CN107014040A - 实现智能化运行的新风***及其运行方法 - Google Patents

实现智能化运行的新风***及其运行方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107014040A
CN107014040A CN201710242848.9A CN201710242848A CN107014040A CN 107014040 A CN107014040 A CN 107014040A CN 201710242848 A CN201710242848 A CN 201710242848A CN 107014040 A CN107014040 A CN 107014040A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vmc
storage device
relay
module
wind speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710242848.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107014040B (zh
Inventor
白莉
李双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin Jianzhu University
Original Assignee
Jilin Jianzhu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin Jianzhu University filed Critical Jilin Jianzhu University
Priority to CN201710242848.9A priority Critical patent/CN107014040B/zh
Publication of CN107014040A publication Critical patent/CN107014040A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107014040B publication Critical patent/CN107014040B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2120/00—Control inputs relating to users or occupants
    • F24F2120/10—Occupancy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/52—Indication arrangements, e.g. displays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/54—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using one central controller connected to several sub-controllers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/56—Remote control
    • F24F11/58—Remote control using Internet communication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/30—Velocity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/64—Airborne particle content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/65—Concentration of specific substances or contaminants
    • F24F2110/66—Volatile organic compounds [VOC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/65—Concentration of specific substances or contaminants
    • F24F2110/70—Carbon dioxide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种实现智能化运行的新风***及其运行方法，采样模块、计算模块、优化模块依次连接，优化模块与继电器连接；单片机自动控制***包括单片机，单片机分别与PM2.5传感器、TVOC传感器、CO2传感器、人体感应器、显示器、继电器连接；远程控制***包括wifi模块，wifi模块与无线路由器通讯连接，无线路由器通过互联网与移动基站通讯连接，移动基站通过互联网与手机app通讯连接，wifi模块与单机片连接；继电器通过交流接触器与新风***连接；自适应优化定时***和单片机自动控制***通过同一微机与控制面板连接。解决了现有新风***能耗高、室内空气的舒适性差、运行时间长的问题。

Description

实现智能化运行的新风***及其运行方法
技术领域
本发明属于新风***技术领域，涉及一种实现智能化运行的新风***及其运行方法，尤其涉及一种智能化运行带有热回收装置、净化装置的新风***及其运行方法。
背景技术
随着我国近年来频繁出现污染程度重持续时间长影响范围广的雾霾天气，引起了人们对于空气品质的广泛关注。现在人们生活中超过80％的时间在室内活动，室内空气品质恶化不仅会降低人们工作效率，长期还会严重危害人体健康。为提高室内的空气品质，目前，普遍采用空气净化器提高室内空气品质，但使用的空气净化器，需长时间处于封闭环境中，由于净化器不能产生氧气，长期工作生活在这种环境中，人们会有心慌、喘气急促等症状，很难满足人体舒适性要求，特别是有新生婴儿、有哮喘心脏疾患的家庭及高档小区人群。良好室内空气品质不仅应该满足已知污染物没有达到权威机构所确定的有害物浓度指标，同时应该满足人体舒适性要求。
新风***通过通风换气，降低室内二氧化碳浓度，进而满足人体舒适性要求，而新风***连续运行必然会增加建筑能耗，如何解决两者之间矛盾是暖通专业人士面临的最主要问题。现有新风***，一天24小时连续运行，不断向室内送入新鲜空气排出废气，保证了室内空气质量并满足人体舒适性要求。但随着室外空气质量恶化，新风***净化装置负担加重，新风***不得不增强净化效果，导致滤网层数及功能增加，因此，增加了空气流动阻力，导致新风***风机能耗增加。虽然空气净化技术中的高压静电吸附技术，具有阻力小，去除颗粒物效果好等优点，在降低新风***运行能耗方面，起到一定的节能效果，但节能效果不明显。随着绿色建筑的广泛推广，人们越来越关注建筑节能。目前，人们通常采用新风热回收装置，利用排风中的能量处理新风，减轻新风预处理负荷和供暖(制冷)负荷，有利于减少建筑能耗，但在运行时间上没有提出明确要求。
现有技术(申请号：201410044089.1，名称：一种能控制室内空气品质的空调机组/器控制器及***，公开日：2014.4.30)，具体公开了对PM2.5、CO2、甲醛浓度进行等级划分，涉及人们对室内空气品质的感性认识，将传感器检测结果和人体感受相结合，经过中心计算机对传递信号进行收集、分析及控制，但是该***操作复杂，运行时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，提供一种实现智能化运行的新风***，具有智能定时、自动控制及远程控制三种智能化运行模式，解决了现有新风***能耗高、室内空气的舒适性差、运行时间长的问题。
本发明的另一目的是，提供一种实现智能化运行的新风***的运行方法。
本发明所采用的技术方案是，一种实现智能化运行的新风***，包括新风***、自适应优化定时***、单片机自动控制***和远程控制***；自适应优化定时***包括采样模块、计算模块、优化模块，采样模块用于采集室内送风管道内风速数据，采样模块、计算模块、优化模块依次连接，优化模块与继电器连接；单片机自动控制***包括单片机，单片机分别与PM2.5传感器、TVOC传感器、CO2传感器、人体感应器、显示器、继电器连接；远程控制***包括wifi模块，wifi模块与无线路由器通讯连接，无线路由器通过互联网与移动基站通讯连接，移动基站通过互联网与手机app通讯连接，wifi模块与单机片连接；继电器通过交流接触器与新风***连接；自适应优化定时***和单片机自动控制***通过同一微机与控制面板连接。
本发明的特征还在于，进一步的，所述采样模块包括第一定时装置、风速探头、A/D转换器、第一比较装置、第一存储装置；计算模块包括第二比较装置、第一移位寄存器、第二存储装置；优化模块包括第二移位寄存器、第三存储装置、第二定时装置；第一定时装置与风速探头连接，风速探头置于室内送风管道内，风速探头通过A/D转换器与第一比较装置连接，第一比较装置与第一存储装置连接；第一存储装置与第二比较装置连接，第二比较装置与第二存储装置连接，第二存储装置与第一移位寄存器连接，第二存储装置通过第二移位寄存器与第三存储装置连接，第三存储装置通过第二定时装置与继电器连接。
进一步的，所述风速探头的型号NU200E12TR-1G。
进一步的，所述人体感应器、显示器安装在末端装置的正面，PM2.5传感器、TVOC传感器、CO2传感器嵌设在末端装置的腔体内，末端装置的上面、左面、右面均设有排风口，排风口处设有条缝格栅，末端装置的腔体后方设有能够定时启闭的风扇，末端装置的背面设有进风口及电源输入端，人体感应器设置于末端装置正面的右下角，末端装置独立设置于新风***。
进一步的，所述单片机自动控制***和自适应优化定时***集成嵌设在新风***的主体中。
进一步的，所述单片机的型号为MCS-51。
进一步的，所述PM2.5传感器为ZPH01粉尘传感器，TVOC传感器为ZP01空气质量传感器，CO2传感器的型号为T6615，人体感应器的型号为HC-SR501。
进一步的，所述显示器的型号为LCD12864。
进一步的，所述新风***内设有冷热回收装置、高效净化装置。
一种实现智能化运行的新风***的运行方法，包括智能定时、自动控制和远程控制；
所述智能定时，通过自适应优化定时***实现，具体按照以下步骤进行：
步骤1，新风***最开始使用的前10天，利用手动开启、关闭新风***；采样模块包括第一定时装置，第一定时装置与风速探头连接，风速探头通过A/D转换器与第一比较器连接，第一比较器与第一存储装置连接，风速探头定时对送风管内风速进行采样，风速探头每10min检测1次风速，经A/D转换器转换得到风速数据，通过第一比较装置将风速数据与设定风速值比较，若风速数据不超过设定风速值，则第一存储装置的对应时段储存单元为“0”；若风速数据超过设定风速值，则第一存储装置的对应时段储存单元为“1”，以10天为1周期；
步骤2，计算模块包括第二比较装置，第一存储装置与第二比较装置连接，计算模块对近10天相应时段储存单元的数据进行运算，计算出近10天内每个时间段储存单元为“1”的发生概率；通过第二比较装置将储存单元为“1”的发生概率与设定概率比较，当储存单元为“1”的发生概率大于设定概率，确定该时段为“开启”时段，输出值“1”；反之，当储存单元为“1”的发生概率小于设定概率，确定该时段为“关闭”时段，输出值“0”；将各个对应时段的计算结果的输出值存储到第二存储装置中，初步确定新风***的开启时间和关闭时间；通过第一移位寄存器每天将周期中存储数据向前移动一天，牺牲周期中的第1天，将周期末日顺延的那天作为新周期的末日；
步骤3，优化模块对初步确定的新风***的开启时间、关闭时间进行修正，先从第二存储装置取出相应的储存单元数据，利用第二移位寄存器将第一个输出值为“1”的时段向前移动3个存储单元；将第一个输出值为“0”的时段向后移动3个储存单元；将优化后的相应储存单元数据存储在第三存储装置，第三存储装置通过第二定时装置与继电器连接，当第三存储装置的相应储存单元数据为“1”时，控制继电器输出高电平，通过交流接触器控制新风***开启；当第三存储装置的相应储存单元数据为“0”时，控制继电器输出低电平，通过交流接触器控制新风***关闭；
所述自动控制，通过单片机自动控制***实现，首先，编程单片机进行初始条件设定，单片机将检测到的室内污染物浓度信号与设定浓度限值进行对比，当任一污染物浓度超标，并且人体感应器检测到室内有人，单片机输出端向继电器发出“开启”信号，通过交流接触器开启新风***；当三种污染物浓度不超标，或者人体感应器检测到室内无人，单片机输出端向继电器发出“不开启”信号，通过交流接触器不开启新风***；当单片机接收到室内PM2.5、TVOC、CO2浓度均低于各自对应的浓度下限值的信号或者人体感应器检测到室内无人情况下，单片机发出“关闭”信号给继电器，通过交流接触器控制新风***停止运行；
所述远程控制，通过远程控制***实现，远程控制***包括wifi模块，wifi模块与单机片连接，wifi模块与无线路由器通讯连接，无线路由器通过互联网与移动基站通讯连接，移动基站通过互联网与手机app通讯连接，单片机通过无线网络将PM2.5传感器、TVOC传感器、CO2传感器检测到的浓度信号传到互联网，再通过移动基站发送到手机app，人们通过手机app实时监测室内污染情况；单机片与继电器连接，继电器通过交流接触器与新风***连接，能够在室外通过手机app控制新风***的启闭。
本发明的有益效果是：本发明能够实现智能定时、自动控制及远程控制三种智能化运行模式，自适应优化定时***对人们前10天使用新风***时间数据进行采集、计算和优化，自动设定新风***开启、关闭时间，满足人们对舒适性、健康方面的要求。单片机自动控制***通过编程单片机进行条件设定，单片机根据检测到PM2.5、TVOC、CO2等污染物的浓度信号及人体感应信号，自动控制新风***启闭。远程控制***，通过wifi模块将传感器检测到的污染物浓度信号发送到手机app，且能够通过手机app控制新风***启闭。通过以上三种智能化运行模式，保证室内空气满足人体舒适性要求的同时，通过减少新风***运行时间实现了建筑有效节能。
本发明还具有以下特点：
(1)提前开启，延后关闭
通过自适应优化定时***对人们前10天使用新风***时间数据进行采集、计算，初步确定新风***开启、关闭时间，再利用优化模块，对新风***开、关机时间进行调整。实现新风***在人们进入室内前开启，保证人们进入室内就呼吸到新鲜空气；将新风***关闭时间延后，将人们离开室内时所残留污浊气体进一步排出；计算模块包括第一移位寄存器，每天将周期中存储数据向前移动一天，牺牲周期中的第1天，将周期末日顺延的那天作为新周期的末日，能够随着人们使用习惯变化不断进行更新、调整，更具实用性。
(2)自动控制与节能相结合
目前普遍对新风***的关注都聚焦在污染物净化上，但是在能源问题日益突出的今天，如何有效净化且满足节能要求逐渐受到人们关注；本发明单片机自动控制***能够自动控制新风***运行，采用人体感应装置，限定新风***开启前提条件，不仅是室内空气中污染物超标，还必须在室内有人情况下，新风***才会开启；否则，不开启，避免了室内无人停留时，新风***运行产生能耗的情况。
(3)实时监控，远程控制
本发明通过wifi模块将传感器检测到的污染物浓度信号发送到手机app，且能够通过手机app控制新风***启闭；人们在室外也能通过手机app实时监测室内空气品质，并且根据室内污染情况，实现远距离控制新风***启闭。这样，人们在回家前可以先查看一下目前室内空气品质，如果室内存在污染的情况，就可以通过手机app提前开启新风***，在回到家前室内空气已经净化完成，保证了室内的空气品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明新风***的结构示意图。
图2是本发明自适应优化定时***的结构框图。
图3是本发明自适应优化定时***的控制流程图。
图4是本发明单片机自动控制***的结构框图。
图5是本发明单片机自动控制***的控制流程图。
图6是本发明远程控制***的结构示意图。
图中，1.自适应优化定时***，2.单片机，3.新风***，4.PM2.5传感器，5.TVOC传感器，6.CO2传感器，7.人体感应器，8.显示器，9.风扇，10.末端装置，11.wifi模块，12.继电器，13.交流接触器，14.采样模块，15.计算模块，16.优化模块，17.无线路由器，18.移动基站，19.手机app。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的结构，包括新风***3、自适应优化定时***1、单片机自动控制***和远程控制***。
新风***3的结构，如图1所示，新风***3内设有热回收装置、净化装置，单片机自动控制***和自适应优化定时***1集成嵌设在新风***3的主体中；末端装置10独立设置，人体感应器7、显示器8安装在末端装置10的正面，PM2.5传感器4、TVOC传感器5、CO2传感器6嵌设在末端装置10的腔体内，末端装置10的上面、左面、右面均设有排风口，排风口处设有条缝格栅，末端装置10的腔体后方设有能够定时启闭的风扇9，风扇9每隔10分钟运行3分钟；末端装置10的背面设有进风口及电源输入端，在末端装置10背面设有进风口及电源输入端。
末端装置10独立设置于新风***3，设备小巧美观，可以独立控制，防干扰能力强，严格控制检测风量，布置地点不受新风***限制。利用风扇9抽入空气，空气流过腔体，与PM2.5传感器、TVOC传感器、CO2传感器充分接触，人体感应器7设置于末端装置正前方的右下角，可以准确检测人体情况。本发明检测频率设为1次/5min，检测频率设的过大，风扇损耗增大；检测频率设的过小，损害人体健康；末端设备10将三种污染物浓度信号通过信号线发送单片机2。
单片机2、PM2.5传感器4、TVOC传感器5、CO2传感器6、人体感应器7、显示器8的型号选择，见表1。
表1传感器及显示器型号选择
自适应优化定时***1的结构，如图2所示，包括采样模块14、计算模块15、优化模块16，采样模块14用于采集室内送风管道内风速数据，采样模块14、计算模块15、优化模块16依次连接，优化模块16与继电器12连接。
采样模块14包括第一定时装置、风速探头、A/D转换器、第一比较装置、第一存储装置，风速探头置于室内送风管道内，避免未经过滤的空气颗粒物、花粉、灰尘等污染物对风速探头造成损伤，风速探头的型号NU200E12TR-1G；计算模块15包括第二比较装置、第一移位寄存器、第二存储装置；优化模块16包括第二移位寄存器、第三存储装置、第二定时装置；第一定时装置与风速探头连接，风速探头置于室内送风管道内，风速探头通过A/D转换器与第一比较装置连接，第一比较装置与第一存储装置连接；第一存储装置与第二比较装置连接，第二比较装置与第二存储装置连接，第二存储装置与第一移位寄存器连接，第二存储装置通过第二移位寄存器与第三存储装置连接，第三存储装置通过第二定时装置与继电器12连接。
单片机自动控制***的结构，如图4所示，包括单片机2，单片机2分别与PM2.5传感器4、TVOC传感器5、CO2传感器6、人体感应器7、显示器8、继电器12连接，继电器12通过交流接触器13与新风***3连接；单片机2接收PM2.5传感器4、TVOC传感器5、CO2传感器6检测到的浓度信号及人体感应器7发出“室内有人”或“室内无人”信号，根据单片机2上初始设置的污染物浓度上限、下限，判断是否发送信号到继电器12，通过交流接触器13控制新风***3开启或关闭；同时，单片机2将实时污染物浓度信号发送到显示器8，便于人们实时了解室内污染物的浓度情况。自适应优化定时***1和单片机自动控制***通过同一微机与控制面板连接，通过控制面板确定采用自适应优化定时***1或单片机自动控制***控制新风***3，人们通过控制面板对自适应优化定时***1、单片机自动控制***进行选择、设置。
远程控制***，如图6所示，包括wifi模块11，wifi模块11与无线路由器17通讯连接，无线路由器17通过互联网与移动基站18通讯连接，移动基站18通过互联网与手机app19通讯连接，单片机2通过无线网络将PM2.5传感器4、TVOC传感器5、CO2传感器6检测到的浓度信号传到互联网，污染物的浓度信号通过移动基站18发送到手机app19；人们通过手机app19实时监测室内污染情况；wifi模块11与单机片2连接，单机片2与继电器12连接，继电器12通过交流接触器13与新风***3连接，人们在室外能够通过手机app19控制新风***3的启闭。
本发明实现智能化运行的新风***的运行方法包括智能定时、自动控制、远程控制，在满足人体舒适性要求的同时，满足绿色建筑节能要求。
智能定时：通过自适应优化定时***1实现，如图3所示，具体按照以下步骤进行：
步骤1，新风***3最开始使用的前10天，利用手动开启、关闭新风***3；采样模块14包括第一定时装置，第一定时装置与风速探头连接，风速探头通过A/D转换器与第一比较器连接，第一比较器与第一存储装置连接，风速探头定时对送风管内风速进行采样，风速探头每10min检测1次风速，经A/D转换器转换得到风速数据，通过第一比较装置将风速数据与设定风速值比较，若风速数据不超过设定风速值，则第一存储装置的对应时段(如：5：00—5：10为一个时间段)储存单元为“0”；若风速数据超过设定风速值，则第一存储装置的对应时段储存单元为“1”，以10天为1周期；
步骤2，计算模块15包括第二比较装置，第一存储装置与第二比较装置连接，计算模块15对近10天相应时段储存单元的数据进行运算，计算出近10天内每个时间段储存单元为“1”的发生概率(与10天对应时间段数据的平均值相等)；通过第二比较装置将储存单元为“1”的发生概率与设定概率比较，设定概率为0.5，当储存单元为“1”的发生概率大于设定概率，确定该时段为“开启”时段，输出值“1”；反之，当储存单元为“1”的发生概率小于设定概率，确定该时段为“关闭”时段，输出值“0”；将各个对应时段的计算结果的输出值存储到第二存储装置中，初步确定新风***3的开启时间和关闭时间；通过第一移位寄存器每天将周期中存储数据向前移动一天，牺牲周期中的第1天，将周期末日顺延的那天作为新周期的末日，因此该***初步确定的10天为1周期的运行时间会不断更新；
步骤3，优化模块16对初步确定的新风***3的开启时间、关闭时间进行修正，先从第二存储装置取出相应的储存单元数据，利用第二移位寄存器将第一个输出值为“1”的时段向前移动3个存储单元(即：新风***3开启时间相对于初步确定的开启时间提前0.5h)；同理，将第一个输出值为“0”的时段向后移动3个储存单元(即：新风***3关闭时间相对于初步确定的关闭时间延迟0.5h)；将优化后的相应储存单元数据存储在第三存储装置，第三存储装置通过第二定时装置与继电器12连接，当第三存储装置的相应储存单元数据为“1”时，控制继电器12输出高电平，通过交流接触器13控制新风***3开启；当第三存储装置的相应储存单元数据为“0”时，控制继电器12输出低电平，通过交流接触器13控制新风***3关闭。
现有新风***采用定时模式，但其设定时间在无人操作情况下一般保持不变，忽略人们每天操作的变化。而本发明的自适应优化定时***1在定时设计基础上进行了优化，能够自动设定满足空气品质要求的开关机时间，自动识别人们使用新风***3的时间，确定人们近10天使用新风***3的平均开启时间、关闭时间，控制新风***3在人们进入室内前开始运行，保证人们回到家时室内空气新鲜、无污染，人们离开家后自动关闭，这样既保证了进入室内时的空气品质，同时实现了节能目的。
自动控制：通过单片机自动控制***实现，单片机自动控制***的控制流程，如图5所示，首先，通过编程单片机2进行初始条件设定，包括CO2、PM2.5、TVOC三种污染物的上限浓度、下限浓度值及各种逻辑控制，单片机2将检测到的室内污染物浓度信号与设定浓度限值进行对比，当任一污染物浓度超标，并且人体感应器7检测到室内有人情况下，单片机2输出端向继电器12发出“开启”信号，通过交流接触器13开启新风***3：当三种污染物浓度不超标，或者人体感应器7检测到室内无人，单片机2输出端向继电器12发出“不开启”信号，通过交流接触器13不开启新风***3；随着新风***3运行，室内污染物浓度随之逐渐降低，当单片机2接收到室内PM2.5、TVOC、CO2浓度均低于各自对应的浓度下限值(上限值的50％)的信号或者人体感应器7检测到室内无人情况下，单片机2发出“关闭”信号给继电器12，通过交流接触器13控制新风***3停止运行。
PM2.5、CO2、TVOC三种污染物的浓度上限值满足《绿色建筑评价标准》(GBT50378-2014)为加分项设定的更高要求，根据GB T18883-2002《室内空气品质》规定，环境中的TVOC质量浓度标准值为0.6mg/m3(8小时均值)；二氧化碳体积浓度限制为0.1％；而我国室内空气品质对于PM2.5浓度限值尚未有明确的标准，但是室内PM2.5的浓度要求不应低于室外浓度。根据GB3095-2012《环境空气质量标准》规定民建中室内PM2.5浓度限制为75μg/m3，因此利用环境PM2.5标准作为室内PM2.5限值浓度。但在GBT50378-2014《绿色建筑评价标准》标准中提出了更高的要求，要求限值浓度应低于《室内空气品质》要求浓度的70％，TVOC(总挥发性有机物)标准质量浓度为0.42mg/m3；CO2标准体积浓度为700ppm；PM2.5标准质量浓度为52.5μg/m3；具体见表2。其中，PM2.5主要来源于室外空气中颗粒物通过门窗缝隙渗入室内导致，TVOC主要是室内地毯、家具等主要挥发产生，CO2主要受室内人员密度影响，CO2、PM2.5、TVOC三种典型污染物分别代表室外渗入污染强度、室内挥发污染强度、人员密度。因此，当三种污染物都不超标时，可以确定室内污染物不超标且室内空气较新鲜；当CO2、PM2.5、TVOC三者中任意一项超标时都会对人体健康产生危害，需要开启新风***3，进行通风换气，降低室内空气中污染物浓度。CO2传感器6、PM2.5传感器4、TVOC传感器5继续检测污染物浓度，当三种污染物浓度都降低到限值浓度的一半时，新风***3停止运行。当污染物超标时，新风***3将继续重复以上工作，同时本发明考虑了室内有无人情况。
表2三种污染物浓度限值规定
污染物种类 CO2 TVOC PM2.5
浓度的限值 700ppm 0.42mg/m3 52.5μg/m3
远程控制：通过远程控制***实现，单片机自动控制***还包括wifi模块11，wifi模块11与无线路由器17通讯连接，无线路由器17通过互联网与移动基站18通讯连接，移动基站18通过互联网与手机app19通讯连接；单片机2通过无线网络将PM2.5传感器4、TVOC传感器5、CO2传感器6检测到的浓度信号传到互联网，污染物的浓度信号通过移动基站18发送到手机app19；人们通过手机app19实时监测室内污染情况，能够在室外通过手机app19控制新风***3的启闭，即在回家前查看室内空气品质，如果室内空气品质不达标，就可以远距离开启新风***3，在回家前实现室内空气的净化，保证室内的空气品质。
背景技术中的一种能控制室内空气品质的空调机组/器控制器及***，公开了对PM2.5、CO2、甲醛浓度进行等级划分，涉及人们对室内空气品质的感性认识，将传感器检测结果和人体感受相结合，经过中心计算机对传递信号进行收集、分析及控制，上述***操作复杂，运行时间长。相比之下，本发明实现过程相对较简单、目标针对性强，传感器直接将信号输出到单片机2，单片机2根据设定条件，输出信号直接到继电器12，进而控制新风***3。简化了自动反应过程，并且本发明通过自适应优化定时***1实现在人们进入室内前开启新风***，满足人们进入室内通常先开窗通风的习惯，给人们提供一个舒心、健康的生活环境；人们离开家后自动关闭，这样既保证了进入室内时的空气品质，同时实现了节能目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，包括新风***(3)、自适应优化定时***(1)、单片机自动控制***和远程控制***；自适应优化定时***(1)包括采样模块(14)、计算模块(15)、优化模块(16)，采样模块(14)用于采集室内送风管道内风速数据，采样模块(14)、计算模块(15)、优化模块(16)依次连接，优化模块(16)与继电器(12)连接；单片机自动控制***包括单片机(2)，单片机(2)分别与PM2.5传感器(4)、TVOC传感器(5)、CO2传感器(6)、人体感应器(7)、显示器(8)、继电器(12)连接；远程控制***包括wifi模块(11)，wifi模块(11)与无线路由器(17)通讯连接，无线路由器(17)通过互联网与移动基站(18)通讯连接，移动基站(18)通过互联网与手机app(19)通讯连接，wifi模块(11)与单机片(2)连接；继电器(12)通过交流接触器(13)与新风***(3)连接；自适应优化定时***(1)和单片机自动控制***通过同一微机与控制面板连接。
2.根据权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述采样模块(14)包括第一定时装置、风速探头、A/D转换器、第一比较装置、第一存储装置；计算模块(15)包括第二比较装置、第一移位寄存器、第二存储装置；优化模块(16)包括第二移位寄存器、第三存储装置、第二定时装置；第一定时装置与风速探头连接，风速探头置于室内送风管道内，风速探头通过A/D转换器与第一比较装置连接，第一比较装置与第一存储装置连接；第一存储装置与第二比较装置连接，第二比较装置与第二存储装置连接，第二存储装置与第一移位寄存器连接，第二存储装置通过第二移位寄存器与第三存储装置连接，第三存储装置通过第二定时装置与继电器(12)连接。
3.根据权利要求2所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述风速探头的型号NU200E12TR-1G。
4.根据权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述人体感应器(7)、显示器(8)安装在末端装置(10)的正面，PM2.5传感器(4)、TVOC传感器(5)、CO2传感器(6)嵌设在末端装置(10)的腔体内，末端装置(10)的上面、左面、右面均设有排风口，排风口处设有条缝格栅，末端装置(10)的腔体后方设有能够定时启闭的风扇(9)，末端装置(10)的背面设有进风口及电源输入端，人体感应器(7)设置于末端装置(10)正面的右下角，末端装置(10)独立设置于新风***(3)。
5.根据权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述单片机自动控制***和自适应优化定时***(1)集成嵌设在新风***(3)的主体中。
6.根据权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述单片机(2)的型号为MCS-51。
7.根据权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述PM2.5传感器(4)为ZPH01粉尘传感器，TVOC传感器(5)为ZP01空气质量传感器，CO2传感器(6)的型号为T6615，人体感应器(7)的型号为HC-SR501。
8.根据权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述显示器(8)的型号为LCD12864。
9.根据权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***，其特征在于，所述新风***(3)内设有冷热回收装置、高效净化装置。
10.如权利要求1所述的一种实现智能化运行的新风***的运行方法，其特征在于，包括智能定时、自动控制和远程控制；
所述智能定时，通过自适应优化定时***(1)实现，具体按照以下步骤进行：
步骤1，新风***(3)最开始使用的前10天，利用手动开启、关闭新风***(3)；采样模块(14)包括第一定时装置，第一定时装置与风速探头连接，风速探头通过A/D转换器与第一比较器连接，第一比较器与第一存储装置连接，风速探头定时对送风管内风速进行采样，风速探头每10min检测1次风速，经A/D转换器转换得到风速数据，通过第一比较装置将风速数据与设定风速值比较，若风速数据不超过设定风速值，则第一存储装置的对应时段储存单元为“0”；若风速数据超过设定风速值，则第一存储装置的对应时段储存单元为“1”，以10天为1周期；
步骤2，计算模块(15)包括第二比较装置，第一存储装置与第二比较装置连接，计算模块(15)对近10天相应时段储存单元的数据进行运算，计算出近10天内每个时间段储存单元为“1”的发生概率；通过第二比较装置将储存单元为“1”的发生概率与设定概率比较，当储存单元为“1”的发生概率大于设定概率，确定该时段为“开启”时段，输出值“1”；反之，当储存单元为“1”的发生概率小于设定概率，确定该时段为“关闭”时段，输出值“0”；将各个对应时段的计算结果的输出值存储到第二存储装置中，初步确定新风***(3)的开启时间和关闭时间；通过第一移位寄存器每天将周期中存储数据向前移动一天，牺牲周期中的第1天，将周期末日顺延的那天作为新周期的末日；
步骤3，优化模块(16)对初步确定的新风***(3)的开启时间、关闭时间进行修正，先从第二存储装置取出相应的储存单元数据，利用第二移位寄存器将第一个输出值为“1”的时段向前移动3个存储单元；将第一个输出值为“0”的时段向后移动3个储存单元；将优化后的相应储存单元数据存储在第三存储装置，第三存储装置通过第二定时装置与继电器(12)连接，当第三存储装置的相应储存单元数据为“1”时，控制继电器(12)输出高电平，通过交流接触器(13)控制新风***(3)开启；当第三存储装置的相应储存单元数据为“0”时，控制继电器(12)输出低电平，通过交流接触器(13)控制新风***(3)关闭；
所述自动控制，通过单片机自动控制***实现，首先，编程单片机(2)进行初始条件设定，单片机(2)将检测到的室内污染物浓度信号与设定浓度限值进行对比，当任一污染物浓度超标，并且人体感应器(7)检测到室内有人，单片机(2)输出端向继电器(12)发出“开启”信号，通过交流接触器(13)开启新风***(3)；当三种污染物浓度不超标，或者人体感应器(7)检测到室内无人，单片机(2)输出端向继电器(12)发出“不开启”信号，通过交流接触器(13)不开启新风***(3)；当单片机(2)接收到室内PM2.5、TVOC、CO2浓度均低于各自对应的浓度下限值的信号或者人体感应器(7)检测到室内无人情况下，单片机(2)发出“关闭”信号给继电器(12)，通过交流接触器(13)控制新风***(3)停止运行；
所述远程控制，通过远程控制***实现，远程控制***包括wifi模块(11)，wifi模块(11)与单机片(2)连接，wifi模块(11)与无线路由器(17)通讯连接，无线路由器(17)通过互联网与移动基站(18)通讯连接，移动基站(18)通过互联网与手机app(19)通讯连接，单片机(2)通过无线网络将PM2.5传感器(4)、TVOC传感器(5)、CO2传感器(6)检测到的浓度信号传到互联网，再通过移动基站(18)发送到手机app(19)，人们通过手机app(19)实时监测室内污染情况；单机片(2)与继电器(12)连接，继电器(12)通过交流接触器(13)与新风***(3)连接，能够在室外通过手机app(19)控制新风***(3)的启闭。
CN201710242848.9A 2017-04-14 2017-04-14 实现智能化运行的新风***及其运行方法 Expired - Fee Related CN107014040B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242848.9A CN107014040B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 实现智能化运行的新风***及其运行方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710242848.9A CN107014040B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 实现智能化运行的新风***及其运行方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107014040A true CN107014040A (zh) 2017-08-04
CN107014040B CN107014040B (zh) 2019-07-02

Family

ID=59445718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710242848.9A Expired - Fee Related CN107014040B (zh) 2017-04-14 2017-04-14 实现智能化运行的新风***及其运行方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107014040B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108088049A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 东莞市利发爱尔空气净化***有限公司 一种新风机的开关机控制方法及智能检测控制***
CN108458456A (zh) * 2018-03-07 2018-08-28 广东美的制冷设备有限公司 空调器控制方法、装置及可读存储介质、空调器
CN108592304A (zh) * 2018-04-27 2018-09-28 广东美的制冷设备有限公司 空调器的换新风控制方法、空调器和可读存储介质
CN108981009A (zh) * 2018-05-04 2018-12-11 上海奥希斯环保技术有限公司 一种智能新风净化***及新风净化处理控制方法
CN109499331A (zh) * 2019-01-22 2019-03-22 安阳工学院 活性炭光催化-氧化VOCs气体处理一体化设备
CN112032948A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN112032954A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN112050433A (zh) * 2019-06-05 2020-12-08 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN112050435A (zh) * 2019-06-05 2020-12-08 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN113227662A (zh) * 2018-12-26 2021-08-06 三菱电机株式会社 换气控制***以及二氧化碳浓度推测方法
CN113418219A (zh) * 2021-06-24 2021-09-21 江阴沃特玛节能技术有限公司 节能管理***
WO2023138096A1 (zh) * 2022-01-20 2023-07-27 青岛海尔空调器有限总公司 用于空调器的控制方法、控制装置、空调器和存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011196683A (ja) * 2011-06-06 2011-10-06 Toshiba Corp データ処理装置及び二酸化炭素濃度測定用センサーシステム
CN202947258U (zh) * 2012-10-09 2013-05-22 四川澄观节能环保科技有限公司 具有自适应功能的机房新风机智能变频节能控制装置
US20150202565A1 (en) * 2014-01-19 2015-07-23 Xiwang Qi Smart Air Purification System for Enclosed Living Spaces
CN205014547U (zh) * 2015-06-24 2016-02-03 深圳市信电科技有限公司 一种新风机智能控制***
CN205279278U (zh) * 2015-10-30 2016-06-01 北京环都拓普空调有限公司 智能净化柜式新风换气机
CN106052019A (zh) * 2016-05-27 2016-10-26 北京森翔环境科技有限公司 一种新型新风***液晶显示控制器
CN205991562U (zh) * 2016-08-09 2017-03-01 爱康森德（深圳）空气技术有限公司 一种组合式空气处理机组

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011196683A (ja) * 2011-06-06 2011-10-06 Toshiba Corp データ処理装置及び二酸化炭素濃度測定用センサーシステム
CN202947258U (zh) * 2012-10-09 2013-05-22 四川澄观节能环保科技有限公司 具有自适应功能的机房新风机智能变频节能控制装置
US20150202565A1 (en) * 2014-01-19 2015-07-23 Xiwang Qi Smart Air Purification System for Enclosed Living Spaces
CN205014547U (zh) * 2015-06-24 2016-02-03 深圳市信电科技有限公司 一种新风机智能控制***
CN205279278U (zh) * 2015-10-30 2016-06-01 北京环都拓普空调有限公司 智能净化柜式新风换气机
CN106052019A (zh) * 2016-05-27 2016-10-26 北京森翔环境科技有限公司 一种新型新风***液晶显示控制器
CN205991562U (zh) * 2016-08-09 2017-03-01 爱康森德（深圳）空气技术有限公司 一种组合式空气处理机组

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108088049A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 东莞市利发爱尔空气净化***有限公司 一种新风机的开关机控制方法及智能检测控制***
CN108458456A (zh) * 2018-03-07 2018-08-28 广东美的制冷设备有限公司 空调器控制方法、装置及可读存储介质、空调器
CN108592304A (zh) * 2018-04-27 2018-09-28 广东美的制冷设备有限公司 空调器的换新风控制方法、空调器和可读存储介质
CN108981009A (zh) * 2018-05-04 2018-12-11 上海奥希斯环保技术有限公司 一种智能新风净化***及新风净化处理控制方法
CN108981009B (zh) * 2018-05-04 2020-06-23 上海奥希斯环保技术有限公司 一种智能新风净化***及新风净化处理控制方法
CN113227662A (zh) * 2018-12-26 2021-08-06 三菱电机株式会社 换气控制***以及二氧化碳浓度推测方法
CN113227662B (zh) * 2018-12-26 2023-03-14 三菱电机株式会社 换气控制***以及二氧化碳浓度推测方法
CN109499331A (zh) * 2019-01-22 2019-03-22 安阳工学院 活性炭光催化-氧化VOCs气体处理一体化设备
CN112032948A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN112032954A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN112050435A (zh) * 2019-06-05 2020-12-08 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN112050433A (zh) * 2019-06-05 2020-12-08 青岛海尔空调器有限总公司 空调器的控制方法
CN113418219A (zh) * 2021-06-24 2021-09-21 江阴沃特玛节能技术有限公司 节能管理***
WO2023138096A1 (zh) * 2022-01-20 2023-07-27 青岛海尔空调器有限总公司 用于空调器的控制方法、控制装置、空调器和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN107014040B (zh) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107014040B (zh) 实现智能化运行的新风***及其运行方法
CN105202646B (zh) 智能净化柜式新风换气机
CN205279278U (zh) 智能净化柜式新风换气机
CN104482634A (zh) 一种室内空气品质多参数综合控制***
CN203396006U (zh) 一种智能空气品质保障***
CN203083030U (zh) 分体式节能新风机
CN103644600A (zh) 智能型净化抑菌空气处理机组
CN204285637U (zh) 一种单风机多模式pm2.5净化***
CN205014547U (zh) 一种新风机智能控制***
CN210512165U (zh) 空气源热泵热风机
CN205580520U (zh) 一种室内环境监测装置
CN105066259B (zh) 一种兼顾室内气温的智能空气净化设备
CN204358858U (zh) 新风换气和空气净化机
CN103322629A (zh) 家用空气净化处理及热能回收装置和方法
CN105066261B (zh) 一种兼顾室内温度的带子机的智能空气净化设备
CN205137723U (zh) 舒适新风净化一体机
CN204830229U (zh) 一种带新风功能的净化器设备
CN207065803U (zh) 一种新风净化一体机
CN203893361U (zh) 一种居室智能新风***
CN105066290A (zh) 一种具有热交换***的智能空气净化设备
CN105066374A (zh) 一种智能空气净化设备
CN105091277A (zh) 一种具有热交换机构且配有子机的智能空气净化设备
CN205448038U (zh) 一种具有臭氧净化功能的加湿空调
CN203744388U (zh) 智能型净化抑菌空气处理机组
CN207963057U (zh) 一种降低厨房污染物水平的自然通风控制***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190702

Termination date: 20210414

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee