基于無線技術的智能新風換氣系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種基于無線技術的智能新風換氣系統。現有的新風換氣設備控制上比較單一，設計上不夠人性化。本實用新型專利技術包括智能控制終端，GPRS模塊，調氣閥門，終端PC機。每個智能控制終端控制一個調氣閥門，智能控制終端通過Zigbee模塊組網通信，在Zigbee網絡根節點處設置有GPRS模塊，PC終端通過GPRS模塊與Zigbee網絡通信，實現遠程控制。本實用新型專利技術能夠實現單獨控制本房間的新風量和排風量，并且也能對其他房間進行控制。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于無線通信和智能儀表
涉及ー種基于無線技術的智能新風換氣系統。
技術介紹
隨著國內房地產市場的迅猛發展，人們對生活質量的不斷追求，住宅室內空氣質量的提高已作為ー項新課題擺在了我們面前。從舒適度和健康度方面考慮，市場上的可分體空調、窗式空調、中央空調等傳統空調已經カ不從心。人們已經不僅僅關心室內空氣環境的溫度、濕度、風速等與舒適有關的條件，更提升到對于室內空氣中有害氣體(C02、SO2等)濃度、粉塵等與健康密切相關的室內空氣質量IAQ(Indoor Air Quality)的重視。 為了彌補傳統空調的不足，人們開始著眼于研究新風換氣系統。但是，市場上現有的新風換氣設備控制上比較單一，設計上不夠人性化每個房間不能單獨進行換氣控制，造成能源的大大浪費；排風量不能合理分配和控制，甚至ー個房間內新風量和排風量不匹配，給室內人員帶來不適感；通常不存在智能控制方式，需要手動控制啟停；與空調系統呈獨立體系，不能與空調協調工作，造成不必要的能源浪費；控制器多采用有線連接，安裝時布線繁瑣且不適合老式系統升級；對室內空氣質量以及溫度缺少檢測，不能形成很好的控制效果。
技術實現思路
本技術針對現有技術的不足，提供了一套基于GPRS與Zigbee無線傳感以及單片機技術，帶有室內空氣狀況檢測并支持遠程控制的智能新風換氣系統。本技術解決技術問題所采取的技術方案為基于無線技術的智能新風換氣系統，包括智能控制終端，GPRS模塊，調氣閥門，終端PC機。每個智能控制終端控制ー個調氣閥門，智能控制終端通過Zigbee模塊組網通信，在Zigbee網絡根節點處設置有GPRS模塊，終端PC機通過GPRS模塊與Zigbee網絡通信，實現遠程控制。所述的智能控制終端包括第一微控制器、空氣質量檢測模塊、溫差控制模塊、Zigbee模塊、遙控器和觸摸屏；空氣質量檢測模塊、溫差控制模塊，Zigbee模塊、遙控器和觸摸屏均與第一微控制器信號連接。所述的空氣質量檢測模塊包括第二微控制器、CO2探測器、SO2探測器和濕度探測器；co2探測器、SO2探測器和濕度探測器均與第二微控制器信號連接。所述的溫差控制模塊包括第三微控制器、室外溫度探測器和室內溫度探測器；室外溫度探測器和室內溫度探測器均與第三微控制器信號連接。進ー步地說，在智能控制終端之間還設置有中繼器。本技術的有益效果使用本套系統，能夠實現單獨控制本房間的新風量和排風量，并且也能對其他房間進行控制。對于風量的控制通過調氣閥門實現。各個房間根據不同的需求，進行獨立設定，互不干擾。各個控制終端間采用Zigbee技術無線組網互聯，無需布線，只需提供電源即可。在Zigbee網絡根節點處使用GPRS模塊連接互聯網，通過上位機軟件可對整套系統實行遠程控制。附圖說明圖I是本技術的系統結構示意圖；圖2是本技術的控制終端結構示意圖；圖3是本技術的空氣質量檢測模塊框圖；圖4是本技術的溫差控制模塊示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進ー步的說明參見圖1，基于無線技術的智能新風換氣系統，包括智能控制終端1，中繼器(可選)2，調氣閥門3和GPRS模塊4，終端PC機5。智能控制終端I安裝于各個房間內，采用市電供電。各智能終端間通過Zigbee模塊組網互聯，實現每個終端間的互相控制。若兩終端間距離較遠不能通信，則需添加中繼器2進行聯接。智能控制終端I控制調氣閥門3，達到換氣目的。各終端會對室內空氣狀況進行檢測，并以此作為控制換氣量的憑據。GPRS模塊4安裝于Zigbee網絡根節點處的控制終端內。各終端的運行狀態以及運行指令通過GPRS模塊發送至互聯網，并最終接入終端PC機5。用戶可以通過終端PC機5對本系統實行遠程操控。本系統為用戶提供了三種運行模式，分別是智能模式，手動模式和定時模式。當選擇智能模式時，用戶首先需要設定理想溫度T。啟動后，系統自動測量室外溫度T。和室內溫度Ti。當TXTi ITtjXTi或者IXTi且TtjCTi時，智能控制終端開啟調氣閥門進行換氣，直至T=T。時停止系統。若系統配備了空氣質量檢測模塊，則智能控制終端自動檢測室內空氣質量指標，如C02、SO2等，若空氣質量不合格，系統自動進行換氣直至空氣指標合格為止，若各指標合格，則不進行任何動作。當選擇手動模式時，系統完全由用戶自行選擇調氣閥門是否開啟。溫差控制模塊，質量檢測模塊仍進行工作，并將溫度和空氣質量信息顯示在面板上。當選擇定時模式時，系統提供了多種設定方式。可對ー個星期內的任ー時間點進行開機和關機的設定。并且帶有記憶功能，可以保留用戶的使用習慣。參見圖2，智能控制終端包括第一微控制器6，遙控器7，觸摸屏8，Zigbee無線模塊9，空氣質量檢測模塊10 (可裁剪)，溫差控制模塊11和電源12。電源12選用開關電源，直接給第一微控制器6供電，同時電源12通過微控制器6間接給Zigbee無線模塊9，空氣質量檢測模塊10和溫差控制模塊11供電。微控制器6接收空氣質量檢測模塊10的空氣質量信號以及溫差控制模塊11的溫度信號，根據內置程序處理分析后控制新風系統的運行。其中，根據用戶預算，空氣質量檢測模塊10可進行裁剪。Zigbee模塊9負責無線連接各個智能控制終端，使各終端間可以互相控制。觸摸屏8作為人機交互界面，顯示當下室內的溫度，濕度，空氣質量等環境信息。用戶通過觸摸屏8選擇運行模式，設定系統開關時間和手動控制系統啟停。用戶也可用遙控器7對系統進行控制。參見圖3，空氣質量檢測模塊包括第二微控制器13，CO2探測器14，SO2探測器15和濕度探測器16。CO2探測器14，SO2探測器15和濕度探測器16將室內的C02，SO2濃度和空氣濕度傳送至第二微控制器13。第二微控制器13內置空氣舒適度判定程序，若判定室內空氣質量為差，則發送開啟換氣系統信號。參見圖4，所述的溫差控制模塊包括第三微控制器17，室外溫度探測器18，室內溫度探測器19。由于室外溫度探測器18和室內溫度探測器19輸出的信號較弱且為模擬信號，易受干擾，故配備第三微控制器20,將輸出信號轉換為數字量后傳輸給第一微控制器I。本技術的工作過程為用戶 啟動系統，各智能終端觸摸屏亮起并切換到上次關機時的運行模式。Zigbee無線模塊工作，各終端組網互聯。空氣質量檢測模塊，溫差控制模塊對室內環境進行檢測，并將室內空氣狀況在觸摸屏上顯示。用戶可以根據需求切換運行模式。最后根據相應的運行模式，智能終端控制換氣系統是否開啟。所有智能控制終端的信息均可通過GPRS模塊發送至終端PC機，從而達到遠程控制的目的。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于無線技術的智能新風換氣系統，包括智能控制終端，GPRS模塊，調氣閥門和終端PC機，其特征在于：每個智能控制終端控制一個調氣閥門，智能控制終端通過Zigbee模塊組網通信，在Zigbee網絡根節點處設置有GPRS模塊，終端PC機通過GPRS模塊與Zigbee網絡通信，實現遠程控制；所述的智能控制終端包括第一微控制器、空氣質量檢測模塊、溫差控制模塊、Zigbee模塊、遙控器和觸摸屏；空氣質量檢測模塊、溫差控制模塊，Zigbee模塊、遙控器和觸摸屏均與第一微控制器信號連接；所述的空氣質量檢測模塊包括第二微控制器、CO2探測器、SO2探測器和濕度探測器；CO2探測器、SO2探測器和濕度探測器均與第二微控制器信號連接；所述的溫差控制模塊包括第三微控制器、室外溫度探測器和室內溫度探測器；室外溫度探測器和室內溫度探測器均與第三微控制器信號連接。

【技術特征摘要】
1.基于無線技術的智能新風換氣系統，包括智能控制終端，GPRS模塊，調氣閥門和終端PC機，其特征在于 每個智能控制終端控制一個調氣閥門，智能控制終端通過Zigbee模塊組網通信，在Zigbee網絡根節點處設置有GPRS模塊，終端PC機通過GPRS模塊與Zigbee網絡通信，實現遠程控制； 所述的智能控制終端包括第一微控制器、空氣質量檢測模塊、溫差控制模塊、Zigbee模塊、遙控器和觸摸屏；空氣質量檢測模塊、溫差控制模...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱亞萍，楊成忠，黃林，張君，
申請(專利權)人：杭州電子科技大學，
類型：實用新型
國別省市：