CN204534979U - 一种基于压力感应的通风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于压力感应的通风装置，包括压力传感器、AD转换器、温湿度传感器、微处理器和风扇机组，所述压力传感器连接AD转换器，并设于地板内，所述AD转换器连接微处理器，所述微处理器分别连接温湿度传感器和风扇机组。与现有技术相比，本实用新型具有自动化、智能化等优点，减少了设备的操作率，更加环保化与节能化。

Description

一种基于压力感应的通风装置

技术领域

本实用新型涉及一种通风装置，尤其是涉及一种基于压力感应的通风装置。

背景技术

日常生活中人们会经常来往于人员密集处，无论是出行还是工作中，以城市轨道交通为例，在早高峰和晚高峰时间段内人流量有时候突破十万人次，每平米9人之多，每节车厢高达260多人，但在郊区路线，尤其是在非高峰时段，其车厢内人数寥寥无几。但是在地铁实际运行中无论是车厢内部乘客多少，其通风风速是固定不变的，司机操作间对于车厢内部通风装置的控制只有一个开关按钮，通风装置也没有档位控制，其通风设备风速无论在哪个运营时段都是固定不变的，可以看出不论是大型办公区域的通风设备，还是相对人流量密集，比如地铁车厢内部的通风设备，通风设备存在以下主要缺陷：

1)控制单一化，人为的去控制开关、调节温度，此过程存在很多主观因素，导致不必要的电量损耗；

2)设置并非人性化，很多时候当温度和通风风速已经满足人们需求的条件下，设备一直按照初始设定来进行工作；

3)由于人为因素，当区域内没有人员活动的时候，如果未能及时关闭设备，亦造成对设备使用率的降低和对电量的浪费。

对于上述三点缺陷在，在现有通风设备中对于能量的损耗大大加大，降低了设备的寿命，造成不必要的损耗与浪费。

为了更加人性化，规范化，节能化，在保证地铁车厢内环境的质量下，本发明提出了一种基于压力感应的通风装置，适用于夏天环境，通过压力测试人流量，并根据人流量大小来设计合理的温度，进而进行对通风大小的控制，实现根据车厢内乘客人数的多少来自动调节通风风速的大小。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于压力感应的通风装置，通过调节压力的大小来实现在密闭环境中实现通风的大小的控制，运用单片机微机技术设计的基于压力感应的通风设备具有自动化，智能化，减少了设备的操作率，更加环保化与节能化。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于压力感应的通风装置，包括压力传感器、AD转换器、温湿度传感器、微处理器和风扇机组，所述压力传感器连接AD转换器，并设于地板内，所述AD转换器连接微处理器，所述微处理器分别连接温湿度传感器和风扇机组。

所述压力传感器为电阻应变式传感器，所述电阻应变式传感器设有半导体应变片。

所述AD转换器为HX711芯片。

所述温湿度传感器包括电阻式湿敏元件、NTC热敏电阻和8位单片机，所述电阻式湿敏元件和NTC热敏电阻分别连接8位单片机，所述8位单片机连接微处理器。

所述温湿度传感器为DHT11数字温湿度传感器。

所述风扇机组包括半导体制冷器，所述半导体制冷器设有TEC1-12706半导体制冷片。

还包括显示屏，所述显示屏连接微处理器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、提高设备使用率，自动化，智能化，节省能耗，小型压力传感器器放在地板下面，通过压力反馈，传输到装置中，确定车厢内部温度的大小，最终根据与实际室温进行对比，来进行风速的控制调节，克服了传统通风设备人为开关、固定风速工作的局限性；

二、使用范围广，判断准确可靠，适用于各种公共密闭环境，例如密闭车厢内部、办公环境等，使得地铁车辆等通风装置能根据人数大小来达到控制其风速大小，更大限度的保障其舒适性和人性化，显示屏的安装便于观察数值；

三、该装置结构简单，装置和卸载方便，选用的压力传感器、风扇机组、微处理器等设备都是市场上普遍常见的，可以降低制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的程序流程图。

图中：1、压力传感器，2、AD转换器，3、微处理器，4、温湿度传感器，5、风扇机组，6、显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种基于压力感应的通风装置包括压力传感器1、AD转换器2、温湿度传感器4、微处理器3和风扇机组5，压力传感器1连接AD转换器2，并设于地板内，AD转换器2连接微处理器3，微处理器3分别连接温湿度传感器4和风扇机组5。还包括显示屏6，显示屏6连接微处理器3。

压力传感器1为电阻应变式传感器。电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点，所以本装置采用半导体应变片的电阻应变式传感器。它的作用就是用来测试压力大小，压力大表示人多，其风速就越大，压力小表示人少风速就越小，一方面传输到显示频进行显示，便于直观表达出来，一方面有压力信号通过转换给定一个设定温度值，与实际温度值进行比较来达到实现控制通风风速与温度的变化。

AD转换器2为HX711芯片，对压力传感器1的信号进行AD转换。

温湿度传感器4放置于车箱内，用于时刻检测车箱内的温度，并把获得的数据传输给微处理器3，显示屏6上会将得到的数据显示出来，温湿度传感器4包括一个电阻式湿敏元件、一个NTC热敏电阻和一个高性能8位单片机，8位单片机分别与电阻式湿敏元件和NTC热敏电阻相连接，因此温湿度传感器4选用DHT11数字温湿度传感器。

微处理器3与DHT11之间的通讯和同步采用单总线形式，一次通讯时间4ms左右，数据分小数部分和整数部分，当前小数部分用于以后扩展，现读出为零，一次完整的数据传输为40bit，高位先出，数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit小数数据+8bit校验和，数据传送正确时，校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。操作流程如下：

微处理器3发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，等待微处理器3开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次温湿度采集，如果没有接收到微处理器3发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集，数据发送后转换到低速模式。

风扇机组5包括半导体制冷器，半导体制冷器在通电的情况下，两端极板会产生一定的温差，人们正是利用它的冷凝面为物体提供一个低温环境，发热面提供热源能量。制冷效果非常明显，使用极其方便。半导体制冷器设有TEC1-12706半导体制冷片，TEC1-12706采用半导体材料是碲化铋，加入不纯物经过特殊处理而N型或P型半导体温差元件。它的工作特点是一面制冷而一面发热。接通直流电源后，电子由负极出发，首先经过P型半导体，在此吸收热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP模组，就有热量由一边被送到另外一边，生成温差，从而形成冷热端。

如图2所示，本装置的应用通过以下步骤实现：

1)本装置放置在可以检测到压力的地方，当检测到压力时，通过压力传感器1给定一个所需达到的设定温度值；

2)设定温度值与实际温湿度传感器4测出的温度值进行比较，若设定温度大于或相等于实际温度，则风扇机组5不进行启动，若小于实际温度，则风扇机组5进行启动，同时显示屏6实时显示实际温度值和湿度值；

3)当设定温度小于实际温度，并且温差变大时，则通风风速也会相应变大，使尽快达到设定温度；

4)当所检测地方无压力时，风扇机组5停止运行。

因此，风扇机组5的风速根据车厢的人数的多少来达到自动控制其大小，当每天高峰时段车厢内人数过多，本装置相应地提高风扇机组5的风速，当晚上人流量稀少，甚至有些郊区线路每节车厢人数只有几个人，其风扇机组5风速降低，以此达到自动控制调节车厢风扇机组5风速的大小，从而更加合理的调节车厢内由于人数过大而造成的空气质量下降等因素，使其更加人性化，并且能在一定程度上节省耗电，起到节能环保的效果。

运用到现实中来也十分方便，比如一些大型体育设施，体育馆等，根据体育馆上座率来达到更加合理的通风效果。学校中一些大型会议室。其安装起来也非常简易，小型压力测试仪器放在地板下面，通过压力反馈，传输到装置中，来进行风速的控制调节。此装置如果逐渐成熟化，完全可运用到地铁车辆中来控制其车厢内通风装置，使得地铁车辆通风装置能根据人数大小来达到控制其风速大小，更大限度的保障其舒适性和人性化，这将是未来地铁车辆研制的一个方向，更加节能化，舒适化。

Claims (7)

1.一种基于压力感应的通风装置，其特征在于，包括压力传感器(1)、AD转换器(2)、温湿度传感器(4)、微处理器(3)和风扇机组(5)，所述压力传感器(1)连接AD转换器(2)，并设于地板内，所述AD转换器(2)连接微处理器(3)，所述微处理器(3)分别连接温湿度传感器(4)和风扇机组(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的通风装置，其特征在于，所述压力传感器(1)为电阻应变式传感器，所述电阻应变式传感器设有半导体应变片。

3.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的通风装置，其特征在于，所述AD转换器(2)为HX711芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的通风装置，其特征在于，所述温湿度传感器(4)包括电阻式湿敏元件、NTC热敏电阻和8位单片机，所述电阻式湿敏元件和NTC热敏电阻分别连接8位单片机，所述8位单片机连接微处理器(3)。

5.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的通风装置，其特征在于，所述温湿度传感器(4)为DHT11数字温湿度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的通风装置，其特征在于，所述风扇机组(5)包括半导体制冷器，所述半导体制冷器设有TEC1-12706半导体制冷片。

7.根据权利要求1所述的一种基于压力感应的通风装置，其特征在于，还包括显示屏(6)，所述显示屏(6)连接微处理器(3)。