CN111609539A - 一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统及其方法 - Google Patents

一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统及其方法。本发明中：数据采集模块采集红外探测矩阵、湿度传感器和液位传感器感应的数据信息并传输至控制单元；分析处理模块用于分析处理数据采集模块传输的数据信息；湿度控制模块用于控制加湿器和排湿系统的运行；加湿器包括超声波换能器和储水箱；控制单元通过通信模块与移动终端进行信息交互。本发明通过设置湿度传感器感应办公室内的湿度数据，并通过优化办公室湿度调节的控制方法，可以实现加湿器在保证加湿效果的同时，始终以最低功率运行，降低使用能耗，减少水资源消耗；实现了节能减排；并且可以根据办公室内的人数进行修正，提高用户体验。

Description

一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统及其方法
技术领域
本发明属于环境控制技术领域，特别是涉及一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统及其方法。
背景技术
湿度，一般在气象学中指的是空气湿度，它是空气中水蒸气的含量。空气中液态或固态的水不算在湿度中。不含水蒸气的空气被称为干空气。由于大气中的水蒸气可以占空气体积的0％到4％，一般在列出空气中各种气体的成分的时候是指这些成分在干空气中所占的成分。
空气过于干燥，人体会感到不适，为了改善室内的干燥环境，许多家庭以及办公室都用上了加湿器，室内空气加湿，可以通过洒水、放置水盆等方式进行，很多家庭都买了加湿器，24小时开个不停，会增加患呼吸道疾病的可能性，而在人们享受着湿润空气的同时，室内的各种细菌也在这样的环境中生长繁殖。为了保护工作人员的健康，防止办公室空气湿气过重滋生细菌。
并且加湿器无法调节功率，通常都是最大功率运行，能耗与水资源消耗都很严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统及其方法，通过设置湿度传感器感应办公室内的湿度数据，并通过优化办公室湿度调节的控制方法，可以实现加湿器在保证加湿效果的同时，始终以最低功率运行，降低使用能耗，减少水资源消耗；实现了节能减排；并且可以根据办公室内的人数进行修正，提高用户体验。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统，包括控制单元、数据采集模块、加湿器、通信模块和排湿系统；所述数据采集模块采集红外探测矩阵、湿度传感器和液位传感器感应的数据信息并传输至控制单元；所述控制单元包括分析处理模块和湿度控制模块；所述分析处理模块用于分析处理数据采集模块传输的数据信息；所述湿度控制模块用于控制加湿器和排湿系统的运行；所述加湿器包括超声波换能器和储水箱；所述超声波换能器对储水箱中的水进行振荡产生水雾进行加湿；所述液位传感器感应储水箱中的水位数据信息；所述控制单元通过通信模块与移动终端进行信息交互；所述移动终端向控制单元输入控制指令；所述控制指令包括湿度预设值；所述控制单元对湿度预设值和湿度传感器感应的湿度数据进行比对，并根据比对结果控制加湿器以及排湿系统的运行。
优选地，所述红外探测矩阵感应办公室内的人体红外信息，并传输至分析处理模块；所述分析处理模块对接收的数据进行分析处理识别办公室内的人员数量；所述湿度控制模块根据分析处理模块的处理结果控制加湿器的运行。
优选地，所述排湿系统为排湿空调，所述排湿系统将办公室内的湿气排出。
一种用于办公室湿度调节的自适应控制方法，包括以下步骤：
步骤一：参数设定
所述湿度传感器感应办公室环境湿度DE，并传输至控制单元；所述移动终端通过通信模块向控制单元输入预设湿度DS；
其中，设定预设湿度DS与环境湿度DE的差值D＝DS-DE；并将湿度差值D从大到小分为n个差值档位D1、D2、D3...Dn；其中D1+D2+D3+...+Dn＝D；
将加湿器的工作功率参数从低到高设定为n个参数档位F1、F2、F3...Fn；
每个湿度的差值档位Dx对应一个加湿器的工作功率参数档位Fx；
步骤二：分析处理
所述控制单元对预设湿度DS与环境湿度DE的差值D进行判定；
当预设湿度DS低于环境湿度DE时，差值D<0；则进入步骤三；
当预设湿度DS高于环境湿度时，差值D>0；则进入步骤四；
步骤三：进行排湿
所述控制单元控制排湿系统运行，将办公室内的湿气排出；直至直至环境湿度DE达到预设湿度DS；
步骤四：进行加湿
所述控制单元根据湿度传感器感应的湿度数据控制加湿器的运行转速；包括以下子步骤：
SS01、系统开始加湿后，环境湿度DE与预设湿度DS的差值在D1湿度段范围内；所述控制单元控制加湿器的超声波换能器以最低功率F1进行工作对办公室进行加湿，直至环境湿度DE达到当前功率F1所能达到的最高湿度；
SS02、当环境湿度DE达到当前功率F1所能达到的最高湿度时，环境湿度DE与预设湿度DS的差值达到D2湿度段范围内，所述控制单元控制加湿器的超声波换能器的功率提高一个档位达到F2档位进行工作对办公室进行加湿；
SS03、循环SS02步骤，直至环境湿度DE达到预设湿度DS；
步骤五：参数修正
所述红外探测矩阵感应办公室内的人体红外信号，并传输至控制单元；所述分析处理模块根据红外探测矩阵传输的数据信息判断办公室内的人员数量S；所述湿度控制模块根据分析处理模块的处理结果对步骤四中的功率参数进行修正；
当办公室内人员数目S≥20人时，所述控制单元控制加湿器的工作功率为最大档位；
当办公室内的人员数目20>S≥10人时，所述控制单元控制加湿器在当前档位上再上升两个档位进行加湿；
当办公室内的人员数目10>S≥5人时，所述控制单元控制加湿器在当前档位上再上升两个档位进行加湿；
当办公室内的人员数目5>S≥2人时，所述控制单元控制加湿器按当前档位进行加湿。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置湿度传感器感应办公室内的湿度数据，并通过优化办公室湿度调节的控制方法，可以实现加湿器在保证加湿效果的同时，始终以最低功率运行，降低使用能耗，减少水资源消耗；实现了节能减排；并且可以根据办公室内的人数进行修正，提高用户体验。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统的框图。
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。
请参阅图1所示，本发明为一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统，包括控制单元、数据采集模块、加湿器、通信模块和排湿系统；数据采集模块采集红外探测矩阵、湿度传感器和液位传感器感应的数据信息并传输至控制单元；控制单元包括分析处理模块和湿度控制模块；分析处理模块用于分析处理数据采集模块传输的数据信息；湿度控制模块用于控制加湿器和排湿系统的运行；加湿器包括超声波换能器和储水箱；超声波换能器对储水箱中的水进行振荡产生水雾进行加湿；液位传感器感应储水箱中的水位数据信息，当储水箱中的水位低于设定值时，液位传感器将信号传输至控制单元，控制单元将水位信号传输至移动终端，提醒用户加水；控制单元通过通信模块与移动终端进行信息交互；移动终端向控制单元输入控制指令；控制指令包括湿度预设值；移动终端为手机或电脑或平板；
控制单元对湿度预设值和湿度传感器感应的湿度数据进行比对，并根据比对结果控制加湿器以及排湿系统的运行；排湿系统为排湿空调，排湿系统将办公室内的湿气排出。
优选地，红外探测矩阵感应办公室内的人体红外信息，并传输至分析处理模块；分析处理模块对接收的数据进行分析处理识别办公室内的人员数量；湿度控制模块根据分析处理模块的处理结果控制加湿器的运行。
一种用于办公室湿度调节的自适应控制方法，包括以下步骤：
步骤一：参数设定
湿度传感器感应办公室环境湿度DE，并传输至控制单元；移动终端通过通信模块向控制单元输入预设湿度DS；
其中，设定预设湿度DS与环境湿度DE的差值D＝DS-DE；并将湿度差值D从大到小分为n个差值档位D1、D2、D3...Dn；其中D1+D2+D3+...+Dn＝D；
将加湿器的工作功率参数从低到高设定为n个参数档位F1、F2、F3...Fn；
每个湿度的差值档位Dx对应一个加湿器的工作功率参数档位Fx；
步骤二：分析处理
控制单元对预设湿度DS与环境湿度DE的差值D进行判定；
当预设湿度DS低于环境湿度DE时，差值D<0；则进入步骤三；
当预设湿度DS高于环境湿度时，差值D>0；则进入步骤四；
步骤三：进行排湿
控制单元控制排湿系统运行，将办公室内的湿气排出；直至直至环境湿度DE达到预设湿度DS；
步骤四：进行加湿
控制单元根据湿度传感器感应的湿度数据控制加湿器的运行转速；包括以下子步骤：
SS01、系统开始加湿后，环境湿度DE与预设湿度DS的差值在D1湿度段范围内；控制单元控制加湿器的超声波换能器以最低功率F1进行工作对办公室进行加湿，直至环境湿度DE达到当前功率F1所能达到的最高湿度；
SS02、当环境湿度DE达到当前功率F1所能达到的最高湿度时，环境湿度DE与预设湿度DS的差值达到D2湿度段范围内，控制单元控制加湿器的超声波换能器的功率提高一个档位达到F2档位进行工作对办公室进行加湿；
SS03、循环SS02步骤，直至环境湿度DE达到预设湿度DS；
步骤五：参数修正
红外探测矩阵感应办公室内的人体红外信号，并传输至控制单元；分析处理模块根据红外探测矩阵传输的数据信息判断办公室内的人员数量S；湿度控制模块根据分析处理模块的处理结果对步骤四中的功率参数进行修正；
当办公室内人员数目S≥20人时，控制单元控制加湿器的工作功率为最大档位；
当办公室内的人员数目20>S≥10人时，控制单元控制加湿器在当前档位上再上升两个档位进行加湿；
当办公室内的人员数目10>S≥5人时，控制单元控制加湿器在当前档位上再上升两个档位进行加湿；
当办公室内的人员数目5>S≥2人时，控制单元控制加湿器按当前档位进行加湿。
实施例一：
加湿系统工作开始后，加湿器的超声波换能器首先保持档位5工作，当办公室环境湿度DE与预设湿度DS的差值D达到15时，加湿器的超声波换能器功率档位提高到档位5，当差值达到10后，加湿器的超声波换能器功率档位提高到档位4，当差值达到7后，加湿器的超声波换能器功率档位提高到档位3，当差值达到4后，加湿器的超声波换能器功率档位提高到档位2；当差值达到1后，加湿器的超声波换能器功率档位提高到档位1。
办公室内人员过多时，控制单元控制加湿器的超声波换能器一直保持档位5工作。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统，其特征在于，包括
数据采集模块,所述数据采集模块采集红外探测矩阵、湿度传感器和液位传感器感应的数据信息并传输至控制单元；
控制单元,所述控制单元包括分析处理模块和湿度控制模块；所述分析处理模块用于分析处理数据采集模块传输的数据信息；所述湿度控制模块用于控制加湿器和排湿系统的运行；
加湿器,所述加湿器包括超声波换能器和储水箱；所述超声波换能器对储水箱中的水进行振荡产生水雾进行加湿；所述液位传感器感应储水箱中的水位数据信息；
通信模块，所述控制单元通过通信模块与移动终端进行信息交互；所述移动终端向控制单元输入控制指令；所述控制指令包括湿度预设值；
排湿系统，所述控制单元对湿度预设值和湿度传感器感应的湿度数据进行比对，并根据比对结果控制加湿器以及排湿系统的运行。
2.根据权利要求1所述的一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统，其特征在于，所述红外探测矩阵感应办公室内的人体红外信息，并传输至分析处理模块；所述分析处理模块对接收的数据进行分析处理识别办公室内的人员数量；所述湿度控制模块根据分析处理模块的处理结果控制加湿器的运行。
3.根据权利要求1所述的一种用于办公室湿度调节的自适应控制系统，其特征在于，所述排湿系统为排湿空调，所述排湿系统将办公室内的湿气排出。
4.一种用于办公室湿度调节的自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：参数设定
所述湿度传感器感应办公室环境湿度DE，并传输至控制单元；所述移动终端通过通信模块向控制单元输入预设湿度DS；
其中，设定预设湿度DS与环境湿度DE的差值D＝DS-DE；并将湿度差值D从大到小分为n个差值档位D1、D2、D3...Dn；其中D1+D2+D3+...+Dn＝D；
将加湿器的工作功率参数从低到高设定为n个参数档位F1、F2、F3...Fn；
每个湿度的差值档位Dx对应一个加湿器的工作功率参数档位Fx；
步骤二：分析处理
所述控制单元对预设湿度DS与环境湿度DE的差值D进行判定；
当预设湿度DS低于环境湿度DE时，差值D<0；则进入步骤三；
当预设湿度DS高于环境湿度时，差值D>0；则进入步骤四；
步骤三：进行排湿
所述控制单元控制排湿系统运行，将办公室内的湿气排出；直至直至环境湿度DE达到预设湿度DS；
步骤四：进行加湿
所述控制单元根据湿度传感器感应的湿度数据控制加湿器的运行转速；包括以下子步骤：
SS01、系统开始加湿后，环境湿度DE与预设湿度DS的差值在D1湿度段范围内；所述控制单元控制加湿器的超声波换能器以最低功率F1进行工作对办公室进行加湿，直至环境湿度DE达到当前功率F1所能达到的最高湿度；
SS02、当环境湿度DE达到当前功率F1所能达到的最高湿度时，环境湿度DE与预设湿度DS的差值达到D2湿度段范围内，所述控制单元控制加湿器的超声波换能器的功率提高一个档位达到F2档位进行工作对办公室进行加湿；
SS03、循环SS02步骤，直至环境湿度DE达到预设湿度DS；
步骤五：参数修正
所述红外探测矩阵感应办公室内的人体红外信号，并传输至控制单元；所述分析处理模块根据红外探测矩阵传输的数据信息判断办公室内的人员数量S；所述湿度控制模块根据分析处理模块的处理结果对步骤四中的功率参数进行修正；
当办公室内人员数目S≥20人时，所述控制单元控制加湿器的工作功率为最大档位；
当办公室内的人员数目20>S≥10人时，所述控制单元控制加湿器在当前档位上再上升两个档位进行加湿；
当办公室内的人员数目10>S≥5人时，所述控制单元控制加湿器在当前档位上再上升两个档位进行加湿；
当办公室内的人员数目5>S≥2人时，所述控制单元控制加湿器按当前档位进行加湿。
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