CN112987827A - 一种智能暖通控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能暖通控制系统，涉及暖通设备技术领域；包括环境监测模块、控制器、蓝牙发射模块、参数设置模块、环境调节模块、数据采集模块、数据分析模块、计时模块以及警报模块；参数设置模块用于用户通过智能手机终端设置标准环境参数并将标准环境参数传输至控制器，提高控制系统的智慧性；控制器用于将实时环境信息与标准环境参数进行比对并在实时环境信息超出或低于标准环境参数时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；本发明能够智能调控室内环境，给人们提供一个更好的居住环境；同时对暖通设备数据进行分析，对暖通设备的加热安全进行实时监测；当暖通设备发生故障，及时提醒使用人员及时维修，提高工作效率。

Description

一种智能暖通控制系统
技术领域
本发明涉及暖通设备技术领域，具体涉及一种智能暖通控制系统。
背景技术
随着科技的发展与进步，控制系统开始广泛的应用在我们生活中的方方面面，家居暖通控制系统开始走进人们的视野，家居暖通控制系统能够智能调控室内温度，给人们提供一个更好的居住环境；
现有的家居暖通控制系统在使用时存在一定的弊端，首先，不能够将控制系统与手机蓝牙连接在一起，无法通过手机给控制系统设置程序，无法提高控制系统的智慧性，其次，不能够通过无线传输与空气净化器、温度控制器连接在一起，不便于控制空气净化器与温度控制器，最后，暖通设备在使用过程中，无法对暖通设备数据进行分析，无法对暖通设备的加热安全进行实时监测；当暖通设备发生故障，无法提醒使用人员及时维修，操作比较麻烦，给人们的使用过程带来了一定的影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种智能暖通控制系统。本发明中用户通过参数设置模块设置标准环境参数并将标准环境参数传输至控制器；提高控制系统的智慧性；控制器用于将实时环境信息与标准环境参数进行比对并在实时环境信息超出或低于标准环境参数时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；本发明能够智能调控室内环境，给人们提供一个更好的居住环境；同时对暖通设备数据进行分析，对暖通设备的加热安全进行实时监测；当暖通设备发生故障，及时提醒使用人员及时维修，提高工作效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种智能暖通控制系统，包括环境监测模块、控制器、蓝牙发射模块、参数设置模块、环境调节模块、数据采集模块、数据分析模块、计时模块以及警报模块；
所述环境监测模块设置于室内用于实时监测室内的实时环境信息，所述环境监测模块用于将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，所述控制器连接有蓝牙发射模块，所述控制器通过蓝牙发射模块与手机蓝牙相连接，并将实时环境信息传输至智能手机终端实时显示；
所述控制器用于将实时环境信息与标准环境参数进行比对并在实时环境信息超出或低于标准环境参数时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；
所述数据采集模块用于对暖通设备的运行数据进行采集，并将采集到的运行数据发送至数据分析模块；计时模块用于对暖通设备的加热时间和工作时间进行计时；数据分析模块用于接收数据采集模块采集到的暖通设备的运行数据并对暖通设备的运行数据进行分析，具体分析过程如下：
S1：获取暖通设备上的多个检测点，并将检测点标记为u，u＝1，……，n；
S2：获取当前时间T0时多个检测点的温度W0u，经过一段时间T1后，再次获取多个检测点的温度W1u；
S3：利用公式Su＝(W1u-W0u)/(T1-T0)计算得到暖通设备上多个检测点的加热速率Su；得到实时Su信息组；
按照标准差计算公式计算得到实时Su信息组的标准差α；
当α≥标准差阈值时，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；
当α＜标准差阈值时，则处于待验证状态；
S4：当处于待验证状态时，按照平均值计算公式计算得到实时Su信息组的平均值，并标记为平均加热速率SP；
S5：用户通过参数设置模块输入标准环境参数，获取标准环境参数中对应的温度参数，所述温度参数即为暖通设备的使用温度；并将使用温度标记为W；
S6：利用公式T2＝W/SP计算得到暖通设备达到使用温度的预估时长T2，利用计时模块计时暖通设备达到所需使用温度的实际时长，并将实际时长标记为T3；
S7：预设加热时间差阈值Ty，并将实际时长T3与预估时长T2进行时间差计算得到加热时间差并标记为T4；
将加热时间差T4与加热时间差阈值Ty相比较；
若T4≤Ty，则暖通设备加热正常，产生加热正常信号反馈至控制器；
若T4＞Ty，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；
所述控制器接收加热异常信号并产生控制指令加载至警报模块，警报模块产生声光警报。
进一步地，所述智能手机终端上设置有参数设置模块，所述参数设置模块用于用户通过智能手机终端设置标准环境参数并将标准环境参数传输至控制器；提高控制系统的智慧性；所述标准环境参数包括温度参数、湿度参数与空气质量参数。
进一步地，所述环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器和空气检测仪；所述环境调节模块包括温度调节模块、湿度调节模块和空气净化器；所述控制器与温度调节模块、湿度调节模块和空气净化器均为控制连接；
所述温度传感器用于将实时温度信息传输到控制器，所述控制器在实时温度信息超出或低于标准环境参数时驱动控制温度调节模块将温度调节到标准环境参数范围内；
所述湿度传感器用于将实时湿度信息传输到控制器，所述控制器在实时湿度信息超出或低于标准环境参数时驱动控制湿度调节模块将湿度调节到标准环境参数范围内；
所述空气检测仪用于对室内空气质量进行检测并将空气质量信息传输到控制器，所述控制器在空气质量信息超出或低于标准环境参数时驱动控制空气净化器将空气质量调节到标准环境参数范围内。
进一步地，所述警报模块还设置有紧急联系人，所述警报模块在暖通设备加热异常时自动拨打紧急联系人的通讯号码。
本发明的有益效果是：
1、本发明中环境监测模块设置于室内用于实时监测室内的实时环境信息，并将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，控制器通过蓝牙发射模块与手机蓝牙相连接，并将实时环境信息传输至智能手机终端实时显示；用户通过参数设置模块设置标准环境参数并将标准环境参数传输至控制器；提高控制系统的智慧性；控制器用于将实时环境信息与标准环境参数进行比对并在实时环境信息超出或低于标准环境参数时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；本发明能够智能调控室内环境，给人们提供一个更好的居住环境；
2、本发明中数据采集模块用于对暖通设备的运行数据进行采集，并将采集到的运行数据发送至数据分析模块；数据分析模块用于对暖通设备的运行数据进行分析，结合暖通设备上多个检测点的加热速率Su以及暖通设备达到使用温度的预估时长T2；对暖通设备的加热安全进行实时监测；当暖通设备发生故障，及时提醒使用人员及时维修，操作简单，提高工作效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
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。
如图1所示，一种智能暖通控制系统，包括环境监测模块、控制器、蓝牙发射模块、参数设置模块、环境调节模块、数据采集模块、数据分析模块、计时模块以及警报模块；
环境监测模块设置于室内用于实时监测室内的实时环境信息，环境监测模块用于将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，控制器连接有蓝牙发射模块，控制器通过蓝牙发射模块与手机蓝牙相连接，并将实时环境信息传输至智能手机终端实时显示；
智能手机终端上设置有参数设置模块，参数设置模块用于用户通过智能手机终端设置标准环境参数并将标准环境参数传输至控制器；提高控制系统的智慧性；标准环境参数包括温度参数、湿度参数与空气质量参数；
控制器用于将实时环境信息与标准环境参数进行比对并在实时环境信息超出或低于标准环境参数时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；
环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器和空气检测仪；环境调节模块包括温度调节模块、湿度调节模块和空气净化器；控制器与温度调节模块、湿度调节模块和空气净化器均为控制连接；
温度传感器用于将实时温度信息传输到控制器，控制器在实时温度信息超出或低于标准环境参数时驱动控制温度调节模块将温度调节到标准环境参数范围内；
湿度传感器用于将实时湿度信息传输到控制器，控制器在实时湿度信息超出或低于标准环境参数时驱动控制湿度调节模块将湿度调节到标准环境参数范围内；
空气检测仪用于对室内空气质量进行检测并将空气质量信息传输到控制器，控制器在空气质量信息超出或低于标准环境参数时驱动控制空气净化器将空气质量调节到标准环境参数范围内；
数据采集模块用于对暖通设备的运行数据进行采集，并将采集到的运行数据发送至数据分析模块；计时模块用于对暖通设备的加热时间和工作时间进行计时；数据分析模块用于接收数据采集模块采集到的暖通设备的运行数据并对暖通设备的运行数据进行分析，具体分析过程如下：
S1：获取暖通设备上的多个检测点，并将检测点标记为u，u＝1，……，n；
S2：获取当前时间T0时多个检测点的温度W0u，经过一段时间T1后，再次获取多个检测点的温度W1u；
S3：利用公式Su＝(W1u-W0u)/(T1-T0)计算得到暖通设备上多个检测点的加热速率Su；得到实时Su信息组；
按照标准差计算公式计算得到实时Su信息组的标准差α；
当α≥标准差阈值时，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；
当α＜标准差阈值时，则处于待验证状态；
S4：当处于待验证状态时，按照平均值计算公式计算得到实时Su信息组的平均值，并标记为平均加热速率SP；
S5：用户通过参数设置模块输入标准环境参数，获取标准环境参数中对应的温度参数，温度参数即为暖通设备的使用温度；并将使用温度标记为W；
S6：利用公式T2＝W/SP计算得到暖通设备达到使用温度的预估时长T2，利用计时模块计时暖通设备达到所需使用温度的实际时长，并将实际时长标记为T3；其中暖通设备达到所需使用温度表现为多个检测点的平均温度达到使用温度；
S7：预设加热时间差阈值Ty，并将实际时长T3与预估时长T2进行时间差计算得到加热时间差并标记为T4；
将加热时间差T4与加热时间差阈值Ty相比较；
若T4≤Ty，则暖通设备加热正常，产生加热正常信号反馈至控制器；
若T4＞Ty，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；
控制器接收加热异常信号并产生控制指令加载至警报模块，警报模块产生声光警报；
警报模块还设置有紧急联系人，警报模块在暖通设备加热异常时自动拨打紧急联系人的通讯号码。
本发明的工作原理是：
一种智能暖通控制系统，在工作时，环境监测模块设置于室内用于实时监测室内的实时环境信息，并将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，控制器通过蓝牙发射模块与手机蓝牙相连接，并将实时环境信息传输至智能手机终端实时显示；用户通过参数设置模块设置标准环境参数并将标准环境参数传输至控制器；提高控制系统的智慧性；控制器用于将实时环境信息与标准环境参数进行比对并在实时环境信息超出或低于标准环境参数时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；本发明能够智能调控室内环境，给人们提供一个更好的居住环境；
数据采集模块用于对暖通设备的运行数据进行采集，并将采集到的运行数据发送至数据分析模块；计时模块用于对暖通设备的加热时间和工作时间进行计时；数据分析模块用于接收数据采集模块采集到的暖通设备的运行数据并对暖通设备的运行数据进行分析，获取当前时间T0时多个检测点的温度W0u，经过一段时间T1后，再次获取多个检测点的温度W1u；计算得到暖通设备上多个检测点的加热速率Su；得到实时Su信息组；按照标准差计算公式计算得到实时Su信息组的标准差α；当α≥标准差阈值时，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；当α＜标准差阈值时，则处于待验证状态；当处于待验证状态时，结合平均加热速率和用户设置的温度参数，计算得到加热时间差T4；将加热时间差T4与加热时间差阈值Ty相比较；若T4＞Ty，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；控制器接收加热异常信号并产生控制指令加载至警报模块，警报模块产生声光警报，并自动拨打紧急联系人的通讯号码；本发明能够对暖通设备的加热安全进行实时监测；当暖通设备发生故障，及时提醒使用人员及时维修，操作简单，提高工作效率。
上述公式均是由采集大量数据进行软件模拟及相应专家进行参数设置处理，得到与真实结果符合的公式。
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)

1.一种智能暖通控制系统，其特征在于，包括环境监测模块、控制器、蓝牙发射模块、参数设置模块、环境调节模块、数据采集模块、数据分析模块、计时模块以及警报模块；
所述环境监测模块设置于室内用于实时监测室内的实时环境信息，所述环境监测模块用于将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，所述控制器连接有蓝牙发射模块，所述控制器通过蓝牙发射模块与手机蓝牙相连接，并将实时环境信息传输至智能手机终端实时显示；
所述控制器用于将实时环境信息与标准环境参数进行比对并在实时环境信息超出或低于标准环境参数时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；
所述数据采集模块用于对暖通设备的运行数据进行采集，并将采集到的运行数据发送至数据分析模块；计时模块用于对暖通设备的加热时间和工作时间进行计时；数据分析模块用于接收数据采集模块采集到的暖通设备的运行数据并对暖通设备的运行数据进行分析，具体分析过程如下：
S1：获取暖通设备上的多个检测点，并将检测点标记为u，u＝1，……，n；
S2：获取当前时间T0时多个检测点的温度W0u，经过一段时间T1后，再次获取多个检测点的温度W1u；
S3：利用公式Su＝(W1u-W0u)/(T1-T0)计算得到暖通设备上多个检测点的加热速率Su；得到实时Su信息组；
按照标准差计算公式计算得到实时Su信息组的标准差α；
当α≥标准差阈值时，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；
当α＜标准差阈值时，则处于待验证状态；
S4：当处于待验证状态时，按照平均值计算公式计算得到实时Su信息组的平均值，并标记为平均加热速率SP；
S5：用户通过参数设置模块输入标准环境参数，获取标准环境参数中对应的温度参数，所述温度参数即为暖通设备的使用温度；并将使用温度标记为W；
S6：利用公式T2＝W/SP计算得到暖通设备达到使用温度的预估时长T2，利用计时模块计时暖通设备达到所需使用温度的实际时长，并将实际时长标记为T3；
S7：预设加热时间差阈值Ty，并将实际时长T3与预估时长T2进行时间差计算得到加热时间差并标记为T4；
将加热时间差T4与加热时间差阈值Ty相比较；
若T4≤Ty，则暖通设备加热正常，产生加热正常信号反馈至控制器；
若T4＞Ty，则暖通设备加热异常，产生加热异常信号反馈至控制器；
所述控制器接收加热异常信号并产生控制指令加载至警报模块，警报模块产生声光警报。
2.根据权利要求1所述的一种智能暖通控制系统，其特征在于，所述智能手机终端上设置有参数设置模块，所述参数设置模块用于用户通过智能手机终端设置标准环境参数并将标准环境参数传输至控制器；所述标准环境参数包括温度参数、湿度参数与空气质量参数。
3.根据权利要求1所述的一种智能暖通控制系统，其特征在于，所述环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器和空气检测仪；所述环境调节模块包括温度调节模块、湿度调节模块和空气净化器；所述控制器与温度调节模块、湿度调节模块和空气净化器均为控制连接；
所述温度传感器用于将实时温度信息传输到控制器，所述控制器在实时温度信息超出或低于标准环境参数时驱动控制温度调节模块将温度调节到标准环境参数范围内；
所述湿度传感器用于将实时湿度信息传输到控制器，所述控制器在实时湿度信息超出或低于标准环境参数时驱动控制湿度调节模块将湿度调节到标准环境参数范围内；
所述空气检测仪用于对室内空气质量进行检测并将空气质量信息传输到控制器，所述控制器在空气质量信息超出或低于标准环境参数时驱动控制空气净化器将空气质量调节到标准环境参数范围内。
4.根据权利要求1所述的一种智能暖通控制系统，其特征在于，所述警报模块还设置有紧急联系人，所述警报模块在暖通设备加热异常时自动拨打紧急联系人的通讯号码。
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