行A/D转换后的红外数据，输出端连接与门的第一输入端；第二比较器的输入端连接进行A/D转换后的气味数据，输出端连接或门的第一输入端；第三比较器的输入端连接进行A/D转换后的湿度数据，输出端连接或门的第二输入端；所述或门的输出端连接与门的第二输入端，与门的输出端则连接控制电路的输入端，而控制电路的输出端连接开关。

3.如权利要求2所述的一种卫生间通风控制系统，其特征在于：所述比较器采用LM324。

4.如权利要求1所述的一种卫生间通风控制系统，其特征在于：所述气体传感器采用金属氧化物型气体传感器。

5.如权利要求1所述的一种卫生间通风控制系统，其特征在于：所述湿度传感器采用陶瓷湿度传感器。

6.如权利要求1所述的一种卫生间通风控制系统，其特征在于：所述红外传感器采用热型红外传感器。