CN110207282A - 一种人工智能室内空气占比平衡系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能空气净化器技术领域，公开了一种人工智能室内空气占比平衡系统，包括箱体，所述箱体内设有空气净化模块；还包括设置在箱体底部的制氧模块、用于对空气进行加湿处理的空气加湿模块、用于对箱体外部空气进行监测的空气占比监测模块和控制器；所述空气加湿模块位于箱体的中部；所述控制器分别于制氧模块、空气加湿模块和空气占比监测模块电性连接。本发明能够实现净化除尘、制氧和加湿，自动平衡空气中各成分占比；通过空气占比监测模块的设置，使控制器能够实现对本发明的自动控制，使得本发明能够制造出最适宜的生长、生活空间。
Description
技术领域
本发明属于智能空气净化器技术领域，尤其涉及一种人工智能室内空气占比平衡系统。
背景技术
空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是一种能够吸附、分解或转化各种空气污染物有效提高空气清洁度的产品。现有的空气净化器仅仅只能满足人们对空气净化的需求，不能满足正常的空气中氧气、二氧化碳、负氧离子等成分占比，也不能同时实现加湿等功能。当人们对制氧、加湿等功能有一定的需求时，还要重新购买制氧机和/或加湿器，这对有需求的人们来说，十分的不方便。
由于城市的不断发展，室内也会集聚很多的灰尘或各类颗粒，如果不及时清理这类污染物，对人体的健康也具有很大的威胁；此外，室内氧气和二氧化碳的浓度占比，也会影响人们的生活舒适度；但是，现有的空气净化器还不能够针对室内空气占比自动控制各功能模块的开启和关闭。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种人工智能室内空气占比平衡系统，能够在实现基本的空气净化的功能上，实现制氧和加湿；同时，本发明能够实现人机交互，满足人们对人机对话的需求。本发明的具体技术方案如下：
一种人工智能室内空气占比平衡系统，包括箱体，所述箱体内设有空气净化模块，还包括设置在箱体底部的制氧模块、用于对空气进行加湿处理的空气加湿模块、用于对箱体外部空气进行监测的空气占比监测模块和控制器；所述空气加湿模块位于箱体的中部；所述控制器分别于制氧模块、空气加湿模块和空气占比监测模块电性连接。
有益效果：本发明通过多模块组合，实现了一机多用，除了能够将空气净化的基本功能加入起以外，还能够实现制氧与加湿；通过控制器的设置，能够实现多模块同时作用，也可以实现单模块的独自使用；本发明能够自动平衡空气中各成分占比，制造出最适宜的生长、生活空间。
优选的，所述空气占比监测模块包括温湿度传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、O2浓度传感器、CO2浓度传感器和TVOC传感器。
有益效果：空气占比监测模块能够实时监测室内温湿度、PM2.5、PM10、O2浓度、CO2浓度和TVOC，通过控制器识别室内适宜环境，如此进行控制器的开关控制，使本发明的制氧模块、空气加湿模块进行工作。
优选的，人机交互模块；所述人机交互模块包括控制器、集声装置、语音转换装置、通讯装置和扬声器；所述控制器分别与空气净化模块、制氧模块、加湿模块、集声装置、通讯装置和扬声器电性连接；所述语音转换装置分别与集声装置和通信装置电性连接；所述通讯装置通过无线网络或有线网络与外部的云端连接。
有益效果：现有的空气净化器不能实现人机交互，在物联网时代，家电与网络的结合才能顺应时代潮流，从而方便人们的生活，但是，还没有一款能够实现人机交互的空气净化器来满足人们的需求；本发明设置了人机交互模块，能够通过语音对话实现对多模块的控制，由于控制器与外部云端通过无线网络或有线网络连接，所以，本发明能够实现人机交互，满足人们对人机对话的需求。特别是针对儿童，能够为儿童提供很好的早期教育。
优选的，所述空气加湿模块包括上水槽、下蓄水罐、离心风机和空气加湿组件；所述下蓄水罐设置于制氧模块的一侧；所述下蓄水罐内设有与箱体活动连接的加水箱；所述上水槽设置在箱体的出风口下侧；所述离心风机位于上水槽的下侧；所述下蓄水罐设有用于将下蓄水罐中的水提升至上水槽的水泵，所述下蓄水罐通过水管与上水槽连通；所述空气加湿组件设置在上水槽与箱体的出风口之间。
有益效果：空气加湿模块的加湿功能主要由上水槽的设置来实现；上水槽具有雾化功能，当下蓄水罐中的水被水泵提升至上水槽后，上水槽对水进行雾化，此时离心风机启动，将水雾排出箱体，从而实现室内增湿；此外，当离心风机产生的风作用在上水槽时，会形成水膜，水膜的破裂除了为室内增加湿度外，还能产生负离子，总所周知，负离子具有极佳的净化除尘、减少二手烟危害、改善和预防呼吸道疾病、改善睡眠、抗氧化、防衰老、清除体内自由基、降低血液粘稠度的效果，在医学界享有“维他氧”“空气维生素”“长寿素”“空气维他命”等美称。
优选的，所述加水箱的底部一侧与箱体的侧边铰接。
有益效果：加水箱位于下蓄水罐中；由于加水箱的底部和箱体铰接，所以人们可以对加水箱进行翻动，以此使人们能够十分便捷的为加水箱进行加水，从而保证本发明的加湿功能很好的实现。
优选的，所述加水箱远离箱体的一侧设有水位观察窗。
有益效果：水位观察窗的设置能够使人们很好的观察加水箱内的水位情况，从而使人们能够及时加水。
优选的，所述水泵与控制器电性连接。
有益效果：在本发明中，由于可以实现语音操作，所以当人们发送控制指令至控制器后，控制器能够直接对水泵进行操作，从而方便的实现空气加湿。
优选的，所述空气净化模块包括初效过滤层、微静电过滤层和复合过滤层；所述初效过滤层和微静电过滤层从下至上依次设置在制氧模块的上侧；所述复合过滤层设置在空气加湿组件的两侧。
有益效果：在本发明中，初效过滤层主要是对大分子颗粒进行有效的过滤，实现大分子颗粒的净化。微静电过滤层能够在吸附初效过滤层没有过滤完的颗粒物，微静电过滤层能够为没有被初效过滤层过滤的分子颗粒带有电荷，带有当电荷的空气经过微静电过滤层后，微静电过滤层能够很好的捕获带电分子颗粒，同时，通过微静电的作用，产生大量负氧离子；复合过滤层主要用于捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物；经过以上三层过滤层后，空气就能够被很好的净化，使经过本发明净化的空气变得干净、清新。
优选的，所述空气净化模块还包括光触媒净化装置；所述光触媒净化装置设置在微静电过滤层和离心风机之间。
有益效果：光触媒净化装置具备快速分解有毒有害气体、有效杀灭各种细菌、霉菌、病毒、除去各种异味、烟味、吸附粉尘等功效，能够使空气进一步干净、清新；特别是设置在离心风机的下侧时，能够避免以上所述的空气杂质被携带至上水槽中，以此避免复合过滤层的净化不力。
优选的，还包括设置在箱体外侧的触控屏幕；所述触控屏幕与控制器电性连接。
有益效果：本发明设置的触控屏幕可以使人们可以通过触控屏幕实现对各个模块的功能操作，为人们提供的另一种操控方式。
和现有技术相比，本发明不但可以实现空气净化功能，还能够实现制氧、加湿，为人们提供了一种多模块集成一体的设备；本发明设置了空气占比监测模块，能够通过空气占比监测模块的各个传感器对空气进行监测，控制器通过对传感数据的统计、分析，能够自动实现对本发明中各个功能模块的控制；本发明增设人机交互模块，使人们可以通过语音交互的方式实现对多模块的功能操作；由于本发明与外部的云端连接，所以还能实现更多的人机问答，实现了人机交互；此外，触控屏幕的设置也为人们提供了另一种方便的控制手段。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例的控制框图。
图中：1-箱体；2-制氧模块；3-上水槽；4-下蓄水罐；5-离心风机；6-空气加湿组件；7-初效过滤层；8-微静电过滤层；9-复合过滤层；10-光触媒净化装置；11-空气指数传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
如图1所示，一种人工智能室内空气占比平衡系统，包括箱体1，所述箱体1内设有空气净化模块，还包括设置在箱体1底部的制氧模块2、用于对空气进行加湿处理的空气加湿模块、用于对箱体1外部空气进行监测的空气占比监测模块和控制器；所述空气加湿模块位于箱体1的中部；所述控制器分别于制氧模块2、空气加湿模块和空气占比监测模块电性连接。
本发明通过多模块组合，实现了一机多用，除了能够将空气净化的基本功能加入起以外，还能够实现制氧与加湿；通过控制器的设置，能够实现多模块同时作用，也可以实现单模块的独自使用；本发明能够自动平衡空气中各成分占比，制造出最适宜的生长、生活空间。在一些实施例中，箱体1的底部还设置了方便人们推动本发明的万向轮。
为了更好的使用本发明，所述空气占比监测模块包括温湿度传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、O2浓度传感器、CO2浓度传感器和TVOC传感器。空气占比监测模块能够实时监测室内温湿度、PM2.5、PM10、O2浓度、CO2浓度和TVOC，通过控制器识别室内适宜环境，如此进行控制器的开关控制，使本发明的制氧模块、空气加湿模块进行工作。
在本实施例中，根据空气占比监测模块的检测数据，自动分析并调节空气中各成分占比，使室内空气的PM2.5小于35ug/m3，二氧化碳含量小于1200ppm，负离子大于1000个/cm3、氧气含量不低于20.9-21.0％，湿度40％～60％达到适合人们生活与工作的环境。在本实施例中，还设有辅热装置，等室外温度不大于-5℃时，控制器使辅热装置工作，防止室外冷空气对室内空气造成影响。
为了更好的使用本发明，本发明还包括人机交互模块；所述人机交互模块包括控制器、集声装置、语音转换装置、通讯装置和扬声器；所述控制器分别与空气净化模块、制氧模块2、加湿模块、集声装置、通讯装置和扬声器电性连接；所述语音转换装置分别与集声装置和通信装置电性连接；所述通讯装置通过无线网络或有线网络与外部的云端连接。现有的空气净化器不能实现人机交互，在物联网时代，家电与网络的结合才能顺应时代潮流，从而方便人们的生活，但是，还没有一款能够实现人机交互的空气净化器来满足人们的需求；本发明设置了人机交互模块，能够通过语音对话实现对多模块的控制，由于控制器与外部云端通过无线网络或有线网络连接，所以，本发明还能够实现人机问答，特别是针对儿童，能够为儿童提供很好的早期教育。在本实施例中，制氧模块2具体是分子筛制氧机。实际上，在本发明中，本发明可以是通过GSM、3G/4G、WIFI，或则Zigbee等无线通信模块与云端连接，当然，也可以通过有线的方式，通过路由器与云端连接。
为了更好的使用本发明，所述空气加湿模块包括上水槽3、下蓄水罐4、离心风机5和空气加湿组件6；所述下蓄水罐4设置于制氧模块2的一侧；所述下蓄水罐4内设有与箱体1活动连接的加水箱；所述上水槽3设置在箱体1的出风口下侧；所述离心风机5位于上水槽3的下侧；所述下蓄水罐4设有用于将下蓄水罐4中的水提升至上水槽3的水泵，所述下蓄水罐4通过水管与上水槽3连通；所述空气加湿组件6设置在上水槽3与箱体1的出风口之间。空气加湿模块的加湿功能主要由上水槽3的设置来实现；上水槽3具有雾化功能，当下蓄水罐4中的水被水泵提升至上水槽3后，上水槽3对水进行雾化，此时离心风机5启动，将水雾排出箱体1，从而实现室内增湿；此外，当离心风机5产生的风作用在上水槽3时，会形成水膜，水膜的破裂除了为室内增加湿度外，还能产生负离子，从而实现制造负离子，总所周知，负离子具有极佳的净化除尘、减少二手烟危害、改善和预防呼吸道疾病、改善睡眠、抗氧化、防衰老、清除体内自由基、降低血液粘稠度的效果，在医学界享有“维他氧”“空气维生素”“长寿素”“空气维他命”等美称。在本实施例中空气加湿组件6为湿膜加湿组件。
为了更好的使用本发明，所述加水箱的底部一侧与箱体1的侧边铰接。加水箱位于下蓄水罐4中；由于加水箱的底部和箱体1铰接，所以人们可以对加水箱进行翻动，以此使人们能够十分便捷的为加水箱进行加水，从而保证本发明的加湿功能很好的实现。在本实施例中，加水箱的上部设有用于方便人们翻动的手拉件；人们拉动手拉件，加水箱以垂直铰接轴的轴向方向远离箱体1旋转，从而打开加水箱；人们推动手拉件，加水箱以垂直铰接轴的轴向方向靠近箱体1旋转，从而关闭加水箱。
为了更好的使用本发明，所述加水箱远离箱体1的一侧设有水位观察窗。水位观察窗的设置能够使人们很好的观察加水箱内的水位情况，从而使人们能够及时加水。
在一些实施例中，加水箱内设置了水位传感器，当水位传感器监测到加水箱中的水量不足时，能够通过扬声器提醒人们向加水箱内注水；当然，在该实施例的基础上，有的实施例还设有与自来水管连通的水管，并且该水管带有电磁阀；当水位传感器监测到加水箱内的水量不足时，控制器打开电磁阀，放入自来水，此时水位传感器监测额定水位，当加水箱内的水注到合适水量后，控制器关闭电磁阀，以此完成加水箱的给水。
为了更好的使用本发明，所述水泵与控制器电性连接。在本发明中，由于可以实现语音操作，所以当人们发送控制指令至控制器后，控制器能够直接对水泵进行操作，从而方便的实现空气加湿。在本实施例中，控制器包括延时装置，当水泵运转一定时间后，才使离心风机5进行工作。
为了更好的使用本发明，所述空气净化模块包括初效过滤层7、微静电过滤层8和复合过滤层9；所述初效过滤层7和微静电过滤层8从下至上依次设置在制氧模块2的上侧；所述复合过滤层9设置在空气加湿组件6的两侧。在本发明中，初效过滤层7主要是对大分子颗粒进行有效的过滤，实现大分子颗粒的净化；微静电过滤层8能够在吸附初效过滤层7没有过滤完的颗粒物，微静电过滤层8能够为没有被初效过滤层7过滤的分子颗粒带有电荷，带有当电荷的空气经过微静电过滤层8后，微静电过滤层8能够很好的捕获带电分子颗粒，同时，通过微静电的作用，产生大量负氧离子；复合过滤层9主要用于捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物；经过以上三层过滤层后，空气就能够被很好的净化，使经过本发明净化的空气变得干净、清新。在实施例中，初效过滤层7是用于过滤0.5um以上颗粒的过滤网；复合过滤层9为HEPA高效过滤层，其过滤等级为H11～H14。
为了更好的使用本发明，所述空气净化模块还包括光触媒净化装置10；所述光触媒净化装置10设置在微静电过滤层8和离心风机5之间。光触媒净化装置10具备快速分解有毒有害气体、有效杀灭各种细菌、霉菌、病毒、除去各种异味、烟味、吸附粉尘等功效，能够使空气进一步干净、清新；特别是设置在离心风机5的下侧时，能够避免以上所述的空气杂质被携带至上水槽3中，以此避免复合过滤层9的净化不力。
为了更好的使用本发明，还包括设置在箱体1外侧的触控屏幕；所述触控屏幕与控制器电性连接。本发明设置的触控屏幕可以使人们可以通过触控屏幕实现对各个模块的功能操作，为人们提供的另一种操控方式。
为了更好的使用本发明，所述控制器为单片机。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，并且有的单片机还将显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路集成；所以单片机能够很好的完成本发明的控制。在本实施例中，采用的单片机为ATtiny84；本发明可通过移动设备来对控制器进行控制，本实施例采用的预装安卓系统的平板电脑；当然，在其他实施例中，还可以为预装Windows系统或Linux系统或苹果系统或其他系统的平板电脑；除此之外，还能使用手机进行控制，通过手机下载与本发明相对应的APP以实现对控制器的控制。
如图2所示，在使用本发明时，人们可以通过触控屏幕对各个模块进行功能控制，以使得空气加湿模块、制氧模块和空气净化模块的功能实现；当然，在有语音控制的前提下，人们往往是通过语音对本发明进行控制的；在本发明中，控制器内预先设置唤醒语音，当人们对本发明说出该唤醒语音后，本发明会对人们进行回应，接着人们可以通过语音控制功能实现，例如：“对空气进化”或“对空气加湿”或“打开全部功能”；在上述过程实现中，通常是人们发出语音后，本语音信息被传至云端，由云端对语音内容进行解析，通过数据库的匹配，得到应该反馈的操控指令，当指令回传给本发明后，控制器就能根据指令对本发明进行控制。除了通过语音控制本发明以外，人们还可以对本发明进行对话问答，其实现方式也和上述内容类似，均是人们的语音被语音转换装置转换为云端可识别的信息，经过通讯装置发送至云端匹配相关内容，在获得相关内容后，再由通讯装置回传至本发明，此时再由语音转换装置将信息转换为语音内容，最后通过蜂鸣器告知人们，如此完成人机交流。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种人工智能室内空气占比平衡系统，包括箱体(1)，所述箱体(1)内设有空气净化模块，其特征在于，还包括：
设置在箱体(1)底部的制氧模块(2)；
用于对空气进行加湿处理的空气加湿模块，所述空气加湿模块位于箱体(1)的中部；
用于对箱体(1)外部空气进行监测的空气占比监测模块；以及
控制器，所述控制器分别于制氧模块、空气加湿模块和空气占比监测模块电性连接。
2.如权利要求1所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，所述空气占比监测模块包括温湿度传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、O2浓度传感器、CO2浓度传感器和TVOC传感器。
3.如权利要求1所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括集声装置、语音转换装置、通讯装置和扬声器；所述控制器分别与空气净化模块、制氧模块(2)、加湿模块、集声装置、通讯装置和扬声器电性连接；所述语音转换装置分别与集声装置和通信装置电性连接；所述通讯装置通过无线网络或有线网络与外部的云端连接。
4.如权利要求1所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，所述空气加湿模块包括上水槽(3)、下蓄水罐(4)、离心风机(5)和空气加湿组件(6)；所述下蓄水罐(4)设置于制氧模块(2)的一侧；所述下蓄水罐(4)内设有与箱体(1)活动连接的加水箱；所述上水槽(3)设置在箱体(1)的出风口下侧；所述离心风机(5)位于上水槽(3)的下侧；所述下蓄水罐(4)设有用于将下蓄水罐(4)中的水提升至上水槽(3)的水泵，所述下蓄水罐(4)通过水管与上水槽(3)连通；所述空气加湿组件(6)设置在上水槽(3)与箱体(1)的出风口之间。
5.如权利要求4所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，所述加水箱的底部一侧与箱体(1)的侧边铰接。
6.如权利要去4所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，所述加水箱远离箱体(1)的一侧设有水位观察窗。
7.如权利要求4所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，所述水泵与控制器电性连接。
8.如权利要求1所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，所述空气净化模块包括初效过滤层(7)、微静电过滤层(8)和复合过滤层(9)；所述初效过滤层(7)和微静电过滤层(8)从下至上依次设置在制氧模块(2)的上侧；所述复合过滤层(9)设置在空气加湿组件(6)的两侧。
9.如权利要求8所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，所述空气净化模块还包括光触媒净化装置(10)；所述光触媒净化装置(10)设置在微静电过滤层(8)和离心风机(5)之间。
10.如权利要求1所述的一种人工智能室内空气占比平衡系统，其特征在于，还包括设置在箱体(1)外侧的触控屏幕；所述触控屏幕与控制器电性连接。
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| CN201910590752.0A CN110207282A (zh) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 一种人工智能室内空气占比平衡系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110500730A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-26 | 覃凤 | 一种ai互动智能控制环境模拟幻造系统 |
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2019
- 2019-07-02 CN CN201910590752.0A patent/CN110207282A/zh active Pending
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