TWI651494B - 智慧型換氣系統及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一種智慧型換氣系統，包含一電腦裝置、一換氣設備、一環境品質感測單元及一伺服器單元。該換氣設備將一筆指示該換氣設備運作狀態的狀態資料傳送給該電腦裝置。該環境品質感測單元用於感測一室內空間的環境品質以產生一環境品質感測結果。該電腦裝置比較當前接收到的該環境品質感測結果及一預定時間以前接收到的該環境品質感測結果以產生一環境品質差異。該電腦裝置根據該環境品質差異及一儲存於該伺服器單元的歷史記錄產生一用於控制該換氣設備運作的運作排程，並將該運作排程傳送給該換氣設備，供該換氣設備根據該運作排程運作。
Description
本發明是有關於一種智慧型換氣系統，特別是指一種使用電腦裝置控制換氣設備的智慧型換氣系統。
目前不少室內空間（例如機房、辦公室）裝設有換氣設備。換氣設備具有室內外空氣循環及室內溫度控制的功能。使用者有時選擇在下班時間或夜間持續開啟換氣設備以減少夜間累積機器設備產生的熱氣或物質，以降低白天空調設備的負擔。
本案發明人遂思及，若能發展出一種新的智慧型換氣系統，能依據室內空間當前狀態自動化產生具有節能效果的運作排程，將能有助於達成節約能源的功效。因此，本發明的目的，即在提供一種智慧型換氣系統。
本發明的另一目的，在於提供一種智慧型換氣系統的控制方法。
於是，本發明智慧型換氣系統，包含一電腦裝置、一換氣設備、一環境品質感測單元及一伺服器單元。該換氣設備適於設置於一室內空間，且電連接於該電腦裝置，且將一筆指示該換氣設備運作狀態的狀態資料傳送給該電腦裝置。該環境品質感測單元適於設置於該室內空間，且用於感測該室內空間的環境品質以產生一環境品質感測結果，且電連接於該電腦裝置，且將該環境品質感測結果傳送給該電腦裝置。該伺服器單元儲存有一歷史記錄。
當該電腦裝置接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該電腦裝置將該狀態資料或該環境品質感測結果傳送給該伺服器單元。當該伺服器單元接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該伺服器單元將該狀態資料或該環境品質感測結果加入該歷史記錄。該電腦裝置比較當前接收到的該環境品質感測結果及一預定時間以前接收到的該環境品質感測結果以產生一環境品質差異。該電腦裝置根據該環境品質差異及該歷史記錄產生一用於控制該換氣設備運作的運作排程，並將該運作排程傳送給該換氣設備。當該換氣設備接收到該運作排程，該換氣設備根據該運作排程運作。
在一些實施態樣中，該智慧型換氣系統還包含一環境狀態感測單元，該環境狀態感測單元適於設置於該室內空間，且用於感測該室內空間的環境狀態以產生一環境狀態感測結果，且電連接於該電腦裝置，且將該環境狀態感測結果傳送給該電腦裝置。當該電腦裝置判斷該環境狀態感測結果符合一預定條件，該電腦裝置於該預定時間之後執行產生該環境品質差異之步驟。
在一些實施態樣中，該環境品質感測單元包含一用於感測該室內空間的溫度的溫度感測器，該環境品質感測結果包含該溫度感測器產生的一溫度感測結果，該環境品質差異包含一溫度差異。
在一些實施態樣中，該環境品質感測單元包含一用於感測該室內空間的氣體濃度的氣體濃度感測器，該環境品質感測結果包含該氣體濃度感測器產生的一氣體濃度感測結果，該環境品質差異包含一氣體濃度差異。
在一些實施態樣中，該環境狀態感測單元包含一人體感測器，該環境狀態感測結果包含該人體感測器產生的一人體感測結果，該預定條件包含該人體感測結果指示該室內空間持續一預設時間無人員。
在一些實施態樣中，該環境狀態感測單元包含一光感測器，該環境狀態感測結果包含該光感測器產生的一光感測結果，該預定條件包含該光感測結果指示該室內空間的亮度持續一預設時間低於一預定亮度門檻值。
本發明智慧型換氣系統的控制方法，該智慧型換氣系統包含一電腦裝置、一換氣設備、一環境品質感測單元及一伺服器單元，該換氣設備適於設置於一室內空間且將一筆指示該換氣設備運作狀態的狀態資料傳送給該電腦裝置，該環境品質感測單元適於設置於該室內空間且用於感測該室內空間的環境品質以產生一環境品質感測結果且將該環境品質感測結果傳送給該電腦裝置，該伺服器單元儲存有一歷史記錄，該方法包含：當該電腦裝置接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該電腦裝置將該狀態資料或該環境品質感測結果傳送給該伺服器單元；當該伺服器單元接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該伺服器單元將該狀態資料或該環境品質感測結果加入該歷史記錄；該電腦裝置比較當前接收到的該環境品質感測結果及一預定時間以前接收到的該環境品質感測結果以產生一環境品質差異；該電腦裝置根據該環境品質差異及該歷史記錄產生一用於控制該換氣設備運作的運作排程，並將該運作排程傳送給該換氣設備；及當該換氣設備接收到該運作排程，該換氣設備根據該運作排程運作。
本發明的功效在於：藉由該電腦裝置根據該環境品質差異及該歷史記錄產生該運作排程，並將該運作排程傳送給該換氣設備，供該換氣設備根據該運作排程運作，從而達成節約能源的功效。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明智慧型換氣系統100的一第一實施例，包含一電腦裝置1、一換氣設備2、一環境品質感測單元3、一伺服器單元4及環境狀態感測單元5。該電腦裝置1在本實施例中為一微型電腦，但不以此為限。
該換氣設備2適於設置於一室內空間，且電連接於該電腦裝置1，且將一筆指示該換氣設備2運作狀態（例如強、弱、關閉）的狀態資料傳送給該電腦裝置1。在本實施例中，該換氣設備2為一全熱交換器。該換氣設備2可以是每隔特定時間傳送該狀態資料給該電腦裝置1，或是於運作狀態改變時傳送該狀態資料給該電腦裝置1。
該環境品質感測單元3適於設置於該室內空間，且用於感測該室內空間的環境品質以產生一環境品質感測結果，且電連接於該電腦裝置1，且將該環境品質感測結果傳送給該電腦裝置1。在本實施例中，該環境品質感測單元3包含一用於感測該室內空間的溫度的溫度感測器31，及一用於感測該室內空間的氣體濃度（例如二氧化碳濃度）的氣體濃度感測器32。該環境品質感測結果包含該溫度感測器31產生的一溫度感測結果，及該氣體濃度感測器32產生的一氣體濃度感測結果。
該伺服器單元4儲存有一歷史記錄，並經由一通訊網路200與該電腦裝置1通訊。
該環境狀態感測單元5適於設置於該室內空間，且用於感測該室內空間的環境狀態以產生一環境狀態感測結果，且電連接於該電腦裝置1，且將該環境狀態感測結果傳送給該電腦裝置1。在本實施例中，該環境狀態感測單元5包含一人體感測器51，該環境狀態感測結果包含該人體感測器51產生的一人體感測結果。該人體感測器51可以是使用紅外線感測技術之感測器，但不以此為限。
參閱圖1及圖2，以下說明該智慧型換氣系統100執行一資料收集程序的流程步驟。首先，如步驟S01所示，該電腦裝置1判斷是否接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，若否，則再次執行步驟S01，若是，則執行步驟S02。
步驟S02是當該電腦裝置1接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該電腦裝置1將該狀態資料或該環境品質感測結果傳送給該伺服器單元4。
接著，如步驟S03所示，當該伺服器單元4接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該伺服器單元4將該狀態資料或該環境品質感測結果加入該歷史記錄。接著，再次執行步驟S01。該智慧型換氣系統100藉由持續執行該資料收集程序，能使該伺服器單元4儲存的該歷史記錄形成大數據。
參閱圖1及圖3，以下說明該智慧型換氣系統100執行一智慧化排程程序的流程步驟。首先，如步驟S11所示，該電腦裝置1判斷是否接收到該環境狀態感測結果，若否，則再次執行步驟S11，若是，則執行步驟S12。
步驟S12是該電腦裝置1判斷該環境狀態感測結果是否符合一預定條件，若否，則再次執行步驟S11，若是，則執行步驟S13。在本實施例中，該預定條件包含該人體感測結果指示該室內空間持續一預設時間無人員。舉例來說，若該室內空間為一辦公室的室內空間，則當人員皆下班而離開該室內空間的狀態就會使該環境狀態感測結果是否符合該預定條件。
步驟S13是當該電腦裝置1判斷該環境狀態感測結果符合該預定條件，該電腦裝置1於一預定時間（例如一小時）之後，比較當前接收到的該環境品質感測結果及該預定時間以前接收到的該環境品質感測結果以產生一環境品質差異，該環境品質差異包含一溫度差異（例如溫度下降1度）及一氣體濃度差異（例如二氧化碳濃度下降1mg/立方公尺）。舉例來說，當該電腦裝置1於晚上九點判斷出該環境狀態感測結果符合該預定條件，則於一小時後（晚上十點），該電腦裝置1比較晚上十點時接收到的該環境品質感測結果及晚上九點時接收到的該環境品質感測結果以產生該環境品質差異。
接著，如步驟S14所示，該電腦裝置1根據該環境品質差異及該歷史記錄產生一用於控制該換氣設備2運作的運作排程。更明確的說，該電腦裝置1能根據該環境品質差異及該歷史記錄估算該室內空間的環境品質能否於一預設時間點之前（例如早上八點前）符合一環境品質標準（例如該室內空間的溫度在X度以下，該室內空間的二氧化碳濃度在Y mg/立方公尺以下），若是，該運作排程能控制該換氣設備2降低運作強度或提早關閉，以達到節能的效果，其中，分析該歷史記錄是使用大數據領域之相關技術，以提高估算的精準度。在本實施例中，該環境品質標準能由使用者操作一電連接於該電腦裝置1的輸入裝置輸入至該電腦裝置1。
接著，如步驟S15所示，該電腦裝置1將該運作排程傳送給該換氣設備2。
最後，如步驟S16所示，當該換氣設備2接收到該運作排程，該換氣設備2根據該運作排程運作。
參閱圖4，是本發明智慧型換氣系統100的一第二實施例。該第二實施例與該第一實施例相近，其差異說明如下。在該第二實施例中，該環境狀態感測單元5是包含一光感測器52，該環境狀態感測結果包含該光感測器52產生的一光感測結果，該預定條件包含該光感測結果指示該室內空間的亮度持續一預設時間低於一預定亮度門檻值。舉例來說，若該室內空間為一辦公室的室內空間，則當人員皆下班而離開該室內空間並將該室內空間中的照明設備關閉，則此狀態就會使該環境狀態感測結果是否符合該預定條件。該第二實施例其餘技術與該第一實施例相同，在此不予贅述。
綜上所述，本發明智慧型換氣系統100藉由該電腦裝置1根據該環境品質差異及該歷史記錄產生該運作排程，並將該運作排程傳送給該換氣設備2，供該換氣設備2根據該運作排程運作，從而達成節約能源的功效，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> </td></tr></TBODY></TABLE>100··············· 智慧型換氣系統 1···················· 電腦裝置 2···················· 換氣設備 3···················· 環境品質感測單元 31·················· 溫度感測器 32·················· 氣體濃度感測器 4···················· 伺服器單元 5···················· 環境狀態感測單元 51·················· 人體感測器 52·················· 光感測器 200··············· 通訊網路 S01~S03······ 步驟 S11~S16······ 步驟
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明智慧型換氣系統的一第一實施例的一硬體連接關係示意圖； 圖2是該第一實施例的一流程圖，說明一資料收集程序； 圖3是該第一實施例的另一流程圖，說明一智慧化排程程序； 及 圖4是本發明智慧型換氣系統的一第二實施例的一硬體連接關係示意圖。
Claims (10)
- 一種智慧型換氣系統，包含： 一電腦裝置； 一換氣設備，適於設置於一室內空間，且電連接於該電腦裝置，且將一筆指示該換氣設備運作狀態的狀態資料傳送給該電腦裝置； 一環境品質感測單元，適於設置於該室內空間，且用於感測該室內空間的環境品質以產生一環境品質感測結果，且電連接於該電腦裝置，且將該環境品質感測結果傳送給該電腦裝置；及 一伺服器單元，儲存有一歷史記錄； 當該電腦裝置接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該電腦裝置將該狀態資料或該環境品質感測結果傳送給該伺服器單元； 當該伺服器單元接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該伺服器單元將該狀態資料或該環境品質感測結果加入該歷史記錄； 該電腦裝置比較當前接收到的該環境品質感測結果及一預定時間以前接收到的該環境品質感測結果以產生一環境品質差異； 該電腦裝置根據該環境品質差異及該歷史記錄產生一用於控制該換氣設備運作的運作排程，並將該運作排程傳送給該換氣設備； 當該換氣設備接收到該運作排程，該換氣設備根據該運作排程運作。
- 如請求項1所述的智慧型換氣系統，還包含一環境狀態感測單元，該環境狀態感測單元適於設置於該室內空間，且用於感測該室內空間的環境狀態以產生一環境狀態感測結果，且電連接於該電腦裝置，且將該環境狀態感測結果傳送給該電腦裝置； 當該電腦裝置判斷該環境狀態感測結果符合一預定條件，該電腦裝置於該預定時間之後執行產生該環境品質差異之步驟。
- 如請求項2所述的智慧型換氣系統，其中，該環境品質感測單元包含一用於感測該室內空間的溫度的溫度感測器，該環境品質感測結果包含該溫度感測器產生的一溫度感測結果，該環境品質差異包含一溫度差異。
- 如請求項2所述的智慧型換氣系統，其中，該環境品質感測單元包含一用於感測該室內空間的氣體濃度的氣體濃度感測器，該環境品質感測結果包含該氣體濃度感測器產生的一氣體濃度感測結果，該環境品質差異包含一氣體濃度差異。
- 如請求項2所述的智慧型換氣系統，其中，該環境狀態感測單元包含一人體感測器，該環境狀態感測結果包含該人體感測器產生的一人體感測結果，該預定條件包含該人體感測結果指示該室內空間持續一預設時間無人員。
- 如請求項2所述的智慧型換氣系統，其中，該環境狀態感測單元包含一光感測器，該環境狀態感測結果包含該光感測器產生的一光感測結果，該預定條件包含該光感測結果指示該室內空間的亮度持續一預設時間低於一預定亮度門檻值。
- 一種智慧型換氣系統的控制方法，該智慧型換氣系統包含一電腦裝置、一換氣設備、一環境品質感測單元及一伺服器單元，該換氣設備適於設置於一室內空間且將一筆指示該換氣設備運作狀態的狀態資料傳送給該電腦裝置，該環境品質感測單元適於設置於該室內空間且用於感測該室內空間的環境品質以產生一環境品質感測結果且將該環境品質感測結果傳送給該電腦裝置，該伺服器單元儲存有一歷史記錄，該方法包含： 當該電腦裝置接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該電腦裝置將該狀態資料或該環境品質感測結果傳送給該伺服器單元； 當該伺服器單元接收到該狀態資料或該環境品質感測結果，該伺服器單元將該狀態資料或該環境品質感測結果加入該歷史記錄； 該電腦裝置比較當前接收到的該環境品質感測結果及一預定時間以前接收到的該環境品質感測結果以產生一環境品質差異； 該電腦裝置根據該環境品質差異及該歷史記錄產生一用於控制該換氣設備運作的運作排程，並將該運作排程傳送給該換氣設備；及 當該換氣設備接收到該運作排程，該換氣設備根據該運作排程運作。
- 如請求項7所述的智慧型換氣系統的控制方法，還包含一環境狀態感測單元，該環境狀態感測單元適於設置於該室內空間，且用於感測該室內空間的環境狀態以產生一環境狀態感測結果，且電連接於該電腦裝置，且將該環境狀態感測結果傳送給該電腦裝置； 當該電腦裝置判斷該環境狀態感測結果符合一預定條件，該電腦裝置於該預定時間之後執行產生該環境品質差異之步驟。
- 如請求項8所述的智慧型換氣系統的控制方法，其中，該環境品質感測單元包含一溫度感測器，該環境品質感測結果包含該溫度感測器產生的一溫度感測結果，該環境品質差異包含一溫度差異。
- 如請求項8所述的智慧型換氣系統的控制方法，其中，該環境品質感測單元包含一氣體濃度感測器，該環境品質感測結果包含該氣體濃度感測器產生的一氣體濃度感測結果，該環境品質差異包含一氣體濃度差異。
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