CN110410922A - 一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统及方法，控制模块包括网格空气质量推导子模块和控制策略生成子模块，所述网格空气质量推导子模块用于根据设有传感器模块的网格内的空气质量参数推导未设置传感器模块的各网格内的空气质量参数，所述控制策略生成子模块用于根据各网格内的空气质量参数与空气质量设定值的差值、空气质量权重影响关系表生成空气质量调控模块的控制命令。本发明通过在实验室各处设置的传感器模块进行实验室空气质量的信息采集，再利用传感器模块与空气质量调控设备的位置关系启停不同位置空气质量控制设备，形成实验室内空气质量的自动均衡闭环控制，使实验室内空气质量保持均衡。

Description

一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统及方法。

背景技术

实验室，即进行试验的场所。实验室作为科学的摇篮，是科学研究的基地，科技发展的源泉，对科技发展起着非常重要的作用。

随着科技高速发展，实验室也处于快速发展的阶段，但当实验室空间较大时，通常会出现实验室各处空气质量不均衡的状态，比如，靠近空气质量控制设备的空间处，其空气质量远优于离空气质量控制设备的空间，在此种环境的实验室工作，不仅对实验人员的实验环境造成影响，同时也对实验室内的物品保存造成影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统，包括控制模块、传感器模块、输入设备和空气质量调控模块；所述控制模块的输出端与空气质量调控模块的输入端连接，所述传感器模块、输入设备的输出端与所述控制模块的输入端连接；

实验室按一定比例分为若干个m×n的网格，所述传感器模块与所述空气质量调控模块设置在不同的网格中；

所述的输入设备用于输入空气质量设定值和空气质量权重影响关系表；

所述的控制模块包括网格空气质量推导子模块和控制策略生成子模块，所述网格空气质量推导子模块用于根据设有传感器模块的网格内的空气质量参数推导未设置传感器模块的各网格内的空气质量参数，所述控制策略生成子模块用于根据各网格内的空气质量参数与空气质量设定值的差值、空气质量权重影响关系表生成空气质量调控模块的控制命令。

进一步的，所述传感器模块为温度传感器，所述空气质量调控模块为用于调控实验室内温度的空调。

进一步的，所述传感器模块为湿度传感器，所述空气质量调控模块为用于调控实验室内湿度的抽湿器和加湿器。

进一步的，所述控制模块包括设置在实验室内的总控台和云端控制台，所述总控台通过通信模块与云端控制台之间实现数据交互。

进一步的，所述实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统运行步骤如下：

S1：获取空气质量权重影响关系表；

S2：通过输入设备输入空气质量设定值和空气质量权重影响关系表；

S3：通过传感器模块检测设有传感器模块的网格内的空气质量参数；

S4：网格空气质量推导子模块根据步骤S3检测到的空气质量参数推导未设置传感器模块的各网格内的空气质量参数；

S5：控制策略生成子模块计算步骤S3和步骤S4得到的各网格内的空气质量参数与步骤S2输入的空气质量设定值的差值，并根据该差值与步骤S2输入的空气质量权重影响关系表生成空气质量调控模块的控制命令。

进一步的，所述的步骤S1的具体实现方法如下：

在实验室内设有多个空气质量调控模块a、b...n的环境中，开启空气质量调控模块a并保持其他空气质量调控模块关闭，测试并记录不同空气质量参数下各个传感器模块的数据从而得数据表A，同理，依次开启其他空气质量调控模块分别进行测试，得到数据表B...数据表N，然后对数据表内容进行分析，计算出空气质量调控模块对不同网格的空气质量影响程度，从而获得空气质量权重影响关系表。

进一步的，所述步骤S4包括以下步骤：

根据实验室空间大小及空气质量调控模块的位置，对未部署传感器模块的网格进行测试并记录该网格的空气质量参数，通过记录的参数进行数据建模与相关性分析，建立表达式从而推导出此网格的空气质量参数。

本发明的有益效果是：

1）本发明通过在实验室各处设置的传感器模块进行实验室空气质量的信息采集，再利用传感器模块与空气质量调控设备的位置关系启停不同位置空气质量控制设备，形成实验室内空气质量的自动均衡闭环控制，使实验室内空气质量保持均衡。

2）本发明通过传感器模块与空气质量调控模块之间的配合，测试出空气质量调试的权重值，使空气质量调控模块的运作更加合理，让实验室内空气质量均衡度大幅提高。

附图说明

图1为本发明的运行流程框图；

图2为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图1-2，本发明的具体实施方式如下：

【实施例1】

本实施例提供一种实验室内自动均衡闭环温度的控制系统在对实验室进行温度调节时的实施方式，包括控制模块、温度传感器、输入设备和空调；控制模块的输出端与空调的输入端连接，温度传感器、输入设备的输出端与控制模块的输入端连接；

实验室按一定比例分为若干个m×n的网格，温度传感器与空调设置在不同的网格中；

输入设备用于输入温度设定值和温度权重影响关系表；

控制模块包括网格温度推导子模块和控制策略生成子模块，网格温度推导子模块用于根据设有温度传感器的网格内的温度参数推导未设置温度传感器的各网格内的温度参数，控制策略生成子模块用于根据各网格内的温度参数与温度设定值的差值、温度权重影响关系表生成空调的控制命令。

进一步的，控制模块包括设置在实验室内的总控台和云端控制台，总控台通过通信模块与云端控制台之间实现数据交互。

进一步的，实验室内自动均衡闭环温度的控制系统运行步骤如下：

S1：获取温度权重影响关系表；

进一步的，步骤S1的具体实现方法如下：

在实验室内设有多个空调a、b...n的环境中，开启空调a并保持其他空调关闭，测试并记录不同温度参数下各个传感器的数据从而得数据表A，同理，依次开启其他空调分别进行测试，得到数据表B...数据表N，然后对数据表内容进行分析，计算出空调对不同网格的温度影响程度，从而获得温度权重影响关系表。

S2：通过输入设备输入温度设定值和温度权重影响关系表；

S3：通过温度传感器检测设有温度传感器的网格内的温度参数；

S4：网格温度推导子模块根据步骤S3检测到的温度参数推导未设置温度传感器的各网格内的温度参数；

进一步的，步骤S4包括以下步骤：

根据实验室空间大小及空调的位置，对未部署温度传感器的网格进行测试并记录该网格的温度参数，通过记录的参数进行数据建模与相关性分析，建立表达式从而推导出此网格的温度参数。

S5：控制策略生成子模块计算步骤S3和步骤S4得到的各网格内的温度参数与步骤S2输入的温度设定值的差值，并根据该差值与步骤S2输入的温度权重影响关系表生成空调的控制命令。

【实施例2】

本实施例提供一种实验室内自动均衡闭环湿度的控制系统在对实验室进行湿度调节时的实施方式，控制系统包括控制模块、湿度传感器、输入设备、抽湿器和加湿器；控制模块的输出端与抽湿器和加湿器的输入端连接，湿度传感器、输入设备的输出端与控制模块的输入端连接；

实验室按一定比例分为若干个m×n的网格，湿度传感器与抽湿器和加湿器设置在不同的网格中；

输入设备用于输入湿度设定值和湿度权重影响关系表；

控制模块包括网格湿度推导子模块和控制策略生成子模块，网格湿度推导子模块用于根据设有湿度传感器的网格内的湿度参数推导未设置湿度传感器的各网格内的湿度参数，控制策略生成子模块用于根据各网格内的湿度参数与湿度设定值的差值、湿度权重影响关系表生成抽湿器和加湿器的控制命令。

进一步的，控制模块包括设置在实验室内的总控台和云端控制台，总控台通过通信模块与云端控制台之间实现数据交互。

进一步的，实验室内自动均衡闭环湿度的控制系统运行步骤如下：

S1：获取湿度权重影响关系表；

进一步的，步骤S1的具体实现方法如下：

在实验室内设有多个抽湿器和加湿器a、b...n的环境中，开启抽湿器和加湿器a并保持其他抽湿器和加湿器关闭，测试并记录不同湿度参数下各个传感器的数据从而得数据表A，同理，依次开启其他抽湿器和加湿器分别进行测试，得到数据表B...数据表N，然后对数据表内容进行分析，计算出抽湿器和加湿器对不同网格的湿度影响程度，从而获得湿度权重影响关系表。

S2：通过输入设备输入湿度设定值和湿度权重影响关系表；

S3：通过湿度传感器检测设有湿度传感器的网格内的湿度参数；

S4：网格湿度推导子模块根据步骤S3检测到的湿度参数推导未设置湿度传感器的各网格内的湿度参数；

进一步的，步骤S4包括以下步骤：

根据实验室空间大小及抽湿器和加湿器的位置，对未部署湿度传感器的网格进行测试并记录该网格的湿度参数，通过记录的参数进行数据建模与相关性分析，建立表达式从而推导出此网格的湿度参数。

S5：控制策略生成子模块计算步骤S3和步骤S4得到的各网格内的湿度参数与步骤S2输入的湿度设定值的差值，并根据该差值与步骤S2输入的湿度权重影响关系表生成抽湿器和加湿器的控制命令。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统，其特征在于：包括控制模块、传感器模块、输入设备和空气质量调控模块；所述控制模块的输出端与空气质量调控模块的输入端连接，所述传感器模块、输入设备的输出端与所述控制模块的输入端连接；

实验室按一定比例分为若干个m×n的网格，所述传感器模块与所述空气质量调控模块设置在不同的网格中；

所述的输入设备用于输入空气质量设定值和空气质量权重影响关系表；

所述的控制模块包括网格空气质量推导子模块和控制策略生成子模块，所述网格空气质量推导子模块用于根据设有传感器模块的网格内的空气质量参数推导未设置传感器模块的各网格内的空气质量参数，所述控制策略生成子模块用于根据各网格内的空气质量参数与空气质量设定值的差值、空气质量权重影响关系表生成空气质量调控模块的控制命令。

2.根据权利要求1所述的一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统，其特征在于：所述传感器模块为温度传感器，所述空气质量调控模块为用于调控实验室内温度的空调。

3.根据权利要求1所述的一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统，其特征在于：所述传感器模块为湿度传感器，所述空气质量调控模块为用于调控实验室内湿度的抽湿器和加湿器。

4.根据权利要求1所述的一种实验室内自动均衡闭环空气质量的控制系统，其特征在于：还包括云端控制台，所述的控制模块通过通信模块与云端控制台之间实现数据交互。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种实验室内自动均衡闭环空气质量控制系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取空气质量权重影响关系表；

S2：通过输入设备输入空气质量设定值和空气质量权重影响关系表；

S3：通过传感器模块检测设有传感器模块的网格内的空气质量参数；

S4：网格空气质量推导子模块根据步骤S3检测到的空气质量参数推导未设置传感器模块的各网格内的空气质量参数；

S5：控制策略生成子模块计算步骤S3和步骤S4得到的各网格内的空气质量参数与步骤S2输入的空气质量设定值的差值，并根据该差值与步骤S2输入的空气质量权重影响关系表生成空气质量调控模块的控制命令。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤S1的具体实现方法如下：

在实验室内设有多个空气质量调控模块a、b...n的环境中，开启空气质量调控模块a并保持其他空气质量调控模块关闭，测试并记录不同空气质量参数下各个传感器模块的数据从而得数据表A，同理，依次开启其他空气质量调控模块分别进行测试，得到数据表B...数据表N，然后对数据表内容进行分析，计算出空气质量调控模块对不同网格的空气质量影响程度，从而获得空气质量权重影响关系表。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤S4包括以下步骤：

根据实验室空间大小及空气质量调控模块的位置，对未部署传感器模块的网格进行测试并记录该网格的空气质量参数，通过记录的参数进行数据建模与相关性分析，建立表达式从而推导出此网格的空气质量参数。