CN111829134A - 室内空气环境的控制方法、控制系统、控制器及存储介质 - Google Patents

室内空气环境的控制方法、控制系统、控制器及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种室内空气环境的控制方法，包括以下步骤：获取室内外的实时空气质量数据，所述实时空气质量数据包括多个空气质量指标的值；基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式；所述参考值为设定的室内空气质量指标所应达到的标准值；控制每一空气质量指标对应的空气处理功能模块，按照所述参数调整方式进行参数调整。本方法能够从多个维度全面调节室内空气质量，为用户提供健康、舒适的室内空气环境。本发明还公开了一种室内空气环境的控制系统、一种控制器以及一种存储介质。

Description

室内空气环境的控制方法、控制系统、控制器及存储介质
技术领域
本发明涉及空气质量控制技术领域，尤其涉及一种室内空气环境的控制方法、控制系统、控制器及存储介质。
背景技术
目前，室内空气环境的优劣已经成为影响人体健康的重要因素，为了改善室内空气质量，现有技术一般通过如空调、新风设备、空气净化器、加湿器、灭菌机等多种空气处理设备来调节相应的空气质量参数。
然而，目前大多数空调工作于密封的室内环境中，随着空调运行时间变长，室内空气中的二氧化碳、TVOC、甲醛、细菌等有害物质也在不断积累，长此以往会严重危害人体健康。另外，用户无法从多个维度综合考量室内各个空气质量参数，因而无法科学合理地使用多种空气处理设备来全面调节室内空气质量。
因此，如何全面调节室内空气质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种室内空气环境的控制方法，该控制方法可以从多个维度全面调节室内空气质量，为用户提供健康、舒适的室内空气环境。本发明的另一个目的在于提供一种室内空气环境的控制系统、一种控制器以及一种存储介质。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种室内空气环境的控制方法，包括以下步骤：
获取室内外的实时空气质量数据，所述实时空气质量数据包括多个空气质量指标的值；
基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式；所述参考值为设定的室内空气质量指标所应达到的标准值；
控制每一空气质量指标对应的空气处理功能模块，按照所述参数调整方式进行参数调整。
优选地，在基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式之前还包括：
判断室内的所述实时空气质量数据是否达到各个空气质量指标的参考值，若否，基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式。
优选地，多个所述空气质量指标包括空气的温度、相对湿度、甲醛浓度、二氧化碳含量、TVOC浓度、PM10浓度、PM2.5浓度、微生物含量。
优选地，在获取室内外的实时空气质量数据的过程中：
通过互联网获取当地的气象数据；
基于所述气象数据确定室外的实时空气质量数据。
本发明还提供了一种控制器，包括存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述程序，实现如上所述的室内空气环境的控制方法的各个步骤。
本发明还提供了一种室内空气环境的控制系统，包括多个空气处理功能模块以及如上所述的控制器。
优选地，上述室内空气环境的控制系统还包括用于检测室内的空气质量指标的空气质量检测模块以及用于获取当地的气象数据的物联网模块。
优选地，所述空气质量检测模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器。
优选地，多个所述空气处理功能模块包括温度控制模块、加湿模块、新风模块、净化模块。
优选地，上述室内空气环境的控制系统还包括用于显示实时空气质量数据的显示屏模块。
优选地，上述室内空气环境的控制系统还包括通讯模块，多个所述空气处理功能模块分别通过所述通讯模块与所述控制器通讯连接。
优选地，所述通讯模块包括无线通讯模块和有线通讯模块。
优选地，所述无线通讯模块包括蓝牙通讯模块和wifi通讯模块。
优选地，多个所述空气处理功能模块包括温度控制模块、加湿模块、新风模块、净化模块，所述温度控制模块、所述新风模块和所述净化模块集成于空调中，所述加湿模块为加湿器。
优选地，所述空调通过所述有线通讯模块与所述控制器通讯连接，所述加湿器通过所述蓝牙通讯模块与所述控制器通讯连接。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的室内空气环境的控制方法的各个步骤。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的控制方法能够根据多个维度的实时空气质量指标的值以及参考值来确定各个空气质量指标的参数调整方式，从而控制每一个空气处理功能模块进行参数调整，同时，本控制方法还兼顾考量室内和室外的实时空气质量数据，从而能够更加科学合理地控制与新风相关的模块的参数调整。可见，本发明能够从多个维度全面调节室内空气质量，为用户提供健康、舒适的室内空气环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明提供的室内空气环境的控制方法的流程图；
图2为本发明提供的室内空气环境的控制方法的另一流程图。
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。
为了实现对室内空气环境多个维度的空气质量指标进行全面控制(多维相控)的目的，本发明提供了一种室内空气环境的控制方法，如图1所示，该控制方法包括以下步骤：
步骤S100、获取室内外的实时空气质量数据，所述实时空气质量数据包括多个空气质量指标的值。
健康舒适的空气环境不仅应该包含空气的温湿度控制，还应该包括空气污染物的控制，具体的，本方案中的多个所述空气质量指标包括空气的温度、相对湿度、甲醛浓度、二氧化碳含量、TVOC浓度、PM10浓度、PM2.5浓度。进一步优选地，空气质量指标还包括空气中的细菌病毒等微生物含量。
具体的，本方案可以通过多种方式获取室内的和室外的实时空气质量数据，例如，本方案可以通过在室内和室外设置空气质量传感器的方式来实时检测各项空气质量指标，控制方法的执行主体可通过通讯模块与空气质量传感器相连以获取实时空气质量数据。其中，本控制方法的执行主体还可以通过互联网来获取当地的气象数据，并基于所述气象数据确定室外的实时空气质量数据。例如，执行主体可以通过物联网模块获取当地的实时气象数据，再从实时的气象数据中选取所需的空气质量指标的值，此即为室外的实时空气质量数据。
步骤S200、基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式；所述参考值为设定的室内空气质量指标所应达到的标准值。
其中，配置的各个空气质量指标的参考值是指设定的室内空气质量指标所应达到的标准值，本方案中可以在控制方法的执行主体中预设好参考值，也可以由用户输入参考值，该参考值可以根据室内环境所在的地域、季节等进行设定，也可根据用户需要进行修改。例如，在控制方法的执行主体中预先存储有各项空气质量指标的参考值，各项参考值分别为：温度为22℃～28℃(夏季)，相对湿度为40％～80％(夏季)，二氧化碳含量为＜0.1％，甲醛浓度为＜0.1mg/m3，总挥发性有机物TVOC浓度为＜0.6mg/m3，可吸入颗粒物PM10的浓度为＜0.15mg/m3，PM2.5浓度为＜75μg/m3，微生物菌落总数为＜2500cfu/m3。
本控制方法的执行主体将室内外的实时空气质量数据与配置的各个空气质量指标的参考值进行比较，根据比较结果可以自动确定对各个空气质量指标的参数调整方式。例如，当室内的空气温度为30℃时，与上述参考值的比较结果是超出2℃，此时，本控制方法的执行主体可根据该比较结果确定对空气温度的参数调整方式具体为：启动压缩机进行制冷以降低温度；当室内的PM2.5浓度为100μg/m3，室外的PM2.5浓度为20μg/m3时，室内与上述参考值的比较结果是超出标准值25μg/m3，此时，本控制方法的执行主体可根据该比较结果确定对空气的PM2.5浓度的参数调整方式具体为：启动空调的净化模块或空气净化器进行净化以降低室内空气的PM2.5浓度，或者通过新风模块引入室外的新风，用新风来稀释室内的PM2.5浓度。
步骤S300、控制每一空气质量指标对应的空气处理功能模块，按照所述参数调整方式进行参数调整。
在该步骤中，控制方法的执行主体可以通过通讯模块将上述参数调整方式发送至各个空气处理功能模块，并控制各个空气处理功能模块进行参数调整。优选地，空气处理功能模块包括温度控制模块、湿度控制模块、新风模块、净化模块。上述每一个空气质量指标均可以单独对应一个空气处理功能模块，也可以将一个空气质量指标对应于多个空气处理功能模块，还可以将多个空气质量指标对应于同一个空气处理功能模块，例如，空气的温度指标对应于空调制冷压缩机和空调电辅热模块，空气的湿度指标对应于空调制冷压缩机和加湿器，空气的二氧化碳含量指标对应于新风模块，空气的PM10浓度指标、PM2.5浓度指标、甲醛浓度指标和TVOC浓度指标均对应于净化模块，等等。
请参照图2，在另一种优选方案中，本控制方法包括以下步骤：
步骤S100、获取室内外的实时空气质量数据，所述实时空气质量数据包括多个空气质量指标的值；
步骤S101、判断室内的所述实时空气质量数据是否达到各个空气质量指标的参考值，若否，则执行步骤S200；
步骤S200、基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式；所述参考值为设定的室内空气质量指标所应达到的标准值；
步骤S300、控制每一空气质量指标对应的空气处理功能模块，按照所述参数调整方式进行参数调整。
由于空气处理功能模块运行一次之后并不一定能够将室内各项空气质量指标都调整到参考值，因此，为了能够对空气处理功能模块进行更加准确精细的控制，及时调整各个功能模块的输出，本控制方法在步骤S300执行一段预设时间后，即，当空气处理功能模块运行预设时间间隔后，再重新回到步骤S100重新开始流程，并且在步骤S101中判断室内的实时空气质量数据是否达到各个空气质量指标的参考值，如果达到参考值，则可以控制对应的空气处理功能模块停止运行，如果未达到参考值，则继续执行下一步骤S200，并基于新的室内外的实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值来重新确定对各个空气质量指标的参数调整方式。如此便可以在控制过程中不断检测空气质量数据的变化趋势，根据变化趋势修改各个空气处理功能模块的运行指令，本方案可以往返循环地调整各功能模块的输出，最终使室内空气质量达到最佳目标值。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的控制方法能够根据多个维度的实时空气质量指标的值以及参考值来确定各个空气质量指标的参数调整方式，从而控制每一个空气处理功能模块进行参数调整，同时，本控制方法还兼顾考量室内和室外的实时空气质量数据，从而能够更加科学合理地控制与新风相关的模块的参数调整。可见，本发明能够从多个维度全面调节室内空气质量，为用户提供健康、舒适的室内空气环境。
本发明还提供了一种控制器，包括存储器和处理器。其中，存储器可能包括高速RAM存储器，也可能包括非易失性存储器等，例如至少一个磁盘存储器。处理器可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。
其中，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序，所述程序用于：
获取室内外的实时空气质量数据，所述实时空气质量数据包括多个空气质量指标的值；
基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式；所述参考值为设定的室内空气质量指标所应达到的标准值；
控制每一空气质量指标对应的空气处理功能模块，按照所述参数调整方式进行参数调整。
可选地，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有适于处理器执行的计算机程序，所述计算机程序用于：
获取室内外的实时空气质量数据，所述实时空气质量数据包括多个空气质量指标的值；
基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式；所述参考值为设定的室内空气质量指标所应达到的标准值；
控制每一空气质量指标对应的空气处理功能模块，按照所述参数调整方式进行参数调整。
该存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本发明还提供了一种室内空气环境的控制系统，包括多个空气处理功能模块以及如上所述的控制器。
优选地，上述室内空气环境的控制系统还包括用于检测室内的空气质量指标的空气质量检测模块以及用于获取当地的气象数据的物联网模块。
其中，空气质量检测模块可以包含多种空气质量传感器，用于分别检测不同的空气质量指标，例如：温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器。本方案可以通过在室内和室外设置空气质量传感器的方式来实时检测各项空气质量指标，控制器可通过通讯模块与空气质量传感器相连以获取实时空气质量数据。需要说明的是，控制器还可以通过互联网来获取当地的气象数据，并基于所述气象数据确定室外的实时空气质量数据。例如，控制器可以通过物联网模块获取当地的实时气象数据，再从实时的气象数据中选取所需的空气质量指标的值，此即为室外的实时空气质量数据。
需要说明的是，本方案多个所述空气处理功能模块包括温度控制模块、加湿模块、新风模块、净化模块，不同的空气处理功能模块用于调整不同的空气质量指标，例如，温度控制模块可用于调节空气温度指标和空气湿度指标，加湿模块可用于提高空气湿度指标，新风模块可用于调整空气二氧化碳含量指标，净化模块可用于调整空气PM10浓度指标、PM2.5浓度指标、甲醛浓度指标、TVOC浓度指标、细菌含量指标等。
优选地，上述室内空气环境的控制系统还包括用于显示实时空气质量数据的显示屏模块。显示屏模块具体可包含段码显示屏或点阵显示屏等，显示屏模块与上述空气质量检测模块和物联网模块相连，从而可以显示室内和室外的实时空气质量数据，便于用户观看。
优选地，上述室内空气环境的控制系统还包括通讯模块，多个所述空气处理功能模块分别通过所述通讯模块与所述控制器通讯连接。
其中，所述通讯模块包括无线通讯模块和有线通讯模块。
进一步优选地，所述无线通讯模块包括蓝牙通讯模块和wifi通讯模块。
需要说明的是，本方案中的多个所述空气处理功能模块可以有多种组合方式，例如，在一种优选方案中，温度控制模块、新风模块和净化模块集成于空调中，加湿模块为加湿器，优选地，所述空调通过所述有线通讯模块与所述控制器通讯连接，所述加湿器通过所述蓝牙通讯模块与所述控制器通讯连接。或者，温度控制模块、新风模块集成于空调中，净化模块具体为空气净化器，加湿模块集成于空气净化器中，等等。不同的空气处理功能模块之间可以通过无线通讯模块或有线通讯模块实现通讯互连，从而实现不同功能模块之间的联动控制。
下面介绍本方案提供的室内空气环境的控制系统的控制过程。
控制系统内部的多种空气质量传感器能实时检测空气的温度、相对湿度、甲醛浓度、二氧化碳含量、TVOC浓度、PM10浓度和PM2.5浓度，并将检测数据发送给控制器。物联网模块能实时获取到当地的气象数据，主要使用其中的PM2.5数据，并将数据发送给控制器。控制器会将接收到的实时室内空气质量数据与配置的各个空气质量指标的参考值进行比较，并下达对应功能模块的运行指令。
例如，夏天室内温度过高，温度控制模块将按需求启动空调压缩机进行制冷，并调节冷量输出大小。如果温度满足要求，但湿度过高，温度控制模块仍将启动空调压缩机按需求进行除湿，由于空调压缩机开启除湿的过程可能导致温度过低，这时可通过开启电辅热，使得室内湿度降低，同时使室内温度处于合适范围。如果室内湿度偏低，控制器将通过蓝牙通讯模块联动加湿器，按需调整加湿器的加湿量，以满足室内湿度指标的参考值。
如果空气中的甲醛、二氧化碳、TVOC等其中任意一项污染物的指标超过参考值，控制器将启动新风模块，按需调整新风量，通过新风来稀释空气中的污染物。如果上述污染物的指标接近参考值，将减小新风量，直至满足参考值要求。
如果室内PM2.5超过参考值，控制器将启动净化模块按需输出。再等待一段时间(例如3分钟，本文不做具体限定)后，控制器将判断室内PM2.5是否在下降，如果室内PM2.5指标下降，说明各功能模块输出比例合理，控制器将不断循环判断与调整；如果室内PM2.5指标不下降，将通过当地的气象数据分析室外PM2.5对室内的影响。如果气象数据中室外PM2.5高于参考值，将减小新风量；如果气象数据中室外PM2.5优于参考值，将适当加大新风量，通过新风来稀释室内PM2.5。
如果室内PM2.5满足要求，则可适当提高新风量加速稀释甲醛、二氧化碳、TVOC等污染物。
下面通过实例说明本方案提供的室内空气环境的控制系统的具体使用过程。
新建学校教室安装具有多维相控技术的控制系统：经过一夜关门关窗，教室内课桌椅、装饰材料散发出的甲醛等有害气体聚集，控制系统开启后，高精度空气质量传感器接收到甲醛气体较高的数据，系统指令加大新风模块运行，通过教室内外空气交换，快速降低室内甲醛含量；同时，温度控制模块将温度调整到预设的温度；随着上课的进行，教室内学生聚集，二氧化碳含量增高，系统指令新风模块运行，控制二氧化碳含量，同时考虑室内人员密集，加大净化模块的运行，对空气进行有效消毒、净化。从而实现对教室空气环境的实时控制，保证室内空气环境的舒适、健康。
通过上述各个实施例的介绍可知，本发明从空气环境的温湿度、二氧化碳含量、甲醛、颗粒物污染以及异味TVOC等多个维度进行控制，打破了传统空气控制设备如空调、净化器、新风机等对空气仅能实现单一指标进行控制的技术瓶颈，系统可实时读取空气温度、湿度、二氧化碳、PM2.5、甲醛、TVOC的输入，自动确定每个空气质量指标的参数调整方式。在调整过程中，检测空气质量指标的变化趋势，不断修正各功能模块的输出，最终实现最佳室内空气环境。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种室内空气环境的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取室内外的实时空气质量数据，所述实时空气质量数据包括多个空气质量指标的值；
基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式；所述参考值为设定的室内空气质量指标所应达到的标准值；
控制每一空气质量指标对应的空气处理功能模块，按照所述参数调整方式进行参数调整。
2.根据权利要求1所述的室内空气环境的控制方法，其特征在于，在基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式之前还包括：
判断室内的所述实时空气质量数据是否达到各个空气质量指标的参考值，若否，基于室内外的所述实时空气质量数据及配置的各个空气质量指标的参考值，确定对各个空气质量指标的参数调整方式。
3.根据权利要求1所述的室内空气环境的控制方法，其特征在于，多个所述空气质量指标包括空气的温度、相对湿度、甲醛浓度、二氧化碳含量、TVOC浓度、PM10浓度、PM2.5浓度、微生物含量。
4.根据权利要求1所述的室内空气环境的控制方法，其特征在于，在获取室内外的实时空气质量数据的过程中：
通过互联网获取当地的气象数据；
基于所述气象数据确定室外的实时空气质量数据。
5.一种控制器，其特征在于，包括存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述程序，实现如权利要求1-4中任一项所述的室内空气环境的控制方法的各个步骤。
6.一种室内空气环境的控制系统，其特征在于，包括多个空气处理功能模块以及如权利要求5所述的控制器。
7.根据权利要求6所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，还包括用于检测室内的空气质量指标的空气质量检测模块以及用于获取当地的气象数据的物联网模块。
8.根据权利要求7所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，所述空气质量检测模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器。
9.根据权利要求6所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，多个所述空气处理功能模块包括温度控制模块、加湿模块、新风模块、净化模块。
10.根据权利要求6所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，还包括用于显示实时空气质量数据的显示屏模块。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，还包括通讯模块，多个所述空气处理功能模块分别通过所述通讯模块与所述控制器通讯连接。
12.根据权利要求11所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，所述通讯模块包括无线通讯模块和有线通讯模块。
13.根据权利要求12所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙通讯模块和wifi通讯模块。
14.根据权利要求13所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，多个所述空气处理功能模块包括温度控制模块、加湿模块、新风模块、净化模块，所述温度控制模块、所述新风模块和所述净化模块集成于空调中，所述加湿模块为加湿器。
15.根据权利要求14所述的室内空气环境的控制系统，其特征在于，所述空调通过所述有线通讯模块与所述控制器通讯连接，所述加湿器通过所述蓝牙通讯模块与所述控制器通讯连接。
16.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-4中任一项所述的室内空气环境的控制方法的各个步骤。
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