CN204853674U - 一种智能空气净化控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能空气净化控制系统。目前还没有一种使用方便，功能全面的智能空气净化控制系统。本实用新型包括空气净化系统、风机系统和壳体，其特点是：还包括空气监控系统、控制系统、调速器模块、扬声器、显示系统、网络功能模块和服务器；空气监控系统中设有TVOC传感器，甲醛传感器，红外感应器，PM2.5传感器，温湿度传感器，MIC传感器，提示系统，以及光传感器；空气净化系统中设有颗粒物去除模块和有害气体去除模块，壳体上设有和风机系统连接的旋钮开关，空气监控系统、网络功能模块、显示系统、扬声器、服务器、风机系统和调速器模块均和控制系统连接，调速器模块和风机系统连接。本实用新型的结构合理，功能全面。

Description

一种智能空气净化控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种空气净化控制系统，尤其是涉及一种智能空气净化控制系统，主要用于室内。

背景技术

空气净化器是实现室内空气净化的有效方式，随着人们对控制污染问题的逐渐重视，家用空气净化器的应用也越来越广泛。目前市场上空气净化器产品的种类比较多，但是大部分的空气净化器产品的功能单一，使用操作不便，用户体验普遍不太好。而市场上的智能空气净化器在智能控制方面智能化程度不高，远远不能满足用户对智能化的需求。

例如很多智能空气净化器虽然拥有多种净化模式可供设置选择，然而没有根据环境变化自动切换模式的智能化功能，给用户的操作和使用带来了不便。又例如目前的智能空气净化器不具备评价对比当前空气质量的功能，使得用户不能直观的了解当前室内空气质量，也不能和其他净化器进行对比，更难以了解空气净化器的状态。再者，所有的智能空气净化器都仅通过单片机模块实现简单的智能化控制，缺少全面的，多功能的智能化设计。

目前也有一些相对较好的智能空气净化设备，如公开日为2015年03月11日，公开号为CN104406239A的中国专利中，公开了一种智能多功能空气净化器，该智能多功能空气净化器包含顶盖、加湿器、风机A、灭菌过滤层、风机B、支架、滤芯、滤网、底盖和电子元件，所述顶盖上设有出风口，顶盖中心内侧设有加湿器，所述灭菌过滤层为环形状，环形中心设有紫外灯，环形外壁设有红外发热管，所述滤芯也为环形状，滤芯外壁设有滤网，电器侧壁与所述滤网紧贴，贴合处设有进风口，这种智能多功能空气净化器集空净、加热、加湿家用电器于一身，通过内部电路及元件组成的智能软体控制，虽然可以接受用户的无线指令，远程控制各个部分有序协同的工作，但是智能化程度依旧较弱。又如公开日为2015年02月11日，公开号为CN104344511A的中国专利中，公开了一种基于WIFI网络的智能空气净化器，该基于WIFI网络的智能空气净化器包括壳体以及与所述壳体固定连接的底座，所述壳体内部设置与空气质量监控装置、WIFI无线装置、控制装置以及空气净化装置；所述壳体的表面设置有操作面板、显示面板以及报警器，空气质量监控装置包括多种传感器，用于监控空气质量，控制装置内置高性能单片机，除了基本的操作面板操作外，控制装置可以智能控制处理产品对环境空气质量做出反馈，不需要用户再进行设置，并且环境出现危险状况，如火灾烟雾、一氧化碳甲烷含量超标、甲醛含量超标，能及时提醒用户，设备配备WIFI无线装置，用户使用计算机或移动设备与智能空气净化器建立通讯连接，便于用户远程操控，该基于WIFI网络的智能空气净化器不具备横向比较空气质量的功能，且没有公开具体的空气净化方法。

综上所述，目前还没有一种结构设计合理，布局科学，操作简单，使用方便，功能全面的智能空气净化控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，布局科学，操作简单，使用方便，功能全面的智能空气净化控制系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该智能空气净化控制系统包括空气净化系统、风机系统和壳体，其结构特点在于：还包括空气监控系统、控制系统、调速器模块、扬声器、显示系统、网络功能模块和服务器；所述空气监控系统中设置有用于检测空气中挥发性有害气体含量的TVOC传感器，用于检测空气中甲醛含量的甲醛传感器，红外感应器，用于检测出空气中颗粒物含量的PM2.5传感器，用于检测室内温度和湿度的温湿度传感器，用于实现声音控制功能的MIC传感器，提示系统，以及光传感器；所述空气净化系统中设置有颗粒物去除模块和有害气体去除模块，所述显示系统中设置有显示屏，所述壳体上设置有旋钮开关，该旋钮开关和风机系统连接，所述空气监控系统、控制系统、空气净化系统、调速器模块、风机系统、扬声器、显示系统、网络功能模块和服务器均位于壳体内，所述空气监控系统、网络功能模块、显示系统、扬声器、服务器、风机系统和调速器模块均和控制系统连接，所述调速器模块和风机系统连接，该风机系统和空气净化系统连接。

作为优选，本实用新型所述移动终端和服务器连接。

作为优选，本实用新型所述颗粒物去除模块包括初滤网和HEPA滤网，所述有害气体去除模块为催化剂模块。

作为优选，本实用新型所述控制系统中设置有APP扩展模块和WIFI模块。

作为优选，本实用新型所述控制系统中设置有数据分析模块。

作为优选，本实用新型所述风机系统包括风机模块和风机驱动模块，所述风机驱动模块和控制系统相连，所述风机驱动模块和调速器模块相连，所述风机模块包括风机和风道，所述风机为离心风机，所述风道为蜗壳状结构。

作为优选，本实用新型所述显示系统置于壳体的正面，显示屏镶嵌于壳体的表面，显示系统还包括电路板，所述控制系统位于该电路板上，电路板和显示屏相连。

作为优选，本实用新型所述显示屏为触摸式液晶显示屏。

作为优选，本实用新型所述控制系统为安卓控制系统。

作为优选，本实用新型所述壳体的底部设置有支脚。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，布局科学，构思独特，操作简单，使用方便。拥有红外感应器，感应到儿童和宠物的靠近后自动切换至保护模式，以免儿童和宠物错误的操作而受到伤害。可以通过网络将数据上传至厂家服务器，并接受服务器反馈的对比数据，使用户能实时对比室内空气数据并了解空气净化器的运行状态，实现厂家对用户的远程技术支持和维护。配备有LED触控显示屏，可在显示屏上对空气净化器进行触控操作，实现所有的智能化控制功能。光传感器具备光传感功能，在夜晚用户忘记更改净化器模式的情况下，可以实现人性化地帮助用户控制空气净化器进入夜间模式。MIC传感器具有声控功能，一方面通过系统内置MIC直接对净化器进行声控，另一方面由于控制系统可以通过移动终端的声控实现对净化器的控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例中智能空气净化控制系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例智能空气净化控制系统中部件连接关系的结构示意图。

图3是本实用新型实施例中智能空气净化控制系统的工作流程示意图。

图4是本实用新型实施例中智能空气净化控制系统及其移动端与厂家服务器连接的示意图。

图中：1、空气监控系统；2、控制系统；3、空气净化系统；4、调速器模块；5、风机系统；7、扬声器；8、显示系统；9、网络功能模块；10、服务器；11、TVOC传感器；12、甲醛传感器；13、红外感应器；14、PM2.5传感器；15、温湿度传感器；16、MIC传感器；17、提示系统；18、光传感器；21、APP扩展模块；22、WIFI模块；23、数据分析模块；31、颗粒物去除模块；32、有害气体去除模块；41、旋钮开关；81、显示屏；100、壳体；101、支脚。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图4，本实施例中的智能空气净化控制系统包括空气监控系统1、控制系统2、空气净化系统3、调速器模块4、风机系统5、扬声器7、显示系统8、网络功能模块9、服务器10和壳体100，其中，壳体100的底部设置有支脚101。

空气监控系统1中设置有用于检测空气中挥发性有害气体含量的TVOC传感器11，用于检测空气中甲醛含量的甲醛传感器12，红外感应器13，用于检测出空气中颗粒物含量的PM2.5传感器14，用于检测室内温度和湿度的温湿度传感器15，用于实现声音控制功能的MIC传感器16，提示系统17，以及光传感器18。

空气净化系统3中设置有颗粒物去除模块31和有害气体去除模块32，显示系统8中设置有显示屏81，壳体100上设置有旋钮开关41，该旋钮开关41和风机系统5连接，空气监控系统1、控制系统2、空气净化系统3、调速器模块4、风机系统5、扬声器7、显示系统8、网络功能模块9和服务器10均位于壳体100内，空气监控系统1、网络功能模块9、显示系统8、扬声器7、服务器10、风机系统5和调速器模块4均和控制系统2连接，调速器模块4和风机系统5连接，该风机系统5和空气净化系统3连接。

移动终端和服务器10连接。颗粒物去除模块31包括初滤网和HEPA滤网，可以有效拦截去除颗粒污染物尤其是PM2.5颗粒物。有害气体去除模块32为催化剂模块，催化剂模块在常温下能够将甲醛、苯类等有害气体催化分解为二氧化碳和水，并释放出来。控制系统2中设置有APP扩展模块21和WIFI模块22。控制系统2中也可以设置有数据分析模块23。

风机系统5包括风机模块和风机驱动模块，风机驱动模块和控制系统2相连，风机驱动模块和调速器模块4相连，风机模块包括风机和风道，风机为离心风机，风道为蜗壳状结构。

显示系统8置于壳体100的正面，显示屏81镶嵌于壳体100的表面，显示系统8还包括电路板，所述控制系统2位于该电路板上，电路板和显示屏81相连。显示屏81为触摸式液晶显示屏。

控制系统2可以为安卓控制系统。

红外感应器13的功能如下：用于检测出操作者的高度，并将数据传输至控制系统2进行数据分析和控制，一旦检测到接触机器者为儿童或宠物，其工作模式将被自动锁定，用于保护儿童和宠物靠近时由于误操作而造成伤害和避免由于误操作而影响空气净化器正常运行。光传感器18的功能如下：用于实时的将室内光线变化数据传输至控制系统2进行分析、当进入夜晚时光线数据发生变化、若此时用户没有进行睡眠模式设置、控制系统2则会发出相应的控制指令使空气进化器自动进入睡眠模式。

风机驱动模块和控制系统2相连，以接收控制系统2发出的各种相关控制命令，用于驱动和控制风机的运行速度；风机驱动模块和调速器模块4相连，用于实现手动旋转调速器而达到调节风机转速的目的；风机模块包括风机和风道，风机采用风量大、压降大的离心风机，风道为用于降低风机噪音的蜗壳状结构。

本实用新型中的智能空气净化控制系统的控制方法的步骤可以如下。

插上电源，开启旋钮开关41，通过显示屏81设置进入自动模式，系统自动设置风机转速控制进出风量，显示屏81上显示有当前空气中颗粒物和挥发性有害气体的含量，通过WIFI模块22连接网络，获取实时天气数据，根据实时天气数据设计的实用的生活提示显示于显示屏81上。

当连接上WIFI网络后，控制系统2实现上网功能，且满足多种APP扩展功能，在净化器运行的过程中，将当前空气数据上传至云端保存，或者上传至厂家的服务器10，服务器10通过对多台净化器的数据进行统计和分析之后将结果反馈给相应的用户，用户通过横向对比数据了解当前室内空气状况和净化器的净化效果；当用户遇到问题时，用户将当前遇到的问题上传至服务器10与厂家进行交流，实现远程沟通和维护的功能。

当在手机上安装相应的手机APP时，开启智能空气净化器之后，开启移动终端控制模式，在手机移动终端设置风机风量，在手机上查看当前室内空气污染物含量、温度和湿度数据，若当前空气污染较为严重，室内空气质量较差，则在手机端进入风机调节软件，调节风机的转速，提高空气净化效率。

在智能空气净化器开启过程中，红外感应器13处于开启状态，当有儿童或宠物触摸智能空气净化器的时候，智能空气净化器自动进入保护模式，此时触摸显示屏81无效，防止儿童或宠物因误操作而受到伤害，确保智能空气净化器的正常运行。

当进入夜晚时，光感系统18通过对光线的感应，将数据传送至控制系统2进行分析判断后，空气净化器自动进入睡眠模式。

显示屏81上会显示当前空气中颗粒物和挥发性有害气体的含量、当前的天气数据和生活提示，根据当前室内PM2.5和挥发性有害气体含量这些空气污染物数据调节风机转速，随着智能空气净化器的运行，显示屏81上显示当前室内空气污染物含量逐渐恢复正常。

空气监控系统1内的PM2.5传感器14和TVOC传感器11检测到室内这两项空气污染物的含量并将数据上传至控制系统2，控制系统2内部的数据分析模块23进行分析后反馈相应的分析结果，当室内空气污染物含量超过设定的最高数值时，控制系统2控制提示系统17发出报警声，同时指示灯也会报警，此时会自动将风机速率调至最大或手动调节进入狂风模式，当室内空气中污染物含量降低至最高值以下时，报警提示自动停止，该智能空气净化器调整到自动模式。

实现了自动检测和分析室内空气污染物含量并上传至控制系统2的功能，控制系统2根据室内环境的变化而控制净化器自动切换净化模式，并通过连接网络将当前数据上传至服务器10，并接受服务器10反馈回来的对比分析数据，直观反应出用户当前的空气质量并显示净化器运行的状况；同时，当室内空气污染达到一定的上限时，传感器检测出来并将数据上传至服务器10进行分析后，净化器会自动报警提示用户调高风机转速以提高净化空气效率，达到快速净化室内空气的目的；智能空气净化器配备控制系统2，同时兼备网络功能和丰富的APP扩展功能，连接到互联网上传和接受相关数据，以及实现更多的扩展功能，以满足用户的多功能需求。

APP扩展模块21内置于控制系统2中，为系统实现更多APP扩展应用提供配套模块；移动终端通过安装相应的软件和控制系统2相连，用户在移动终端进行相应的控制并通过网络将指令信息传输至控制系统2，再由控制系统2控制该智能空气净化器的运行，从而实现了在手机上实时操控该智能空气净化器运行的功能；将传感器所检测的室内空气污染数据和网络上所获取的天气数据上传至控制系统2内的数据分析模块23进行分析处理之后，控制系统2将分析结果传输至已连接的移动终端，用户在移动终端上获取这些数据并进行相应的控制；用户通过移动终端将当前空气污染数据上传至厂家服务器10，并接收厂家服务器10所反馈的分析对比结果，通过网络与厂家服务器10进行联系、沟通，实现空中维护的功能。

采用安卓控制系统2，可以实现空气净化器的多功能智能化控制。采用安卓控制系统2，可以实现网络功能模块和多种延伸的智能化功能。根据室内环境的变化，可以自动检测并分析数据，可以自动切换净化模式。可以自动感知室内空气质量、环境及空气净化器运行状态，及时给用户进行相应的提醒。拥有红外系统，感应儿童和宠物的靠近后自动切换至保护模式，以免儿童和宠物错误的操作而受到伤害。本实用新型可以通过网络将数据上传至厂家服务器，并接受服务器反馈的分析对比数据，使用户能实时对比室内空气数据并了解空气净化器的运行状态，实现厂家对用户的远程技术支持和维护。在移动终端可以实现该空气净化器所有的智能化功能，并可以实现移动终端对空气净化器的远程控制。可以具有人性化生活服务提醒功能，提升用户体验。系统配备有LED触控显示屏，可以在显示屏上对空气净化器进行触控操作，实现所有的智能化控制功能。由于系统可以为安卓控制系统2，该显示屏81可以作为所有安卓控制系统2功能实现的显示载体，如视频播放、网页浏览等。系统具备光传感功能，在夜晚用户忘记更改净化器模式的情况下，可以实现人性化地帮助用户控制空气净化器进入夜间模式。具有声控功能，一方面可以通过系统内置MIC直接对净化器进行声控，另一方面由于安卓控制系统2可以通过移动终端的声控实现对净化器的控制。结构简单，设计合理，布局科学，构思独特，操作简单，使用方便。运行模式可以包括自动模式、睡眠模式、保护模式、狂风模式和手动模式，功能全面。

控制系统2内可以整合APP扩展功能21、WIFI模块22和数据分析模块23，用于实现多功能扩展，WIFI模块22位于控制系统2内部，为控制系统2连接网络，同时是系统连接服务器10、移动终端和其他数据(如天气数据)的桥梁。空气净化系统1、风机系统5和调速器模块4相互连接并和控制系统2相连接，以便实现多种控制功能；扬声器7、显示系统8和网络功能模块9等部件与控制系统2相连，为系统实现多功能提供保障。

控制系统2位于显示屏81后面电路板上，可以作为整个空气净化器的中央处理器，可以同时具备数据分析处理功能、网络功能和其他APP扩展功能。可以实现智能化功能，控制系统2需和以下硬件设备连接：空气监控系统、风机系统5、调速器模块4、显示系统8、服务器10和扬声器7，并配备了相应的算法软件以便实现智能化控制。

控制系统2内部可以设置有数据分析模块23，用于分析处理传感器传输过来的空气污染物数据，并根据相应的判定标准生成相应的数据分析结果反馈至服务器10进行相应的处理。另外，该数据分析模块23还可以通过从网络上获取天气数据和生活小提示，并将结果在显示屏81上显示出来，满足用户的生活提示。

TVOC传感器11能检测出空气中挥发性有害气体的含量；甲醛传感器12可以检测出空气中甲醛含量；颗粒物传感器和PM2.5传感器14能检测出空气中颗粒物的含量；温度传感器和湿度传感器15检测室内温度和湿度。传感器检测的数据实时上传至控制系统2进行处理，控制系统2内的数据分析模块23将数据进行分析处理之后将结果反馈至服务器10，服务器10再根据数据分析结果做出相应的控制指令，再通过相应的控制算法实现对相连的各个功能模块的控制。红外感应器13用于检测出操作者的高度，并将数据传输至控制系统2进行数据分析和控制，一旦接触机器者为儿童或宠物，其工作模式将被自动锁定，用于保护儿童和宠物靠近空气净化器时由于误操作而造成伤害，另一方面避免由于其误操作而影响空气净化器的运行。MIC模块16具有麦克风功能，用于声控输入，可以对空气净化器实现声音控制。

提示系统17可以由报警提示、滤网清晰提示、滤网更换提示和生活提示这几部分组成。当室内PM2.5或TVOC等有害成分含量过高时，控制系统2接收到传感器的数据并进行分析之后，可以发出报警的指令，空气净化器就会发出语音或灯光的报警提示；当滤网中污染物达到一定数值或者损耗且被检测到之后，控制系统2可以控制提示系统显示清洗或更换滤网；通过网络功能模块9，控制系统2可以接受到天气数据网的数据，生成相应的生活提示并在显示屏81上显示出来，如出行配戴口罩，穿衣以及携带雨伞等。

光传感器18可以实时将室内光线的变化的数据传输至控制系统2进行分析，当进入夜晚时，光线数据发生变化，若此时用户没有进行睡眠模式设置，控制系统2可以发出相应的控制指令，使空气进化器自动进入睡眠模式。

风机系统5主要由风机模块和风机驱动模块组成，风机驱动模块和控制系统2相连，可以接收到控制系统2发出的各种相关控制命令，用于驱动和控制风机的运行速度。另外，风机驱动模块也和调速器模块4相连，也可以实现手动旋转调速器而达到调节风机转速的目的。调速器模块4可以由电路板和开关组成，其中作为电路板连接控制调速器和风机的纽带。电路板可以将转动调速器所产生的信号传输至风机系统5中的驱动模块，再由驱动模块控制风机的运行。

扬声器7置于本实用新型的内部，为空气净化器提供播报及外放等功能。显示系统8置于净化器的正面，显示屏81镶嵌于其表面。显示系统8包括触摸式液晶显示屏81和电路板，空气净化器的控制系统2可以位于该电路板上；电路板同时也和触摸式液晶显示屏81相连，在该触摸式液晶显示屏81上既可以实现显示功能，又可以触摸控制整个智能空气净化器，设置各种功能模式。显示屏81通常采用触摸式电容屏。

网络功能模块9可以连接互联网，将室内空气数据和当前天气数据的上传和下载，实现了跟外界的联系和比较。还可以通过连接互联网实现更多的智能化功能，也可以联合APP扩展实现更多的延伸功能。服务器10为厂家的总服务器。可以接受各个净化器或其移动终端上传的空气质量数据，通过维护端的分析对比之后将分析结果反馈至各用户，以便用户直观地了解室内控制质量水平和空气净化器的运行状态。服务器10还可以与用户移动终端(如手机)相连接，接收客户移动终端的控制并将指令发送至空气净化器上，帮助用户实现移动终端对空气净化器的远程控制。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能空气净化控制系统，包括空气净化系统、风机系统和壳体，其特征在于：还包括空气监控系统、控制系统、调速器模块、扬声器、显示系统、网络功能模块和服务器；所述空气监控系统中设置有用于检测空气中挥发性有害气体含量的TVOC传感器，用于检测空气中甲醛含量的甲醛传感器，红外感应器，用于检测出空气中颗粒物含量的PM2.5传感器，用于检测室内温度和湿度的温湿度传感器，用于实现声音控制功能的MIC传感器，提示系统，以及光传感器；所述空气净化系统中设置有颗粒物去除模块和有害气体去除模块，所述显示系统中设置有显示屏，所述壳体上设置有旋钮开关，该旋钮开关和风机系统连接，所述空气监控系统、控制系统、空气净化系统、调速器模块、风机系统、扬声器、显示系统、网络功能模块和服务器均位于壳体内，所述空气监控系统、网络功能模块、显示系统、扬声器、服务器、风机系统和调速器模块均和控制系统连接，所述调速器模块和风机系统连接，该风机系统和空气净化系统连接。

2.根据权利要求1所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述服务器和移动终端连接。

3.根据权利要求1所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述颗粒物去除模块包括初滤网和HEPA滤网，所述有害气体去除模块为催化剂模块。

4.根据权利要求1或2或3所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述控制系统中设置有APP扩展模块和WIFI模块。

5.根据权利要求1或2或3所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述控制系统中设置有数据分析模块。

6.根据权利要求1或2或3所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述风机系统包括风机模块和风机驱动模块，所述风机驱动模块和控制系统相连，所述风机驱动模块和调速器模块相连，所述风机模块包括风机和风道，所述风机为离心风机，所述风道为蜗壳状结构。

7.根据权利要求1或2或3所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述显示系统置于壳体的正面，显示屏镶嵌于壳体的表面，显示系统还包括电路板，所述控制系统位于该电路板上，电路板和显示屏相连。

8.根据权利要求1或2或3所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述显示屏为触摸式液晶显示屏。

9.根据权利要求1或2或3所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述控制系统为安卓控制系统。

10.根据权利要求1或2或3所述的智能空气净化控制系统，其特征在于：所述壳体的底部设置有支脚。