一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统及控制方法与流程

本发明属于机电一体化系统设计技术领域，具体来讲是涉及一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统及控制方法。

背景技术：

随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量和健康的要求愈来愈高。空气加湿器就是这样慢慢的走进全球的很多家庭当中，成为干燥地区家庭不可缺少的一种小型家电产品。空气加湿器在我国仍属于新兴产物，据相关部门统计，我国加湿器产品的人均占有率远远低于美国、韩国、日本等发达国家的水平。加大对空气加湿器的研究与开发的力度，将有利于国内空气加湿器行业的发展，有利于国民生活品质的提高和国民健康水平的提升。为了满足人们对其使用功能和审美功能的需要，空气加湿器产品类型更加细化、造型更加丰富、材质也更为细腻、颜色更为夺目。

加湿器是一种可以增加房间湿度的家用电器，加湿器可以给指定房间加湿，也可以与锅炉或中央空调系统相连给整栋建筑加湿。加湿器从使用范围来讲可分为工业用加湿器、商用加湿器和家用加湿器三个大的类别。

超声波加湿器已被广泛应用在各种领域。超声波加湿器采用每秒200万次的超声波高频震荡，将水雾化为1微米到5微米的超微粒子和负氧离子，从而实现均匀加湿，清新空气，增进健康的，去除冬季暖气的燥热，营造舒适的生活环境。纯净型加湿器直接蒸发型加湿器通常也被称为纯净型加湿器。纯净型的加湿技术则是加湿领域刚刚采用的新技术，通过分子筛蒸发技术，除去水中的钙、镁离子，彻底解决“白粉”问题。通过水幕洗涤空气，在加湿的同时还能对空气中的病菌、粉尘、颗粒物进行过滤净化，再经风动装置将湿润洁净的空气送到室内，从而提高环境湿度和洁净度。所以非常适用于有老人和小孩的家庭使用，还可以预防冬季流感病菌。电加热式加湿器工作原理是将水在加热体中加热到100℃，产生蒸汽，用电机将蒸汽送出。电加热式加湿器是技术最简单的加湿方式。市场上还有浸入式电极加湿器、冷雾加湿器、商用加湿器等多种加湿设备。

而应用最广泛的主要是超声波加湿器纯净型加湿器，然后在使用上的习惯来讲，使用者都是很盲目的在使用加湿器，很少有人对空气中的湿度进行检测，只是根据自己的感觉而盲目加湿，而空气合适湿度的选择是和空气温度紧密相关的，湿度太大或者湿度太小都会都人体健康产生危害，但是普通人对此数据并不敏感，因此需要一种能够智能检测湿度数据，并能自动化控制空气湿度和水源水质的加湿系统。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供了一种自动检测空气湿度，并自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统及控制方法。

本发明的技术方案为：一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统，主要包括：系统控制模块、数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块；所述的系统控制模块通过操作面板控制，所述的数据检测模块包括温度检测、湿度检测、水质检测，所述的PLC自动控制模块包括水质处理和喷雾加湿；所述的系统控制模块分别与所述的数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块电连接；所述的数据检测模块用于检测空气和水源的数据信息，然后将数据信息通过数据接收转换模块传输到数据分析模块，得到分析结果后通过PLC自动控制模块来控制水质处理和喷雾加湿的工作，当经过水质处理和喷雾加湿工作后，使得空气和水源的数据达到标准要求后，再次运行系统流程，使得水质处理和喷雾加湿停止工作，整个机电控制系统智能循环工作。

进一步的，所述的系统控制模块主要包括操作面板、数据存储器、数据输出端口、控制开关、外接电源；所述的数据存储器为RAM存储器；所述的数据输出端口包括USB和蓝牙；所述的控制开关通过电路连接到操作面板进行智能自动化控制；所述的外接电源为220V/50Hz。

进一步的，所述的数据检测模块主要包括温度传感器、湿度传感器、浊度传感器；所述的温度传感器实时检测空气中的温度数据，所述的湿度传感器实时监测空气中的湿度数据，所述的浊度传感器深入接触水源，实时监测连接水源的浊度数据，所述的水源为外接水管道连接的水箱，所述的水箱的水容量为加湿器中储水器水容量的3-5倍。

进一步的，所述的数据接收转换模块主要包括CameraLink Full模式数据输出电路、数据接收转换子板、CameraLink Full模式数据输入电路；所述的检测数据通过CameraLink Full模式数据输入电路传输到数据接收转换子板，然后从CameraLink Full模式数据输出电路将数据输出到所述的数据分析模块进行比对分析。

进一步的，所述的数据分析模块为嵌入式ARM处理器，通过逻辑控制电路、I/O接口电路与数据存储器连接。

进一步的，所述的PLC自动控制模块主要包括PLC控制器、加湿器、净水器，所述的PLC控制器来控制加湿器、净水器的工作。

一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统控制方法为：通过温度传感器、湿度传感器检测空气中的温度值和湿度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路传输到数据接收转换子板，然后从CameraLink Full模式数据输出电路将数据输出到所述的嵌入式ARM处理器进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器，然后来控制加湿器工作，当空气中的温度和湿度符合标准范围时则停止工作；所述的浊度传感器在水源中检测水的浊度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路传输到数据接收转换子板，然后从CameraLink Full模式数据输出电路将数据输出到所述的嵌入式ARM处理器进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器，然后来控制净水器工作。

进一步的，所述的加湿器为智能喷雾加湿装置，主要包括超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器；所述的超声波雾化器数量为3-5个，均匀分布在储水器底部；所述的过滤器由碳纤维材料制成，网状结构，滤孔小于10um，所述的低液位检测器位于储水器底部，所述的高液位检测器位于水箱上部；所述的超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器分别通过导线与操作面板控制连接；所述的净水器包括加压泵和RO膜反渗透滤芯，水加压之后，将由高浓度流向低浓度，进行逆渗透，所述的RO膜反渗透滤芯孔径为10-20nm，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：通过检测空气中的温度值和湿度值，将得到的数据进行比对分析，使用PLC控制器来控制加湿器工作，当空气中的温度和湿度符合标准范围时则停止工作；同时检测水的浊度值，将得到的数据进行比对分析，然后来控制净水器工作；当经过水质处理和喷雾加湿工作后，使得空气和水源的数据达到标准要求后，再次运行系统流程，使得水质处理和喷雾加湿停止工作，整个机电控制系统智能循环工作。本发明的控制系统自动化程度高，操作简单，对于使用者无任何技术要求，机电控制灵敏，数据准确，具有很好的市场推广价值。

附图说明

图1是本发明所述的一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统的控制流程示意图；

图2是本发明所述的一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统的结构示意图；

其中，1-操作面板，2-PLC控制器，3-嵌入式ARM处理器，4-CameraLink Full模式数据输出电路，5-数据接收转换子板，6-CameraLink Full模式数据输入电路，7-数据存储器，8-数据输出端口，9-控制开关，10-温度传感器，11-湿度传感器，12-浊度传感器，13-水源，14-外接电源，15-加湿器，16-净水器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图及具体实施例为例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例1：如图1所示，一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统，主要包括：系统控制模块、数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块；系统控制模块通过操作面板控制，数据检测模块包括温度检测、湿度检测、水质检测，PLC自动控制模块包括水质处理和喷雾加湿；系统控制模块分别与数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块电连接；数据检测模块用于检测空气和水源的数据信息，然后将数据信息通过数据接收转换模块传输到数据分析模块，得到分析结果后通过PLC自动控制模块来控制水质处理和喷雾加湿的工作，当经过水质处理和喷雾加湿工作后，使得空气和水源的数据达到标准要求后，再次运行系统流程，使得水质处理和喷雾加湿停止工作，整个机电控制系统智能循环工作。

如图2所示，系统控制模块主要包括操作面板1、数据存储器7、数据输出端口8、控制开关9、外接电源14；数据存储器7为RAM存储器；数据输出端口8包括USB和蓝牙；控制开关9通过电路连接到操作面板1进行智能自动化控制；外接电源14为220V/50Hz。

如图2所示，数据检测模块主要包括温度传感器10、湿度传感器11、浊度传感器12；温度传感器10实时检测空气中的温度数据，湿度传感器11实时监测空气中的湿度数据，浊度传感器12深入接触水源13，实时监测连接水源13的浊度数据，水源13为外接水管道连接的水箱，水箱的水容量为加湿器15中储水器水容量的3倍。

如图2所示，数据接收转换模块主要包括CameraLink Full模式数据输出电路4、数据接收转换子板5、CameraLink Full模式数据输入电路6；检测数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到数据分析模块进行比对分析。

如图2所示，数据分析模块为嵌入式ARM处理器3，通过逻辑控制电路、I/O接口电路与数据存储器7连接。

如图2所示，PLC自动控制模块主要包括PLC控制器2、加湿器15、净水器16，PLC控制器2来控制加湿器15、净水器16的工作。加湿器15为智能喷雾加湿装置，主要包括超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器；超声波雾化器数量为3个，均匀分布在储水器底部；过滤器由碳纤维材料制成，网状结构，滤孔小于10um，低液位检测器位于储水器底部，高液位检测器位于水箱上部；超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器分别通过导线与操作面板1控制连接；净水器16包括加压泵和RO膜反渗透滤芯，水加压之后，将由高浓度流向低浓度，进行逆渗透，RO膜反渗透滤芯孔径为10nm，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

如图2所示，一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统控制方法为：通过温度传感器10、湿度传感器11检测空气中的温度值和湿度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到嵌入式ARM处理器3进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器7，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器2，然后来控制加湿器15工作，当空气中的温度和湿度符合标准范围时则停止工作；浊度传感器12在水源13中检测水的浊度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到嵌入式ARM处理器3进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器7，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器2，然后来控制净水器16工作。

实施例2：如图1所示，一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统，主要包括：系统控制模块、数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块；系统控制模块通过操作面板控制，数据检测模块包括温度检测、湿度检测、水质检测，PLC自动控制模块包括水质处理和喷雾加湿；系统控制模块分别与数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块电连接；数据检测模块用于检测空气和水源的数据信息，然后将数据信息通过数据接收转换模块传输到数据分析模块，得到分析结果后通过PLC自动控制模块来控制水质处理和喷雾加湿的工作，当经过水质处理和喷雾加湿工作后，使得空气和水源的数据达到标准要求后，再次运行系统流程，使得水质处理和喷雾加湿停止工作，整个机电控制系统智能循环工作。

如图2所示，系统控制模块主要包括操作面板1、数据存储器7、数据输出端口8、控制开关9、外接电源14；数据存储器7为RAM存储器；数据输出端口8包括USB和蓝牙；控制开关9通过电路连接到操作面板1进行智能自动化控制；外接电源14为220V/50Hz。

如图2所示，数据检测模块主要包括温度传感器10、湿度传感器11、浊度传感器12；温度传感器10实时检测空气中的温度数据，湿度传感器11实时监测空气中的湿度数据，浊度传感器12深入接触水源13，实时监测连接水源13的浊度数据，水源13为外接水管道连接的水箱，水箱的水容量为加湿器15中储水器水容量的4倍。

如图2所示，数据接收转换模块主要包括CameraLink Full模式数据输出电路4、数据接收转换子板5、CameraLink Full模式数据输入电路6；检测数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到数据分析模块进行比对分析。

如图2所示，数据分析模块为嵌入式ARM处理器3，通过逻辑控制电路、I/O接口电路与数据存储器7连接。

如图2所示，PLC自动控制模块主要包括PLC控制器2、加湿器15、净水器16，PLC控制器2来控制加湿器15、净水器16的工作。加湿器15为智能喷雾加湿装置，主要包括超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器；超声波雾化器数量为5个，均匀分布在储水器底部；过滤器由碳纤维材料制成，网状结构，滤孔小于10um，低液位检测器位于储水器底部，高液位检测器位于水箱上部；超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器分别通过导线与操作面板1控制连接；净水器16包括加压泵和RO膜反渗透滤芯，水加压之后，将由高浓度流向低浓度，进行逆渗透，RO膜反渗透滤芯孔径为15nm，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

如图2所示，一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统控制方法为：通过温度传感器10、湿度传感器11检测空气中的温度值和湿度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到嵌入式ARM处理器3进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器7，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器2，然后来控制加湿器15工作，当空气中的温度和湿度符合标准范围时则停止工作；浊度传感器12在水源13中检测水的浊度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到嵌入式ARM处理器3进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器7，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器2，然后来控制净水器16工作。

实施例3：如图1所示，一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统，主要包括：系统控制模块、数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块；系统控制模块通过操作面板控制，数据检测模块包括温度检测、湿度检测、水质检测，PLC自动控制模块包括水质处理和喷雾加湿；系统控制模块分别与数据检测模块、数据接收转换模块、数据分析模块、PLC自动控制模块电连接；数据检测模块用于检测空气和水源的数据信息，然后将数据信息通过数据接收转换模块传输到数据分析模块，得到分析结果后通过PLC自动控制模块来控制水质处理和喷雾加湿的工作，当经过水质处理和喷雾加湿工作后，使得空气和水源的数据达到标准要求后，再次运行系统流程，使得水质处理和喷雾加湿停止工作，整个机电控制系统智能循环工作。

如图2所示，系统控制模块主要包括操作面板1、数据存储器7、数据输出端口8、控制开关9、外接电源14；数据存储器7为RAM存储器；数据输出端口8包括USB和蓝牙；控制开关9通过电路连接到操作面板1进行智能自动化控制；外接电源14为220V/50Hz。

如图2所示，数据检测模块主要包括温度传感器10、湿度传感器11、浊度传感器12；温度传感器10实时检测空气中的温度数据，湿度传感器11实时监测空气中的湿度数据，浊度传感器12深入接触水源13，实时监测连接水源13的浊度数据，水源13为外接水管道连接的水箱，水箱的水容量为加湿器15中储水器水容量的5倍。

如图2所示，数据接收转换模块主要包括CameraLink Full模式数据输出电路4、数据接收转换子板5、CameraLink Full模式数据输入电路6；检测数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到数据分析模块进行比对分析。

如图2所示，数据分析模块为嵌入式ARM处理器3，通过逻辑控制电路、I/O接口电路与数据存储器7连接。

如图2所示，PLC自动控制模块主要包括PLC控制器2、加湿器15、净水器16，PLC控制器2来控制加湿器15、净水器16的工作。加湿器15为智能喷雾加湿装置，主要包括超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器；超声波雾化器数量为5个，均匀分布在储水器底部；过滤器由碳纤维材料制成，网状结构，滤孔小于10um，低液位检测器位于储水器底部，高液位检测器位于水箱上部；超声波雾化器、过滤器、高低液位检测器分别通过导线与操作面板1控制连接；净水器16包括加压泵和RO膜反渗透滤芯，水加压之后，将由高浓度流向低浓度，进行逆渗透，RO膜反渗透滤芯孔径为20nm，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

如图2所示，一种自动调节湿度的多功能空气加湿机电控制系统控制方法为：通过温度传感器10、湿度传感器11检测空气中的温度值和湿度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到嵌入式ARM处理器3进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器7，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器2，然后来控制加湿器15工作，当空气中的温度和湿度符合标准范围时则停止工作；浊度传感器12在水源13中检测水的浊度值，将得到的数据通过CameraLink Full模式数据输入电路6传输到数据接收转换子板5，然后从CameraLink Full模式数据输出电路4将数据输出到嵌入式ARM处理器3进行比对分析，所有数据实时存储在数据存储器7，将得到的数据分析结果通过指令传输到PLC控制器2，然后来控制净水器16工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。