CN202521789U

CN202521789U - 基于无线技术的智能新风换气系统

Info

Publication number: CN202521789U
Application number: CN2012201515088U
Authority: CN
Inventors: 朱亚萍; 杨成忠; 黄林; 张君
Original assignee: Hangzhou Dianzi University
Current assignee: Hangzhou Dianzi University
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2022-04-12

Abstract

本实用新型涉及一种基于无线技术的智能新风换气系统。现有的新风换气设备控制上比较单一，设计上不够人性化。本实用新型包括智能控制终端，GPRS模块，调气阀门，终端PC机。每个智能控制终端控制一个调气阀门，智能控制终端通过Zigbee模块组网通信，在Zigbee网络根节点处设置有GPRS模块，PC终端通过GPRS模块与Zigbee网络通信，实现远程控制。本实用新型能够实现单独控制本房间的新风量和排风量，并且也能对其他房间进行控制。

Description

基于无线技术的智能新风换气系统

技术领域

本实用新型属于无线通信和智能仪表技术领域。涉及一种基于无线技术的智能新风换气系统。

背景技术

随着国内房地产市场的迅猛发展,人们对生活质量的不断追求，住宅室内空气质量的提高已作为一项新课题摆在了我们面前。从舒适度和健康度方面考虑，市场上的可分体空调、窗式空调、中央空调等传统空调已经力不从心。人们已经不仅仅关心室内空气环境的温度、湿度、风速等与舒适有关的条件，更提升到对于室内空气中有害气体（CO2、SO₂等）浓度、粉尘等与健康密切相关的室内空气质量IAQ(Indoor Air Quality)的重视。

为了弥补传统空调的不足，人们开始着眼于研究新风换气系统。但是，市场上现有的新风换气设备控制上比较单一，设计上不够人性化：每个房间不能单独进行换气控制，造成能源的大大浪费；排风量不能合理分配和控制，甚至一个房间内新风量和排风量不匹配，给室内人员带来不适感；通常不存在智能控制方式，需要手动控制启停；与空调系统呈独立体系，不能与空调协调工作，造成不必要的能源浪费；控制器多采用有线连接，安装时布线繁琐且不适合老式系统升级；对室内空气质量以及温度缺少检测，不能形成很好的控制效果。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一套基于GPRS与Zigbee无线传感以及单片机技术，带有室内空气状况检测并支持远程控制的智能新风换气系统。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

基于无线技术的智能新风换气系统，包括智能控制终端，GPRS模块，调气阀门，终端PC机。每个智能控制终端控制一个调气阀门，智能控制终端通过Zigbee模块组网通信，在Zigbee网络根节点处设置有GPRS模块，终端PC机通过GPRS模块与Zigbee网络通信，实现远程控制。

所述的智能控制终端包括第一微控制器、空气质量检测模块、温差控制模块、Zigbee模块、遥控器和触摸屏；空气质量检测模块、温差控制模块，Zigbee模块、遥控器和触摸屏均与第一微控制器信号连接。

所述的空气质量检测模块包括第二微控制器、CO₂探测器、SO₂探测器和湿度探测器；CO₂探测器、SO₂探测器和湿度探测器均与第二微控制器信号连接。

所述的温差控制模块包括第三微控制器、室外温度探测器和室内温度探测器；室外温度探测器和室内温度探测器均与第三微控制器信号连接。

进一步地说，在智能控制终端之间还设置有中继器。

本实用新型的有益效果：使用本套系统，能够实现单独控制本房间的新风量和排风量，并且也能对其他房间进行控制。对于风量的控制通过调气阀门实现。各个房间根据不同的需求，进行独立设定，互不干扰。各个控制终端间采用Zigbee技术无线组网互联，无需布线，只需提供电源即可。在Zigbee网络根节点处使用GPRS模块连接互联网，通过上位机软件可对整套系统实行远程控制。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图；

图2是本实用新型的控制终端结构示意图；

图3是本实用新型的空气质量检测模块框图；

图4是本实用新型的温差控制模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

参见图1，基于无线技术的智能新风换气系统，包括智能控制终端1，中继器（可选）2，调气阀门3和GPRS模块4，终端PC机5。智能控制终端1安装于各个房间内，采用市电供电。各智能终端间通过Zigbee模块组网互联，实现每个终端间的互相控制。若两终端间距离较远不能通信，则需添加中继器2进行联接。智能控制终端1控制调气阀门3，达到换气目的。各终端会对室内空气状况进行检测，并以此作为控制换气量的凭据。GPRS模块4安装于Zigbee网络根节点处的控制终端内。各终端的运行状态以及运行指令通过GPRS模块发送至互联网，并最终接入终端PC机5。用户可以通过终端PC机5对本系统实行远程操控。

本系统为用户提供了三种运行模式，分别是智能模式，手动模式和定时模式。

当选择智能模式时，用户首先需要设定理想温度T。启动后，系统自动测量室外温度T_o和室内温度T_i。当T>T_i且T_o>T_i或者T<T_i且T_o<T_i时，智能控制终端开启调气阀门进行换气，直至T=T_o时停止系统。若系统配备了空气质量检测模块，则智能控制终端自动检测室内空气质量指标，如CO₂、SO_2含量等，若空气质量不合格，系统自动进行换气直至空气指标合格为止，若各指标合格，则不进行任何动作。

当选择手动模式时，系统完全由用户自行选择调气阀门是否开启。温差控制模块，质量检测模块仍进行工作，并将温度和空气质量信息显示在面板上。

当选择定时模式时，系统提供了多种设定方式。可对一个星期内的任一时间点进行开机和关机的设定。并且带有记忆功能，可以保留用户的使用习惯。

参见图2，智能控制终端包括第一微控制器6，遥控器7，触摸屏8，Zigbee无线模块9，空气质量检测模块10（可裁剪），温差控制模块11和电源12。

电源12选用开关电源，直接给第一微控制器6供电，同时电源12通过微控制器6间接给Zigbee无线模块9，空气质量检测模块10和温差控制模块11供电。微控制器6接收空气质量检测模块10的空气质量信号以及温差控制模块11的温度信号，根据内置程序处理分析后控制新风系统的运行。其中，根据用户预算，空气质量检测模块10可进行裁剪。Zigbee模块9负责无线连接各个智能控制终端，使各终端间可以互相控制。触摸屏8作为人机交互界面，显示当下室内的温度，湿度，空气质量等环境信息。用户通过触摸屏8选择运行模式，设定系统开关时间和手动控制系统启停。用户也可用遥控器7对系统进行控制。

参见图3，空气质量检测模块包括第二微控制器13，CO₂探测器14，SO₂探测器15和湿度探测器16。

CO₂探测器14，SO₂探测器15和湿度探测器16将室内的CO₂，SO₂浓度和空气湿度传送至第二微控制器13。第二微控制器13内置空气舒适度判定程序，若判定室内空气质量为差，则发送开启换气系统信号。

参见图4，所述的温差控制模块包括第三微控制器17，室外温度探测器18，室内温度探测器19。

由于室外温度探测器18和室内温度探测器19输出的信号较弱且为模拟信号，易受干扰，故配备第三微控制器20，将输出信号转换为数字量后传输给第一微控制器1。

本实用新型的工作过程为：用户启动系统，各智能终端触摸屏亮起并切换到上次关机时的运行模式。Zigbee无线模块工作，各终端组网互联。空气质量检测模块，温差控制模块对室内环境进行检测，并将室内空气状况在触摸屏上显示。用户可以根据需求切换运行模式。最后根据相应的运行模式，智能终端控制换气系统是否开启。所有智能控制终端的信息均可通过GPRS模块发送至终端PC机，从而达到远程控制的目的。

Claims

1.基于无线技术的智能新风换气系统，包括智能控制终端，GPRS模块，调气阀门和终端PC机，其特征在于：

每个智能控制终端控制一个调气阀门，智能控制终端通过Zigbee模块组网通信，在Zigbee网络根节点处设置有GPRS模块，终端PC机通过GPRS模块与Zigbee网络通信，实现远程控制；

所述的智能控制终端包括第一微控制器、空气质量检测模块、温差控制模块、Zigbee模块、遥控器和触摸屏；空气质量检测模块、温差控制模块，Zigbee模块、遥控器和触摸屏均与第一微控制器信号连接；

所述的空气质量检测模块包括第二微控制器、CO₂探测器、SO₂探测器和湿度探测器；CO₂探测器、SO₂探测器和湿度探测器均与第二微控制器信号连接；

2.根据权利要求1所述的智能新风换气系统，其特征在于：在智能控制终端之间还设置有中继器。