CN113009865A - 联动控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种联动控制系统和方法，所述系统包括：空调；窗户，所述窗户包括可活动窗门；气体传感器，用于检测室内气体浓度；与所述可活动窗门连接的推杆电机，用于控制所述可活动窗门的状态；与所述空调、所述气体传感器、所述推杆电机连接的控制设备，用于在根据所述空调发送的状态信号确定所述空调关闭，或者确定所述气体浓度不满足健康要求时，控制所述推杆电机启动将所述可活动窗门打开。采用本系统能够提高控制的精准性。

Description

联动控制系统和方法

技术领域

本申请涉及控制技术领域，特别是涉及一种联动控制系统和方法。

背景技术

随着空调技术以及生产力不断地提高，人们的生活水平也越来越好，使得越来越多的家庭都会安装家用空调。通过空调可以降低炎炎夏日室内的温度以及在冬日提升室内的温度。

现有人们为了达到节省电源降低费用的目的，通常会在空调开启时紧闭窗户来降低冷/热气的流失速度。由于在这种封闭并且开启空调的环境下容易造成室内有害气体浓度过高的问题，所以人长期待在其中，轻则易犯困，严重的话则会影响身体健康。因此通常需要打开窗户或者减少空调使用来避免该问题。然而，传统都依赖于用户的自主意识，从而降低了控制的精准性。

发明内容

本发明针对降低了控制的精准性的问题，提出了一种联动控制系统和方法，该联动控制系统可以达到提高控制精准性的技术效果。

一种联动控制系统，所述系统包括：

空调；

窗户，所述窗户包括可活动窗门；

气体传感器，用于检测室内气体浓度；

与所述可活动窗门连接的推杆电机，用于控制所述可活动窗门的状态；

与所述空调、所述气体传感器、所述推杆电机连接的控制设备，用于在根据所述空调发送的状态信号确定所述空调关闭，或者确定所述气体浓度不满足健康要求时，控制所述推杆电机启动将所述可活动窗门打开。

在其中一个实施例中，所述空调包括第一红外设备，用于发送空调的状态信号；

所述控制设备包括第二红外设备，用于接收所述第一红外发送设备发送的空调的状态信号。

在其中一个实施例中，所述控制设备还用于，当是在气体浓度不满足健康要求而控制所述推杆电机将所述可活动窗户打开时，通过所述第二红外设备向所述第一红外设备发送空调关闭信号控制空调关闭；

当所述气体传感器检测的气体浓度满足健康要求时，控制所述推杆电机启动将所述可活动窗户闭合，并通过所述第二红外设备向所述第一红外设备发送空调开启信号控制空调开启。

在其中一个实施例中，所述系统还包括设置在所述可活动窗门上的环境参数传感器，用于检测室外的环境参数；

所述控制设备与所述环境参数传感器连接，还用于根据所述环境参数控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

在其中一个实施例中，所述环境参数传感器包括风力传感器，用于检测室外的风力强度；

所述控制设备与所述风力传感器连接，所述控制设备还用于根据所述风力强度控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

在其中一个实施例中，所述环境参数传感器包括温度传感器，用于检测室外温度；

所述控制设备与所述温度传感器连接，所述控制设备还用于根据所述室外温度控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

在其中一个实施例中，所述环境参数传感器包括湿度传感器，用于检测室外湿度；

所述控制设备与所述湿度传感器连接，所述控制设备还用于根据所述室外湿度控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

在其中一个实施例中，所述气体传感器包括二氧化碳浓度传感器，用于检测室内环境的二氧化碳浓度；

所述控制设备还用于，当所述二氧化碳浓度大于或等于二氧化碳浓度阈值时，控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述推杆将所述可活动窗门打开。

在其中一个实施例中，所述控制设备包括单片机。

一种联动控制方法，应用于上述任一项所述的联动控制系统中的控制设备，所述方法包括：

接收空调发送的状态信号以及接收气体传感器检测的气体浓度；

当根据所述状态信号确定所述空调关闭，或者比较确定所述气体浓度不满足健康要求时，向推杆电机发送控制信号，通过所述控制信号控制所述推杆电机启动将所述可活动窗门打开。

上述联动控制系统和方法，包括空调、包括可活动窗门的窗户、用于检测室内气体浓度气体传感器、与可活动窗门连接用于控制可活动窗门的状态的推杆电机、以及与空调、环境参数检测传感器、推杆电机连接的控制设备，进而在控制设备根据空调发送的状态信号确定空调关闭，或者确定气体浓度不满足健康要求时，控制推杆电机启动将所述可活动窗门打开，从而实现了在空调关闭或者室内有害气体浓度过高时，能够自动打开窗户加速室内空气的流通，确保用户健康的同时提高了控制的智能性和精准性。

附图说明

图1为一个实施例中联动控制系统的结构示意图；

图2为另一个实施例中联动控制系统的结构示意图；

图3为一个实施例中联动控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种联动控制系统，包括空调10、包括可活动窗门20的窗户、气体传感器30、推杆电机40、控制设备50。

其中，控制设备50与空调10、气体传感器30以及推杆电机40连接，推杆电机与可活动窗门20连接，用于控制可活动窗门20的状态。气体传感器30和空调10设于同一室内，气体传感器30用于检测室内的气体浓度。

具体地，当控制设备50接收到空调10的状态信号之后，根据状态信号判断空调当前是否关闭。若控制设备50根据状态信息确定空调10当前关闭，控制设备50则向推杆电机40发送控制信号，由推杆电机40将窗户中的可活动窗门20推开进行室内通风。

或者，气体传感器30实时检测室内的气体浓度发送给到控制设备50。当控制设备50接收到气体浓度之后，根据气体浓度判断当前室内的气体浓度是否满足健康要求。若控制设备50确定气体浓度已经不满足健康要求，是有损于健康的气体浓度时，控制设备50同样向推杆电机40发送控制信号，由推杆电机40将窗户中的可活动窗门20推开进行室内通风，减少室内有害气体的浓度。

在一个实施例中，控制设备50优选为单片机，单片机可以通过板间联连线与推杆电机、气体传感器连接。

上述联动控制系统，包括空调、包括可活动窗门的窗户、用于检测室内气体浓度气体传感器、与可活动窗门连接用于控制可活动窗门的状态的推杆电机、以及与空调、环境参数检测传感器、推杆电机连接的控制设备，进而在控制设备根据空调发送的状态信号确定空调关闭，或者确定气体浓度不满足健康要求时，控制推杆电机启动将所述可活动窗门打开，从而实现了在空调关闭或者室内有害气体浓度过高时，能够自动打开窗户加速室内空气的流通，确保用户健康的同时提高了控制的智能性和精准性。

在一个实施例中，空调10包括第一红外设备，用于发送空调的状态信号。控制设备50包括第二红外设备，用于接收第一红外设备发送的空调的状态信号。

其中，第一红外设备和第二红外设备均是通过红外进行信号交互的设备，第一红外设备包括红外发射器和红外接收器，第二红外设备也包括红外发射器和红外接收器。红外发射器用于发送红外信号，红外接收器用于接收红外信号。因此，本实施例中的状态信号属于红外信号。

具体地，当空调10关闭之后，将表示空调10当前处于关闭状态的状态信号通过第一红外设备发送给控制设备50中的第二红外设备。当控制设备50通过第二红外设备接收到状态信号后，分析该状态信号确定空调10当前是否处于关闭状态。若控制设备50确定空调10处于关闭状态，则向推杆电机40发送控制信号，由推杆电机40将窗户中的可活动窗门20推开进行室内通风。

在一个实施例中，控制设备50还用于，当是在气体浓度不满足健康要求而控制推杆电机40将可活动窗户20打开时，通过第二红外设备向第一红外设备发送空调关闭信号控制空调关闭；当气体传感器30检测的气体浓度满足健康要求时，控制设备50控制推杆电机40启动将可活动窗户20闭合，并通过第二红外设备向第一红外设备发送空调开启信号控制空调开启。

具体地，当控制设备50给推杆电机40发送控制信号控制可活动窗门20打开是因为确定了气体浓度不满足时，则控制设备50进一步通过第二红外设备向空调10的第一红外设备发送空调关闭信号，通过发送的空调关闭信号指示空调关闭。进而，若控制设备50再根据气体传感器30实时检测的气体浓度确定室内当前的气体浓度已经满足了健康要求时，控制设备50则再给推杆电机40发送控制信号控制可活动窗门闭合。同时，再通过第二红外设备向第一红外设备发送空调开启信号，通过空调开启信号控制空调开启。

本实施例中，当因气体浓度控制可活动窗门开合时，为了避免空调因室内处于通风状态而无效工作时，及时的根据可活动窗门的开合状态控制空调的启动与关闭，从而确保室内健康环境下的同时减少电能消耗。

在一个实施例中，如图2所示，该系统还包括设置在可活动窗门20上的环境参数传感器60，用于检测室外的环境参数。其中，控制设备50与环境参数传感器60连接，用于根据环境参数控制推杆电机40启动，由推杆电机40控制可活动窗户20的打开程度。

具体地，将环境参数传感器60设置在可活动窗门上，当可活动窗门20被推杆电机40推开时，位于可活动窗门20上的环境参数传感器60即可对室外的环境进行检测，得到室外的环境参数。室外的环境参数包括室外的风力强度、温度、湿度等。而控制设备50则实时接收环境参数传感器60所检测的环境参数，并对该环境参数进行分析，从而确定当前与环境最适配的窗门开合度。然后，控制设备50再根据所确定的窗门开合度控制推杆电机40控制可活动窗门20的打开程度。例如，以固定在墙上的窗户框为水平线，当可活动窗门20的初始开合度为60度时，若控制设备50根据环境参数确定可活动窗门20开合到45度为最佳开窗效果时，控制设备50则向推杆电机40发送控制信号由推杆电机40再将可活动窗门20往回拉15度，使得可活动窗门20的打开程度为45度。

在本实例中，由于室外很多环境情况实际上并不适合开启窗户，因此在开窗通风时，进一步根据检测的室外环境参数控制窗户的打开程度，再尽可能确保通风良好的同时保证最佳的开窗效果。

在一个实施例中，环境参数传感器60包括风力传感器，用于检测室外的风力强度；控制设备50与风力传感器连接，控制设备还用于根据风力强度控制推杆电机40启动，由推杆电机40控制可活动窗户的打开程度。

具体地，风力传感器实时检测室外的风力强度，将检测得到的风力强度发送给到控制设备50。当控制设备50接收到风力强度之后，根据风力强度判断当前是否适合开窗，以及窗门所适合的开合度。例如，可以将0～18个等级的风力等级按照对室内的影响程度从低往高划分为微风、小风、中风、大风以及特大风等五个档位。这五个档位都预设对应的开合度，比如微风90度、小风60度、中风30度以及大风15度，特大风0度(关闭窗门)。然后，根据当前的风力强度所处的档位确定可活动窗门20的打开程度，进而向推杆电机40发送控制信号控制可活动窗门20的打开程度，比如根据风力强度确定90度，就控制可活动窗门20的打开程度到90度。本实施例中，通过风力强度控制可活动窗门20的打开程度，避免开窗而导致室内受风力破坏。

在一个实施例中，环境参数传感器60包括温度传感器，用于检测室外温度；控制设备50与温度传感器连接，控制设备还用于根据室外温度控制推杆电机启动，由推杆电机控制可活动窗户的打开程度。

具体地，温度传感器实时检测室外的温度，将检测得到的温度发送给到控制设备50。当控制设备50接收到温度之后，根据温度判断当前是否适合开窗，以及窗门所适合的开合度。比如，预先根据不同的室外温度设置对应的开合度，控制设备50根据当前检测得到的温度确定可活动窗门20的开合度，再根据所确定的开合度向推杆电机40发送控制信号控制可活动窗门20的打开程度。本实施例中，通过温度控制可活动窗门20的打开程度，避免室外温度影响室内。

在一个实施例中，环境参数传感器60包括湿度传感器，用于检测室外湿度；控制设备50与湿度传感器连接，控制设备50还用于根据室外湿度控制推杆电机40启动，由推杆电机40控制可活动窗户的打开程度。

具体地，湿度传感器实时检测室外的湿度，将检测得到的湿度发送给到控制设备50。当控制设备50接收到湿度之后，根据湿度判断当前是否适合开窗，以及窗门所适合的开合度。例如，可以将湿度划分为干燥、舒适和潮湿等三个档位。这三个档位都预设对应的开合度，比如干燥30度、舒适60度、潮湿90度。然后，根据当前检测的湿度所处的档位确定可活动窗门20的打开程度，进而向推杆电机40发送控制信号控制可活动窗门20的打开程度，比如湿度为舒适，则控制可活动窗门20的打开程度到60度。本实施例中，通过湿度控制可活动窗门20的打开程度，避免开窗而导致室内受湿度影响。

在一个实施例中，由于封闭空间通常受二氧化碳浓度的影响，因此气体传感器30包括二氧化碳浓度传感器，用于检测室内环境的二氧化碳浓度，与空调设于同一室内，可优选设于窗户上。其中，控制设备50还用于当二氧化碳浓度大于或等于二氧化碳浓度阈值时，控制推杆电机启动，由推杆电机控制推杆将可活动窗门打开。

具体地，由于二氧化碳浓度超过1000PPM便会感知到空气混浊不舒适，因此本实施例中的二氧化碳浓度阈值设为1000PPM。当控制设备50接收到二氧化碳浓度传感器检测的二氧化碳浓度时，将检测的二氧化碳浓度与二氧化碳浓度阈值1000PPM进行比较。当检测的二氧化碳浓度大于或等于二氧化碳浓度阈值1000PPM时，确定不满健康要求，则控制设备50控制推杆电机启动，由推杆电机控制推杆将可活动窗门20打开。而当检测的二氧化碳浓度小于二氧化碳浓度阈值1000PPM时，表示二氧化碳浓度还未到影响健康问题，则确定二氧化碳浓度当前是满足健康要求的，则暂不会控制可活动窗门20打开。

本实施例中，通过与二氧化碳浓度阈值比较确定是否打开可活动窗门20，从而提高了控制的精准性。

在一个实施例中，如图3所示，提供一种联动控制方法，以该方法应用于上述任一实施例所述的联动控制系统中，包括以下步骤：

步骤S302，接收空调发送的状态信号以及接收气体传感器检测的气体浓度。

其中，状态信号用于表示空调是处于开启状态还是关闭状态。气体浓度是指室内的气体浓度，比如二氧化碳浓度。

具体地，空调可以通过内置的第一红外设备将表示空调当前状态的状态信号发送给控制设备，控制设备通过内置的第二红外设备接收第一红外设备发送的状态信号。同时，气体传感器实时检测室内的气体浓度，并将检测的气体浓度发送给到控制设备。

步骤S304，当根据状态信号确定空调关闭，或者比较确定气体浓度不满足健康要求时，向推杆电机发送控制信号，通过控制信号控制推杆电机启动将可活动窗门打开。

具体地，控制设备接收到空调发送的状态信号之后，根据状态信号判断空调当前是否关闭。若控制设备根据状态信息确定空调当前关闭，控制设备则向推杆电机发送控制信号，由推杆电机将窗户中的可活动窗门推开进行室内通风。

以及，气体传感器实时检测室内的气体浓度发送给到控制设备后，控制设备根据气体浓度判断当前室内的气体浓度是否满足健康要求。若控制设备确定气体浓度已经不满足健康要求，是有损于健康的气体浓度时，控制设备同样向推杆电机发送控制信号，由推杆电机将窗户中的可活动窗门推开进行室内通风，减少室内有害气体的浓度。以二氧化碳为例，当控制设备接收到二氧化碳浓度后，将二氧化碳浓度与预设的二氧化碳浓度阈值1000PPM比较。若检测的二氧化碳浓度大于或等于二氧化碳浓度阈值1000PPM时，确定不满健康要求，则控制设备控制推杆电机启动，由推杆电机控制推杆将可活动窗门打开。而当检测的二氧化碳浓度小于二氧化碳浓度阈值1000PPM时，表示二氧化碳浓度还未到影响健康问题，则确定二氧化碳浓度当前是满足健康要求的，则暂不会控制可活动窗门打开。

上述联动控制方法，在控制设备根据空调发送的状态信号确定空调关闭，或者确定气体浓度不满足健康要求时，控制推杆电机启动将所述可活动窗门打开，从而实现了在空调关闭或者室内有害气体浓度过高时，能够自动打开窗户加速室内空气的流通，确保用户健康的同时提高了控制的智能性和精准性。

在一个实施例中，该方法还包括：获取环境参数传感器检测的环境参数；根据环境参数控制推杆电机启动，由推杆电机控制可活动窗户的打开程度。

其中，环境参数传感器包括风力传感器、温度传感器以及湿度传感器中的任一种或多种。对应的环境参数包括风力强度、温度和湿度。

具体地，由于不同的风力强度、温度和湿度对室内存在不同的影响，为保证通风的同时有较好的开窗效果，控制设备进一步根据风力传感器、温度传感器以及湿度传感器所检测的风力强度、温度和湿度对推杆电机进行控制，由推杆电机控制可活动窗门的开合度。以风力强度为例，可以将0～18个等级的风力等级按照对室内的影响程度从低往高划分为微风、小风、中风、大风以及特大风等五个档位。这五个档位都预设对应的开合度，比如微风90度、小风60度、中风30度以及大风15度，特大风0度(关闭窗门)。然后，根据当前的风力强度所处的档位确定可活动窗门20的打开程度，进而向推杆电机发送控制信号控制可活动窗门的打开程度，比如根据风力强度确定度，就控制可活动窗门的打开程度到90度。从而通过风力强度控制可活动窗门的打开程度，避免开窗而导致室内受风力破坏。在本实例中，由于室外很多环境情况实际上并不适合开启窗户，因此在开窗通风时，进一步根据检测的室外环境参数控制窗户的打开程度，再尽可能确保通风良好的同时保证最佳的开窗效果。

应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种联动控制系统，其特征在于，所述系统包括：

空调；

窗户，所述窗户包括可活动窗门；

气体传感器，用于检测室内气体浓度；

与所述可活动窗门连接的推杆电机，用于控制所述可活动窗门的状态；

与所述空调、所述气体传感器、所述推杆电机连接的控制设备，用于在根据所述空调发送的状态信号确定所述空调关闭，或者确定所述气体浓度不满足健康要求时，控制所述推杆电机启动将所述可活动窗门打开。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空调包括第一红外设备，用于发送空调的状态信号；

所述控制设备包括第二红外设备，用于接收所述第一红外发送设备发送的空调的状态信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制设备还用于，当在气体浓度不满足健康要求时控制所述推杆电机将所述可活动窗户打开时，通过所述第二红外设备向所述第一红外设备发送空调关闭信号控制空调关闭；

当所述气体传感器检测的气体浓度满足健康要求时，控制所述推杆电机启动将所述可活动窗户闭合，并通过所述第二红外设备向所述第一红外设备发送空调开启信号控制空调开启。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述可活动窗门上的环境参数传感器，用于检测室外的环境参数；

所述控制设备与所述环境参数传感器连接，还用于根据所述环境参数控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述环境参数传感器包括风力传感器，用于检测室外的风力强度；

所述控制设备与所述风力传感器连接，所述控制设备还用于根据所述风力强度控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述环境参数传感器包括温度传感器，用于检测室外温度；

所述控制设备与所述温度传感器连接，所述控制设备还用于根据所述室外温度控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述环境参数传感器包括湿度传感器，用于检测室外湿度；

所述控制设备与所述湿度传感器连接，所述控制设备还用于根据所述室外湿度控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述可活动窗户的打开程度。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体传感器包括二氧化碳浓度传感器，用于检测室内环境的二氧化碳浓度；

所述控制设备还用于，当所述二氧化碳浓度大于或等于二氧化碳浓度阈值时，控制所述推杆电机启动，由所述推杆电机控制所述推杆将所述可活动窗门打开。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制设备包括单片机。

10.一种联动控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的联动控制系统中的控制设备，所述方法包括：

接收空调发送的状态信号以及接收气体传感器检测的气体浓度；

当根据所述状态信号确定所述空调关闭，或者比较确定所述气体浓度不满足健康要求时，向推杆电机发送控制信号，通过所述控制信号控制所述推杆电机启动将所述可活动窗门打开。

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