室內空氣品質管理系統的製作方法

2024-03-03 04:28:15

專利名稱：室內空氣品質管理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種室內空氣品質管理系統，尤其涉及一種利用通信網絡的室內
空氣品質管理系統。
背景技術：
我們所處的時代正面臨室內環境發生重大變化，現代化密封樓宇中空調及送風系統的普遍使用、密集人員集中辦公，不可避免地造成致病菌落汙染，帶來流行疾病的交叉傳染；裝修裝飾材料及家具長期緩慢釋放有害甲醛、苯等化學物質，對室內人員造成隱形健康傷害。室內空氣汙染往往造成工作效率低下、社會和經濟效益損失。 基於此，空氣淨化器逐漸走進了人們的生活，但是，目前的空氣淨化器都是獨立設置、獨立工作的，一般用於小環境或獨立的房間或空間，大多採用過濾方式淨化空氣，有些採用內置紫外燈等方式。 原有的室內空氣淨化機及其他相關技術和方法自身存在著缺陷，例如產品單一，無法分組，小環境循環，無法做到全面控制，運行不能根據具體環境情況進行設計，只能隨機購買，這就決定了他們無法適用於日益面臨室內空氣汙染問題的公共場所及生活居家；同時也呼喚適用於大空間密集人員環境、更強更靈活的空氣汙染控制及淨化方法。[0005]
實用新型內容鑑於上述現有技術存在的技術問題，本實用新型引進了空氣品質管理的概念，其目的在於提供一種室內空氣品質管理系統，其能夠針對局部小環境空氣品質的管理需要根據不同的空間使用方式同時或同步進行空氣淨化處理。 本實用新型所涉及的室內空氣品質管理系統，包括多個終端淨化單元，終端淨化單元用於對物理空間的空氣進行淨化；以及系統控制中心，通過通信網絡與終端淨化單元連接，並對各個終端淨化單元進行實時分組監控。 在上述的室內空氣品質管理系統中，系統控制中心包括中心處理器、存儲卡、日曆時鐘模塊、中心識別碼設置模塊、輸入模塊、顯示模塊和中心通信模塊，存儲卡、日曆時鐘模塊、中心識別碼設置模塊、輸入模塊和顯示模塊與中心處理器進行交互，受中心處理器的控制，其中，存儲卡存儲有根據環境情況制定的工作程式，中心處理器解析工作程式，將工作程式轉換為工作指令，並將工作指令通過通信網絡發送給終端淨化單元；日曆時鐘模塊，用於設置和顯示時間信息；中心識別碼設置模塊，用於識別多個終端淨化單元的任一個；輸入模塊用於控制、查詢、設置下屬的終端淨化單元的工作狀態；顯示模塊用於顯示下屬各單元的工作信息和控制信息；以及中心通信模塊，與通信網絡連接。 在上述的室內空氣品質管理系統中，終端淨化單元包括單元處理器，通過通信網絡與系統控制中心進行交互；智能傳感器，感應物理空間的環境，並受單元處理器的控制；地址設置模塊，用於對中心識別碼設置模塊的地址進行設置，並受單元處理器的控制；模式選擇模塊，根據輸入模塊的輸入，對工作模式或控制模式進行選擇；以及執行繼電器，按照接收到的工作指令，執行空氣的淨化處理。
4[0010] 在上述的室內空氣品質管理系統中，中心通信模塊包括電力線通信載波模塊和RS485有線埠，通信網絡是電力線或RS485。 在上述的室內空氣品質管理系統中，根據客戶實際需要在外設的計算機上編輯工作程式，完成後寫入存儲卡，存儲卡是SD卡或CF卡。 在上述的室內空氣品質管理系統中，智能傳感器包括光敏傳感器，感知光線的變化，區分晝夜；以及人體傳感器，利用紅外線探測儀感知環境中人群的變化，調節終端淨化單元的工作強度。 在上述的室內空氣品質管理系統中，中心處理器和單元處理器是RISC高速單片機。 在上述的室內空氣品質管理系統中，終端淨化單元的工作模式包括中心工作模式和單機工作模式，終端淨化單元還包括中心/單機工作模式選擇模塊，在中心工作模式下，終端淨化單元按照系統控制中心的工作指令運行；在單機工作模式下，終端淨化單元通過設置開關以自設的程式運行。 在上述的室內空氣品質管理系統中，通過工作程式定製各個終端淨化單元的工作參數，工作參數包括開/關時刻、工作時間、工作強度。 在上述的室內空氣品質管理系統中，終端淨化單元內置有環境空氣品質檢測、分析設備，環境空氣品質檢測、分析設備與單元處理器進行交互，用於環境中的空氣品質進行檢測、分析。 本實用新型克服了以前獨立式產品在空氣淨化方面存在的弊端，最大地發揮獨立產品處理能力，改善現有室內空氣治理領域普遍存在的低能、低效的狀況。[0018] 本實用新型的有益效果[0019] 1、控制中心統一管理 引進了空氣品質管理的概念，對局部小環境空氣品質的管理需要根據不同的空間使用方式同時或同步進行處理，因此形成了一個系統控制中心(管理中心)+多個空氣淨化單元的結構方式。 系統控制中心裝備高性能處理硬體和可升級管理軟體系統。為實現可靠的通信傳輸性能，中心具備一個電力線載波通信模塊，利用現有的電力網絡實現雙向數據傳輸。考慮民用電力線路的複雜性，中心通信埠採用了冗餘設計，另設一個RS485有線埠 ，對傳輸線路很長或幹擾較大的環境同樣可以保證有效傳輸。[0022] 2、網絡連接，協同工作 由於使用了網絡連接方式，使每個空氣處理單元不再是一個獨立的個體，而成為系統的一員。通過網絡可以完成查詢單元工作狀態在線情況、運行狀態、參數設置、故障狀態；淨化單元靈活分組；定製每個淨化單元的工作參數，如開/關時刻、工作時間、工作強度；晝/夜傳感器，可以感知光線的變化，使系統工作更貼近人性化；紅外探測儀使網絡感知環境中人群的變化，可以調節處理單元的工作強度，發揮系統高效、節能的優勢。[0024] 3、有序、全面地對整個環境中的空氣品質進行監控、處理 使用網絡管理模式，對環境的全面監測成為可能根據環境中汙染物的變化，實時調整系統處理能力，如增加處理單元的工作強度、改變分組區域處理單元的工作狀態等。[0026] 系統可以內置各種環境空氣品質監測、分析設備，而成為網絡的一部分，提高系統的智能化程度。 4、系統工程，全面設計 作為系統工程的重要一環，在構建系統之前需要進行必要的設計。[0029] 現場勘查，了解環境狀況、客戶需求等。 制定系統方案不同環境區域或不同汙染程度都需要使用不同的處理方案。[0031] 根據方案定製軟硬體設備，如控制中心、系統控制方案、工作(處理)模式、通信方式、淨化單元種類、數量等。 根據現場情況制定工程施工方案和計劃，對個別情況還需要定製特殊的輔助安裝設備。 根據環境需要，對汙染嚴重的區域實施預處理。[0034] 5、網絡的可擴展性 可以適應不斷擴展的環境空間、不斷深化的處理需求、不斷的淨化單元升級換代、各種新型處理技術的引進。 網絡使用開放性的拓撲結構，根據需要可以將現存的環境淨化設備，如新風、加溫、除溼或空調等納入系統的管理，從而形成一個整體的環境監控網絡。 根據本實用新型的室內空氣品質管理系統，可以應用於人員密集的大空間/多分隔的室內環境，實時分解和清除汙染室內空氣的有害物質，消除健康傷害隱患，預防由於室內空氣汙染而造成的疾病傳播。

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定，其中 圖1是本實用新型的室內空氣品質管理系統的一實施例的網絡拓撲結構圖； 圖2是本實用新型實施例的終端淨化單元的原理框圖； 圖3是本實用新型實施例的系統控制中心的原理框圖；以及 圖4是本實用新型的室內空氣管理系統安裝實例的網絡結構示意圖。
具體實施方式圖1是本實用新型的室內空氣品質管理系統的一實施例的網絡拓撲結構圖。如圖1所示，本實用新型的室內空氣品質管理系統1000包括一個系統控制中心200和多個終端淨化單元1、2、3、4……、n。可以通過可靠的通信網絡，將系統控制中心200和各個終端淨化單元1、2、3、4……、n連接在一起，關於通信網絡，現有適用的網絡均可，例如是電力線或RS485等。 圖2是本實用新型實施例的系統控制中心的原理框圖。如圖2所示，系統控制中心200包括中心處理器210、存儲卡220、日曆時鐘模塊230、中心識別碼設置模塊240、輸入模塊250、顯示模塊260和中心通信模塊270，其中，存儲卡220、日曆時鐘模塊230、中心識別碼設置模塊240、輸入模塊250、顯示模塊260和中心通信模塊270與中心處理器210進行交互，受中心處理器210的控制，其中，存儲卡220存儲有根據環境情況制定的工作程式，中心處理器210解析工作程式，將工作程式轉換為工作指令，並將工作指令通過通信網絡發送給終端淨化單元1、2、3、4……、n ;日曆時鐘模塊230用於設置和顯示時間信息；中心識別碼設置模塊240用於識別多個終端淨化單元的任一個；輸入模塊250用於控制、查詢、設置下屬的終端淨化單元的工作狀態；顯示模塊260用於顯示下屬各單元的工作信息和控制信息；中心通信模塊270與通信網絡連接。 其中，中心通信模塊270包括電力線通信載波模塊和RS485有線埠 。顯示模塊260優選是240 X 128液晶顯示。 此外，在該室內空氣品質管理系統中，根據客戶實際需要在外設的計算機上編輯工作程式，完成後寫入存儲卡220，存儲卡220優選是SD卡或CF卡。優選存儲卡220的內存是1G。 圖3是本實用新型實施例的終端淨化單元的原理框圖。如圖3所示，終端淨化單元100包括單元處理器110，通過通信網絡與系統控制中心200進行交互；智能傳感器，感應物理空間的環境，並受單元處理器的控制；地址設置模塊140，用於對中心識別碼設置模塊的地址進行設置，並受單元處理器110的控制；模式選擇模塊150，根據輸入模塊的輸入，對工作模式或控制模式進行選擇；以及執行繼電器160，按照接收到的工作指令，執行空氣的淨化處理。 其中，智能傳感器包括光敏傳感器120和人體傳感器130，光敏傳感器120感知光線的變化，區分晝夜；人體傳感器130利用紅外線探測儀感知環境中人群的變化，調節終端淨化單元的工作強度。 在上述的室內空氣品質管理系統IOOO中，中心處理器110和單元處理器210優選使用RISC高速單片機。 在上述的室內空氣品質管理系統中，終端淨化單元的工作模式包括中心工作模式和單機工作模式，終端淨化單元還包括中心/單機工作模式選擇模塊，在單機工作模式下，終端淨化單元通過設置開關以自設的程式運行；在中心工作模式下，終端淨化單元按照系統控制中心的工作指令運行。 此外，終端淨化單元還可以包括智能/鎖定選項模塊、單元地址碼模塊和PLC/485轉換模塊。 在上述的室內空氣品質管理系統中，通過工作程式定製各個終端淨化單元的工作參數，工作參數包括開/關時刻、工作時間、工作強度。 在上述的室內空氣品質管理系統中，終端淨化單元內置有環境空氣品質檢測、分析設備，環境空氣品質檢測、分析設備與單元處理器進行交互，用於環境中的空氣品質進行檢測、分析。 具體地，系統控制中心200通過高性能處理器，例如是RISC高速單片機，可解析由SD卡輸入的工作程式(工作程式都是根據客戶實際需要編輯的，可以根據情況進行更改或更新)，並將工作程式轉換為工作指令，通過PLC或485接口向下屬各單元(空氣處理器)傳送，下屬的終端淨化單元1、2、3、4……、n按照中心指令有序工作，按各種需要實施不同工作程式使每周各工作日都按統一制定的空氣處理方法來實現對空氣品質的改善、提高、維持，從而實現有效管理。[0055] 此外，系統控制中心200可以根據情況對各個物理空間中的終端淨化單元進行分 組控制，實施不同的淨化方案包括淨化時機、淨化強度、持續時間等。 例如，通過對室內環境的勘察及必要的室內空氣品質指標檢測，確定室內空氣品 質狀況及室內環境使用過程中影響室內空氣品質的因素及其發生規律，針對性的設計適應 該室內環境的ICS系統(室內空氣品質管理系統)。 圖4是本實用新型的室內空氣管理系統安裝實例的網絡結構示意圖。多個終端淨 化單元根據室內空氣品質管理系統的設計，安裝在合理的位置，對所處空間進行有效的淨 化、處理，優選具有多個，分別為不同種類，或者若干臺為相同種類。 系統控制中心對全系統所有終端淨化單元進行監控，是可編程的，協調和指揮這
些終端淨化單元工作。而且，為系統專門設計的系統管理軟體可以通過PLC通訊技術實現
終端淨化單元和系統控制中心等構成ICS系統成分的物理組網結構，同時系統管理軟體又
可在個人電腦平臺上支持編制ICS系統的運行模式控制程序，並在系統控制中心上運行後
實現對各個ICS系統網絡內的終端淨化單元的工作時間及工作方式進行控制。 根據本實用新型，可以通過穩定、可靠的通信網絡實現完善的、有效的、可定製的
空氣淨化系統工作模式。 本實用新型針對室內空氣汙染問題"長期和反覆"、"複雜和多樣"、"累積和爆發" 的特點，ICS系統採用多種汙染控制及淨化技術及其處理單元在不同室內區域組成空氣品 質控制系統網絡，通過集中控制分區管理，ICS系統網絡將在大空間、多分割的人員密集場 所對室內空氣品質進行長期的實時控制，達到如下三方面的主要目的 l)IAQ管理的全面性 室內環境的物理狀況和人員活動，決定了室內空氣汙染源的多樣性、複雜性；ICS 系統可以對大空間及多分隔室內環境針對性處理和控制，在各個區域對涉及影響空氣品質 的方方面面做出有效處理。如裝修材料和家具中揮發的化學汙染成分多達數百種，空調及 送風系統會產生致病菌種類也多達200種，人類自身的活動及新陳代謝就排除的空氣汙染 物多達300多種。 2)長期的管理 室內空氣受到汙染是一個長期行為，要保證室內空氣品質，就必需實現對室內空 氣的長期有效管理；ICS系統可以長期自動運行，亦可根據室內空氣汙染發生規律、人員活 動、室內空間結構變化及季節變化等因素，及時調整系統運行，實現各類室內環境中IAQ的 長期管理。 3)有效的控制 空氣傳播疾病往往是致病菌落累積到一定程度而在人員密集場所突然爆發，如 SARS ;因此，ICS系統在室內空氣品質管理另一個重要方面是對室內環境中空氣汙染物進 行實時的分解和清除。ICS系統的運行程序可以實時的抑制空氣菌落，在疾病傳播開始之前 就能有效地控制和預防。 室內空氣品質管理系統(ICS)革命性地將"目標、組織、控制"的管理理念引入室 內空氣汙染控制及淨化，綜合應用國際先進空氣淨化及汙染控制技術；模塊化處理單元、零 布線組網方式構成室內空氣品質管理系統的硬體網絡；通過IAQ-A軟體實現分區域管理、 中央集中控制，能夠適應於不同室內環境和人流特點，徹底解決複雜而持續的室內空氣汙
8染，預防因致病菌落及人員傳播的流行疾病突然爆發，消除室內空氣汙染對人員的隱形健 康傷害威脅。 如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離 本實用新型的實用新型點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易 見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種室內空氣品質管理系統，其特徵在於，包括多個終端淨化單元，所述終端淨化單元用於分組對物理空間的空氣進行淨化；以及系統控制中心，通過通信網絡與所述終端淨化單元連接，並對各個所述終端淨化單元進行實時監控。
2. 根據權利要求1所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，所述系統控制中心包括中心處理器、存儲卡、日曆時鐘模塊、中心識別碼設置模塊、輸入模塊、顯示模塊和中心通信模塊，所述存儲卡、所述日曆時鐘模塊、所述中心識別碼設置模塊、所述輸入模塊和所述顯示模塊與所述中心處理器進行交互，受所述中心處理器的控制，其中，所述存儲卡存儲有根據環境情況制定的工作程式，所述中心處理器解析所述工作程式，將所述工作程式轉換為工作指令，並將所述工作指令通過所述通信網絡發送給所述終端淨化單元；所述日曆時鐘模塊，用於設置和顯示時間信息；所述中心識別碼設置模塊，用於識別多個所述終端淨化單元的任一個；所述輸入模塊用於控制、查詢、設置下屬的所述終端淨化單元的工作狀態；所述顯示模塊用於顯示下屬各單元的工作信息和控制信息；以及中心通信模塊，與所述通信網絡連接。
3. 根據權利要求2所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，所述終端淨化單元包括單元處理器，通過所述通信網絡與所述系統控制中心進行交互；智能傳感器，感應所述物理空間的環境，並受所述單元處理器的控制；地址設置模塊，用於對所述中心識別碼設置模塊的地址進行設置，並受所述單元處理器的控制；模式選擇模塊，根據所述輸入模塊的輸入，對工作模式或控制模式進行選擇；以及執行繼電器，按照接收到的所述工作指令，執行空氣的淨化處理。
4. 根據權利要求2所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，所述中心通信模塊包括電力線通信載波模塊和RS485有線埠，所述通信網絡是電力線或RS485。
5. 根據權利要求2所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，根據客戶實際需要在外設的計算機上編輯所述工作程式，完成後寫入所述存儲卡，所述存儲卡是SD卡或CF卡。
6. 根據權利要求3所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，所述智能傳感器包括光敏傳感器，感知光線的變化，區分晝夜；以及人體傳感器，利用紅外線探測儀感知環境中人群的變化，調節所述終端淨化單元的工作強度。
7. 根據權利要求3所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，所述中心處理器和所述單元處理器是RISC高速單片機。
8. 根據權利要求3所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，所述終端淨化單元的所述工作模式包括中心工作模式和單機工作模式，所述終端淨化單元還包括中心/單機工作模式選擇模塊，在所述中心工作模式下，所述終端淨化單元按照所述系統控制中心的所述工作指令運行；在所述單機工作模式下，所述終端淨化單元通過設置開關以自設的程式運行。
9. 根據權利要求5所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，通過所述工作程式定製各個所述終端淨化單元的工作參數，所述工作參數包括開/關時刻、工作時間、工作強度。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的室內空氣品質管理系統，其特徵在於，所述終端淨化單元內置有環境空氣品質檢測、分析設備，所述環境空氣品質檢測、分析設備與所述單元處理器進行交互，用於環境中的空氣品質進行檢測、分析。
專利摘要本實用新型公開了一種室內空氣品質管理系統，該系統包括多個終端淨化單元和系統控制中心，終端淨化單元用於對物理空間的空氣進行淨化；系統控制中心，通過通信網絡與所述終端淨化單元連接，並對各個所述終端淨化單元進行實時分組監控。根據本實用新型，克服了以前獨立式產品在空氣淨化方面存在的弊端，最大地發揮獨立產品處理能力，改善現有室內空氣治理領域普遍存在的低能、低效的狀況，能夠針對局部小環境空氣品質的管理需要根據不同的空間使用方式同時或同步進行空氣淨化處理。
文檔編號G05B19/418GK201503552SQ20092010752
公開日2010年6月9日 申請日期2009年4月23日 優先權日2009年4月23日
發明者郭鵬 申請人:郭鵬