CN218213843U - 一种调节室内环境因子的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种调节室内环境因子的控制装置，包括控制设备、内置探测模块和外置探测模块。控制设备包括启动开关、通信模块和控制器；内置探测模块包括温度探测器和湿度探测器；外置探测模块包括照度探测器、气压探测器、CO2和O2探测器、PM2.5探测器和气流探测器；启动开关、控制器、温度探测器和湿度探测器各自通过数据线与通信模块连接；照度探测器、气压探测器、CO2和O2探测器、PM2.5探测器和气流探测器与通信模块无线连接；控制器通过通信模块与安装在室内的环境因子调节设备无线连接。本实用新型的调节室内环境因子的控制装置，能对相应的环境因子调节设备进行调节和控制，达到室内环境舒适以及节能效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种调节室内环境因子的控制装置。
背景技术
随着全球降低碳排放和我国双碳目标的设定，人们越来越重视节能减排。城市化的大力发展使得大部分人90％的时间在室内工作学习生活，生活水平的提高让人们对室内舒适度有了更高的要求。
目前室内大多有空调、加热器、空气过滤器、加湿器、新风机等多种环境因子调节设备，但基本都是独立控制，每个设备都需要一个遥控器/控制器；即便能够做到统一控制，也大多是通过一个设备/APP来手动设置，无法智能自动控制。
如何在提供室内环境最佳舒适度的同时还最大限度的节约能耗成为一个意义重大的研究课题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种调节室内环境因子的控制装置，它能对相应的环境因子调节设备进行调节和控制，达到室内环境舒适以及节能效果。
本实用新型的目的是这样实现的：一种调节室内环境因子的控制装置，包括控制设备、内置探测模块和外置探测模块；所述控制设备包括启动开关、通信模块和控制器；所述内置探测模块包括温度探测器和湿度探测器；所述外置探测模块包括照度探测器、气压探测器、CO2和O2探测器、PM2.5探测器和气流探测器；其中，
所述启动开关和控制器均通过数据线与所述通信模块连接；
所述温度探测器和湿度探测器各自通过数据线与所述通信模块连接；
所述照度探测器、气压探测器、CO2和O2探测器、PM2.5探测器和气流探测器均通过WiFi与所述通信模块连接；
所述控制器通过所述通信模块和WiFi与安装在室内的环境因子调节设备连接。
上述的调节室内环境因子的控制装置，其中，所述温度探测器和湿度探测器通过模拟数字转换器、通用异步收发传输器或集成电路总线与所述通信模块连接。
上述的调节室内环境因子的控制装置，其中，所述环境因子调节设备包括加热设备/制冷设备、加湿设备/除湿设备、照明设备、排风机/新风机和除尘设备/空气过滤设备。
上述的调节室内环境因子的控制装置，其中，所述控制设备还包括通过数据线与所述通信模块连接的按键。
上述的调节室内环境因子的控制装置，其中，所述控制设备还包括通过数据线与所述通信模块连接的显示屏和指示灯。
本实用新型的调节室内环境因子的控制装置具有以下特点：
1)通过内置探测模块和外置探测模块能够探测影响人体舒适度的多个环境因子参数，并通过调节环境因子调节设备来改善这些环境因子参数，从而使得室内环境极度舒适，并且达到可观的节能效果；
2)控制设备通过WiFi与外置探测模块和环境因子调节设备无线通信，方便快捷，也不影响外置探测模块和环境因子调节设备的布放；
3)控制设备为自启停设备，其启动和待机均为自动的；当探测到室内有人活动时，设备自动启动；反之，则设备自动待机；这不仅让设备根据人的有无来智能启停，还有利于节能减排；
4)控制设备具有一键介入功能，通过一单触点开关，支持人工介入使控制设备处于自动、常开或常闭模式；
5)控制设备为嵌入式墙装设备，可根据使用场景定制形态，如86型、长条型等，长期接电和网络在线。
附图说明
图1是本实用新型的调节室内环境因子的控制装置的结构原理图。
具体实施方式
下面对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1，本实用新型的调节室内环境因子的控制装置，包括控制设备 100、内置探测模块和外置探测模块。
控制设备100包括启动开关1、通信模块2、控制器3、显示屏4和指示灯 5和按键6；
内置探测模块包括温度探测器21和湿度探测器22；
外置探测模块包括照度探测器31、气压探测器32、CO2和O2探测器33、气流探测器34和PM2.5探测器35；其中，
启动开关1和控制器3、显示屏4、指示灯5和按键6均通过数据线与通信模块2连接；
温度探测器21和湿度探测器22各自通过模拟数字转换器并通过数据线与通信模块2连接；
照度探测器31、气压探测器32、CO2和O2探测器33、气流探测器34和PM2.5 探测器35均通过WiFi与控制设备100中的通信模块2信号连接；
控制器3通过通信模块2和WiFi与安装在室内的环境因子调节设备连接；环境因子调节设备包括加热设备/制冷设备41、加湿设备/除湿设备42、照明设备43、排风机/新风机44和除尘设备/空气过滤设备45。
启动开关1用来控制设备100的启动与待机，其内置一个价格低廉的毫米波雷达，当毫米波雷达探测到室内有人活动时，自动启动控制设备100；反之，则控制设备100进入待机状态。在控制设备100进入待机状态前，控制设备100 会下发指令使其所控制的环境因子调节设备待机或关停；当控制设备100启动时，其所控制的环境因子调节设备也同时被唤醒。
通信模块2负责与控制设备100的内置探测模块和外置探测模块进行通信；通信模块2主要是由ESP8266系列微处理器组成。
内置探测模块的温度探测器21和湿度探测器22以及外置探测模块的照度探测器31、气压探测器32、CO2和O2探测器33、气流探测器34和PM2.5探测器35均用来探测室内的环境因子参数。环境因子参数是指影响人体舒适度的环境参数，包括：温度、相对湿度、照度、气压、CO2和O2含量、气流和PM2.5 值等。其中温度和相对湿度一一对应地通过内置探测模块的温度探测器21和湿度探测器22探测；照度、气压、CO2和O2含量、气流和PM2.5值一一对应地通过外置探测模块的照度探测器31、气压探测器32、CO2和O2探测器33、气流探测器34和PM2.5探测器35探测。
内置探测模块的温度探测器21和湿度探测器22各自通过内部接口与通信模块2进行通信；外置探测模块的照度探测器31、气压探测器32、CO2和O2探测器33、气流探测器34和PM2.5探测器35各自通过WiFi与通信模块2进行通信；
控制器3采用HC32F120芯片，用来对从通信模块2接收到的环境因子参数进行分析并做出最优的调节策略，再按照调节策略下发调节命令，以对相应的环境因子调节设备进行控制，从而改善相应的环境因子。调节指令由控制器 3通过通用异步收发传输器(UART)下发给通信模块2，再由通信模块2下发给相应的环境因子调节设备。
环境因子调节设备是指可以调节环境因子的设备，包括加热设备/制冷设备41、加湿设备/除湿设备42、照明设备43、排风机/新风机44和除尘设备/ 空气过滤设备45等。加热设备/制冷设备41用来调节温度环境因子，加湿设备/除湿设备42用来调节相对湿度环境因子，照明设备43用来调节照度环境因子，排风机/新风机44等设备用来调节气压、气流、CO2和O2含量等环境因子、除尘设备/空气过滤设备45用来调节PM2.5环境因子。
加热设备/制冷设备41等环境因子调节设备在实际生活中可能是两台设备，也可能是一台设备实现两个功能。环境因子调节设备全部通过WiFi与控制设备100的通信模块2进行通信。
温度探测器21和湿度探测器22各自通过内部接口与通信模块2进行通信；内部接口包括模拟数字转换器(ADC)、通用异步收发传输器(UART)或集成电路总线(IIC)等。
显示屏4用来显示环境因子参数的信息，因为环境因子参数有多个，因此可通过按键6来切换所要显示的环境因子参数。
指示灯5用来进行信号指示，指示灯5包括电源指示灯、告警指示灯和WiFi 指示灯；电源指示灯用绿色表示，告警指示灯用红色表示，WiFi网络连接后WiFi指示灯表示为绿色等。
按键6除能切换显示屏4上显示的环境因子参数的功能外，还具有一键介入功能，通过一单触点按键开关，支持人工介入使设备处于自动、常开或常闭模式。
在一些实施例中，温度探测器21和湿度探测器22也可以外置，但需具备 WiFi通信功能。
控制设备100为嵌入式墙装设备，长期接电和网络在线。其形态各异，可根据使用场景的不同而定制，如86型、长条型等。
本实用新型的调节室内环境因子的控制装置，典型的工作流程如下：
1)屋主进入室内，控制设备100的启动开关1探测到有人活动，自动启动设备，并同时启动其所控制的环境因子调节设备。
2)控制设备100连接至室内的WiFi网络，此时WiFi指示灯为绿色常亮。
3)温度探测器21探测到室内温度为30℃，湿度探测器22探测到室内相对湿度为30％，温度探测器21和湿度探测器22各自将探测到的数据通过通信模块2传送至控制器3。此时通过按键6可在显示屏4上查看当前的温度为30 ℃，相对湿度为30％。
4)控制器3根据大数据分析后做出最优的调节策略，为了人体舒适度，下发调节命令，用来将温度设置为26℃，将相对湿度设置为50％。
5)通信模块2接收到控制器3下发的命令，通过WiFi下发给制冷设备41 和加湿设备42；
6)制冷设备41和加湿设备42按照命令执行，使室内环境逐渐变得舒适。
7)通过控制设备100的按键6在显示屏4上查看到当前的温度为26℃，相对湿度为50％。
8)屋主离开室内外出，控制设备100的启动开关1探测到无人活动，下发命令关停制冷设备41和加湿设备42，然后自身进入待机状态。
在一些实施例中，因外置探测模块和环境因子调节设备的布放位置等因素，可能会影响到WiFi信号的质量，此时可在控制设备100和外置探测模块中间、控制设备100和环境因子调节设备中间布放WiFi中继设备(图中未示出)，用来增强WiFi信号功率，扩大WiFi信号的覆盖范围。
本实用新型的调节室内环境因子的控制装置，能够基于无线物联网技术探测室内的多个影响人体舒适度的环境因子参数，经过分析后作出最优的调节策略，再按照调节策略对相应的环境因子调节设备进行调节和控制，达到室内环境舒适以及节能效果。
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (6)
1.一种调节室内环境因子的控制装置，包括控制设备、内置探测模块和外置探测模块，其特征在于，所述控制设备包括启动开关、通信模块和控制器；所述内置探测模块包括温度探测器和湿度探测器；所述外置探测模块包括照度探测器、气压探测器、CO2和O2探测器、PM2.5探测器和气流探测器；
所述启动开关和控制器均通过数据线与所述通信模块连接；
所述温度探测器和湿度探测器各自通过数据线与所述通信模块连接；
所述照度探测器、气压探测器、CO2和O2探测器、PM2.5探测器和气流探测器均通过WiFi与所述通信模块连接；
所述控制器通过所述通信模块和WiFi与安装在室内的环境因子调节设备连接。
2.根据权利要求1所述的调节室内环境因子的控制装置，其特征在于，所述温度探测器和湿度探测器通过模拟数字转换器、通用异步收发传输器或集成电路总线与所述通信模块连接。
3.根据权利要求1所述的调节室内环境因子的控制装置，其特征在于，所述环境因子调节设备包括加热设备/制冷设备、加湿设备/除湿设备、照明设备、排风机/新风机和除尘设备/空气过滤设备。
4.根据权利要求1所述的调节室内环境因子的控制装置，其特征在于，所述控制设备还包括通过数据线与所述通信模块连接的按键。
5.根据权利要求1所述的调节室内环境因子的控制装置，其特征在于，所述控制设备还包括通过数据线与所述通信模块连接的显示屏和指示灯。
6.根据权利要求4所述的调节室内环境因子的控制装置，其特征在于，所述控制设备还包括通过数据线与所述通信模块连接的显示屏和指示灯。
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