專利名稱：家庭宜居空氣質量調整控制裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種實時監控室內環境空氣質量參數、可供用戶進行報警設置并根據 室內環境空氣質量參數自動實施報警和通風的家庭宜居空氣質量調整控制裝置及方法。
背景技術：
室內環境的空氣質量是影響人體健康的一個重要因素，而每個人一般來說都會在 室內停留7個小時以上，即人的一生至少三分之一的時間是在室內度過的，因此室內環境 的空氣質量應該受到人們的重視。室內環境中可能會在不經意的情況下引入一些有毒有 害氣體，例如煤氣泄漏、使用煤炭爐時通風不暢、室內裝修等等，這些有毒有害氣體可能是 無色無味的，人自身一般較難發覺，特別是在睡覺的情況下更是無法察覺，從而導致人體中 毒，嚴重時甚至會致人死亡。另外，室內環境中不存在有毒有害氣體時，氧氣濃度過低、二氧 化碳濃度過高，也同樣不適于人生活。
發明內容
針對上述問題，本發明涉及的家庭宜居空氣質量調整控制裝置及方法可依據實時 采集到的室內環境空氣質量參數數據，當檢測到有毒有害氣體時，立即打開窗戶進行通風， 并報警通知用戶，當檢測到有毒有害氣體之外的其它空氣質量參數達到預設值時，自動判 斷是否需要開窗通風和報警。另外，當通風結束，室內環境的空氣質量參數符合宜居要求 時，自動停止警報，并關閉窗戶停止通風。系統具有智能化、操控簡單、移動便捷、成本低的 特點。本發明采取的技術方案是一種家庭宜居空氣質量調整控制裝置，其至少包括 一個實時控制單元，所述單元包含存儲器、控制器、運算器及輸入輸出接口，用于實時接收 空氣質量參數采集單元采集的數據信息并分析判斷是否符合報警和通風條件，其通過串口 與主機相連；一個控制主機，包含CPU、存儲單元、數據接口以及顯示輸出接口，該控制主機 通過上述各個擴展接口與顯示單元、輸入單元及空氣質量參數采集單元相連接；一個空氣 質量參數采集單元，包括氣體傳感器及氣體檢測模塊，用于實時采集空氣質量參數，通過所 述數據接口傳入控制主機；一個手自雙控窗，用于在接收到相應的信號時，打開窗戶進行通 風，或關閉窗戶停止通風；一個顯示單元，用于顯示人機交互的圖形界面，通過所述顯示輸 出接口與控制主機相連；一個輸入單元，用于控制人員輸入控制信號執行設置操作，通過所 述數據接口或無線連接方式連接控制主機。家庭宜居空氣質量調整控制裝置的方法，包含步驟一、由實時控制單元定時監控室內環境空氣質量參數；二、在各空氣質量參數中發現有毒、有害氣體時，直接控制手自雙控窗開窗通風， 并控制報警單元進行報警；在無有毒有害氣體，而空氣質量參數達到設定值時自動啟動控 制主機，由控制主機分析數據并控制通風報警，并向用戶顯示當前空氣質量參數和設定的 空氣質量參數；并且發現有毒有害氣體發出的報警和其它質量參數引發的報警不同，讓用戶能夠分辨當前空氣質量危害人體的嚴重程度；三、在通風完畢，排除有毒有害氣體以后或空氣質量參數符合宜居要求時，控制手 自雙控窗關閉停止通風，同時停止警報。本發明的技術效果是，自動采集室內環境的空氣質量數據并判定是否需要進行開 窗通風和報警，在室內空氣質量需要調整時發出警報提示用戶并及時控制手自雙控窗開窗 通風。這為保證室內環境的空氣質量始終處于適宜于人體的狀態，保持室內人員呼吸方面 的身體健康提供了有效的幫助，并且不用花費太多成本。
圖1是表示本發明的實施例的家庭宜居空氣質量調整控制裝置的硬件結構圖；圖2是表示本發明的實施例的家庭宜居空氣質量調整控制裝置的方法原理具體實施例方式為使本發明的特征及優點得到更清楚的了解，以下結合附圖，做詳細說明如下如圖1所示，描述了本發明的硬件結構圖。在圖1中，家庭宜居空氣質量調整控 制裝置硬件包括控制主機1、實時控制單元2、交直流變壓降壓器3、空氣質量參數采集單元 4、顯示單元5、紅外遙控器6、報警音箱7、串口 8、數據接口 9、音頻接口 10、紅外遙控接口 11、顯示輸出接口 12、接口擴展槽13及手自雙控窗14，其中其中空氣質量參數采集單元4 實時采集室內環境的空氣質量參數(包括對有毒有害氣體的檢測，如甲醛、一氧化碳、硫化 氫、甲苯、氨、香煙異味，以及氧氣濃度、二氧化碳濃度數據)并將數據通過數據接口 9連接 控制主機1 ；實時控制單元2實時監控空氣質量參數，從空氣質量參數采集單元4中獲取數 據并分析判斷是否符合通風、報警條件，如果符合通風、報警條件將通過串口 8向控制主機 1發送開機報警信號，并向手自雙控窗14發送開窗信號；控制主機1接到報警啟動信號時， 啟動主機系統顯示報警信息并通過報警音箱7播放報警音樂；手自雙控窗14接到開窗信號 時，打開窗戶進行通風；控制主機1啟動后自動運行用戶操作平臺，用于用戶對報警信息進 行設置操作；遙控器6以紅外遙控接口與控制主機1實現無線連接，用于用戶的控制輸入； 輸出設備包括顯示單元5及報警音箱7，分別通過顯示輸出接口 12及音頻接口 10與控制主 機1連接；接口擴展槽13可用于外接鍵盤、鼠標作為控制人員輸入設備。如圖2所示，描述了本發明涉及的家庭宜居空氣質量調整控制裝置的方法原理 圖。在圖2中，家庭宜居空氣質量調整控制裝置的方法分如下幾個步驟步驟SO 空氣質量參數采集單元實時采集室內環境的空氣質量參數數據，并將采 集到的空氣質量參數數據傳輸給實時控制單元作為分析判斷通風報警的依據；步驟Sl 實時監控單元運行服務程序實時掃描，其工作是實時接收空氣質量參數 采集單元采集的室內環境空氣質量數據并分析判斷是否符合開窗通風及報警條件，當檢測 到有毒有害氣體，或不存在有毒有害氣體，但室內空氣質量不適宜人呼吸時，立即向手自雙 控窗發送開窗通風信號，同時向報警單元發送報警信號，然后向控制主機發送啟動信號；當 未檢測到有毒有害氣體，室內空氣質量也未不適宜人呼吸，僅僅是達到設定的報警范圍時， 僅向控制主機發送啟動信號，有控制主機作進一步控制；步驟S2 手自雙控窗若處于關閉狀態，當收到步驟Sl發送來的開窗通風信號時，打開窗戶進行通風；報警單元當接收到步驟Sl發送來的報警信號時，進行報警；步驟S3 控制主機常態處于關機狀態，當接收到步驟Sl發送來的啟動信號時啟 動；步驟S4 控制主機啟動后運行操作系統，本實施例中采用的是裁剪后的Linux操 作系統，操作系統為應用軟件運行提供穩定文件操作支持以及圖形化顯示支持；步驟S5 操作系統啟動后，啟動應用程序，同時啟動后臺空氣質量參數采集服務 程序并自動分析判斷是否符合通風報警條件；空氣質量的數據信息以xml文件形式存儲， 存儲空氣中各種氣體成分的基本屬性信息、各種有毒有害氣體的基本信息以及針對不同的 空氣質量狀況的改善建議；應用程序在運行過程中對該xml文件進行讀寫；步驟S6 從步驟Sl和S5的實時掃描服務中如果發現符合通風報警條件時則啟動 后臺報警程序，播放報警音樂并列出詳細的報警信息，提示用戶進行相應的改善空氣質量 的行動；步驟S7 應用程序啟動后提供給用戶一個前臺功能程序，提供報警設置、空氣質 量信息查詢、空氣質量信息數據庫瀏覽、數據導入導出、空氣質量實時顯示、空氣質量改善 建議及系統說明與關閉功能；步驟S8 當實時監控單元監測到室內環境的空氣質量回復到宜居狀態時，停止通 風和警報。以上所述的實例對本發明的各個部分的實現方式作了詳細的說明。但是本發明的 具體實現形式并不局限于此，對于技術領域的一般技術人員來說，在不背離本發明所述方 法的精神和權利要求范圍的情況下，對它進行的各種顯而易見的改變都在本發明的保護范 圍之內。
權利要求
1.一種家庭宜居空氣質量調整控制裝置，其特征在于至少包括一個用于實時接收空氣質量數據信息并分析判斷是否符合報警條件的實時控制單元， 其包含存儲器、控制器、運算器及輸入輸出接口 ；一個控制主機，包含CPU、存儲單元、數據接口以及顯示輸出接口，該控制主機通過串口 與該實時控制單元相連；一個用于實時采集室內環境的空氣質量參數的空氣質量參數采集單元，該空氣質量參 數采集單元與該控制主機相連，并通過數據接口將實時采集的室內環境的空氣質量參數傳 遞給該控制主機；一個手自雙控窗，包括帶有電機的窗體和遙控器，在接收到信號時，該手自雙控窗能夠 打開窗戶進行通風，或關閉窗戶停止通風；一個用于顯示人機交互的圖形界面的顯示單元，通過所述顯示輸出接口與控制主機相連；一個用于輸入控制信號執行設置操作的輸入單元，通過所述數據接口或無線連接方式 連接該控制主機。
2.如權利要求1所述的家庭宜居空氣質量調整控制裝置，其特征在于所述的空氣質 量參數采集單元包括氣體傳感器和氣體檢測模塊。
3.如權利要求1或2所述的家庭宜居空氣質量調整控制裝置，其特征在于另包含一 個報警單元，其通過數據接口連接所述控制主機或直接內置于控制主機；該報警單元為一 個音頻報警裝置及/或一個能向便攜通信終端發送提醒信息的發射裝置。
4.如權利要求1任一項所述的家庭宜居空氣質量調整控制裝置，其特征在于該手自 雙控窗在接收到全開窗信號時，將窗戶打開到全開位置進行通風；在接收到半開窗信號時， 將窗戶打開到半開位置進行通風；在接收到關窗信號時，關閉窗戶停止通風。
5.如權利要求1-4任一項所述的家庭宜居空氣質量調整控制裝置，其特征在于該實 時控制單元實時接收分析空氣質量參數采集單元所采集的數據信息，當檢測到室內空氣中 存在有毒、有害氣體時，直接向手自雙控窗發出全開窗信號，開窗通風，同時控制報警單元 進行報警；當檢測到空氣質量不在預設范圍內時(無有毒有害氣體時)，將空氣質量參數信 息提供給控制主機，由控制主機分析數據并控制通風報警。
6.一種使用權利要求1-5任一項所述裝置的家庭宜居空氣質量調整控制方法，其特征 在于包含步驟一、由實時控制單元定時監控室內環境空氣質量參數；二、在各空氣質量參數中發現有毒、有害氣體時，直接控制手自雙控窗開窗通風，并控 制報警單元進行報警；在無有毒有害氣體，而空氣質量參數達到設定值時自動啟動控制主 機，由控制主機分析數據并控制通風報警，并向用戶顯示控制主機提供的參考信息；并且發 現有毒有害氣體發出的報警和其它質量參數引發的報警不同，讓用戶能夠分辨當前空氣質 量危害人體的嚴重程度；三、在通風完畢，排除有毒有害氣體以后或空氣質量參數符合宜居要求時，控制手自雙 控窗關閉停止通風，同時停止報警。
7.如權利要求6所述的家庭宜居空氣質量調整控制方法，其特征在于所述的室內環 境空氣質量參數包括對有毒有害氣體的檢測以及氧氣濃度及/或二氧化碳濃度數據。
8.如權利要求6所述的家庭宜居空氣質量調整控制方法，其特征在于所述的控制主 機具有用戶操作平臺，其包括宜居空氣質量查詢、報警設置及數據庫導入導出部分。
9.如權利要求6所述的家庭宜居空氣質量調整控制方法，其特征在于所述的非有毒 有害氣體的質量參數范圍設定值由控制主機所帶的用戶操作平臺輸入。
10.如權利要求6-10任一項所述的家庭宜居空氣質量調整控制方法，其特征在于所 述的報警包括啟動主機顯示報警信息、播放報警音樂或向便攜通信終端發送提醒信息。
全文摘要
一種家庭宜居空氣質量調整控制裝置及方法，針對家居室內空氣質量進行調整控制；包括空氣質量參數采集單元、實時控制單元、手自雙控窗、控制主機、顯示單元及輸入單元。空氣質量參數采集單元包括氣體傳感器以及氣體檢測模塊，負責實時采集空氣質量參數傳入控制主機作為報警分析判斷的依據；實時控制單元包括實時掃描模塊、定時器模塊，負責實時監控空氣質量參數并根據數據信息進行分析判斷實施報警及控制通風；手自雙控窗能以手動或自動方式控制窗戶，負責在接收到信號時控制通風；控制主機包括支持圖形化顯示的操作系統、用戶操作控制平臺以及后臺定時掃描服務，確保系統開機狀態下實時報警提示以及提供用戶對空氣質量信息進行操作的交互平臺。
文檔編號E06B7/02GK102140879SQ20101010509
公開日2011年8月3日 申請日期2010年2月2日 優先權日2010年2月2日
發明者蘭澤華, 馬麗霞 申請人:蘭澤華