CN109901411A - 一种智能家居窗体多参数采集控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能家居窗体多参数采集控制系统及方法，该控制系统包括参数采集模块、系统控制模块、执行机构和信号处理模块，本发明科学合理，使用安全方便，利用电化学式甲醛检测仪和酒精检测仪对室内环境空气中的处于游离状态的甲醛和酒精进行检测，由于空气中酒精的存在会导致甲醛浓度检测出现误差，利用酒精检测仪对空气中酒精浓度进行检测，可以有效的减小空气中的酒精对甲醛的检测造成影响，保证了甲醛浓度检测的准确性，利用计时器对执行机构的开窗时间进行计时，通过计时时长和室内甲醛减少量，计算出室内甲醛的消散速率，消散速率较低时，及时的报警通知用户，可以有效的避免在开窗的情况下，室内空气流通性差，提高了系统的完备性。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，具体是一种智能家居窗体多参数采集控制系统及方法。
背景技术
窗户，在建筑学上是指墙或屋顶上建造的洞口，用以使光线或空气进入室内，随着人们对室内环境的逐渐重视，经常性的打开窗户通风成为了人们一个良好的习惯，并且，在室内装修之后，空气中含有大量的游离状态的甲醛，家具中也会含有较多吸附状态的甲醛，会对居住在室内的人们的身体造成较大的损害，而经常性的打开窗户通风，可以有效地减小室内游离状态甲醛的含量，而随着现代技术的发展，对窗体的多参数采集，使得可以实现对窗户的智能开关，现有技术中，人们利用甲醛检测仪对室内的甲醛含量进行参数的采集，通过控制器控制窗户的开关，但是这种方式所采集的室内的甲醛含量存在不确定性，尤其是当室内环境空气中含有酒精时，会对甲醛含量的检测造成较大程度的影响，并且，如果出现空气流通性较大，室内甲醛含量散发的效率较低时，也无法更加直观的去了解，用户可能会认为甲醛已经散发，而长时间的待在室内，仍然会对用户的身体造成损害，所以，人们急需一种智能家居窗体多参数采集控制系统及方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能家居窗体多参数采集控制系统及方法，以解决现有技术中提出的的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能家居窗体多参数采集控制系统及方法，该窗体多参数采集控制系统包括参数采集模块、系统控制模块、执行机构和信号处理模块；
所述参数采集模块与系统控制模块电连接，所述系统控制模块分别与执行机构和信号处理模块电连接；
根据上述技术方案，所述参数采集模块包括电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器；
所述电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器均与系统控制模块电连接；
所述电化学式甲醛检测仪安装于室内空气流通较差的位置，用于检测室内空气中的甲醛浓度，所述酒精检测仪安装于电化学式甲醛检测仪同一位置，用于检测室内空气中的酒精浓度，所述风速检测仪安装于室外，用于检测室外环境的风速，所述PM2.5检测仪安装于室外，用于检测室外空气环境中的可吸入颗粒物的含量，所述湿度传感器安装于室外，用于检测室外空气环境中的湿度，对雨雪天气做出判断，所述热红外人体感应器安装于室内屋顶，用于检测室内是否有人员活动。
根据上述技术方案，所述系统控制模块包括PLC控制器、存储器和计时器，所述PLC控制器分别与存储器和计时器电连接，所述PLC控制器分别与电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器电连接；
所述PLC控制器用于对参数采集模块所采集的参数进行处理和分析，所述计时器用于记录通风时间，所述存储器用于存储采集的参数信息和预先设定的参数信息。
根据上述技术方案，所述执行机构包括驱动电机、丝杆和螺纹座；
所述驱动电机与PLC控制器电连接，所述驱动电机的输出轴与丝杆之间通过键连接，所述丝杆与螺纹座之间通过螺纹转动连接。
根据上述技术方案，所述信号处理模块包括无线信号发射器和无线信号接收器；
所述无线信号发射器和无线信号接收器均与PLC控制器电连接；
所述无线信号发射器用于将参数采集模块和窗体的状态发送至用户手机终端，所述无线信号接收器用于接收用户手机终端发送的对窗体进行操作的指令。
一种窗体多参数采集控制方法，包括以下步骤：
S1、利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度，利用PLC控制器计算出室内空气中甲醛的实际浓度；
S2、根据计算出的室内空气中的实际甲醛浓度判断是否执行开窗模式；
S3、利用湿度传感器、PM2.5检测仪和风速检测仪分别对室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速进行检测；
S4、根据室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速结合室内空气中实际的甲醛浓度判断是否执行开窗模式；
S5、利用热红外人体感应器对室内是否有人活动作出判断；
S6、根据室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速，室内空气中实际的甲醛浓度以及室内是否有人活动判断是否需要通过无线信号发射器将信息传输至用户手机终端；
S7、用户根据传输至手机终端的信息判断是否需要进入开窗模式；
S8、通过无线信号接收器接受用户手机终端传输的信息，并执行操作；
S9、当执行机构进入开窗模式时，计时器开始计时，当执行机构进入关窗模式时，计时器复位。
根据上述技术方案，所述步骤S1-S8中，所述电化学式甲醛检测仪所检测的室内甲醛浓度记为Q，单位为mg/m3，所述酒精检测仪所检测到的室内酒精浓度记为M，单位为mg/m3，所述室内实际甲醛浓度记为N，单位为mg/m3，其中：
N=M-Q（mg/m3）
当N大于等于0.08 mg/m3时，根据室外环境判断是否进入开窗模式，当N小于0.08 mg/m3时，所述PLC控制器控制执行机构进入关窗模式；
当N大于等于0.08 mg/m3，且所述风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器其中任一项检测数据大于等于其设定阈值时，所述PLC控制器控制执行机构进入关窗模式，所述PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，所述无线信号发射器将信号传输至用户手机终端，由用户判断是否手动进入开窗模式，当N大于等于0.08 mg/m3，且所述风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器检测数据均小于其设定阈值时，所述PLC控制器控制执行机构进入开窗模式；
当N大于等于0.08 mg/m3，所述风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器检测数据均小于其设定阈值，且所述热红外人体感应器检测信号显示室内无人时，所述PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，所述无线信号发射器将信号传输至用户手机终端，用户通过手机终端发射进入开窗模式信号，所述无线信号接收器接收用户所发出的信号，所述无线信号接收器将所接收的信号传输至PLC控制器，所述PLC控制器根据接收到的手机终端信号控制执行机构进入开窗模式，用户通过手机终端发射进入关窗模式信号，所述PLC控制器根据接收到的手机终端信号控制执行机构进入关窗模式。
根据上述技术方案，所述步骤S9中，所述计时器计时时间记为T，单位为h，所述室内甲醛浓度降低量记为J，单位为mg，所述PLC控制器控制执行机构进入开窗模式后，所述PLC控制器将信号传输至计时器，所述计时器开始计时，所述PLC控制器根据计时器计时时间T和室内甲醛浓度含量降低量J，计算出在开窗模式下室内甲醛浓度降低的速率，甲醛浓度降低速率记为X，单位为mg/h，其中：
X=J/T（mg/h）
当X小于等于设定的阈值时，所述PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，所述无线信号发射器将信号传输至手机终端，由用户打开大门进行通风。
根据上述技术方案，所述执行机构的执行步骤为：
A1、所述PLC控制器控制驱动电机转动；
A2、所述驱动电机的转动带动丝杆转动；
A3、所述丝杆的转动带动螺纹座移动；
A4、所述螺纹座与窗户之间固定连接，所述螺纹座的移动带动窗户移动。
根据上述技术方案，所述手机终端与无线信号发射器和无线信号接收器之间通过无线移动网络连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、利用电化学式甲醛检测仪和酒精检测仪对室内环境空气中的处于游离状态的甲醛和酒精进行检测，由于空气中酒精的存在会导致甲醛浓度检测出现误差，利用酒精检测仪对空气中酒精浓度进行检测，可以有效的减小空气中的酒精对甲醛的检测造成影响，保证了甲醛浓度检测的准确性，有效的避免在实际操作过程中出现误差。
2、利用计时器对执行机构的开窗时间进行计时，通过计时时长和室内甲醛减少量，计算出室内甲醛的消散速率，消散速率较低时，及时的报警通知用户，可以有效的避免在开窗的情况下，室内空气流通性差，导致用户在不知情的情况下生活在甲醛浓度超标的环境中，进一步提高了系统的完备性。
3、利用热红外人体感应器感应室内是否有人活动，在无人活动的情况下，要进入开窗模式时，利用无线信号发射器将信号发射至用户手机终端，用户确定授权开窗，才能进入开窗模式，一方面，有效的避免室内无人的情况下，进入开窗模式，给盗贼可乘之机，有效的提高了系统的安全性能，保障了用户的财产安全，另一方面，避免了在雨雪和雾霾天气开窗，雨雪和雾霾进入室内，对室内环境造成更加恶劣的影响。
附图说明
图1为本发明一种窗体多参数采集控制系统的连接关系图；
图2为本发明一种窗体多参数采集控制系统的结构框图；
图3为本发明一种窗体多参数采集控制方法的步骤示意图；
图4为本发明一种窗体多参数采集控制方法的工作流程图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种智能家居窗体多参数采集控制系统，该窗体多参数采集控制系统包括参数采集模块、系统控制模块、执行机构和信号处理模块；
参数采集模块包括电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器，系统控制模块包括PLC控制器、计时器和存储器，执行机构包括驱动电机、丝杆和螺纹座，信号处理模块包括无线信号发射器和无线信号接收器；
电化学式甲醛检测仪：电化学式甲醛检测仪安装于室内空气流通较差的位置，用于检测室内空气中的甲醛浓度，并将检测到的甲醛浓度传输至PLC控制器，并由PLC控制器将电化学式甲醛检测仪检测到的甲醛浓度存储进入存储器；
酒精检测仪：酒精检测仪安装于电化学式甲醛检测仪同一位置，用于检测室内空气中的酒精浓度，并将检测到的室内空气中的酒精浓度传输至PLC控制器，并由PLC控制器将酒精检测仪检测到的酒精浓度存储进入存储器；
风速检测仪：风速检测仪安装于室外，用于检测室外环境的风速，并将检测到的室外风速信号传输至PLC控制器，利用PLC控制器将检测到的风速信号与存储器内部设定的风速阈值进行对比，对开窗模式下，室外风速是否会对室内环境造成影响做出判断；
PM2.5检测仪：PM2.5检测仪安装于室外，用于检测室外空气环境中的可吸入颗粒物的含量，并将检测到的室外可吸入颗粒物浓度信号传输至PLC控制器，利用PLC控制器将检测到的可吸入颗粒物浓度信号与存储器内部设定的可吸入颗粒物浓度阈值进行对比，对开窗模式下，室外可吸入颗粒物浓度是否会对室内环境造成影响做出判断；
湿度传感器：湿度传感器安装于室外，用于检测室外空气环境中的湿度，根据室外环境的湿度，对雨雪天气做出判断，判断开窗模式下是否会对室内环境造成影响；
热红外人体感应器：热红外人体感应器安装于室内屋顶，用于检测室内是否有人员活动，用于在开窗模式下，室内无人时，是否会对室内环境造成影响；
无线信号发射器：无线信号发射器用于将参数采集模块和窗体的状态发送至用户手机终端，便于客户对窗体的状态进行了解；
无线信号接收器：无线信号接收器用于接收用户手机终端发送的对窗体进行操作的指令，便于用于手动对窗体的模式进行切换和调节；
PLC控制器：PLC控制器用于对参数采集模块所采集的参数进行处理和分析；
计时器：计时器用于记录通风时间，通过计算通风时间内甲醛浓度含量消散的量，来计算甲醛消散的速率，对室内环境空气中的甲醛含量进行更加直观的判断和了解；
存储器：存储器用于存储采集的参数信息和预先设定的参数信息。
电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器均与PLC控制器电连接，PLC控制器分别与存储器、驱动电机和无线信号发射器电连接，PLC控制器与计时器的电连接，无线信号接收器与PLC控制器电连接。
如图3-4所示，一种窗体多参数采集控制方法，包括以下步骤：
S1、利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度，利用PLC控制器计算出室内空气中甲醛的实际浓度；
S2、根据计算出的室内空气中的实际甲醛浓度判断是否执行开窗模式；
S3、利用湿度传感器、PM2.5检测仪和风速检测仪分别对室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速进行检测；
S4、根据室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速结合室内空气中实际的甲醛浓度判断是否执行开窗模式；
S5、利用热红外人体感应器对室内是否有人活动作出判断；
S6、根据室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速，室内空气中实际的甲醛浓度以及室内是否有人活动判断是否需要通过无线信号发射器将信息传输至用户手机终端；
S7、用户根据传输至手机终端的信息判断是否需要进入开窗模式；
S8、通过无线信号接收器接受用户手机终端传输的信息，并执行操作；
S9、当执行机构进入开窗模式时，计时器开始计时，当执行机构进入关窗模式时，计时器复位。
根据上述技术方案，步骤S1-S8中，电化学式甲醛检测仪所检测的室内甲醛浓度记为Q，单位为mg/m3，酒精检测仪所检测到的室内酒精浓度记为M，单位为mg/m3，室内实际甲醛浓度记为N，单位为mg/m3，其中：
N=M-Q（mg/m3）
当N大于等于0.08 mg/m3时，根据室外环境判断是否进入开窗模式，当N小于0.08 mg/m3时，PLC控制器控制执行机构进入关窗模式；
当N大于等于0.08 mg/m3，且风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器其中任一项检测数据大于等于其设定阈值时，PLC控制器控制执行机构进入关窗模式，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信号传输至用户手机终端，由用户判断是否手动进入开窗模式，当N大于等于0.08 mg/m3，且风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器检测数据均小于其设定阈值时，PLC控制器控制执行机构进入开窗模式；
当N大于等于0.08 mg/m3，风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器检测数据均小于其设定阈值，且热红外人体感应器检测信号显示室内无人时，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信号传输至用户手机终端，用户通过手机终端发射进入开窗模式信号，无线信号接收器接收用户所发出的信号，无线信号接收器将所接收的信号传输至PLC控制器，PLC控制器根据接收到的手机终端信号控制执行机构进入开窗模式，用户通过手机终端发射进入关窗模式信号，PLC控制器根据接收到的手机终端信号控制执行机构进入关窗模式。
根据上述技术方案，步骤S9中，计时器计时时间记为T，单位为h，室内甲醛浓度降低量记为J，单位为mg，PLC控制器控制执行机构进入开窗模式后，PLC控制器将信号传输至计时器，计时器开始计时，PLC控制器根据计时器计时时间T和室内甲醛浓度含量降低量J，计算出在开窗模式下室内甲醛浓度降低的速率，甲醛浓度降低速率记为X，单位为mg/h，其中：
X=J/T（mg/h）
当X小于等于设定的阈值时，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信号传输至手机终端，由用户打开大门进行通风。
根据上述技术方案，执行机构的执行步骤为：
A1、PLC控制器控制驱动电机转动；
A2、驱动电机的转动带动丝杆转动；
A3、丝杆的转动带动螺纹座移动；
A4、螺纹座与窗户之间固定连接，螺纹座的移动带动窗户移动。
根据上述技术方案，手机终端与无线信号发射器和无线信号接收器之间通过无线移动网络连接。
实施例1：限定条件如下：
地点：南京；
时间：2019年3月30日；
天气：晴天；
湿度：35%；
PM2.5：62ug/m3；
风速：＜3级；
系统运行步骤如下：
S1：利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度为0.09mg/m3，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度为0.03mg/m3，电化学式甲醛检测仪和酒精检测仪将检测信号传输至PLC控制器，利用算法N=M-Q（mg/m3）计算出室内空气中甲醛的实际浓度N=0.06mg/m3；
S2：根据计算出的室内空气中甲醛的实际浓度N=0.06mg/m3，得出室内甲醛浓度小于0.08 mg/m3，PLC控制器选择即将进入关窗模式，计时器复位。
实施例2：限定条件如下：
地点：南京；
时间：2019年3月30日；
天气：晴天；
湿度：35%；
PM2.5：62ug/m3；
风速：＜3级；
系统运行步骤如下：
S1：利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度为0.12 mg/m3，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度为0.02 mg/m3，电化学式甲醛检测仪和酒精检测仪将检测信号传输至PLC控制器，利用算法N=M-Q（mg/m3）计算出室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1mg/m3；
S2：根据计算出的室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1 mg/m3，得出室内甲醛浓度大于等于0.08 mg/m3，PLC控制器选择即将进入开窗模式；
S3：利用湿度传感器、PM2.5检测仪和风速检测仪分别对室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速进行检测，得到室外湿度为35% 、室外PM2.5为62ug/m3、室外风速＜3级；
S4：室外湿度为35%、室外PM2.5和室外风速均小于设定阈值，PLC控制器判断室外天气为晴天，进入开窗模式；
S5：PLC控制器控制执行机构进入开窗模式，此时，通过算法X=J/T（mg/h）计算出室内甲醛浓度消散的速率，当甲醛浓度消散速率小于等于设定阈值时，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信号传输至手机终端，由用户打开大门进行通风。
实施例3：限定条件如下：
地点：南京；
时间：2019年3月27日；
天气：小雨；
湿度：73%；
PM2.5：76ug/m3；
风速：＜3级；
系统运行步骤如下：
S1：利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度为0.12 mg/m3，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度为0.02 mg/m3，电化学式甲醛检测仪和酒精检测仪将检测信号传输至PLC控制器，利用算法N=M-Q（mg/m3）计算出室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1mg/m3；
S2：根据计算出的室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1 mg/m3，得出室内甲醛浓度大于等于0.08 mg/m3，PLC控制器选择即将进入开窗模式；
S3：利用湿度传感器、PM2.5检测仪和风速检测仪分别对室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速进行检测，得到室外湿度为73% 、室外PM2.5为76ug/m3、室外风速＜3级；
S4、室外湿度为73%，室外湿度大于设定的阈值，室外PM2.5和室外风速均小于设定阈值，PLC控制器判断室外天气为小雨，不进入开窗模式；
S5、利用热红外人体感应器感应到室内有人活动；
S6、PLC控制器判定为室内实际甲醛浓度N=0.1 mg/m3，甲醛浓度超标，室外天气条件为小雨，不符合开窗条件，但是室内有人活动，PLC控制器控制执行机构强制进入开窗模式，计时器开始计时，此时，通过算法X=J/T（mg/h）计算出室内甲醛浓度消散的速率，当甲醛浓度消散速率小于等于设定阈值时，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信号传输至手机终端，由用户打开大门进行通风。
实施例4：限定条件如下：
地点：南京；
时间：2019年3月27日；
天气：小雨；
湿度：73%；
PM2.5：76ug/m3；
风速：＜3级；
系统运行步骤如下：
S1：利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度为0.12 mg/m3，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度为0.02 mg/m3，电化学式甲醛检测仪和酒精检测仪将检测信号传输至PLC控制器，利用算法N=M-Q（mg/m3）计算出室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1mg/m3；
S2：根据计算出的室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1 mg/m3，得出室内甲醛浓度大于等于0.08 mg/m3，PLC控制器选择即将进入开窗模式；
S3：利用湿度传感器、PM2.5检测仪和风速检测仪分别对室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速进行检测，得到室外湿度为73% 、室外PM2.5为76ug/m3、室外风速＜3级；
S4、室外湿度为73%，室外湿度大于设定的阈值，室外PM2.5和室外风速均小于设定阈值，PLC控制器判断室外天气为小雨，不进入开窗模式；
S5、利用热红外人体感应器感应到室内无人活动；
S6、PLC控制器判定为室内实际甲醛浓度N=0.1 mg/m3，甲醛浓度超标，室外天气条件为小雨，不符合开窗条件，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信息传输至用户手机终端；
S7、用户根据传输至手机终端的信息判断不进入开窗模式，并通过手机终端将信号传输至系统；
S8、通过无线信号接收器接受用户手机终端传输的信息，执行关窗模式；
S9、当执行机构进入关窗模式时，计时器复位。
实施例5：限定条件如下：
地点：南京；
时间：2019年3月27日；
天气：小雨；
湿度：73%；
PM2.5：76ug/m3；
风速：＜3级；
系统运行步骤如下：
S1：利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度为0.12 mg/m3，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度为0.02 mg/m3，电化学式甲醛检测仪和酒精检测仪将检测信号传输至PLC控制器，利用算法N=M-Q（mg/m3）计算出室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1mg/m3；
S2：根据计算出的室内空气中甲醛的实际浓度N=0.1 mg/m3，得出室内甲醛浓度大于等于0.08 mg/m3，PLC控制器选择即将进入开窗模式；
S3：利用湿度传感器、PM2.5检测仪和风速检测仪分别对室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速进行检测，得到室外湿度为73% 、室外PM2.5为76ug/m3、室外风速＜3级；
S4、室外湿度为73%，室外湿度大于设定的阈值，室外PM2.5和室外风速均小于设定阈值，PLC控制器判断室外天气为小雨，不进入开窗模式；
S5、利用热红外人体感应器感应到室内无人活动；
S6、PLC控制器判定为室内实际甲醛浓度N=0.1 mg/m3，甲醛浓度超标，室外天气条件为小雨，不符合开窗条件，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信息传输至用户手机终端；
S7、用户根据传输至手机终端的信息判断进入开窗模式，并通过手机终端将信号传输至系统；
S8、通过无线信号接收器接受用户手机终端传输的信息，进入开窗模式；
S9、当执行机构进入开窗模式时，计时器开始计时，此时，通过算法X=J/T（mg/h）计算出室内甲醛浓度消散的速率，当甲醛浓度消散速率小于等于设定阈值时，PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，无线信号发射器将信号传输至手机终端，由用户打开大门进行通风。
实施例1与实施例2进行对比，室外空气湿度、PM2.5浓度和风速均小于设定阈值，实施例1中实际甲醛浓度N=0.06mg/m3，实施例2中的实际甲醛浓度N=0.1mg/m3,其余变量相同，实施例1进入关窗模式，实施例2进入开窗模式；
实施例3与实施例4进行对比，室外空气湿度大于等于设定阈值，室外PM2.5浓度和风速均小于设定阈值，实施例3中，室内有人，PLC控制器控制执行机构强制进入开窗模式，计时器开始计时，通过算法X=J/T（mg/h）计算出室内甲醛浓度消散的速率，当甲醛浓度消散速率小于设定阈值时，PLC控制器控制无线信号发射器将信息传输至用户手机终端，由用户打开大门进行通风，实施例4中，室外空气湿度大于等于设定阈值，室外PM2.5浓度和风速均小于设定阈值，室内无人， PLC控制器控制无线信号发射器将信息传输至用户手机终端，通过无线信号接收器接收信号进入关窗模式，计时器复位。
实施例4与实施例5进行对比，室外空气湿度大于等于设定阈值，室外PM2.5浓度和风速均小于设定阈值，室内无人活动，PLC控制器控制无线信号发射器将信息传输至用户手机终端，实施例4中，通过无线信号接收器接收用户手机终端传输信息，进入关窗模式，计时器复位，实施例5中，通过无线你新号接收器接收用户手机终端传输信息，进入开窗模式，计时器开始计时，通过算法X=J/T（mg/h）计算出室内甲醛浓度消散的速率，当甲醛浓度消散速率小于设定阈值时，PLC控制器控制无线信号发射器将信息传输至用户手机终端，告知用户室内甲醛浓度以及甲醛消散的速率，由用户决定是否打开大门进行通风。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种智能家居窗体多参数采集控制系统，其特征在于，该窗体多参数采集控制系统包括参数采集模块、系统控制模块、执行机构和信号处理模块；
所述参数采集模块与系统控制模块电连接，所述系统控制模块分别与执行机构和信号处理模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居窗体多参数采集控制系统，其特征在于：所述参数采集模块包括电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器；
所述电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器均与系统控制模块电连接；
所述电化学式甲醛检测仪安装于室内空气流通较差的位置，用于检测室内空气中的甲醛浓度，所述酒精检测仪安装于电化学式甲醛检测仪同一位置，用于检测室内空气中的酒精浓度，所述风速检测仪安装于室外，用于检测室外环境的风速，所述PM2.5检测仪安装于室外，用于检测室外空气环境中的可吸入颗粒物的含量，所述湿度传感器安装于室外，用于检测室外空气环境中的湿度，对雨雪天气做出判断，所述热红外人体感应器安装于室内屋顶，用于检测室内是否有人员活动。
3.根据权利要求1所述的一种智能家居窗体多参数采集控制系统，其特征在于：所述系统控制模块包括PLC控制器、存储器和计时器，所述PLC控制器分别与存储器和计时器电连接，所述PLC控制器分别与电化学式甲醛检测仪、酒精检测仪、风速检测仪、PM2.5检测仪、湿度传感器和热红外人体感应器电连接；
所述PLC控制器用于对参数采集模块所采集的参数进行处理和分析，所述计时器用于记录通风时间，所述存储器用于存储采集的参数信息和预先设定的参数信息。
4.根据权利要求1所述的一种智能家居窗体多参数采集控制系统，其特征在于：所述执行机构包括驱动电机、丝杆和螺纹座；
所述驱动电机与PLC控制器电连接，所述驱动电机的输出轴与丝杆之间通过键连接，所述丝杆与螺纹座之间通过螺纹转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能家居窗体多参数采集控制系统，其特征在于：所述信号处理模块包括无线信号发射器和无线信号接收器；
所述无线信号发射器和无线信号接收器均与PLC控制器电连接；
所述无线信号发射器用于将参数采集模块和窗体的状态发送至用户手机终端，所述无线信号接收器用于接收用户手机终端发送的对窗体进行操作的指令。
6.一种窗体多参数采集控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用电化学式甲醛检测仪检测室内空气中的甲醛浓度，利用酒精检测仪检测室内空气中的酒精浓度，利用PLC控制器计算出室内空气中甲醛的实际浓度；
S2、根据计算出的室内空气中的实际甲醛浓度判断是否执行开窗模式；
S3、利用湿度传感器、PM2.5检测仪和风速检测仪分别对室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速进行检测；
S4、根据室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速结合室内空气中实际的甲醛浓度判断是否执行开窗模式；
S5、利用热红外人体感应器对室内是否有人活动作出判断；
S6、根据室外环境的湿度、PM2.5浓度和风速，室内空气中实际的甲醛浓度以及室内是否有人活动判断是否需要通过无线信号发射器将信息传输至用户手机终端；
S7、用户根据传输至手机终端的信息判断是否需要进入开窗模式；
S8、通过无线信号接收器接受用户手机终端传输的信息，并执行操作；
S9、当执行机构进入开窗模式时，计时器开始计时，当执行机构进入关窗模式时，计时器复位。
7.根据权利要求6所述的一种窗体多参数采集控制方法，其特征在于，所述步骤S1-S8中，所述电化学式甲醛检测仪所检测的室内甲醛浓度记为Q，单位为mg/m3，所述酒精检测仪所检测到的室内酒精浓度记为M，单位为mg/m3，所述室内实际甲醛浓度记为N，单位为mg/m3，其中：
N=M-Q（mg/m3）
当N大于等于0.08 mg/m3时，根据室外环境判断是否进入开窗模式，当N小于0.08 mg/m3时，所述PLC控制器控制执行机构进入关窗模式；
当N大于等于0.08 mg/m3，且所述风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器其中任一项检测数据大于等于其设定阈值时，所述PLC控制器控制执行机构进入关窗模式，所述PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，所述无线信号发射器将信号传输至用户手机终端，由用户判断是否手动进入开窗模式，当N大于等于0.08 mg/m3，且所述风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器检测数据均小于其设定阈值时，所述PLC控制器控制执行机构进入开窗模式；
当N大于等于0.08 mg/m3，所述风速检测仪、PM2.5检测仪和湿度传感器检测数据均小于其设定阈值，且所述热红外人体感应器检测信号显示室内无人时，所述PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，所述无线信号发射器将信号传输至用户手机终端，用户通过手机终端发射进入开窗模式信号，所述无线信号接收器接收用户所发出的信号，所述无线信号接收器将所接收的信号传输至PLC控制器，所述PLC控制器根据接收到的手机终端信号控制执行机构进入开窗模式，用户通过手机终端发射进入关窗模式信号，所述PLC控制器根据接收到的手机终端信号控制执行机构进入关窗模式。
8.根据权利要求6所述的一种窗体多参数采集控制方法，其特征在于，所述步骤S9中，所述计时器计时时间记为T，单位为h，所述室内甲醛浓度降低量记为J，单位为mg，所述PLC控制器控制执行机构进入开窗模式后，所述PLC控制器将信号传输至计时器，所述计时器开始计时，所述PLC控制器根据计时器计时时间T和室内甲醛浓度含量降低量J，计算出在开窗模式下室内甲醛浓度降低的速率，甲醛浓度降低速率记为X，单位为mg/h，其中：
X=J/T（mg/h）
当X小于等于设定的阈值时，所述PLC控制器将信号传输至无线信号发射器，所述无线信号发射器将信号传输至手机终端，由用户打开大门进行通风。
9.根据权利要求6所述的一种窗体多参数采集控制方法，其特征在于，所述执行机构的执行步骤为：
A1、所述PLC控制器控制驱动电机转动；
A2、所述驱动电机的转动带动丝杆转动；
A3、所述丝杆的转动带动螺纹座移动；
A4、所述螺纹座与窗户之间固定连接，所述螺纹座的移动带动窗户移动。
10.根据权利要求6所述的一种窗体多参数采集控制方法，其特征在于，所述手机终端与无线信号发射器和无线信号接收器之间通过无线移动网络连接。
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