CN106288195A - 一种室内空气质量净化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内空气质量净化方法及系统，该系统包括相互连接的两台空气质量检测仪、空气质量数据分析平台、智能终端控制器以及空气净化器和智能开窗器；本方法通过空气质量检测仪采集室内和室外空气质量数据，判断室内空气质量是否符合标准，当室内空气质量不符合标准时，自动启动空气净化器，改善空气质量；通过计算室内空气质量数据的变化速度，判断空气污染源是位于室内还是室外，当污染源来源室内时，通过比较室内和室外的空气质量数据，判断室内和室外空气质量的好差，控制自动开窗器打开或关闭窗户，加快空气净化的速度，减少空气净化器工作时间，提高了空气净化的效率，同时降低了空气净化成本。

Description

一种室内空气质量净化方法及系统

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，涉及一种空气质量净化方法，具体是一种室内空气质量净化方法及系统。

背景技术

目前的市面的空气质量检测仪只能检测当下时刻的空气质量情况，通过空气质量检测仪和空气净化器实现联动，如果空气质量检测仪检测到当下空气质量不好，然后系统会联动控制空气净化器开始工作，这种方法能够在一定程度上改善空气质量，但是并没有从根源上分析空气质量会变差原因，无法采取其他辅助措施帮助改善空气质量，需要空气净化器进行长时间的工作，工作效率低，使用成本高。

空气质量变差的根源是有污染源污染空气，污染源可分为两种：一种是室内空气污染源，比如有人吸烟等，这种污染源因为在室内，污染室内空气的速度快，距离空气质量检测仪近，因此空气质量检测仪检测空气数据时，相邻的两个时间点的空气质量数据波动大，即数据的变化速率大；另一种是室外空气污染源，比如pm2.5指数高，这种污染源在室外，污染室内空气的速度慢，距离空气质量检测仪远，因此空气质量检测仪检测空气数据时，相邻的两个时间点的空气质量数据波动小，即数据的变化速率小，通过室内空气质量数据变化速率的快慢，可以判断空气污染源位于室内还是室外，本案按由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净化成本低、效率高的室内空气质量净化方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种室内空气质量净化方法，包括以下步骤：

S1、首先，使用两台空气质量检测仪分别采集室内空气质量数据和室外空气质量数据，并通过无线网络上传至空气质量数据分析平台；

S2、使用空气质量数据分析平台分别对接收的室内空气质量数据和室外空气数据进行分析处理，判断室内空气质量数据是否符合预设标准；

S3、若室内空气质量数据中的一项或多项数据超过预设标准的阀值，判断室内空气质量数据不符合预设标准，执行步骤S4；若室内空气质量数据中的所有数据均低于预设标准的阀值，判断室内空气质量数据符合预设标准，执行步骤S12；

S4、使用空气质量数据分析平台分析预设时间段内室内空气质量数据变化趋势，判断室内空气质量是变好还是变差；

S5、若室内空气质量数据中的一项或多项数据呈上升趋势，判断室内空气质量不断变差，执行步骤S6；若室内空气质量数据中的的所有数据均呈下降趋势，判断室内空气质量不断变好，返回步骤S2；

S6、使用空气质量数据分析平台计算预设时间段内室内空气质量数据变化的速度，判断空气污染源的来源；

S7、若室内空气质量数据变化的速度较快，判断污染源来源于室内，执行步骤S8，若室内空气质量数据变化的速度较慢，判断污染源来源于室外，执行步骤S10；

S8、使用空气质量数据分析平台对当前的室内空气质量数据与室外空气质量数据进行分析比较，判断是室内空气质量好还是室外空气质量好；

S9、若室内空气质量数据的平均值小于室外空气质量数据的平均值，判断室内空气质量比室外空气质量好，执行步骤S10；若室内空气质量数据的平均值大于室外空气质量数据的平均值，判断室外空气质量比室内空气质量好，执行步骤S11；

S10、关闭窗户，同时启动空气净化器；

S11、打开窗户，同时启动空气净化器；

S12、关闭空气净化器。

进一步地，所述的空气质量数据包括甲醛浓度数据、PM2.5浓度数据、TVOC浓度数据以及温湿度数据。

进一步地，所述空气质量数据变化的速度指空气质量数据中呈上升趋势的一项或多项数据变化的平均值。

一种室内空气质量净化系统，包括相互连接的数据采集前端、数据存储服务器、空气质量数据分析平台、智能终端控制器以及空气净化器和智能开窗器；

所述的数据采集前端包括两台空气质量检测仪，分别用于实时采集室内空气质量数据和室外空气质量数据；

数据存储服务器，用于存储空气质量检测仪采集到的室内空气质量数据和室外空气质量数据；

所述的空气质量数据分析平台用于对接收到的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据清洗和数据处理，根据经过数据清洗和数据处理的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行室内空气质量分析、室内空气质量数据变化速度计算以及对室内空气质量与室外空气质量的比较分析，输出控制指令；

所述的智能终端控制器根据接收到控制指令，控制智能开窗器打开或关闭窗户，控制空气净化器启动或关闭。

进一步地，所述的空气质量数据分析平台包括

数据接收模块，用于接收空气质量检测仪采集到的室内空气质量数据和室外空气质量数据；

数据清洗模块，分别对接收到的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据清洗；

数据处理模块，分别对经过数据清洗的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据处理；

数据分析模块，用于对经过数据处理的室内空气质量数据进行分析，与预设标准的阀值进行比较，判断室内空气质量数据是否符合预设标准；

若室内空气质量数据中的一项或多项数据超过预设标准的阀值，判断空气质量数据不符合预设标准，此时，对预设时间段内的室内空气质量数据进行连续比较，得到预设时间段内室内空气质量数据的变化趋势，判断室内空气质量是变好还是变差；

若室内空气质量数据中的一项或多项数据呈上升趋势，判断室内空气质量不断变差，并将结果发送到空气质量分析算法库；

若室内空气质量数据中的的所有数据均呈下降趋势，判断室内空气质量不断变好，不做任何处理；

若室内空气质量数据中的所有数据均低于预设标准的阀值，判断空气质量数据符合预设标准，并将结果发送到空气质量净化决策库；

空气质量分析算法库，当室内空气质量不断变差时，计算预设时间段内室内空气质量数据变化的速度，并与预设的速度值进行比较；

若室内空气质量数据变化速度低于预设的速度值，判断空气污染源来源于室外，并将结果发送到空气质量净化决策库；

若室内空气质量数据变化速度高于预设的速度值，判断空气污染源来源于室内，此时，计算和比较室内空气质量数据的平均值和室外空气质量数据的平均值，判断是室内空气质量好还是室外空气质量好；

若室内空气质量数据的平均值大于室外空气质量数据的平均值，判断室外空气质量比室内空气质量好，并将结果发送到空气质量净化决策库；

若室内空气质量数据的平均值小于室外空气质量数据的平均值，判断室内空气质量比室外空气质量好，并将结果发送到空气质量净化决策库；

以及空气质量净化决策库，根据空气质量分析算法库和数据分析模块的输出结果，输出对应的控制指令到智能控制终端；

当空气质量数据符合预设标准时，输出关闭空气净化器的控制指令；

当空气质量数据不符合预设标准并且空气污染源来源于室外时，输出关闭窗户和启动空气净化器的控制指令；

当空气质量数据不符合预设标准、空气污染源来源于室内并且室内空气质量比室外空气质量好时，输出关闭窗户和启动空气净化器的控制指令；当空气质量数据不符合预设标准、空气污染源来源于室内并且室外空气质量比室内空气质量好时，输出打开窗户和启动空气净化器的控制指令。

本发明的有益效果：本发明提供的空气质量净化方法和系统通过空气质量检测仪采集空气质量数据，判断空气质量是否符合标准，当空气质量不符合标准时，自动启动空气净化器，改善空气质量；通过计算空气质量数据变化速度，判断空气污染源是位于室内还是室外，通过比较室内空气质量和室外空气质量的好差，控制自动开窗器打开或关闭窗户，加快空气净化的速度，减少空气净化器工作时间，提高了空气净化的效率，同时降低了空气净化成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的方法流程图。

图2是本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种室内空气质量净化方法，其具体步骤如下：

S1、首先，使用两台空气质量检测仪分别采集室内空气质量数据和室外空气质量数据，并通过无线网络上传至空气质量数据分析平台；其中，空气质量数据包括甲醛浓度数据、PM2.5浓度数据、TVOC浓度数据以及温湿度数据。

S2、使用空气质量数据分析平台分别对接收的室内空气质量数据和室外空气数据进行分析处理，判断室内空气质量数据是否符合预设标准；其中，预设标准为《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)。

S3、若室内空气质量数据中的一项或多项数据超过预设标准的阀值，判断室内空气质量数据不符合预设标准，执行步骤S4；若室内空气质量数据中的所有数据均低于预设标准的阀值，判断室内空气质量数据符合预设标准，执行步骤S12。

S4、使用空气质量数据分析平台分析预设时间段内室内空气质量数据变化趋势，判断室内空气质量是变好还是变差；其中，预设时间段为1-3分钟。

S5、若室内空气质量数据中的一项或多项数据呈上升趋势，判断室内空气质量不断变差，执行步骤S6；若室内空气质量数据中的的所有数据均呈下降趋势，判断室内空气质量不断变好，返回步骤S2。

S6、使用空气质量数据分析平台计算预设时间段内室内空气质量数据变化的速度，判断空气污染源的来源；其中，空气质量数据变化的速度指空气质量数据中呈上升趋势的一项或多项数据变化的平均值。

S7、若室内空气质量数据变化的速度较快，判断污染源来源于室内，执行步骤S8，若室内空气质量数据变化的速度较慢，判断污染源来源于室外，执行步骤S10。

S8、使用空气质量数据分析平台对当前的室内空气质量数据与室外空气质量数据进行分析比较，判断是室内空气质量好还是室外空气质量好。

S9、若室内空气质量数据的平均值小于室外空气质量数据的平均值，判断室内空气质量比室外空气质量好，执行步骤S10；若室内空气质量数据的平均值大于室外空气质量数据的平均值，判断室外空气质量比室内空气质量好，执行步骤S11。

S10、关闭窗户，同时启动空气净化器。

S11、打开窗户，同时启动空气净化器。

S12、关闭空气净化器。

如图2所示，一种室内空气质量净化系统，包括相互连接的数据采集前端、数据存储服务器、空气质量数据分析平台、智能终端控制器以及空气净化器和智能开窗器。

数据采集前端包括两台空气质量检测仪，分别用于实时采集室内空气质量数据和室外空气质量数据。

数据存储服务器，用于存储空气质量检测仪采集到的室内空气质量数据和室外空气质量数据。

空气质量数据分析平台包括数据接收模块、数据清洗模块、数据处理模块、数据分析模块、空气质量分析算法库以及空气质量净化决策库。

数据接收模块，用于接收空气质量检测仪采集到的室内空气质量数据和室外空气质量数据。

数据清洗模块，分别对接收到的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据清洗，过滤掉不符合要求的脏数据；其中，脏数据包括不完整的数据、格式错误的数据以及重复的数据三大类。

数据处理模块，分别对经过数据清洗的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据处理，从中抽取甲醛浓度数据、PM2.5浓度数据和TVOC浓度数据。

数据分析模块，用于对经过数据处理的室内空气质量数据进行分析，与预设标准的阀值进行比较，判断室内空气质量数据是否符合预设标准；

若室内空气质量数据中的一项或多项数据超过预设标准的阀值，判断空气质量数据不符合预设标准，此时，对预设时间段内的室内空气质量数据进行连续比较，得到预设时间段内室内空气质量数据的变化趋势，判断室内空气质量是变好还是变差；

若室内空气质量数据中的一项或多项数据呈上升趋势，判断室内空气质量不断变差，并将结果发送到空气质量分析算法库；

若室内空气质量数据中的的所有数据均呈下降趋势，判断室内空气质量不断变好，不做任何处理。

若室内空气质量数据中的所有数据均低于预设标准的阀值，判断空气质量数据符合预设标准，并将结果发送到空气质量净化决策库。

空气质量分析算法库，当室内空气质量不断变差时，计算预设时间段内室内空气质量数据变化的速度，并与预设的速度值进行比较；

若室内空气质量数据变化速度低于预设的速度值，判断空气污染源来源于室外，并将结果发送到空气质量净化决策库；

若室内空气质量数据变化速度高于预设的速度值，判断空气污染源来源于室内，此时，计算和比较室内空气质量数据的平均值和室外空气质量数据的平均值，判断是室内空气质量好还是室外空气质量好；

若室内空气质量数据的平均值大于室外空气质量数据的平均值，判断室外空气质量比室内空气质量好，并将结果发送到空气质量净化决策库；

若室内空气质量数据的平均值小于室外空气质量数据的平均值，判断室内空气质量比室外空气质量好，并将结果发送到空气质量净化决策库。

空气质量净化决策库，根据空气质量分析算法库和数据分析模块的输出结果，输出对应的控制指令到智能控制终端。

当空气质量数据符合预设标准时，输出关闭空气净化器的控制指令；

当空气质量数据不符合预设标准并且空气污染源来源于室外时，输出关闭窗户和启动空气净化器的控制指令；

当空气质量数据不符合预设标准、空气污染源来源于室内并且室内空气质量比室外空气质量好时，输出关闭窗户和启动空气净化器的控制指令；

当空气质量数据不符合预设标准、空气污染源来源于室内并且室外空气质量比室内空气质量好时，输出打开窗户和启动空气净化器的控制指令。

智能终端控制器，根据接收到控制指令，控制智能开窗器打开或关闭窗户，控制空气净化器启动或关闭。

本发明提供的空气质量净化方法和系统通过空气质量检测仪采集空气质量数据，判断空气质量是否符合标准，当空气质量不符合标准时，自动启动空气净化器，改善空气质量；通过计算空气质量数据变化速度，判断空气污染源是位于室内还是室外，通过比较室内空气质量和室外空气质量的好差，控制自动开窗器打开或关闭窗户，加快空气净化的速度，减少空气净化器工作时间，提高了空气净化的效率，同时降低了空气净化成本。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元、模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元、模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。

以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种室内空气质量净化方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、首先，使用两台空气质量检测仪分别采集室内空气质量数据和室外空气质量数据，并通过无线网络上传至空气质量数据分析平台；

S2、使用空气质量数据分析平台分别对接收的室内空气质量数据和室外空气数据进行分析处理，判断室内空气质量数据是否符合预设标准；

S3、若室内空气质量数据中的一项或多项数据超过预设标准的阀值，判断室内空气质量数据不符合预设标准，执行步骤S4；若室内空气质量数据中的所有数据均低于预设标准的阀值，判断室内空气质量数据符合预设标准，执行步骤S12；

S4、使用空气质量数据分析平台分析预设时间段内室内空气质量数据变化趋势，判断室内空气质量是变好还是变差；

S5、若室内空气质量数据中的一项或多项数据呈上升趋势，判断室内空气质量不断变差，执行步骤S6；若室内空气质量数据中的的所有数据均呈下降趋势，判断室内空气质量不断变好，返回步骤S2；

S6、使用空气质量数据分析平台计算预设时间段内室内空气质量数据变化的速度，判断空气污染源的来源；

S7、若室内空气质量数据变化的速度较快，判断污染源来源于室内，执行步骤S8，若室内空气质量数据变化的速度较慢，判断污染源来源于室外，执行步骤S10；

S8、使用空气质量数据分析平台对当前的室内空气质量数据与室外空气质量数据进行分析比较，判断是室内空气质量好还是室外空气质量好；

S9、若室内空气质量数据的平均值小于室外空气质量数据的平均值，判断室内空气质量比室外空气质量好，执行步骤S10；若室内空气质量数据的平均值大于室外空气质量数据的平均值，判断室外空气质量比室内空气质量好，执行步骤S11；

S10、关闭窗户，同时启动空气净化器；

S11、打开窗户，同时启动空气净化器；

S12、关闭空气净化器。

2.根据权利要求1所述的一种室内空气质量净化方法，其特征在于：所述的空气质量数据包括甲醛浓度数据、PM2.5浓度数据、TVOC浓度数据以及温湿度数据。

3.根据权利要求1所述的一种室内空气质量净化方法，其特征在于：所述空气质量数据变化的速度指空气质量数据中呈上升趋势的一项或多项数据变化的平均值。

4.一种室内空气质量净化系统，其特征在于：包括相互连接的数据采集前端、数据存储服务器、空气质量数据分析平台、智能终端控制器以及空气净化器和智能开窗器；

所述的数据采集前端包括两台空气质量检测仪，分别用于实时采集室内空气质量数据和室外空气质量数据；

数据存储服务器，用于存储空气质量检测仪采集到的室内空气质量数据和室外空气质量数据；

所述的空气质量数据分析平台用于对接收到的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据清洗和数据处理，根据经过数据清洗和数据处理的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行室内空气质量分析、室内空气质量数据变化速度计算以及对室内空气质量与室外空气质量的比较分析，输出控制指令；

所述的智能终端控制器根据接收到控制指令，控制智能开窗器打开或关闭窗户，控制空气净化器启动或关闭。

5.根据权利要求4所述的一种室内空气质量净化系统，其特征在于：所述的空气质量数据分析平台包括

数据接收模块，用于接收空气质量检测仪采集到的室内空气质量数据和室外空气质量数据；

数据清洗模块，分别对接收到的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据清洗；

数据处理模块，分别对经过数据清洗的室内空气质量数据和室外空气质量数据进行数据处理；

数据分析模块，用于对经过数据处理的室内空气质量数据进行分析，与预设标准的阀值进行比较，判断室内空气质量数据是否符合预设标准；

若室内空气质量数据中的一项或多项数据超过预设标准的阀值，判断空气质量数据不符合预设标准，此时，对预设时间段内的室内空气质量数据进行连续比较，得到预设时间段内室内空气质量数据的变化趋势，判断室内空气质量是变好还是变差；

若室内空气质量数据中的一项或多项数据呈上升趋势，判断室内空气质量不断变差，并将结果发送到空气质量分析算法库；

若室内空气质量数据中的的所有数据均呈下降趋势，判断室内空气质量不断变好，不做任何处理；

若室内空气质量数据中的所有数据均低于预设标准的阀值，判断空气质量数据符合预设标准，并将结果发送到空气质量净化决策库；

空气质量分析算法库，当室内空气质量不断变差时，计算预设时间段内室内空气质量数据变化的速度，并与预设的速度值进行比较；

若室内空气质量数据变化速度低于预设的速度值，判断空气污染源来源于室外，并将结果发送到空气质量净化决策库；

若室内空气质量数据变化速度高于预设的速度值，判断空气污染源来源于室内，此时，计算和比较室内空气质量数据的平均值和室外空气质量数据的平均值，判断是室内空气质量好还是室外空气质量好；

若室内空气质量数据的平均值大于室外空气质量数据的平均值，判断室外空气质量比室内空气质量好，并将结果发送到空气质量净化决策库；

若室内空气质量数据的平均值小于室外空气质量数据的平均值，判断室内空气质量比室外空气质量好，并将结果发送到空气质量净化决策库；

以及空气质量净化决策库，根据空气质量分析算法库和数据分析模块的输出结果，输出对应的控制指令到智能控制终端；

当空气质量数据符合预设标准时，输出关闭空气净化器的控制指令；

当空气质量数据不符合预设标准并且空气污染源来源于室外时，输出关闭窗户和启动空气净化器的控制指令；

当空气质量数据不符合预设标准、空气污染源来源于室内并且室内空气质量比室外空气质量好时，输出关闭窗户和启动空气净化器的控制指令；当空气质量数据不符合预设标准、空气污染源来源于室内并且室外空气质量比室内空气质量好时，输出打开窗户和启动空气净化器的控制指令。