CN111878983A - 一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法 - Google Patents

一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法，其通过PM2.5灰尘传感器模块获取室内PM2.5的数据，并将其转化，并通过通讯协议传输给单片机进行信号转换，并进行通信协议解析，从而获得室内空气灰尘PM2.5数值M；并在新风***运行期间利用比较器对数值M的实时数值进行判断并对负离子发生装置采取动作。本发明能使新风***中的负离子发生装置在合适的空气状态下开启，保证室内空气清新度的同时能对新风***出风口位置的墙壁进行保护，使得负离子发生装置的负离子所造成的集尘现象不至于被沉降聚集在新风***的风口周围。

Description

一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法
技术领域
本发明涉及住宅用新风***领域，具体为一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法。
背景技术
随着科技的发展，人们生活水平的提高，聚焦空气净化领域的新风***在各种住宅得到了广泛的应用，与此同时，人们对新风***的舒适性也在逐渐提高，各种具有附加舒适性效果的新风***也开始在市场出现。
众所周知，负离子具有较佳的净化除尘，减少二手烟危害、改善预防呼吸道疾病、改善睡眠、抗氧化、防衰老、清除体内自由基、降低血液粘稠度的效果。然而，由于负离子发生装置所释放出来的负离子本身有集尘作用，若负离子发生装置与新风***一同作用时，负离子发生装置释放出来的负离子迅速与室内空气中的灰尘结合而沉降聚集在新风***的风口周围，出现大面积墙壁发黑的情况，同时聚集的灰尘存在二次被吹起散落全屋的可能，严重影响用户的身心健康
如果能设计出一种不会使灰尘聚集在风口周围，使负离子弥漫在整个房间的控制方法应用于新风***，将具有现实价值和经济价值。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法，该控制方法可确保负离子发生装置开启时产生的负离子不聚集空气中灰尘而导致风口周围出现大面积墙壁发黑的情况，使负离子能随新风弥漫在整个房间，提高用户的居住空气品质。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法，具体包括以下操作步骤：
信息采集阶段：通过PM2.5灰尘传感器模块获取室内PM2.5的数据，并将其转化，并通过通讯协议传输给单片机进行信号转换，并进行通信协议解析，从而获得室内空气灰尘PM2.5数值M；
信息控制处理阶段：根据室内空气灰尘PM2.5数值M判断室内空气灰尘污染程度，同时新风***同步运行，在新风***运行期间，PM2.5灰尘传感器模块持续采集数值M随时间的变量，利用比较器对数值M的实时数值进行判断，并采取以下操作：
若当前室内空气灰尘PM2.5数值M<25μg/m³，启动负离子发生装置；
若当前室内空气灰尘PM2.5数值M>30μg/m³，关闭负离子发生装置；
若当前室内空气灰尘PM2.5数值25μg/m³≤M≤30μg/m³，则进行前一动作保持。
作为进一步限定，所述PM2.5灰尘传感器模块连接检测电路，并将PM2.5灰尘传感器模块的数字信号进行转换并通过灰尘传感器模块通信协议传输给单片机进行信号转换；所述灰尘传感器模块对应的通信协议包含但不限于UART、PWM、I2C。
作为进一步限定，在新风***的运行的过程中，数值M为连续减小状态，若在设定的时间t内，数值M的两个端点值的变化值为0或者正数，则进行设备故障预警。
有益效果：本发明的基于浴霸新风的负离子装置控制方法将新风***的负离子发生装置开启和关闭进行有效合理的控制，避免在室内空气灰尘PM2.5数值较高的情况下，负离子发生装置开启随新风设备新风一起进入室内迅速结合灰尘颗粒沉降在风口周围，出现大面积墙壁发黑情况。同时，该方法还能有效提高新风***使用舒适性和科学性，使负离子能随新风弥漫在整个房间，对用户的身体健康起到了积极促进作用。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是本发明的室内空气灰尘PM2.5采集获取流程图。
图3是本发明的信息控制处理流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
在实施例中，基于浴霸新风的负离子装置控制方法，用于带负离子发生装置的新风***中，其负离子发生装置设置于新风***室内端的出风口位置，该基于浴霸新风的负离子装置控制方法的控制逻辑如图1所示，包括信息控制处理1、PM2.5数据采集2、负离子发生装置控制3、其他负载控制4和其他5，其中，其他负载控制4为风机功率调节装置与空气加热装置的组合，其他5为人机交互界面。
其控制方法具体包括以下操作阶段：
A：室内空气灰尘PM2.5采集获取处理阶段：
在该阶段中，室内空气灰尘PM2.5数据值M的获取方式如图2，通过在室内空间设置PM2.5灰尘传感器模块，通过PM2.5灰尘传感器模块连接灰尘检测电路得到的室内空气灰尘PM2.5数值的数字信号，其中，PM2.5灰尘传感器模块中灰尘传感器型号为武汉四方光电PM2012SE，其通信协议UART，波特率9600。
使用时，首先进行单片机UART端口初始化设置，单片机独立设置于新风***的控制单元中，也可以与新风***的控制单元进行集成，与新风***公用开关，并随新风***的启动而启动，同时，也可以设置手动控制开关开单独启动控制。
通过单片机进行发送PM2.5灰尘传感器模块设置命令，通过单片机对PM2.5灰尘传感器模块的传感器数据进行接收并校验数据准确性，获得M的即时数值。
B：信息控制处理阶段：
在本实施例中，信息控制处理单元中采用的控制器为STM32F030F4P6，进入信息控制处理阶段时，利用比较器对步骤A阶段中的M的即时数值进行比较，进而判断室内空气灰尘污染程度，
信息控制处理单元中控制器为STM32F030F4P6，进入信息控制处理阶段，根据对室内空气灰尘PM2.5数据M的采集获取，进而可以判断室内空气灰尘污染程度，并根据室内空气灰尘污染程度的状态作出相应动作。
C：负离子发生装置控制阶段
在新风***开启运行时，根据B阶段信息控制处理后，确定了需要打开或者关闭负离子发生装置负载，其动作规则为：
若当前室内空气灰尘PM2.5数值M<25μg/m³，启动负离子发生装置；
若当前室内空气灰尘PM2.5数值M>30μg/m³，关闭负离子发生装置；
若当前室内空气灰尘PM2.5数值25μg/m³≤M≤30μg/m³，则进行前一动作保持。
以不同室内空气状态下的情况进行说明：
在实施例一中，新风***开启时，室内空气灰尘PM2.5数值M的初始值为76μg/m³>30μg/m³，此时，负离子发生装置处于关闭状态，新风***开启运行一定时间后，室内空气灰尘PM2.5数值在逐渐减小，在此阶段中，新风***作为PM2.5降低的主要因素；当M值处于25~30μg/m³的数值范围内时，负离子发生装置进行前一动作保持，即保持负离子发生装置的关闭状态。
直至室内空气灰尘PM2.5数值M<25μg/m³时，启动负离子发生装置并维持，此时，负离子发生装置持续产生负离子，并随新风***的新风吹入室内并维持，在此阶段，新风***与负离子发生装置共同作用，在维持室内空气灰尘PM2.5数值M的同时提高室内空气的清新度，提高人体的呼吸舒适性。
在实施例二中，***处于较佳的室内空气环境中，新风***开启时，室内空气灰尘PM2.5数值M的初始值为22μg/m³，此时，负离子发生装置在新风***开启的同时一并开启，并维持室内空气灰尘PM2.5数值M处于一个低值状态，而当室内环境中的室内空气灰尘PM2.5数值M因为不利因素（如室内人数增加、粉尘物进入等）而持续增加，当M值增加至25~30μg/m³的数值范围内时则负离子发生装置进行前一动作保持，即保持负离子发生装置的开启状态；并在M值增加>30μg/m³时，通过设备控制关闭负离子发生装置来对新风***出风口位置的墙壁进行保护，此时，新风***作为PM2.5降低的主要因素处于持续开启状态，并进入如实施例一的工作循环状态。
为了表示本发明的实施例对新风***的风口周围的防黑化效果，以新风***风口为圆心圈取半径为50cm的圆形投影区域测量黑化面积占比，在本实施例的基于浴霸新风的负离子装置控制方法控制新风***以及负离子发生装置作为实施例，并以带负离子发生装置的新风***上以相同功率以及型号的新风***以及负离子发生装置同时运行作为对比例进行对比试验：
在对比试验一中，试验在湖南省长沙某地商业中心的写字楼中，该区域属于室内空气灰尘PM2.5数值M初始值适中的工作状态，同时启动实施例和对比例，模拟写字楼工况，每天工作10小时，从8:00am~6:00pm：
五天后，实施例的黑化面积占比为0%，对比例的黑化面积占比为6%。
十天后，实施例的黑化面积占比为0.5%，对比例的黑化面积占比为15%。
三十天后，实施例的黑化面积占比为1.2%，对比例的黑化面积占比为35%。
在对比试验二中，试验在湖南省岳阳市某建筑工地外沿的办公室中，属于室内空气灰尘PM2.5数值M初始值较大的工作状态，同时启动实施例和对比例，保持连续开启状态：
五天后，实施例的黑化面积占比为2.0%，对比例的黑化面积占比为28%。
十天后，实施例的黑化面积占比为3.2%，对比例的黑化面积占比为35%。
三十天后，实施例的黑化面积占比为5.8%，对比例的黑化面积占比为44%。
在对比试验三中，试验在湖南省吉首市某旅游景区办公室中，属于室内空气灰尘PM2.5数值M初始值较小的工作状态，同时启动实施例和对比例，随旅游景区的开放而开启，每天工作14小时，从8:00am~10:00pm：
五天后，实施例的黑化面积占比为0%，对比例的黑化面积占比为6%。
十天后，实施例的黑化面积占比为0.3%，对比例的黑化面积占比为11%。
三十天后，实施例的黑化面积占比为0.8%，对比例的黑化面积占比为14%。
从上述实施例可以看出，本发明的实施例的条件下，基于浴霸新风的负离子装置控制方法无论对于不同的室内空气状态均具有较佳的处理效果，能有效防止新风***和负离子发生装置在一同开启时新风***出风口位置，墙壁易因为灰尘沉降聚集沾污的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于浴霸新风的负离子装置控制方法，其特征在于，具体包括以下操作步骤：
信息采集阶段：通过PM2.5灰尘传感器模块获取室内PM2.5的数据，并将其转化，并通过通讯协议传输给单片机进行信号转换，并进行通信协议解析，从而获得室内空气灰尘PM2.5数值M；
信息控制处理阶段：根据室内空气灰尘PM2.5数值M判断室内空气灰尘污染程度，同时新风***同步运行，在新风***运行期间，PM2.5灰尘传感器模块持续采集数值M随时间的变量，利用比较器对数值M的实时数值进行判断，并采取以下操作：
若当前室内空气灰尘PM2.5数值M<25μg/m³，启动负离子发生装置；
若当前室内空气灰尘PM2.5数值M>30μg/m³，关闭负离子发生装置；
若当前室内空气灰尘PM2.5数值25μg/m³≤M≤30μg/m³，则进行前一动作保持。
2.根据权利要求1所述的基于浴霸新风的负离子装置控制方法，其特征在于，所述PM2.5灰尘传感器模块连接检测电路，并将PM2.5灰尘传感器模块的数字信号进行转换并通过灰尘传感器模块通信协议传输给单片机进行信号转换。
3.根据权利要求2所述的基于浴霸新风的负离子装置控制方法，其特征在于，所述灰尘传感器模块对应的通信协议包含但不限于UART、PWM、I2C。
4.根据权利要求1所述的基于浴霸新风的负离子装置控制方法，其特征在于，在新风***的运行的过程中，数值M为连续减小状态，若在设定的时间t内，数值M的两个端点值的变化值为0或者正数，则进行设备故障预警。
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