專利名稱：室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置及其控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空氣質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置及其控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人們生活水平提高，室內(nèi)裝飾日趨精致，大量新型建筑裝飾材料、日用化學(xué)品、家用電器等進(jìn)入住宅和公共建筑物，室內(nèi)空氣污染物的來源和種類日益增多，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量日益惡劣。低劣的空氣質(zhì)量會使人注意力分散，工作效率下降，嚴(yán)重時還會使人產(chǎn)生頭痛、惡心、疲勞、皮膚紅腫等癥狀，統(tǒng)稱為"病態(tài)建筑綜合癥。"人們急切盼望改善日益惡劣的居室、辦公環(huán)境，提高生存質(zhì)量。由于室內(nèi)引入能釋放有害物質(zhì)的污染源或室內(nèi)環(huán)境通風(fēng)不佳，導(dǎo)致室內(nèi)空氣中有·害物質(zhì)無論數(shù)量上還是種類不斷增加，并引起人的一系列不適癥狀的現(xiàn)象，即為室內(nèi)空氣受到了污染。就環(huán)境污染對人體健康的影響而言，由于人們生活、工作在室內(nèi)環(huán)境的時間長，室內(nèi)通風(fēng)狀況不良、不利于污染物稀釋擴(kuò)散自凈等原因，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量比室外環(huán)境質(zhì)量顯得更為重要。

實用新型內(nèi)容為解決上述室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量較差的問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案本實用新型提供一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其包括用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測器；以及與所述環(huán)境監(jiān)測器相互連接的，用于接收并根據(jù)所述室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，產(chǎn)生和通過輸出接口輸出對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令的處理器。本實用新型還提供一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制系統(tǒng)，其包括上述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制
>J-U ρ α裝直。本實用新型采用環(huán)境監(jiān)測器檢測室內(nèi)空氣狀況，能夠準(zhǔn)確測量室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況，通過控制器根據(jù)室內(nèi)空氣狀況，產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令用于對室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化，從而能夠提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的可控性。

圖I為本實用新型一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置的第一實施例示意圖。圖2為本實用新型一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置的第二實施例示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的優(yōu)選實施例。請參閱圖I，其是本實用新型一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置的第一實施例示意圖。本實用新型一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其包括處理器I、小鍵盤輸入電路2、溫濕度監(jiān)測模塊3、電源電路4、時鐘模塊5、外部看門狗電路6、液晶顯示器7、第一光耦隔離器
8、第二光耦隔離器9、第三光耦隔離器10、CAN通訊接口 1UM0DBUS通訊接口 12、數(shù)位輸出(DO輸出)電路13、信號調(diào)理電路14、多路隔離開關(guān)電路15以及模擬輸入(Al輸入)電路16。其中，處理器I分別與小鍵盤輸入電路2、溫濕度監(jiān)測模塊3、電源電路4、時鐘模塊
5、外部看門狗電路6、液晶顯示器7、第一光耦隔離器8、第二光耦隔離器9、第三光耦隔離器
10、信號調(diào)理電路14相互電性連接。第一光耦隔離器8與CAN通訊接口 11相互電性連接。第二光耦隔離器9與MODBUS通訊接口 12相互電性連接。 第三光耦隔離器10與DO輸出電路13相互電性連接。信號調(diào)理電路14與多路隔離開關(guān)電路15相互電性連接。多路隔離開關(guān)電路15與Al輸入電路16相互電性連接。在本實施例中，處理器I采用TI公司的LM3S8962處理器，32位結(jié)構(gòu)，高速，高度集成，極高的抗干擾能力。溫濕度監(jiān)測模塊3采用瑞士盛世瑞恩(Sensirion)公司推出的SHTX系列型超小型、自校準(zhǔn)、多功能式智能溫濕度傳感器和摩托羅拉壓力傳感器。溫濕度監(jiān)測模塊3用于檢測空氣中的溫度、濕度，并將檢測到的空氣中的溫度值、濕度值傳輸?shù)教幚砥鱅。處理器I判斷溫濕度監(jiān)測模塊3檢測到的空氣中的溫度值、濕度值是否符合預(yù)設(shè)的溫度值、濕度值，若不符合，或者其中一項不符合，則產(chǎn)生對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令，并通過輸出接口(CAN通訊接口 11、MODBUS通訊接口 12、或者DO輸出電路13)進(jìn)行輸出。調(diào)節(jié)指令為將空氣中的溫度值、濕度值調(diào)節(jié)到符合預(yù)設(shè)的溫度值、濕度值的指令，通常是通過輸出接口發(fā)生到空調(diào)機(jī)，除濕機(jī)，加濕器，新風(fēng)閥，排氣扇等各類凈化通風(fēng)設(shè)備。電源電路4可以提供以下幾組電源I) 3. 3V電源給處理器I供電。2)5V DC/DC模塊5V電源專門用于給485通訊電路供電，獨立的隔離電源可以極大的提高聯(lián)網(wǎng)通訊應(yīng)用的可靠性。3) 12VDC 用于運(yùn)放供電。時鐘模塊5采用8563芯片作為定時時鐘，可讀寫年月日十分秒數(shù)據(jù)。外部看門狗電路6采用1161芯片作為設(shè)定數(shù)據(jù)存儲器，同時作為外部看門狗。液晶顯示器7采用PCF8576，128段定制斷碼液晶顯示，藍(lán)色背光。液晶顯示器7可以采用大屏幕液晶顯示。第一光稱隔離器8米用6N137光稱合器。第二光稱隔離器9米用6N137光稱合器。第三光稱隔離器10米用TILl 13光稱合器。CAN通訊接口 11采用TJA1050高速CAN總線收發(fā)器，CAN總線電路支持點到點通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。MODBUS通訊接口 12采用通信接口芯片MAX1487。MODBUS通訊電路的硬件協(xié)議為RS485。為主從通訊模式，用于和上位機(jī)通訊，或者連接無線DTU模塊。多路隔離開關(guān)電路15由⑶4067實現(xiàn)。[0036]處理器I、信號調(diào)理電路14、多路隔離開關(guān)電路15以及Al輸入電路16相互配合，采用獲得計量認(rèn)證的電化學(xué)傳感器，可以按照國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)監(jiān)測出以mg/m3為單位的甲醛含量，此功能可用于準(zhǔn)確計量公共建筑或住宅內(nèi)的甲醛含量，準(zhǔn)確知道是否超標(biāo)，是否危害人體健康。并且，處理器I可以根據(jù)C02濃度，或者甲醛濃度，控制不同的通風(fēng)設(shè)備，可以編程實現(xiàn)定時控制，優(yōu)先級控制(按照C02優(yōu)先或甲醛優(yōu)先)，從不同的輸出端口送出控制信號，報警信號等。比如，處理器I依次通過第一光耦隔離器8和CAN通訊接口 11，控制空調(diào)機(jī)，除濕機(jī)，加濕器，新風(fēng)閥，排氣扇等各類凈化通風(fēng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，保持室內(nèi)空氣品質(zhì)始終處于優(yōu)良狀態(tài)。當(dāng)然，處理器I也可以依次通過第二光耦隔離器9與MODBUS通訊接口 12，或者依次通過第三光耦隔離器10與DO輸出電路13，控制空調(diào)機(jī)，除濕機(jī)，加濕器，新風(fēng)閥，排氣扇等各類凈化通風(fēng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，保持室內(nèi)空氣品質(zhì)始終處于優(yōu)良狀態(tài)。本實用新型采用雙總線通訊。其中，MODBUS通訊協(xié)議，是開放性的國際標(biāo)準(zhǔn)，用于 和大多數(shù)上位機(jī)組態(tài)軟件兼容，實現(xiàn)分布式聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測空氣質(zhì)量，同時MODBUS通訊接口 12還可以連接通用的數(shù)據(jù)傳輸單元模塊(Data Terminal unit,簡稱DTU模塊)，實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測。另一條總線為CAN總線，實現(xiàn)點到點通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在本實施例中體現(xiàn)為包括CAN通訊接口 11，使該產(chǎn)品用于家庭照明等智能家居控制，例如用該控制器實現(xiàn)一個開關(guān)對多盞燈，或多個開關(guān)對多盞燈的控制，實現(xiàn)普通智能家居控制的同時，增加了對空氣質(zhì)量的控制。請參閱圖2，其是本實用新型一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置的第二實施例示意圖。在第二實施例中，室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置包括環(huán)境監(jiān)測器21、處理器22以及空氣凈化裝置23。其中，環(huán)境監(jiān)測器21、處理器22以及空氣凈化裝置23依次電性連接。處理器22和空氣凈化裝置23依次通過CAN總線或者通過MODBUS通訊協(xié)議連接。在本實施例中，環(huán)境監(jiān)測器21包括上述溫濕度監(jiān)測模塊3、信號調(diào)理電路14、多路隔離開關(guān)電路15以及Al輸入電路16。環(huán)境監(jiān)測器21，用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)包括空氣中的C02濃度、溫度、濕度和VOC濃度，可以依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)里規(guī)定的相關(guān)數(shù)據(jù)來定義空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，比如國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)中有涉及的參數(shù)都可以作為室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。在本實施例中，溫度監(jiān)測的測量范圍為O 80°C，測量精度為±0. 1°C。濕度監(jiān)測的測量范圍為O 100%，測量精度為±3%。C02監(jiān)測的測量范圍為O 2500PPM，測量精度為±5PPM，檢測原理為NDIR。TVOC監(jiān)測的測量范圍為O 75PPM，測量精度為±0. 1PPM，檢測原理為半導(dǎo)體傳感技術(shù)。具體地，空氣中的C02濃度，VOC濃度由Al輸入電路16進(jìn)行輸入，空氣中的溫度、濕度由溫濕度監(jiān)測模塊3進(jìn)行輸入。處理器22，用于接收并根據(jù)所述室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，產(chǎn)生對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令。處理器22對室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)做出判斷，當(dāng)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)超標(biāo)時，會產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)節(jié)指令以驅(qū)動空氣凈化裝置23進(jìn)行工作，使得室內(nèi)空氣品質(zhì)始終處于優(yōu)良狀態(tài)。處理器22可以為上述第一實施例的處理器I?？諝鈨艋b置23，用于接收并根據(jù)所述調(diào)節(jié)指令對室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化。所述空氣凈化裝置23包括空調(diào)機(jī)，除濕機(jī)，加濕器，新風(fēng)閥，或者排氣扇其中之一或其組合?？梢跃唧w在此論述，處理器22用于比較環(huán)境監(jiān)測器21檢測的室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)與預(yù)存(或者預(yù)設(shè)等方式)的室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)是否一致，如果不一致，則產(chǎn)生調(diào)節(jié)指令，所述調(diào)節(jié)指令包括驅(qū)動空氣凈化裝置23對室內(nèi)空氣凈化到與預(yù)設(shè)的室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)一致的信息。預(yù)存的室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)一般為本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為的處于優(yōu)良狀態(tài)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，可以依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)里規(guī)定的相關(guān)數(shù)據(jù)來設(shè)置。當(dāng)然，也可以不局限于國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)，而根據(jù)使用人的個人設(shè)置。比如，現(xiàn)代醫(yī)療氣象研究表明，對人體比較適宜的室內(nèi)溫濕度條件I)夏季相對濕度40-50 %，室溫25°C ；2)冬季相對濕度60-70 %，室溫18 °C。關(guān)于VOC濃度。VOC國家標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣中TVOC濃度限值為O. 60mg/m3。(TV0C是指各種揮發(fā)性氣體VOC的總體濃度)。關(guān)于二氧化碳濃度。C02濃度國家標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣中O. 1%，即lOOOppm，小于這個
值均為合格。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置采用環(huán)境監(jiān)測器檢測室內(nèi)空氣狀況，能夠準(zhǔn)確測量室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況，通過處理器根據(jù)室內(nèi)空氣狀況，產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令用于對室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化，從而能夠提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的可控性。本實用新型可以用于公共建筑的風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)器的控制，取代現(xiàn)有的簡單溫控器，除了實現(xiàn)溫度控制，還可以控制濕度，C02濃度，VOC濃度等，大大提高了室內(nèi)環(huán)境空氣品質(zhì)。另外，本實用新型所采用處理器可以根據(jù)C02濃度，或者甲醛濃度，控制不同的通風(fēng)設(shè)備，可以編程實現(xiàn)定時控制，優(yōu)先級控制(按照C02優(yōu)先或甲醛優(yōu)先)，從不同的輸出端口送出控制信號，報警信號等。本實用新型還提供一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制系統(tǒng)，其包括如前所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置。為了更有對比性，以下列出現(xiàn)有技術(shù)與本實用新型相對比的結(jié)果國內(nèi)的現(xiàn)有的空氣質(zhì)量傳感器或空氣品質(zhì)控制裝置，有以下問題I.不能準(zhǔn)確按照國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)監(jiān)測出以mg/m3為單位的甲醛含量，部分同類傳感器采用PPM為單位，監(jiān)測的是TVOC的含量，缺乏準(zhǔn)確計量甲醛含量的傳感器。而甲醛在家居裝修，辦公樓裝修等場合是對人體危害最大的一種揮發(fā)性物質(zhì)。目前國內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器同類產(chǎn)品采用的VOC傳感器，基本都是金屬氧化物的半導(dǎo)體器件，無法實現(xiàn)精確計量。而本產(chǎn)品采用經(jīng)過計量認(rèn)證的專用電化學(xué)甲醛傳感器。2.其他部分同類產(chǎn)品，以幾檔方式來描述空氣質(zhì)量，不能作為準(zhǔn)確的計量儀器。3.由于現(xiàn)有的空氣質(zhì)量傳感器沒有準(zhǔn)確計量，就沒有控制依據(jù)可言，所以不能對室內(nèi)空氣品質(zhì)精確控制。4.現(xiàn)有的空氣品質(zhì)控制裝置控制輸出功能單一，不能實現(xiàn)可編程。本產(chǎn)品可以實現(xiàn)復(fù)雜的而編程邏輯控制，配置專用的編程工具。5.同類室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置普遍不帶通訊接口，或者沒有CAN總線共享數(shù)據(jù)總線。本產(chǎn)品的CAN總線，可以把眾多的空氣質(zhì)量控制器連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，再通過一個DTU模塊，實現(xiàn)公共建筑空氣品質(zhì)聯(lián)網(wǎng)檢測。相較于上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的優(yōu)勢體現(xiàn)在I.采用獲得計量認(rèn)證的電化學(xué)傳感器，可以按照國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)監(jiān)測出以mg/m3為單位的甲醛含量，此功能可用于準(zhǔn)確計量公共建筑或住宅內(nèi)的甲醛含量，準(zhǔn)確知道是否超標(biāo)，是否危害人體健康。2.可以根據(jù)C02濃度，或者甲醛濃度，控制不同的通風(fēng)設(shè)備，可以編程實現(xiàn)定時控制，優(yōu)先級控制(按照C02優(yōu)先或甲醛優(yōu)先)，從不同的輸出端口送出控制信號，報警信號 坐寸ο3.雙總線通訊其中MODBUS通訊協(xié)議，是開放性的國際標(biāo)準(zhǔn)，用于和大多數(shù)上位機(jī)組態(tài)軟件兼容，實現(xiàn)分布式聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測空氣質(zhì)量，同時MODBUS接口還可以連接通用的DTU模塊，實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測。4.另一條總線為CAN總線，實現(xiàn)點到點通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，使該產(chǎn)品用于家庭照明等智能家居控制，例如用該控制器實現(xiàn)一個開關(guān)對多盞燈，或多個開關(guān)對多盞燈的控制，實現(xiàn)普通智能家居控制的同事，增加了對空氣質(zhì)量的控制。5.采用大屏幕液晶顯示，可以用于公共建筑的風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)器的控制，取代現(xiàn)有的簡單溫控器，除了實現(xiàn)溫度控制，還可以控制濕度，C02濃度，VOC濃度等，大大提高了室內(nèi)環(huán)境空氣品質(zhì)。這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其特征在于，包括 用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測器；以及 與所述環(huán)境監(jiān)測器相互連接的，用于接收并根據(jù)所述室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，產(chǎn)生和通過輸出接口輸出對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令的處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其特征在于，所述環(huán)境監(jiān)測器為溫濕度監(jiān)測模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其特征在于，所述輸出接口包括CAN通訊接口、MODBUS通訊接口和DO輸出電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其特征在于， 所述CAN通訊接口通過第一光耦隔離器與處理器相互電性連接； 所述MODBUS通訊接口通過第二光耦隔離器與處理器相互電性連接； 所述DO輸出電路通過第三光耦隔離器與處理器相互電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其特征在于，所述環(huán)境監(jiān)測器包括依次連接的信號調(diào)理電路、多路隔離開關(guān)電路以及模擬輸入電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述處理器相互連接的空氣凈化裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其特征在于，所述空氣凈化裝置包括空調(diào)機(jī)，除濕機(jī)，加濕器，新風(fēng)閥和排氣扇。
8.—種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制系統(tǒng),其特征在于,包括如權(quán)利要求I至5任一項所述的室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制裝置，其包括用于檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測器；以及與所述環(huán)境監(jiān)測器相互連接的，用于接收并根據(jù)所述室內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，產(chǎn)生和通過輸出接口輸出對應(yīng)的調(diào)節(jié)指令的處理器。本實用新型還公開了一種室內(nèi)空氣品質(zhì)控制系統(tǒng)。本實用新型能夠準(zhǔn)確測量室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況，通過控制器根據(jù)室內(nèi)空氣狀況，對室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的可控性。
文檔編號F24F11/00GK202792383SQ201220404429
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者談朝陽 申請人:談朝陽