CN205281304U - 一种基于物联网的室内环境智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的室内环境智能控制系统，其特征在于，包括本地控制终端、智能终端以及云端服务器；所述本地控制终端包括空调、加湿器、设置在室内的温湿度传感器、与空调相连的空调控制模块、与加湿器相连的加湿器控制模块以及用于网络连接的本地通讯模块；所述温湿度传感器、空调控制模块以及加湿器控制模块均与所述本地通讯模块相连；所述智能终端上具有人机交互显示屏，以及用于网络连接的移动通讯模块；所述云端服务器包括中央处理器，以及均与所述中央处理器连接的数据存储模块和用于网络连接的云端通讯模块。本实用新型具有能够实现对空调和加湿器的自动智能控制，使其能够提高居住环境的舒适性，减少能量消耗等优点。

Description

一种基于物联网的室内环境智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及室内环境监测控制技术领域，特别的涉及一种基于物联网的室内环境智能控制系统。

背景技术

随着经济和科技的飞速发展，智能建筑和智能家居逐渐的进入人们的视野并备受关注，人们对室内环境舒适性的要求越来越高。舒适性指标主要包括温湿度、吹风感、空气龄等，其中，温湿度是指人体感知的温度和环境的相对湿度；吹风感是指由于气流运动造成的局部冷作用，广泛存在于通风和空调建筑内，会降低热舒适性。空气龄是房间内某点处空气在房间内已经滞留的时间，反映了室内空气的新鲜程度，它可以综合衡量房间的通风换气效果，是评价室内空气品质的重要指标。温湿度、吹风感以及空气龄三者之间相互关联。

通常，室内的温湿度、吹风感以及空气龄主要通过空调和加湿器进行调整，空调产生的热量需要空调的出风口的风吹到室内各个角落，使得室内各部分的温度能够均衡，而加湿器所产生的水离子也需要借助空气的流动输送到室内的各个角落，一旦空调的出风口的风力较大，就使得人体感受到的吹风感比较强烈；一旦空调的出风口的风力较小，又会使得室内冷热不均，湿度不均匀。还会造成空气更替速度慢，使得空气龄增加。

现有的空调和加湿器一般都是通过用户手持无线终端进行控制，主要依据人体自身感受到的室内温度、湿度以及吹风感进行调控，而人体对于室内的温度、湿度以及吹风感的感受比较迟缓，同时也会受到人的主观意识的干扰，使得对环境舒适性的判断出现偏差和延迟，使得内环境无法达到舒适要求，同时，也造成对空调或加湿器的过度调节，造成能源的浪费。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够实现自动检测，检测速度快，精度高，用于实现空调和加湿器的自动协调控制，使其能够提高居住环境的舒适性，减少能量消耗的基于物联网的室内环境智能控制系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种基于物联网的室内环境智能控制系统，其特征在于，包括本地控制终端、智能终端以及云端服务器；所述本地控制终端包括空调、加湿器、设置在室内的温湿度传感器、与空调相连的空调控制模块、与加湿器相连的加湿器控制模块以及用于网络连接的本地通讯模块；所述温湿度传感器、空调控制模块以及加湿器控制模块均与所述本地通讯模块相连；所述智能终端上具有人机交互显示屏，以及用于网络连接的移动通讯模块；所述云端服务器包括中央处理器，以及均与所述中央处理器连接的数据存储模块和用于网络连接的云端通讯模块；所述本地通讯模块、移动通讯模块和云端通讯模块相互之间通过网络相连。

使用时，用户通过智能终端的人机交互显示屏对智能控制系统的操作设定，智能终端的移动通讯模块将用户的设定通过网络上传到云端服务器的中央处理器中，并通过数据存储模块进行储存；本地通讯模块通过网络将温湿度传感器检测到的室内环境的温湿度参数上传到云端服务器的中央处理器中，并通过数据存储模块进行储存；云端服务器的中央处理器对接收到的用户设定与检测到的室内环境的温湿度参数进行数据分析处理，得到空调和加湿器的控制参数，云端通讯模块将控制参数通过网络发送到本地控制终端的空调控制模块以及加湿器控制模块上，分别对空调和加湿器进行控制。采用温湿度传感器对室内的温度以及相对湿度进行检测，检测的速度快，精度高，便于快速准确的对空调以及加湿器进行控制。采用上述装置同时对空调和加湿器进行控制，结合了检测到的室内环境温湿度参数以及用户的设定，使得空调和加湿器之间能够相互协调工作，获得适宜的温度以及相对湿度，提高了环境的舒适性；同时，提高了控制的精度，避免了不必要的能量损耗，达到节能减排目的。

作为优化，所述本地控制终端还包括安装在室内的风速传感器，所述风速传感器与所述本地通讯模块相连。

工作时，风速传感器能够将检测到的室内风速通过本地通讯模块上传到云端服务器的中央处理器中，使得中央处理器能够获知当前室内的风速，便于对空调的出风口角度以及出风量的大小进行调整，避免风速过大而造成人体的吹风感过强，或风速过小而造成室内的空气龄过大。有利于提高检测到精度，提高室内环境的舒适性。

作为优化，所述本地控制终端还包括设置在室外的所述温湿度传感器和风速传感器。

使用空调时，室内外温差不宜过大，过大的温差造成空调负荷过大，增加能耗。同时，也会降低人体的舒适感。通过对室内和室外的环境温湿度和风速参数进行检测，可以根据室内外温差和室内外的湿度对空调和加湿器进行调节，提高环境的舒适性，降低能耗。采用上述装置，可以获取当前的环境温度，相对湿度以及环境风速，使得系统能够及时调整对空调和加湿器的控制，使室内环境尽快达到适宜的参数或保持在适宜的参数。

作为优化，所述人机交互显示屏上具有用于输入参数的参数设定按键以及用于选择的参数选择按键。这样，便于用户输入参数或选择预设的参数。

作为优化，所述空调控制模块具有与空调连接的红外模块；所述加湿器控制模块具有与加湿器连接的红外模块。

综上所述，本实用新型具有能够实现自动检测，检测速度快，精度高，用于实现空调和加湿器的自动智能控制，使其能够提高居住环境的舒适性，减少能量消耗等优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的连接结构示意图。

图2为图1中本地控制终端的连接结构示意图。

图3为图1中智能终端的连接结构示意图。

图4为图1中云端服务器的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1~图4所示，一种基于物联网的室内环境智能控制系统，其中，包括本地控制终端1、智能终端2以及云端服务器3；所述本地控制终端1包括空调、加湿器、设置在室内的温湿度传感器11、与空调相连的空调控制模块12、与加湿器相连的加湿器控制模块13以及用于网络连接的本地通讯模块14；所述温湿度传感器11、空调控制模块12以及加湿器控制模块13均与所述本地通讯模块14相连；所述智能终端2上具有人机交互显示屏21，以及用于网络连接的移动通讯模块22；所述云端服务器3包括中央处理器31，以及均与所述中央处理器31连接的数据存储模块32和用于网络连接的云端通讯模块33；所述本地通讯模块14、移动通讯模块22和云端通讯模块33相互之间通过网络相连。

使用时，用户通过智能终端的人机交互显示屏对智能控制系统的操作设定，智能终端的移动通讯模块将用户的设定通过网络上传到云端服务器的中央处理器中，并通过数据存储模块进行储存；本地通讯模块通过网络将温湿度传感器检测到的室内环境的温湿度参数上传到云端服务器的中央处理器中，并通过数据存储模块进行储存；云端服务器的中央处理器对接收到的用户设定与检测到的室内环境的温湿度参数进行数据分析处理，得到空调和加湿器的控制参数，云端通讯模块将控制参数通过网络发送到本地控制终端的空调控制模块以及加湿器控制模块上，分别对空调和加湿器进行控制。采用温湿度传感器对室内的温度以及相对湿度进行检测，检测的速度快，精度高，便于快速准确的对空调以及加湿器进行控制。采用上述装置同时对空调和加湿器进行控制，结合了检测到的室内环境温湿度参数以及用户的设定，使得空调和加湿器之间能够相互协调工作，获得适宜的温度以及相对湿度，提高了环境的舒适性；同时，提高了控制的精度，避免了不必要的能量损耗，达到节能减排目的。

其中，所述本地控制终端1还包括安装在室内的风速传感器15，所述风速传感器15与所述本地通讯模块14相连。

工作时，风速传感器能够将检测到的室内风速通过本地通讯模块上传到云端服务器的中央处理器中，使得中央处理器能够获知当前室内的风速，便于对空调的出风口角度以及出风量的大小进行调整，避免风速过大而造成人体的吹风感过强，或风速过小而造成室内的空气龄过大。有利于提高检测到精度，提高室内环境的舒适性。

其中，所述本地控制终端1还包括设置在室外的所述温湿度传感器11和风速传感器15。

使用空调时，室内外温差不宜过大，过大的温差造成空调负荷过大，增加能耗。同时，也会降低人体的舒适感。通过对室内和室外的环境温湿度和风速参数进行检测，可以根据室内外温差和室内外的湿度对空调和加湿器进行调节，提高环境的舒适性，降低能耗。采用上述装置，可以获取当前的环境温度，相对湿度以及环境风速，使得系统能够及时调整对空调和加湿器的控制，使室内环境尽快达到适宜的参数或保持在适宜的参数。

其中，所述人机交互显示屏21上具有用于输入参数的参数设定按键211以及用于选择的参数选择按键212。这样，便于用户输入参数或选择预设的参数。

其中，所述空调控制模块12具有与空调连接的红外模块；所述加湿器控制模块13具有与加湿器连接的红外模块。

具体实施时，所述温湿度传感器11可以在室内墙壁上沿水平方向间隔设置有若干个，且位于墙壁在竖直方向的中部。由于室内的热空气会向上升，而冷空气会向下降，将温湿度传感器设置在墙壁的中部，能够比较准确检测出室内的温度。将温湿度传感器沿水平方向间隔设置可以检测出距离空调不同距离的位置上的温度和湿度的变化，能够使得中央处理器根据室内不同位置的温度情况对空调和加湿器进行控制，有利于提高室内的舒适性。比如，当检测到距离空调较远位置的温度低于人体舒适的温度时，中央处理器调整空调出风口的出风方向，同时适当加大空调的制热功率和出风口的风速，使得热空气能够尽快到达该区域，提高该区域的温度。一旦该区域的温度达到人体舒适的温度时，中央处理器适当减小空调的制热功率和出风口的风速，使其能够保持室内的环境参数，节省能耗。

采用本实用新型的室内环境智能控制系统能够检测到室内和室外的温湿度以及风速的参数，并根据当前的温湿度参数和风速参数对空调的温度，空调出风口的角度，空调的风里大小以及加湿器的功率进行协调控制，使得室内的温湿度、吹风感和空气龄等参数处于使人体感受舒适的水平，提高室内环境的舒适性。

由于不同人的体质和年龄的差异，对温湿度、吹风感、空气龄等舒适性指标的感受各异。具体实施时，本实用新型的室内环境智能控制系统的数据存储模块能够储存适于不同体质或不同年龄段人群参数的预设方案，供用户通过参数选择按键选择调用。同时，用户还可以通过所述参数设定按键输入包括年龄、性别、居住城市等参数，系统能够根据输入参数自动匹配预设方案并通过云端服务器计算出适宜的方案为客户推荐。

具体实施时，所述智能终端为智能手机或个人电脑。所述本地控制终端还能够通过互联网获取当前位置的气象数据，以便能够根据当前的气象参数调整控制方案，在保证环境舒适性的同时保证设备的节能性。

具体使用时，本实用新型的室内环境智能控制系统采用如下方式实现对空调和加湿器的控制。

1、参数的采集：包括用户输入的年龄、性别、居住城市等参数；温湿度传感器和风速传感器检测到的当前室内以及室外的环境参数，包括温湿度、风速等；通过互联网获取的本地气象数据。

2、云端服务器结合实时室外气象参数大数据和室内实测数据，根据热量计算公式：

Q=cm△t

其中：Q-热量、m-质量、c-比热容、△t-温度的变化量。

用谐波法估算出此时系统耗能大小并反馈至智能终端的人机交互显示屏上。结合系统能耗和环境舒适性两个指标分别计算出多套控制方案，用户根据实际情况进行选择和个性化修改调控。

3、本地控制终端根据用户选择或修改的控制方案通过红外模块等调控空调和加湿器。

具体实施时，上述检测模块、控制模块、本地通讯模块、软件模块、移动通讯模块、数据处理模块、数据存储模块、云端通讯模块、温湿度传感器、风速传感器、红外模块等各部分构件自身均是属于成熟的现有技术，构件自身不属于本申请对现有技术做出创造性贡献的地方，本申请对现有技术做出创造性贡献的地方在于将上述各现有部件设置在特定要求的位置方位，按照特定的方式连接并将其组合联系起来，使其能够便于检测当前环境参数，提高检测的精度，以能够用于实现对空调和加湿器的智能协调控制，达到提高环境舒适性和设备的节能性的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于物联网的室内环境智能控制系统，其特征在于，包括本地控制终端（1）、智能终端（2）以及云端服务器（3）；

所述本地控制终端（1）包括空调、加湿器、设置在室内的温湿度传感器（11）、与空调相连的空调控制模块（12）、与加湿器相连的加湿器控制模块（13）以及用于网络连接的本地通讯模块（14）；所述温湿度传感器（11）、空调控制模块（12）以及加湿器控制模块（13）均与所述本地通讯模块（14）相连；

所述智能终端（2）上具有人机交互显示屏（21），以及用于网络连接的移动通讯模块（22）；

所述云端服务器（3）包括中央处理器（31），以及均与所述中央处理器（31）连接的数据存储模块（32）和用于网络连接的云端通讯模块（33）；

所述本地通讯模块（14）、移动通讯模块（22）和云端通讯模块（33）相互之间通过网络相连。

2.如权利要求1所述的基于物联网的室内环境智能控制系统，其特征在于，所述本地控制终端（1）还包括安装在室内的风速传感器（15），所述风速传感器（15）与所述本地通讯模块（14）相连。

3.如权利要求2所述的基于物联网的室内环境智能控制系统，其特征在于，所述本地控制终端（1）还包括设置在室外的所述温湿度传感器（11）和风速传感器（15）。

4.如权利要求1所述的基于物联网的室内环境智能控制系统，其特征在于，所述人机交互显示屏（21）上具有用于输入参数的参数设定按键（211）以及用于选择的参数选择按键（212）。

5.如权利要求1所述的基于物联网的室内环境智能控制系统，其特征在于，所述空调控制模块（12）具有与空调连接的红外模块；所述加湿器控制模块（13）具有与加湿器连接的红外模块。