一种新风机的智能控制方法与流程

文档序号：12354893阅读：473来源：国知局

本发明涉及新风系统，更具体的说，尤其是一种能够实现人工智能进风和排风的新风机的智能控制方法。

背景技术：

近年来，国家提倡节能环保的生活环境、提供人民生活质量，推进建筑业“节能减排”，并且随着现代化建筑密闭性越来越高，以及PM2.5的日渐引起大家的关注。目前，市面上有关空气净化的设备越来越多，但是很多都是只是单纯的室内净化，却不能将室外的空气输入到室内。同时，现在单出口的新风机，在进风口、出风口处均需要通过过滤装置。而且，现在市场上新风机的出风系统需要人工开启或关闭，不能实现自动控制启动或关闭，而且耗能大，使用成本高，不方便使用者使用。

中国专利文献中，公开号CN105716193A、名称是一种家用新风设备智能控制方法（参见该申请说明书具体实施方式部分），公开了一种家用新风设备智能控制方法，它包括24小时时间段模式设置、环境信息采集、信息控制处理、负载控制输出和其他；它能利用通用单片机资源，通过软件算法的逻辑判断，对每天24小时的合理规划，调整控制各个时间段的空气质量，提高了新风设备利用效率，带给人们舒适健康空气坏境的目的。该新风设备只能通过室内环境分数来控制进风风机风速，控制新风设备除尘，但是无法实现人工智能进风和排风，不能将室内的空气排到室外，也无法根据室内空气质量情况自动调节风机风速；当室内温度过低时，也不能将从室外排进的新风进行智能加热；此外，该新风设备也不具备滤网脏度检测功能，当新风设备堵塞时不能及时发现问题，从而严重影响滤网的使用寿命。

因此，为了解决现有技术中存在的问题，研究一种能够实现人工智能进风和排风的新风机的智能控制方法已经成为一项重要任务。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种新风机的智能控制方法，目的是通过传感器采集室内各个空气质量浓度，实现人工智能控制新风机进风或排风，并根据各个空气质量浓度值自动调节风机风速，使用方便；同时，当室内温度过低时，还能将从室外排进的新风进行智能加热，满足室内温度的需求；此外，本发明还具有滤网脏度检测功能，可以及时发现滤网堵塞问题，提高滤网使用寿命，节约成本。

本发明的技术方案为：

一种新风机的智能控制方法，包括；

1）、开机启动新风机，新风机会自动进行60秒的滤网脏度检测；当处于晚上21点到凌晨7点时，新风机进入睡眠模式；当处于凌晨7点到晚上21点时，新风机进入非睡眠模式；在非睡眠模式下，新风机每累计上电26小时就会进行一次滤网脏度检测，每次检测时间均为60秒；如果新风机在非睡眠模式下累计M小时后进入睡眠模式T_O小时，且M+T_O=26，M、T_O均为整数，那么进入睡眠模式的累计时间T_O会自动清零即T_O=0，直到新风机又重新进入非睡眠模式，进入非睡眠模式后，之前进入睡眠模式的累计时间T_O就会从0开始重新累计，当M+T_O=26时，新风机开始进行滤网检测；如果光敏电阻检测光照为黑暗时，T_O置0；若一直保持有光照，T_O开始计时，一直到T_O=26-M；由于滤网检测的风速要为10档，为了保证用户睡眠质量，在睡眠模式下是不进行滤网检测的，但开机启动时除外；

2）、通过传感器采集室内各个空气质量浓度值以及温度和湿度值；

3）、根据采集到的各个空气质量浓度值来控制新风机进风或排风，并计算新风机的风速从而对风向风速进行控制；

在非睡眠模式下，新风机的风速为根据采集到的各个空气质量浓度值计算出的新风机的风速；设计算出的新风机风速为S档，S为整数，且；

在睡眠模式下，根据采集到的各个空气质量浓度值计算出的新风机的风速再进一步计算睡眠模式下的新风机的风速；设睡眠模式下新风机的风速为W档， W为整数，则睡眠模式下新风机的风速为W=S/3+1档；睡眠模式下新风机的风速最大为4档；

4）、根据机壳出风口采集到的温度值判断是否加热，并计算新风机的加热档位从而对加热档位进行控制；

5）、根据采集到的各个空气质量浓度值以及光线强度判断是否通过蜂鸣器进行报警。

所述各个空气质量浓度值包括甲醛浓度值、二氧化碳浓度值、一氧化碳浓度值和PM2.5浓度值；通过新风机二氧化碳传感器模块连接二氧化碳检测电路得到相关数字信号，通过串口采集获得相关的二氧化碳检测数据作为采集到的二氧化碳浓度值；通过新风机PM2.5传感器模块连接PM2.5检测电路，将串口采集得到的PM2.5浓度值经过软件滤波处理，取平均采样值作为采集到的PM2.5浓度值；室内一氧化碳获取，通过一氧化碳模块连接一氧化碳检测电路得到电压信号，该电压信号进行AD转换，并进行滤波处理，配合一氧化碳传感器模块的信号控制端口获得一氧化碳浓度值；室内甲醛获取，通过甲醛检测电路得到的电压信号，该电压信号进行AD转换，并进行滤波处理，配合甲醛传感器模块的信号控制端口获得甲醛浓度值。

根据采集到的各个空气质量浓度值来控制新风机进风或排风的方法具体包括：

检测甲醛、二氧化碳、一氧化碳、PM2.5浓度值是否超标；

若甲醛、一氧化碳浓度值超标，且二氧化碳浓度值不超标，分别计算并比较甲醛和一氧化碳浓度值所对应的新风机风速，从而根据两者中的高档位风速控制新风机进风；

若甲醛、一氧化碳浓度值超标，且二氧化碳浓度值也超标，分别计算并比较甲醛、一氧化碳和二氧化碳浓度值所对应的新风机风速，从而根据三者中的高档位风速控制新风机进风；

若甲醛、一氧化碳浓度值不超标，二氧化碳浓度值超标，PM2.5浓度值同时超标，分别计算并比较二氧化碳和PM2.5浓度值所对应的新风机风速，当二氧化碳浓度值所对应的新风机风速档位小于PM2.5浓度值所对应的新风机风速档位时，此时按照PM2.5浓度值所对应的新风机风速来控制新风机排风；当二氧化碳浓度值所对应的新风机风速档位大于PM2.5浓度值所对应的新风机风速档位时，此时按照二氧化碳浓度值所对应的新风机风速来控制新风机进风；

若甲醛、一氧化碳浓度值不超标，二氧化碳浓度值不超标，PM2.5浓度值超标，根据PM2.5浓度值计算新风机的风速，并按照PM2.5浓度值所对应的新风机风速来控制新风机排风；若PM2.5浓度值改变，则根据PM2.5浓度值改变前后的最大风速，保持排风5分钟。

在非睡眠模式下，计算新风机风速的方法具体包括：

当二氧化碳浓度值超标时，若二氧化碳浓度值低于500ppm时，设定新风机的风速为 “0”档，之后二氧化碳浓度值每增加150ppm，风速增加1档；当二氧化碳浓度值达到1850ppm以上时，设定风速为最大风速，最大风速为“10”档；当二氧化碳浓度值下降时，低于标准档位浓度值50ppm时，风速档位才会减小到相应标准档位；

当一氧化碳浓度值超标时，若一氧化碳浓度值低于150ppm时，设定新风机风速为 “0”档，之后一氧化碳浓度值每增加15ppm，风速增加1档；当一氧化碳浓度值达到285ppm以上时，设定风速为最大风速，最大风速为“10”档；当一氧化碳浓度值下降时，低于标准档位浓度值5ppm时，风速档位才会减小到相应标准档位；

当甲醛浓度值超标时，若甲醛浓度值低于30ug/m³时，设定新风机风速为 “0”档，之后甲醛浓度值每增加10ug/m³，风速增加1档；当甲醛浓度值达到120ug/m³以上时，设定风速为最大风速，最大风速为“10”档；当甲醛浓度值下降时，低于标准档位浓度值5ug/m³时，风速档位才会减小到相应标准档位；

当PM2.5浓度值超标时，若PM2.5浓度值低于100ug/m³时，设定新风机风速为 “0”档，之后PM2.5浓度值每增加15ug/m³，风速增加1档；当PM2.5浓度值达到235ug/m³以上时，设定风速为最大风速，最大风速为“10”档；当PM2.5浓度值下降时，低于标准档位浓度值5ug/m³时，风速档位才会减小到相应标准档位。

当新风机加热功能手动开启后，新风机为进风状态且机壳出风口温度低于300℃，则新风机风速不为“0”档；再根据采集到的温度值判断是否加热，并计算新风机的加热档位从而对加热档位进行控制；

若室内温度值低于12℃，设定新风机2档加热；若室内温高于12℃低于16℃，设定新风机1档加热；若室温高于16℃，不加热。

根据采集到的各个空气质量浓度值以及光线强度判断是否通过蜂鸣器进行报警的方法具体包括：

检测报警功能是否开启；

如果报警功能开启，则进一步判断一氧化碳浓度值是否超过报警预设值；

如果一氧化碳浓度值超过报警预设值，则打开第一蜂鸣器进行报警，并进一步检测光照强度是否处于较亮状态，若光线较强，则进一步打开第二蜂鸣器进行报警；

当一氧化碳浓度值低于报警预设值时关闭第一蜂鸣器，当光线较弱时，关闭第二蜂鸣器，报警停止。

在睡眠模式下，当一氧化碳浓度值超过报警预设值时，睡眠模式下新风机的风速会自动变为根据一氧化碳浓度值计算出的新风机的风速。

滤网脏度检测的方法具体包括：

滤网脏度检测时，新风机自动变为10档进风；在10档进风的条件下，用特定的ADC通道采集新风机风扇的电压值，设置采样周期，进行AD转换，求出采集30次的平均电压值，得到新的AD转换值，并进行软件放大1000倍，得出AD放大值V_N；

检测20s之后，采集新风机风扇电压，并计算检测反馈电压，得到滤网脏度百分比；为了确保风扇处于转动状态，检测20s之后，开始采集新风机风扇电压，并计算出V_N，得到滤网脏度百分比；

滤网脏度百分比200ms一次，每次相加求和，直到60s结束；

60s之后停止检测，计算滤网脏度，滤网脏度=得到的滤网脏度百分比总和/相加的次数；

根据得出的滤网脏度判断是否更换滤网；若滤网脏度大于等于90%，则需要更换滤网，更换滤网后会重新开始检测计算；若滤网脏度小于90%，则距离上次滤网检测26小时后进行下一次滤网检测；

如果滤网脏度太大，那么根据传感器进行排风或进风改善空气质量的效果就会不理想，就会危害健康，尤其是一氧化碳超标时不能及时大量的进风，更加危险。

当处于凌晨7点到晚上21点时，如果周围环境较暗，且一直保持光线较暗5分钟后，则新风机的显示屏会自动熄灭进入睡眠模式；如果光线变亮，则新风机会重新进入非睡眠模式；当处于晚上21点到次日凌晨7点时，如果没有按键操作，5分钟后新风机的显示屏会自动熄灭。

本发明的有益效果为：

本发明通过传感器采集室内各个空气质量浓度，实现人工智能控制新风机进风或排风，并根据各个空气质量浓度值自动调节风机风速，使用方便；同时，当室内温度过低时，还能将从室外排进的新风进行智能加热，满足室内温度的需求；此外，本发明还具有滤网脏度检测功能，可以及时发现滤网堵塞问题，提高滤网使用寿命，节约成本。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例而已，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明新风机的智能控制方法原理框图；

图2为本发明智能加热控制流程图；

图3为本发明智能报警控制流程图；

图4为本发明滤网脏度检测方法流程框图。

具体实施方案

下面给出本发明的优选实例，对本发明做进一步说明，并不是对本发明的限定。

如附图1-4所示，本发明涉及一种新风机的智能控制方法，包括；

1）、开机启动新风机，新风机会自动进行60秒的滤网脏度检测；当处于晚上21点到凌晨7点时，新风机进入睡眠模式；当处于凌晨7点到晚上21点时，新风机进入非睡眠模式；在非睡眠模式下，新风机每累计上电26小时就会进行一次滤网脏度检测，每次检测时间均为60秒；

滤网脏度检测时，新风机自动变为10档进风；

检测20s之后，采集新风机风扇电压，并计算检测反馈电压，得到滤网脏度百分比；

滤网脏度百分比200ms一次，每次相加求和，直到60s结束；

60s之后停止检测，计算滤网脏度，滤网脏度=得到的滤网脏度百分比总和/相加的次数；

根据得出的滤网脏度判断是否更换滤网；若滤网脏度大于等于90%，则需要更换滤网；若滤网脏度小于90%，则距离上次滤网检测26小时后进行下一次滤网检测。

2）、通过传感器采集室内各个空气质量浓度值以及温度和湿度值；所述各个空气质量浓度值包括甲醛浓度值、二氧化碳浓度值、一氧化碳浓度值和PM2.5浓度值；

通过新风机二氧化碳传感器模块连接二氧化碳检测电路得到相关数字信号，通过串口采集获得相关的二氧化碳检测数据作为采集到的二氧化碳浓度值；通过新风机PM2.5传感器模块连接PM2.5检测电路，将串口采集得到的PM2.5浓度值经过软件滤波处理，取平均采样值作为采集到的PM2.5浓度值；室内一氧化碳获取，通过一氧化碳模块连接一氧化碳检测电路得到电压信号，该电压信号进行AD转换，并进行滤波处理，配合一氧化碳传感器模块的信号控制端口获得一氧化碳浓度值；室内甲醛获取，通过甲醛检测电路得到的电压信号，该电压信号进行AD转换，并进行滤波处理，配合甲醛传感器模块的信号控制端口获得甲醛浓度值。

3）、根据采集到的各个空气质量浓度值来控制新风机进风或排风，并计算新风机的风速从而对风向风速进行控制；

根据采集到的各个空气质量浓度值来控制新风机进风或排风的方法具体包括：

检测甲醛、二氧化碳、一氧化碳、PM2.5浓度值是否超标；

若甲醛、一氧化碳浓度值不超标，二氧化碳浓度值不超标，PM2.5浓度值超标，根据PM2.5浓度值计算新风机的风速，并按照PM2.5浓度值所对应的新风机风速来控制新风机排风；若PM2.5浓度值改变，则根据PM2.5浓度值改变前后的最大风速，保持排风5分钟；

在非睡眠模式下，新风机的风速为根据采集到的各个空气质量浓度值计算出的新风机的风速；设计算出的新风机风速为S档，S为整数，且；

在非睡眠模式下，计算新风机风速的方法具体包括：

当PM2.5浓度值超标时，若PM2.5浓度值低于100ug/m³时，设定新风机风速为 “0”档，之后PM2.5浓度值每增加15ug/m³，风速增加1档；当PM2.5浓度值达到235ug/m³以上时，设定风速为最大风速，最大风速为“10”档，当PM2.5浓度值下降时，低于标准档位浓度值5ug/m³时，风速档位才会减小到相应标准档位。

在睡眠模式下，根据采集到的各个空气质量浓度值计算出的新风机的风速再进一步计算睡眠模式下的新风机的风速；设睡眠模式下新风机的风速为W档， W为整数，则睡眠模式下新风机的风速为W=S/3+1档。