CN207065732U - 智能新风净化一体壁挂机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种智能新风净化一体壁挂机，该新风净化一体壁挂机包括用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元、用于净化空气的净化控制单元、主控系统、用于操控和显示设备状态的显示单元，用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元与主控系统采用串口连接进行通讯的数据传输，所述主控系统与用于净化空气的净化控制单元、用于操控和显示设备状态的显示单元采用串口连接进行通讯数据传输。本实用新型设计精巧，结构简单，该智能新风净化一体壁挂机既可随环境变化又可对新风净化系统进行科学的档位自动控制。该智能新风净化一体壁挂机集新风净化系统和新风控制器功能于一体，降低了成本，安装方便，使用范围广，可在产业上推广使用。

Description

智能新风净化一体壁挂机

技术领域

本实用新型涉及一种智能新风净化一体壁挂机，属于新风净化系统技术领域。

背景技术

新风净化系统是由能够换气和净化空气的换气风机、管道以及一些附件组成的一套独立空气处理系统，换气风机能够将室外新鲜气体经过过滤、净化，并通过管道输送到室内，同时将室内污浊的空气排出室外。

但目前市面上常见的新风净化系统在实际的使用过程中，其处理效果和兼容性能并不尽如人意。具体而言，传统的新风净化系统仅单一考虑室内空气的新鲜程度，或者所补充空气的洁净程度，其控制方式也较为单一，无法同时兼顾控制及调节两项操作，在使用过程中也不节能环保。如果系统仅考虑新风的补充及引入，那么无疑会造成能源的极大浪费；如果系统仅考虑空气的洁净程度，又容易忽略空气的含氧量，从而影响系统的使用效果，且传统的新风净化系统在使用过程中不能够与智能家居兼容，也不能对新风净化系统进行科学的自动控制。

传统净化器依靠遥控器或设备按键进行净化档位的选择设定，档位设定之后设备不能随着环境的变化而自动变换档位。

因此，研究一种可随环境变化的对新风智能控制系统进行科学的档位自动控制的智能新风净化一体壁挂机，就成为了本领域内技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种智能新风净化一体壁挂机。

本实用新型的上述第一个目的，其得以实现的技术解决方案：智能新风净化一体壁挂机，该智能新风净化一体壁挂机包括用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元、用于净化空气的净化控制单元、主控系统、用于操控和显示设备状态的显示单元，用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元与主控系统串口连接进行通讯数据传输，所述主控系统与用于净化空气的净化控制单元、用于操控和显示设备状态的显示单元串口连接进行通讯数据传输。

优选地，所述传感器信号采集单元包括CO₂传感器和/或PM2.5传感器，所述CO₂传感器和/或PM2.5传感器分别与主控系统串口连接进行通讯数据传输。

优选地，所述传感器信号采集单元还包括温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器，所述温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器分别与主控系统串口连接进行通讯数据传输。

优选地，所述显示单元为液晶显示屏或LED显示屏。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：本实用新型设计精巧，结构简单，该智能新风净化一体壁挂机既可随环境变化又可对新风净化系统进行科学的档位自动控制，且在换挡过程中不需要工作人员的参与，设备会根据PM2.5污染程度自动选择合适的净化档位。

该传感器信号采集单元集成了众多传感器，在使用过程中能实时采集室内空气环境的质量，使得通过分析室内空气环境的质量，对新风净化系统进行科学的自动控制成为可能，而且在使用过程中可根据反馈得到的传感器数据智能自动控制算法，还可通过多种方式与智能家居兼容。该智能新风净化一体壁挂机集新风净化系统和新风控制器功能于一体，，降低了成本，使用范围广，可在产业上推广使用。

附图说明

图1是本实用新型智能新风净化一体壁挂机的结构示意图。

图2是本实用新型智能新风净化一体壁挂机的控制方法图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

本实用新型揭示了一种智能新风净化一体壁挂机，如图1所示，该智能新风净化一体壁挂机包括用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元1、用于净化空气的净化控制单元2、主控系统3、用于操控和显示设备状态的显示单元4。用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元1与主控系统3串口连接进行通讯数据传输，所述主控系统3与用于净化空气的净化控制单元2、用于操控和显示设备状态的显示单元4串口连接进行通讯数据传输。所述显示单元4为液晶显示屏或LED显示屏，所述显示单元的设置使得操作者在操作和使用过程中可以直观地对新风智能送新风净化系统的实时状态进行观察和了解，操作者可以根据自身的需求随时随地进行察看，本技术方案中，所述显示单元4优选为触控液晶显示屏，所述显示单元也可为其它显示装置，不仅限于液晶显示屏。

所述传感器信号采集单元1包括CO₂传感器11和/或PM2.5传感器12，所述CO₂传感器11和/或PM2.5传感器12分别与主控系统串口连接进行通讯数据传输。

所述CO₂传感器用于检测二氧化碳浓度，用非色散红外（NDIR）原理对空气中存在的CO₂进行探测，具有很好的选择性，无氧气依赖性，该CO₂传感器的测量范围为0-5000ppm；精度高，可达到±30ppm±5%读数；在使用过程中可提供串口和I2C数字通讯接口。

所述PM2.5传感器用于获得空气中单位体积内PM2.5和PM10的质量数据，在工作过程中可实时给出PM2.5及PM10的具体数值，PM2.5传感器具有测量准确，响应迅速和体积小等优点。具体地，PM2.5传感器被设计用来感应空气中的尘埃粒子，其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，它们的光轴相交，当带灰尘的气流通过光轴相交的交叉区域，粉尘对红外光反射，反射的光强与灰尘浓度成正比。光电晶体管使得其能够探测到空气中尘埃反射光，即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到，红外发光二极管发射出光线遇到粉尘产生反射光，接收传感器检测到反射光的光强，输出信号，根据输出信号光强的大小判断粉尘的浓度，通过输出两个不同的脉宽调制信号（PWM）区分不同灰尘颗粒物的浓度。

所述传感器信号采集单元1还包括温度传感器13、湿度传感器14和挥发性有毒气体传感器15，所述温度传感器13、湿度传感器14和挥发性有毒气体传感器（TVOC）15分别与主控系统串口连接进行通讯数据传输。

所述温湿度传感器用于感受温度并转换成可用输出信号的传感器，在使用过程中将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号。该温湿度传感器可通过高性能单片机的信号处理,可以输出各种模拟信号，具有广泛的应用。使用方便，输出标准模拟信号，直接应用于各种控制机构和控制系统。整机性能更优越，长期稳定性更出色。温湿度传感器一般温度范围是-40-120℃，湿度范围为0~100%RH。温湿度传感器输出信号具有多样性，一般有4-20ma，0-5V，0-10V等常见模拟信号，还可带有485数字信号输出。

挥发性有毒气体传感器（TVOC）是三种影响室内空气品质污染中影响较为严重的一种。挥发性有毒气体传感器（TVOC）是指室温下饱和蒸气压超过了133．32pa的有机物，其沸点在50℃至250℃，在常温下可以蒸发的形式存在于空气中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性，会影响皮肤和黏膜，对人体产生急性损害。世界卫生组织（WHO）、美国国家科学院/国家研究理事会（NAS/NRC）等机构一直强调TVOC是一类重要的空气污染物。美国环境署（EPA）对TVOC的定义是：除了一氧化碳，二氧化碳，碳酸，金属碳化物，碳酸盐以及碳酸铵外，任何参与大气中光化学反应的含碳化合物。

智能新风净化一体壁挂机的控制方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：

S1：主控单元初始化完毕后，通过传感器接口6实时采集CO₂传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器的数据并获得环境中CO₂、PM2.5、温湿度、挥发性有毒气体的真实指数，主控单元通过触控液晶显示屏把上述参数通过数值形式直观地显示出来实时显示指数；

S2：使用者通过触控显示屏向主控单元下发开机命令，主控单元判断是否为开机命令，若是开机命令，则进行下一步骤，并同步执行数据采集程序，若不是开机命令，则只执行数据采集程序，循环对CO₂传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器的数据进行实时采集和显示；

S3：若是开机命令，则默认新风模式，主控单元开启净化控制单元默认1档运行，并同步执行数据采集程序，这时主控单元对CO₂浓度进行判断，若判断CO₂浓度≥1200时，主控系统通过串口控制净化控制单元切换到送新风模式，净化控制单元默认智能模式运行；若CO₂ 传感器检测CO₂ 浓度<1200时，主控系统通过串口控制净化控制单元切换到内循环模式，净化控制单元默认智能模式运行；

S4：主控单元判断是否为自动模式，若是自动模式，则主控单元对PM2.5数值进行判断，若PM2.5<50，则净化控制单元自动进入1档进行净化，主控单元判断是否为关机命令，若是关机命令，则只执行数据采集程序，循环对CO₂传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器的数据进行实时采集和显示，若不是关机命令，则同步执行数据采集程序，并对CO₂ 浓度进行重新判断，选择合适的新风模式；

S5：若100>PM2.5≥50，则净化控制单元自动进入2档进行净化，主控单元判断是否为关机命令，若是关机命令，则只执行数据采集程序，循环对CO₂传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器的数据进行实时采集和显示，若不是关机命令，则同步执行数据采集程序，并对CO₂ 浓度进行重新判断，选择合适的新风模式；

S6：若PM2.5≥100，则净化单元自动进入3档进行净化，主控单元判断是否为关机命令，若是关机命令，则只执行数据采集程序，循环对CO₂传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器的数据进行实时采集和显示，若不是关机命令，则同步执行数据采集程序，并对CO₂ 浓度进行重新判断，选择合适的新风模式；

S7：若主控单元判断不是自动模式则进入手动设定档位模式，使用者通过触控显示屏手动设定净化档位，主控单元判断是否为关机命令，若是关机命令，则只执行数据采集程序，循环对CO₂传感器、PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和挥发性有毒气体传感器的数据进行实时采集和显示，若不是关机命令，则同步执行数据采集程序，并对CO₂ 浓度进行重新判断。

上述换挡过程不需要操作人员或使用人员的参与，该智能新风净化一体机会根据PM2.5污染程度自动选择合适的净化档位，根据CO2浓度选择合适的新风模式。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：本实用新型设计精巧，结构简单，该智能新风净化一体机集新风净化系统和新风控制器功能于一体，可随环境变化对新风净化系统进行科学的档位自动控制和新风模式选择。

该传感器信号采集单元集成了众多传感器，在使用过程中能实时采集室内空气环境的质量，使得通过分析室内空气环境的质量，对新风净化系统进行科学的自动控制成为可能，而且在使用过程中可根据反馈得到的传感器数据智能自动控制算法，还可通过多种方式与智能家居兼容。该智能新风净化一体机集新风净化系统和新风控制器功能于一体，降低了成本，安装方便，使用范围广，可在产业上推广使用。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.智能新风净化一体壁挂机，其特征在于：包括用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元（1）、用于净化空气的净化控制单元（2）、主控系统（3）、用于操控和显示设备状态的显示单元（4），用于执行空气质量采集的传感器信号采集单元（1）与主控系统（3）采用串口连接进行通讯数据传输，所述主控系统（3）与用于净化空气的净化控制单元（2）、用于操控和显示设备状态的显示单元（4）采用串口连接进行通讯数据传输。

2.根据权利要求1所述的智能新风净化一体壁挂机，其特征在于：所述传感器信号采集单元（1）包括CO₂传感器（11）和/或PM2.5传感器（12），所述CO₂传感器（11）和/或PM2.5传感器（12）分别与主控系统采用串口连接进行通讯数据传输。

3.根据权利要求1所述的智能新风净化一体壁挂机，其特征在于：所述传感器信号采集单元（1）还包括温度传感器（13）、湿度传感器（14）和挥发性有毒气体传感器（15），所述温度传感器（13）、湿度传感器（14）和挥发性有毒气体传感器（15）分别与主控系统采用串口连接进行通讯数据传输。

4.根据权利要求1所述的智能新风净化一体壁挂机，其特征在于：所述显示单元（4）为液晶显示屏或LED显示屏。