CN104566759B - 智能通风装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种智能通风装置，包括：放置于建筑物室内的气体浓度传感器和ARM处理器，安装于建筑物外墙的电动密封门；气体浓度传感器与ARM处理器连接，ARM处理器与电动密封门连接；气体浓度传感器用于检测室内有毒有害气体浓度；ARM处理器用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，控制电动密封门开启；电动密封门开启时室内与室外通风；电动密封门安装于一箱体的室内一侧和/或室外一侧；箱体上设有弹簧、电机和拉绳；电机控制电动密封门开启或关闭，弹簧向电动密封门提供开启或关闭时所需的弹力，拉绳向电动密封门提供开启或关闭时所需的拉力。本发明智能化程度较高，控制精度较高，稳定性良好。

Description

智能通风装置
技术领域
本发明涉及通风技术领域，尤其涉及智能通风装置。
背景技术
目前，随着人们环保和健康意识的提高，人们对工作场所和家居的环境安全和空气质量都比较关注。在一些水电煤气密集或有特殊安全要求的密闭场所，如客厅、卧室、厨房、宾馆酒店和食堂的大型厨房、储藏室、车库、化学实验室等。在通风效果不佳的情况下，燃烧不充分以及室内装饰产生的空气污染物浓度会增加，空气污染的现象时有发生，不仅容易滋生细菌，产生霉变，还会使室内人员经常出现呼吸困难、头痛、干咳、头晕恶心、皮肤干燥、注意力不集中和对气味敏感等症状，甚至会发生一氧化碳中毒和煤气爆炸，危及生命和财产安全。目前，为了满足人们对室内空气环境质量、舒适度和安全性的要求，某些易受到污染的场所设置了通风设备，但是现有通风设备一般采用人工控制，存在智能化程度较低的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种智能通风装置，用以提高通风设备的智能化程度，该智能通风装置包括：
放置于建筑物室内的气体浓度传感器和ARM(Advanced RISC Machine，高级精简指令集机器)处理器，安装于建筑物外墙的电动密封门；气体浓度传感器与ARM处理器连接，ARM处理器与电动密封门连接；
气体浓度传感器用于检测室内有毒有害气体浓度；ARM处理器用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，控制电动密封门开启；电动密封门开启时室内与室外通风；
电动密封门安装于一箱体的室内一侧和/或室外一侧；箱体上设有弹簧、电机和拉绳；电机控制电动密封门开启或关闭，弹簧向电动密封门提供开启或关闭时所需的弹力，拉绳向电动密封门提供开启或关闭时所需的拉力；
电动密封门室内一侧和/或室外一侧安装有保温密封材料；和/或，箱体室外一侧安装有防雨罩；
当一个电动密封门安装于箱体的室内一侧或室外一侧，箱体上的一个电机通过缠绕一根拉绳，产生一个电动密封门开启或关闭时所需的拉力；
当箱体的室内一侧和室外一侧均安装有电动密封门，箱体上的一个电机通过缠绕两根拉绳，产生两个电动密封门开启或关闭时所需的拉力。
一个实施例中，所述的智能通风装置还包括：
安装于建筑物外墙、与ARM处理器连接的排风机；
ARM处理器还用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，控制排风机开启；排风机开启时室内向室外排出有毒有害气体。
一个实施例中，所述的智能通风装置还包括：
与ARM处理器连接的报警装置；
ARM处理器还用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第二阈值时，控制报警装置发出报警。
一个实施例中，报警装置包括蜂鸣器和/或报警灯。
一个实施例中，所述的智能通风装置还包括：
与ARM处理器连接的通信电路和/或接口电路；
ARM处理器还用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第三阈值时，控制通信电路发出报警；接收并处理经通信电路传送的遥控指令；通过接口电路进行数据收发；所述通信电路包括GPRS通信电路和/或WiFi通信电路；所述接口电路包括USB接口电路。
一个实施例中，ARM处理器具体用于：
控制GPRS通信电路以短消息、语音电话和发送报警数据的方式之一或组合发出报警；
控制WiFi通信电路以发送报警数据的形式发出报警。
一个实施例中，GPRS通信电路以语音电话的方式发出报警时，还播报所述智能通风装置所处位置的地址。
一个实施例中，所述的智能通风装置还包括：
与ARM处理器连接的锂离子电池。
本发明实施例的智能通风装置中，ARM处理器在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，自动控制电动密封门开启，使室内与室外实现通风，排除室内有毒有害气体，智能化程度较高，控制精度较高，稳定性良好；能够使室内人员减少吸入有毒有害气体，从而避免中毒，确保生命和财产安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中智能通风装置的结构示意图；
图2、图3、图4为本发明实施例中电动密封门的示意图；
图5为本发明实施例中排风机的示意图；
图6为本发明实施例中智能通风装置的具体实例图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1为本发明实施例中智能通风装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例中智能通风装置可以包括：
放置于建筑物室内的气体浓度传感器11和ARM处理器12，安装于建筑物外墙的电动密封门13；气体浓度传感器与ARM处理器连接，ARM处理器与电动密封门连接；
气体浓度传感器用于检测室内有毒有害气体浓度；ARM处理器用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，控制电动密封门开启；电动密封门开启时室内与室外通风。
其中，ARM处理器在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，自动控制电动密封门开启，使室内与室外实现通风，排除室内有毒有害气体，在整个控制过程中智能通风装置全自动运行，智能化程度较高，控制精度较高，稳定性良好；能够使室内人员减少吸入有毒有害气体，从而避免中毒，确保生命和财产安全。
气体浓度传感器可以采用模块化设计，根据需求自由组合，可以扩展多种有毒有害气体浓度的检测模块，增加装置的检测范围。例如，气体浓度传感器可以包括多种类型，如一氧化碳传感器、甲醛传感器、天然气传感器、硫化氢传感器等。
本发明实施例中的建筑物是具备外墙而相对封闭的空间，可以是整栋建筑物，也可以是一栋建筑物内部的某一房间，例如某一居民楼中一住户家中的厨房、储藏室，某一学校教学楼中一化学实验室等场所。对于整栋建筑物而言，该建筑物外墙是该整栋建筑物的外墙；对于一栋建筑物内部的某一房间而言，该建筑物外墙是该房间的外墙。
图2-4为本发明实施例中电动密封门的示意图。如图2-4所示，电动密封门可以安装于一箱体的室内一侧，也可以安装于箱体的室外一侧；或者，在箱体的室内一侧和室外一侧均安装电动密封门。箱体可以安装于建筑物外墙的墙体上，也可以安装于建筑物外墙的门窗上。箱体上设有弹簧1、电机2和拉绳3；电机控制电动密封门开启或关闭，弹簧向电动密封门提供开启或关闭时所需的弹力，拉绳向电动密封门提供开启或关闭时所需的拉力。其中，电机可以是直流电机。电动密封门室内一侧和/或室外一侧可以安装保温密封材料4，克服传统通风设备密封不良的问题，增加保温、防尘和防盗的功能。箱体室外一侧可以安装防雨罩，增加防雨的功能。例如，智能通风装置可以是室内一侧和室外一侧均安装电动密封门，室外一侧安装防雨罩。这样可使电动密封门关闭时完全密封，防止室外空气、雨水、灰尘等进入室内，并且防止箱体结露。
实施例中，一个或两个电动密封门由弹簧、电机、拉绳组合装置控制，弹簧安装在电动密封门的转轴上，电动密封门开启时由弹簧的弹力将气门弹开，利用限位开关和拉绳的长度来控制气门开启的角度。关闭一个电动密封门时可以由一个电机缠绕一根拉绳产生的拉力闭合；同步关闭两个电动密封门时可以由一个电机通过两根拉绳的同时正绕、反绕产生的拉力闭合。电机、拉绳组合装置可以安装在箱体内部，电动密封门关闭时完全隐藏在箱体内部，密封性能可靠。此种结构具有体积小、功耗低、且可以控制电动密封门开启角度以及适应环境温度能力强的优势。
实施例中，智能通风装置还可以包括：安装于建筑物外墙、与ARM处理器连接的排风机；ARM处理器还可以用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，控制排风机开启；排风机开启时室内向室外排出有毒有害气体。这样，在有毒有害气体浓度超过第一阈值时迅速自动打开电动密封门并排风，可以加快有毒有害气体从室内排出的速度，提高通风效果。如图5所示，排风机5也可以安装于箱体上。排风机可以是大风量风机。
实施例中，智能通风装置还可以包括：与ARM处理器连接的报警装置；ARM处理器还可以用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第二阈值时，控制报警装置发出报警。其中报警装置可以包括蜂鸣器和/或报警灯。例如可以采用LED报警灯实现报警。
实施例中，智能通风装置还可以进行远程报警，使险情快速告知相关人员；为此，智能通风装置还可以包括：与ARM处理器连接的通信电路；ARM处理器还可以用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第三阈值时，控制通信电路发出报警。
通信电路可以包括GPRS通信电路和/或WiFi通信电路。ARM处理器可以控制GPRS通信电路以短消息、语音电话和发送报警数据等方式之一或组合发出报警。例如可以同时通过拨打语音电话、发送报警短消息和发送GPRS报警数据包三种方式远程报警。在进行语音拨号报警时可以语音播报智能通风装置所处位置的地址，例如门牌号码等，方便施救人员定位，尤其方便失去语言能力的人报警。ARM处理器也可以控制WiFi通信电路以发送报警数据等形式发出报警。例如可以通过Wi-Fi无线网络上传报警信息。ARM处理器可以运行智能控制算法，根据有毒有害气体浓度执行不同的动作。
例如，当检测到低浓度的有毒有害气体(超过第一阈值)时打开电动密封门并进行强排风，浓度继续升高时(超过第二阈值，第二阈值大于第一阈值)蜂鸣报警，浓度仍然继续升高时(超过第三阈值，第三阈值大于第二阈值)向指定电话发送报警短消息并拨打语音报警电话。可见，本发明实施例的智能通风装置具备多种通信功能，可以通过短消息形式发送报警信息，将险情及时发送到预先设定的手机号码中，当判定危险等级提升时，可以拨打预留的报警电话号码，并且在电话接通后可以语音播报自身所处位置和门牌号码，便于救助人员迅速及时到达现场。
ARM处理器还可以接收并处理经通信电路传送的遥控指令。例如，相关人员可以发送遥控电动密封门开启的短消息，该短消息由GPRS通信电路接收后，传送给ARM处理器，ARM处理器根据该短消息控制电动密封门开启。又如，可以通过Wi-Fi网络接收遥控指令。在无险情的情况下，智能通风装置可以通过短消息接收遥控指令，相关人员可以通过任意手机发送相关命令短消息，便可接收到智能通风装置的反馈信息，包括查询室内各种气体浓度传感器的输出值等，也可以通过短消息遥控智能通风装置打开密封气门并进行通风。
实施例中，智能通风装置还可以包括接口电路，ARM处理器可以通过接口电路进行数据收发。例如可以通过通口电路向其它设备传送有毒有害气体浓度数据，有关智能化控制的过程和结果数据等。ARM处理器也可以接收并处理经接口电路传送的遥控指令。接口电路例如可以是USB接口电路。
实施例中，为了避免智能通风装置在断电情况下失去功能，保证安全，智能通风装置还可以包括与ARM处理器连接的锂离子电池。这样，在智能通风装置外接电源断电的情况下，可以由锂离子电池供电，使智能通风装置持续工作，提高可靠性。
图6为本发明实施例中智能通风装置的具体实例图。如图6所示，本例中，智能通风装置包括气体浓度传感器11、ARM处理器12、电动密封门13、排风机62、蜂鸣器63、LED报警灯64、GPRS通信电路65、WiFi通信电路66和USB接口电路67。图6中还示出了系统电源68和传感器信号调理电路61。工频220V交流电经过变换后(系统电源)与ARM处理器、气体浓度传感器、传感器信号调理电路、电动密封门、GPRS通信电路、WiFi通信电路以及USB接口电路等相连，为其提供电量，同时为排风机提供电能。气体浓度传感器与传感器信号调理电路相连，变换后的传感器信号作为信号的输入部分，LED报警灯、蜂鸣器、电动密封门、排风机与ARM处理器相连，作为信号输出和控制部分，GPRS通信电路、WiFi通信电路以及USB接口电路与ARM处理器相连，作为通信部分。
传感器信号调理电路具有多路输入接口，可以选装一种或多种气体浓度传感器，各种气体浓度传感器的输出信号经过传感器信号调理电路处理，转变为适当的电信号，被ARM处理器通过AD转换器实时采样，ARM处理器再运行智能控制算法，根据有毒有害气体浓度执行不同等级的报警动作，可以控制电动密封门打开并进行强排风，也可以通过GPRS通信电路进行语音拨号报警、发送报警短消息以及上传报警数据等动作。
综上所述，本发明实施例的智能通风装置结构简单可靠、防雨、防灰尘以及保温能力强，能全自动控制，运行智能控制算法，并具备远程报警功能，克服现有通风设备智能化程度低，无法自动控制以及远程报警等不足，提高控制精度和可靠性，并且在停电情况下仍然可以发挥作用。
本发明实施例的智能通风装置可以用于家庭、宾馆酒店和食堂的大型厨房、储藏室、车库、化学实验室等场所。实施例中，也可以将本发明实施例的智能通风装置称为“智能安全报警排气窗”。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能通风装置，其特征在于，包括：
放置于建筑物室内的气体浓度传感器和高级精简指令集机器ARM处理器，安装于建筑物外墙的电动密封门；气体浓度传感器与ARM处理器连接，ARM处理器与电动密封门连接；
气体浓度传感器用于检测室内有毒有害气体浓度；ARM处理器用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，控制电动密封门开启；电动密封门开启时室内与室外通风；
电动密封门安装于一箱体的室内一侧和/或室外一侧；箱体上设有弹簧、电机和拉绳；电机控制电动密封门开启或关闭，弹簧向电动密封门提供开启或关闭时所需的弹力，拉绳向电动密封门提供开启或关闭时所需的拉力；
电动密封门室内一侧和/或室外一侧安装有保温密封材料；和/或，箱体室外一侧安装有防雨罩；
当一个电动密封门安装于箱体的室内一侧或室外一侧，箱体上的一个电机通过缠绕一根拉绳，产生一个电动密封门开启或关闭时所需的拉力；
当箱体的室内一侧和室外一侧均安装有电动密封门，箱体上的一个电机通过缠绕两根拉绳，产生两个电动密封门开启或关闭时所需的拉力。
2.如权利要求1所述的智能通风装置，其特征在于，还包括：
安装于建筑物外墙、与ARM处理器连接的排风机；
ARM处理器还用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第一阈值时，控制排风机开启；排风机开启时室内向室外排出有毒有害气体。
3.如权利要求1所述的智能通风装置，其特征在于，还包括：
与ARM处理器连接的报警装置；
ARM处理器还用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第二阈值时，控制报警装置发出报警。
4.如权利要求1所述的智能通风装置，其特征在于，报警装置包括蜂鸣器和/或报警灯。
5.如权利要求4所述的智能通风装置，其特征在于，还包括：
与ARM处理器连接的通信电路和/或接口电路；
ARM处理器还用于在气体浓度传感器检测到的有毒有害气体浓度超过第三阈值时，控制通信电路发出报警；接收并处理经通信电路传送的遥控指令；通过接口电路进行数据收发；所述通信电路包括GPRS通信电路和/或WiFi通信电路；所述接口电路包括USB接口电路。
6.如权利要求5所述的智能通风装置，其特征在于，ARM处理器具体用于：
控制GPRS通信电路以短消息、语音电话和发送报警数据的方式之一或组合发出报警；
控制WiFi通信电路以发送报警数据的形式发出报警。
7.如权利要求6所述的智能通风装置，其特征在于，GPRS通信电路以语音电话的方式发出报警时，还播报所述智能通风装置所处位置的地址。
8.如权利要求1所述的智能通风装置，其特征在于，还包括：
与ARM处理器连接的锂离子电池。
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