一種室內空氣品質淨化方法及系統與流程

2023-05-18 06:19:21

本發明屬於空氣淨化技術領域，涉及一種空氣品質淨化方法，具體是一種室內空氣品質淨化方法及系統。

背景技術：

目前的市面的空氣品質檢測儀只能檢測當下時刻的空氣品質情況，通過空氣品質檢測儀和空氣淨化器實現聯動，如果空氣品質檢測儀檢測到當下空氣品質不好，然後系統會聯動控制空氣淨化器開始工作，這種方法能夠在一定程度上改善空氣品質，但是並沒有從根源上分析空氣品質會變差原因，無法採取其他輔助措施幫助改善空氣品質，需要空氣淨化器進行長時間的工作，工作效率低，使用成本高。

空氣品質變差的根源是有汙染源汙染空氣，汙染源可分為兩種：一種是室內空氣汙染源，比如有人吸菸等，這種汙染源因為在室內，汙染室內空氣的速度快，距離空氣品質檢測儀近，因此空氣品質檢測儀檢測空氣數據時，相鄰的兩個時間點的空氣品質數據波動大，即數據的變化速率大；另一種是室外空氣汙染源，比如pm2.5指數高，這種汙染源在室外，汙染室內空氣的速度慢，距離空氣品質檢測儀遠，因此空氣品質檢測儀檢測空氣數據時，相鄰的兩個時間點的空氣品質數據波動小，即數據的變化速率小，通過室內空氣品質數據變化速率的快慢，可以判斷空氣汙染源位於室內還是室外，本案按由此產生。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種淨化成本低、效率高的室內空氣品質淨化方法及系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種室內空氣品質淨化方法，包括以下步驟：

S1、首先，使用兩臺空氣品質檢測儀分別採集室內空氣品質數據和室外空氣品質數據，並通過無線網絡上傳至空氣品質數據分析平臺；

S2、使用空氣品質數據分析平臺分別對接收的室內空氣品質數據和室外空氣數據進行分析處理，判斷室內空氣品質數據是否符合預設標準；

S3、若室內空氣品質數據中的一項或多項數據超過預設標準的閥值，判斷室內空氣品質數據不符合預設標準，執行步驟S4；若室內空氣品質數據中的所有數據均低於預設標準的閥值，判斷室內空氣品質數據符合預設標準，執行步驟S12；

S4、使用空氣品質數據分析平臺分析預設時間段內室內空氣品質數據變化趨勢，判斷室內空氣品質是變好還是變差；

S5、若室內空氣品質數據中的一項或多項數據呈上升趨勢，判斷室內空氣品質不斷變差，執行步驟S6；若室內空氣品質數據中的的所有數據均呈下降趨勢，判斷室內空氣品質不斷變好，返回步驟S2；

S6、使用空氣品質數據分析平臺計算預設時間段內室內空氣品質數據變化的速度，判斷空氣汙染源的來源；

S7、若室內空氣品質數據變化的速度較快，判斷汙染源來源於室內，執行步驟S8，若室內空氣品質數據變化的速度較慢，判斷汙染源來源於室外，執行步驟S10；

S8、使用空氣品質數據分析平臺對當前的室內空氣品質數據與室外空氣品質數據進行分析比較，判斷是室內空氣品質好還是室外空氣品質好；

S9、若室內空氣品質數據的平均值小於室外空氣品質數據的平均值，判斷室內空氣品質比室外空氣品質好，執行步驟S10；若室內空氣品質數據的平均值大於室外空氣品質數據的平均值，判斷室外空氣品質比室內空氣品質好，執行步驟S11；

S10、關閉窗戶，同時啟動空氣淨化器；

S11、打開窗戶，同時啟動空氣淨化器；

S12、關閉空氣淨化器。

進一步地，所述的空氣品質數據包括甲醛濃度數據、PM2.5濃度數據、TVOC濃度數據以及溫溼度數據。

進一步地，所述空氣品質數據變化的速度指空氣品質數據中呈上升趨勢的一項或多項數據變化的平均值。

一種室內空氣品質淨化系統，包括相互連接的數據採集前端、數據存儲伺服器、空氣品質數據分析平臺、智能終端控制器以及空氣淨化器和智能開窗器；

所述的數據採集前端包括兩臺空氣品質檢測儀，分別用於實時採集室內空氣品質數據和室外空氣品質數據；

數據存儲伺服器，用於存儲空氣品質檢測儀採集到的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據；

所述的空氣品質數據分析平臺用於對接收到的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據進行數據清洗和數據處理，根據經過數據清洗和數據處理的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據進行室內空氣品質分析、室內空氣品質數據變化速度計算以及對室內空氣品質與室外空氣品質的比較分析，輸出控制指令；

所述的智能終端控制器根據接收到控制指令，控制智能開窗器打開或關閉窗戶，控制空氣淨化器啟動或關閉。

進一步地，所述的空氣品質數據分析平臺包括

數據接收模塊，用於接收空氣品質檢測儀採集到的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據；

數據清洗模塊，分別對接收到的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據進行數據清洗；

數據處理模塊，分別對經過數據清洗的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據進行數據處理；

數據分析模塊，用於對經過數據處理的室內空氣品質數據進行分析，與預設標準的閥值進行比較，判斷室內空氣品質數據是否符合預設標準；

若室內空氣品質數據中的一項或多項數據超過預設標準的閥值，判斷空氣品質數據不符合預設標準，此時，對預設時間段內的室內空氣品質數據進行連續比較，得到預設時間段內室內空氣品質數據的變化趨勢，判斷室內空氣品質是變好還是變差；

若室內空氣品質數據中的一項或多項數據呈上升趨勢，判斷室內空氣品質不斷變差，並將結果發送到空氣品質分析算法庫；

若室內空氣品質數據中的的所有數據均呈下降趨勢，判斷室內空氣品質不斷變好，不做任何處理；

若室內空氣品質數據中的所有數據均低於預設標準的閥值，判斷空氣品質數據符合預設標準，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫；

空氣品質分析算法庫，當室內空氣品質不斷變差時，計算預設時間段內室內空氣品質數據變化的速度，並與預設的速度值進行比較；

若室內空氣品質數據變化速度低於預設的速度值，判斷空氣汙染源來源於室外，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫；

若室內空氣品質數據變化速度高於預設的速度值，判斷空氣汙染源來源於室內，此時，計算和比較室內空氣品質數據的平均值和室外空氣品質數據的平均值，判斷是室內空氣品質好還是室外空氣品質好；

若室內空氣品質數據的平均值大於室外空氣品質數據的平均值，判斷室外空氣品質比室內空氣品質好，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫；

若室內空氣品質數據的平均值小於室外空氣品質數據的平均值，判斷室內空氣品質比室外空氣品質好，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫；

以及空氣品質淨化決策庫，根據空氣品質分析算法庫和數據分析模塊的輸出結果，輸出對應的控制指令到智能控制終端；

當空氣品質數據符合預設標準時，輸出關閉空氣淨化器的控制指令；

當空氣品質數據不符合預設標準並且空氣汙染源來源於室外時，輸出關閉窗戶和啟動空氣淨化器的控制指令；

當空氣品質數據不符合預設標準、空氣汙染源來源於室內並且室內空氣品質比室外空氣品質好時，輸出關閉窗戶和啟動空氣淨化器的控制指令；當空氣品質數據不符合預設標準、空氣汙染源來源於室內並且室外空氣品質比室內空氣品質好時，輸出打開窗戶和啟動空氣淨化器的控制指令。

本發明的有益效果：本發明提供的空氣品質淨化方法和系統通過空氣品質檢測儀採集空氣品質數據，判斷空氣品質是否符合標準，當空氣品質不符合標準時，自動啟動空氣淨化器，改善空氣品質；通過計算空氣品質數據變化速度，判斷空氣汙染源是位於室內還是室外，通過比較室內空氣品質和室外空氣品質的好差，控制自動開窗器打開或關閉窗戶，加快空氣淨化的速度，減少空氣淨化器工作時間，提高了空氣淨化的效率，同時降低了空氣淨化成本。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述。

圖1是本發明的方法流程圖。

圖2是本發明的系統示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明提供了一種室內空氣品質淨化方法，其具體步驟如下：

S1、首先，使用兩臺空氣品質檢測儀分別採集室內空氣品質數據和室外空氣品質數據，並通過無線網絡上傳至空氣品質數據分析平臺；其中，空氣品質數據包括甲醛濃度數據、PM2.5濃度數據、TVOC濃度數據以及溫溼度數據。

S2、使用空氣品質數據分析平臺分別對接收的室內空氣品質數據和室外空氣數據進行分析處理，判斷室內空氣品質數據是否符合預設標準；其中，預設標準為《環境空氣品質標準》(GB 3095—2012)。

S3、若室內空氣品質數據中的一項或多項數據超過預設標準的閥值，判斷室內空氣品質數據不符合預設標準，執行步驟S4；若室內空氣品質數據中的所有數據均低於預設標準的閥值，判斷室內空氣品質數據符合預設標準，執行步驟S12。

S4、使用空氣品質數據分析平臺分析預設時間段內室內空氣品質數據變化趨勢，判斷室內空氣品質是變好還是變差；其中，預設時間段為1-3分鐘。

S5、若室內空氣品質數據中的一項或多項數據呈上升趨勢，判斷室內空氣品質不斷變差，執行步驟S6；若室內空氣品質數據中的的所有數據均呈下降趨勢，判斷室內空氣品質不斷變好，返回步驟S2。

S6、使用空氣品質數據分析平臺計算預設時間段內室內空氣品質數據變化的速度，判斷空氣汙染源的來源；其中，空氣品質數據變化的速度指空氣品質數據中呈上升趨勢的一項或多項數據變化的平均值。

S7、若室內空氣品質數據變化的速度較快，判斷汙染源來源於室內，執行步驟S8，若室內空氣品質數據變化的速度較慢，判斷汙染源來源於室外，執行步驟S10。

S8、使用空氣品質數據分析平臺對當前的室內空氣品質數據與室外空氣品質數據進行分析比較，判斷是室內空氣品質好還是室外空氣品質好。

S9、若室內空氣品質數據的平均值小於室外空氣品質數據的平均值，判斷室內空氣品質比室外空氣品質好，執行步驟S10；若室內空氣品質數據的平均值大於室外空氣品質數據的平均值，判斷室外空氣品質比室內空氣品質好，執行步驟S11。

S10、關閉窗戶，同時啟動空氣淨化器。

S11、打開窗戶，同時啟動空氣淨化器。

S12、關閉空氣淨化器。

如圖2所示，一種室內空氣品質淨化系統，包括相互連接的數據採集前端、數據存儲伺服器、空氣品質數據分析平臺、智能終端控制器以及空氣淨化器和智能開窗器。

數據採集前端包括兩臺空氣品質檢測儀，分別用於實時採集室內空氣品質數據和室外空氣品質數據。

數據存儲伺服器，用於存儲空氣品質檢測儀採集到的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據。

空氣品質數據分析平臺包括數據接收模塊、數據清洗模塊、數據處理模塊、數據分析模塊、空氣品質分析算法庫以及空氣品質淨化決策庫。

數據接收模塊，用於接收空氣品質檢測儀採集到的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據。

數據清洗模塊，分別對接收到的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據進行數據清洗，過濾掉不符合要求的髒數據；其中，髒數據包括不完整的數據、格式錯誤的數據以及重複的數據三大類。

數據處理模塊，分別對經過數據清洗的室內空氣品質數據和室外空氣品質數據進行數據處理，從中抽取甲醛濃度數據、PM2.5濃度數據和TVOC濃度數據。

數據分析模塊，用於對經過數據處理的室內空氣品質數據進行分析，與預設標準的閥值進行比較，判斷室內空氣品質數據是否符合預設標準；

若室內空氣品質數據中的一項或多項數據超過預設標準的閥值，判斷空氣品質數據不符合預設標準，此時，對預設時間段內的室內空氣品質數據進行連續比較，得到預設時間段內室內空氣品質數據的變化趨勢，判斷室內空氣品質是變好還是變差；

若室內空氣品質數據中的一項或多項數據呈上升趨勢，判斷室內空氣品質不斷變差，並將結果發送到空氣品質分析算法庫；

若室內空氣品質數據中的的所有數據均呈下降趨勢，判斷室內空氣品質不斷變好，不做任何處理。

若室內空氣品質數據中的所有數據均低於預設標準的閥值，判斷空氣品質數據符合預設標準，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫。

空氣品質分析算法庫，當室內空氣品質不斷變差時，計算預設時間段內室內空氣品質數據變化的速度，並與預設的速度值進行比較；

若室內空氣品質數據變化速度低於預設的速度值，判斷空氣汙染源來源於室外，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫；

若室內空氣品質數據變化速度高於預設的速度值，判斷空氣汙染源來源於室內，此時，計算和比較室內空氣品質數據的平均值和室外空氣品質數據的平均值，判斷是室內空氣品質好還是室外空氣品質好；

若室內空氣品質數據的平均值大於室外空氣品質數據的平均值，判斷室外空氣品質比室內空氣品質好，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫；

若室內空氣品質數據的平均值小於室外空氣品質數據的平均值，判斷室內空氣品質比室外空氣品質好，並將結果發送到空氣品質淨化決策庫。

空氣品質淨化決策庫，根據空氣品質分析算法庫和數據分析模塊的輸出結果，輸出對應的控制指令到智能控制終端。

當空氣品質數據符合預設標準時，輸出關閉空氣淨化器的控制指令；

當空氣品質數據不符合預設標準並且空氣汙染源來源於室外時，輸出關閉窗戶和啟動空氣淨化器的控制指令；

當空氣品質數據不符合預設標準、空氣汙染源來源於室內並且室內空氣品質比室外空氣品質好時，輸出關閉窗戶和啟動空氣淨化器的控制指令；

當空氣品質數據不符合預設標準、空氣汙染源來源於室內並且室外空氣品質比室內空氣品質好時，輸出打開窗戶和啟動空氣淨化器的控制指令。

智能終端控制器，根據接收到控制指令，控制智能開窗器打開或關閉窗戶，控制空氣淨化器啟動或關閉。

本發明提供的空氣品質淨化方法和系統通過空氣品質檢測儀採集空氣品質數據，判斷空氣品質是否符合標準，當空氣品質不符合標準時，自動啟動空氣淨化器，改善空氣品質；通過計算空氣品質數據變化速度，判斷空氣汙染源是位於室內還是室外，通過比較室內空氣品質和室外空氣品質的好差，控制自動開窗器打開或關閉窗戶，加快空氣淨化的速度，減少空氣淨化器工作時間，提高了空氣淨化的效率，同時降低了空氣淨化成本。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元、模塊分別描述。當然，在實施本申請時可以把各單元、模塊的功能在同一個或多個軟體和/或硬體中實現。

通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本申請的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本申請各個實施方式或者實施方式的某些部分所述的方法。

以上所描述的裝置實施方式僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施方式方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。

本申請可用於眾多通用或專用的計算系統環境或配置中。例如：個人計算機、伺服器計算機、手持設備或可攜式設備、平板型設備、多處理器系統、基於微處理器的系統、置頂盒、可編程的消費電子設備、網絡PC、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統或設備的分布式計算環境等等。

本申請可以在由計算機執行的計算機可執行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組件、數據結構等等。也可以在分布式計算環境中實踐本申請，在這些分布式計算環境中，由通過通信網絡而被連接的遠程處理設備來執行任務。在分布式計算環境中，程序模塊可以位於包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「示例」、「具體示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上內容僅僅是對本發明結構所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離發明的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。