CN106227046A - 家居环境智能监测与控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的是一种家居环境智能监测与控制系统，其特征是包括环境指标监控传感器、远程视频柜员机、环境指标改善设备、网关、智能终端、CMOS服务器、CMS云端管理平台、终端服务器；其中，环境指标监控传感器通过网关与远程视频柜员机、智能终端、CMS云端管理平台连接并实现信息交换，智能终端连接并控制环境指标改善设备，CMS云端管理平台集成CMOS服务器和终端服务器。本发明的优点：1）该系统体积小，安装方便，使用简单，低辐射、稳定可靠，应用范围广，可效地监测与控制室内空气与环境品质；2）有利于创造健康美好的住居生活环境，也可适用于办公室应用。3）用户端技术透明，且使用和维护极简、维护和升级成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种家居环境智能监测与控制控系统，属于环境监控系统领域。
背景技术
随着人民生活水平的提高和对环境问题及健康问题的日益重视，环境品质状况受到越来越多的关注，现代人约90%的时间在室内度过，室内空气质量等环境因素对人体健康的影响尤为显著。在我国，随着社会的发展和人民生活水平的提高，由于散发气态污染物的建材、装饰装修材料，家居、家电和日用化学品的大量使用，强调建筑节能导致建筑密封性增强和新风量减少、厨房和卫生间气流组织的不合理以及室外空气污染等因素，使建筑室内空气污染问题更加严重。室内空气品质受到多方面的影响和污染，从其性质来讲可分三大类：第一类是化学性污染，主要来自大气、房屋装修和工业制品，其成分主要是HCOC（甲醛）、VOCs（挥发性的有机物，如：甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、甲苯二异氰酸酯等）和无机化合物（如：NH3、CO、CO2等）；第二类是物理性污染的，包括不适当的温度、湿度环境 、悬浮颗粒（灰尘）、烟雾等；第三大类是生物性污染，主要有蚊子、苍蝇、螨虫、细菌等。目前一般的智能家居系统主要着重于安全性及便利性（如：门禁、保全、情境、电器控制等），有通过移动终端对白色家电的调控，也有通过网络实施定位监控、视频监控、温湿度监控，市场尚未见家居环境综合质量的监测和控制的智能家居系统。
发明内容
本发明是一种家居环境智能监测与控制控系统，其目的旨在要建构一个完整的适用于室内空气质量和光温调控的家居环境智能监控系统。
本发明的技术解决方案：家居环境智能监测与控制系统，其机构包括环境指标监控传感器、远程视频柜员机、环境指标改善设备、网关、智能终端、CMOS服务器、CMS云端管理平台、终端服务器；其中，环境指标监控传感器通过网关与远程视频柜员机、智能终端、CMS云端管理平台连接并实现信息交换，智能终端连接并控制环境指标改善设备，CMS云端管理平台集成CMOS服务器和终端服务器；
家居环境智能监测与控制系统，其工作方法包括以下步骤：
（1）、通过环境指标监控传感器将环境指标搜集后统一传输到网关接收处理；
（2）、GW网关将处理后的环境指标汇集到远程视频柜员机；
（3）、远程视频柜员机根据预设指标控制系统，透过GW网关输出联动讯号到所需控制的智能终端；
（4）、智能终端根据预设指标控制系统调控各类环境调节设备自动运作达到智能调节家居环境质量的目的；
（5）、通过终端服务器对室内环境质量进行监控和场景控制，通过云网络及云计算技术搜集大数据进行智能分析，并将优化结果自动更新到智能终端以实现系统无缝升级。
本发明的优点：
1）该系统检测装置均为壁挂产品，体积细小，安装方便，使用简单，低辐射、稳定可靠，应用范围广，整合监视IP Cam等功能，可通过移动终端APP管理，实现远程监测与控制，实时有效地监测与控制室内空气与环境品质；
2）本系统有通讯记录、影音储存等功能，可为家具环境管理提供数据服务，有利于创造健康美好的住居生活环境，也可适用于办公室应用；
3）用户端技术透明，且使用和维护极简、维护和升级成本低。
附图说明
附图1 是家居环境智能监测与控制控系统结构架构图。
附图2 是家居环境智能监测与控制系统网络拓扑图。
具体实施方式
对照附图，家居环境智能监测与控制系统，其机构包括环境指标监控传感器、远程视频柜员机、环境指标改善设备、网关、智能终端、CMOS服务器、CMS云端管理平台、终端服务器；其中，环境指标监控传感器通过网关与远程视频柜员机、智能终端、CMS云端管理平台连接并实现信息交换，智能终端连接并控制环境指标改善设备，CMS云端管理平台集成CMOS服务器和终端服务器。
所述的环境指标改善设备是室内新风换气系统、净化过滤器、温湿度空调、负离子发生设备、照明设备、有害化学物质抑制（消减或吸附等）设备中的一种或多种。
家居环境智能监测与控制系统,其工作方法包括以下步骤：
（1）、通过环境指标监控传感器将环境指标搜集后统一传输到网关接收处理；
（2）、GW网关将处理后的环境指标汇集到远程视频柜员机；
（3）、远程视频柜员机根据预设指标控制系统，透过GW网关输出联动讯号到所需控制的智能终端；
（4）、智能终端根据预设指标控制系统调控各类环境调节设备自动运作达到智能调节家居环境质量的目的；
（5）、通过终端服务器对室内环境质量进行监控和场景控制，通过云网络及云计算技术搜集大数据进行智能分析，并将优化结果自动更新到智能终端以实现系统无缝升级。
所述的环境指标监控传感器是室内气体传感器、室内照度传感器中的一个或两个；环境指标监控传感器将环境指标搜集后统一传输到GW网关接收处理，具体方法如下：
所述室内气体传感器设置为CO气体传感器、CO2气体传感器、HCHO气体传感器、VOC气体传感器、 PM2.5气体传感器、温度气体传感器、湿度气体传感器中的一种或多种, 每种室内气体传感器由敏感组件和转换组件组成，敏感组件探测、感受到外界的环境指标信号、将感受到的模拟信号，经由程序运算转换为数位讯号以ZigBee HA/ZLL协议模块传输到网关接收处理；
所述室内照度传感器由光电效应元件和转换组件组成，根据实时采集的可见光照度大小转换成电信号，并以ZigBee HA/ZLL协议模块传输到网关接收处理。
所述的步骤（3）具体过程为：GW网关先将处理后的环境指标透过线路传输到远程视频柜员机，并以数字模式显示在屏幕上，透过VTM程序与接口设定上下容许值，并在讯号达到上下限容许值（标准区间值）时通过ZigBee输出联动讯号到所需控制的智能终端；所述的智能终端包括智能插座、智能开关、红外线转发器、瓦斯遮断阀中的一种或多种；其中智能插座和智能开关支持ZigBee，可实现远程控制同时可作为ZigBee信号中继器使用，透过智能插座及开关控制室内新风换气系统、净化过滤器、温湿度空调、照明系统，达到管控室内环境的目的。
所述的CMS云端管理平台配套有IBMS管理软件，并提供：网页操作接口、设备启始设定与维护、自动化与安全管理、提供远程维护及问题排除、网关产品管理、云端管理平台，实现不同标准传感硬件设备的便捷兼容、不同管理和操作软件的兼容，促进整产业链的规模发展，同时实现家居环境大数据收集与分析，并将分析结果经鉴定后快速下推至GW网关。
所述的终端服务器是装有支持Android、IOS操作系统、APP软件，且能够通过广域网（WLAN或GPRS）或者局域网（Zigbee或WIFI）获取和传送指令的手机、平板电脑、计算机。
所述的上下限容许值设定之后通过系统自动优化进行调整或在智能终端上重新设定，随时发出指令启动环境指标改善设备系统；或预先设定启动、暂停和休眠的时点及运行强度，实现室内环境质量的智能化程序控制。
所述的远程视频柜员机为可视通讯机。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例
一种家居环境智能监测与控制系统，其结构包括室内气体传感器、可视通讯机VCM、空调通风系统、网关（gateway）、智能终端、CMOS服务器、CMS云端管理平台、终端服务器；其中，室内气体传感器通过网关与远程视频柜员机、智能终端、CMS云端管理平台连接并实现信息交换， 智能终端连接并控制室内新风换气系统、净化过滤器、温湿度空调、负离子发生设备、有害化学物质抑制（消减或吸附等）设备，CMS云端管理平台集成CMOS服务器和终端服务器。
所述的智能终端包括智能插座、智能开关、红外线转发器，瓦斯遮断阀。
家居环境智能监测与控制系统，其具体工作方法如下：
（1）室内气体传感器设置为湿度气体传感器，湿度气体传感器由敏感组件和转换组件组成，敏感组件探测、感受到外界湿度的信号、将感受到的湿度模拟信号，经由程序运算转换为数位讯号以ZigBee HA/ZLL协议模块传输到网关接收处理；
（2）网关先将处理后的数位讯号透过线路传输到可视通讯机VCM，并以数字模式显示在屏幕上，透过VTM程序与接口设定上下容许值，并在讯号达到上下限容许值（标准区间值）时通过ZigBee输出联动讯号到所需控制的智能插座和智能开关。
VTM设定空气中相对湿度上下限为40%〜60%，一旦湿度传感器接收到空气中相对湿度大于60%，此时讯号经由程序运算转换为数位讯号以ZigBee HA/ZLL协议模块传输到网关接收处理；网关先将处理后的数位讯号透过线路传输到可视通讯机VCM，并以数字模式显示在屏幕上，VTM机根据预设指标控制系统，透过GW网关输出联动讯号到所需控制的智能插座和智能开关,再由智能插座和智能开关控制开启温湿度空调除湿使空气中相对湿度回复至设定范围内，当空气中相对湿度回复到设定范围内VTM及GW会再输出OFF指令到智能插座和智能开关以关闭温湿度空调除湿达到节能的目的。
其他比如对HCOC的监测与控制，亦是利用移动终端通过局域网（Zigbee或WIFI）获取和传送指令，进行监测与控制的应用。
Claims (9)
1.家居环境智能监测与控制系统，其特征是包括环境指标监控传感器、远程视频柜员机、环境指标改善设备、网关、智能终端、CMOS服务器、CMS云端管理平台、终端服务器；其中，环境指标监控传感器通过网关与远程视频柜员机、智能终端、CMS云端管理平台连接并实现信息交换，智能终端连接并控制环境指标改善设备，CMS云端管理平台集成CMOS服务器和终端服务器。
2.根据权利要求1所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是所述的环境指标改善设备是室内新风换气系统、净化过滤器、温湿度空调、负离子发生设备、照明设备、有害化学物质抑制设备中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是该系统工作方法包括以下步骤：
（1）、通过环境指标监控传感器将环境指标搜集后统一传输到网关接收处理；
（2）、GW网关将处理后的环境指标汇集到远程视频柜员机；
（3）、远程视频柜员机根据预设指标控制系统，透过GW网关输出联动讯号到所需控制的智能终端；
（4）、智能终端根据预设指标控制系统调控各类环境调节设备自动运作达到智能调节家居环境质量的目的；
（5）、通过终端服务器对室内环境质量进行监控和场景控制，通过云网络及云计算技术搜集大数据进行智能分析，并将优化结果自动更新到智能终端以实现系统无缝升级。
4.根据权利要求3所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是所述的环境指标监控传感器是室内气体传感器、室内照度传感器中的一个或两个；环境指标监控传感器将环境指标搜集后统一传输到GW网关接收处理，具体方法如下：
所述室内气体传感器设置为CO气体传感器、CO2气体传感器、HCHO气体传感器、VOC气体传感器、 PM2.5气体传感器、温度气体传感器、湿度气体传感器中的一种或多种, 每种室内气体传感器由敏感组件和转换组件组成，敏感组件探测、感受到外界的环境指标信号、将感受到的模拟信号，经由程序运算转换为数位讯号以ZigBee HA/ZLL协议模块传输到网关接收处理；
所述室内照度传感器由光电效应元件和转换组件组成，根据实时采集的可见光照度大小转换成电信号，并以ZigBee HA/ZLL协议模块传输到网关接收处理。
5.根据权利要求3所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是所述的步骤（3）具体为：GW网关先将处理后的环境指标透过线路传输到远程视频柜员机，并以数字模式显示在屏幕上，透过VTM程序与接口设定上下容许值，并在讯号达到上下限容许值时通过ZigBee输出联动讯号到所需控制的智能终端；所述的智能终端包括智能插座、智能开关、红外线转发器、瓦斯遮断阀中的一种或多种；其中智能插座和智能开关支持ZigBee，可实现远程控制同时可作为ZigBee信号中继器使用，透过智能插座及开关控制室内新风换气系统、净化过滤器、温湿度空调、照明系统，达到管控室内环境的目的。
6.根据权利要求1所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是所述的CMS云端管理平台配套有IBMS管理软件，并提供：网页操作接口、设备启始设定与维护、自动化与安全管理、提供远程维护及问题排除、网关产品管理、云端管理平台，实现不同标准传感硬件设备的便捷兼容、不同管理和操作软件的兼容，促进整产业链的规模发展，同时实现家居环境大数据收集与分析，并将分析结果经鉴定后快速下推至GW网关。
7.根据权利要求1所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是所述的终端服务器是装有支持Android、IOS操作系统、APP软件，且能够通过广域网或者局域网获取和传送指令的手机、平板电脑、计算机。
8.根据权利要求5所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是所述的上下限容许值设定之后通过系统自动优化进行调整或在智能终端上重新设定，随时发出指令启动环境指标改善设备系统；或预先设定启动、暂停和休眠的时点及运行强度，实现室内环境质量的智能化程序控制。
9.根据权利要求1所述的家居环境智能监测与控制系统，其特征是所述的远程视频柜员机为可视通讯机。
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