本发明涉及一种智能家居的控制系统，尤其涉及一种基于物联网的室内电器联动控制系统，属于物联网技术领域。
背景技术：
随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，对环境舒适性的要求越来越高，因此中央空调和地暖也越来越普及；同时随着空气污染的逐渐加重，媒体的大量宣传教育，人们对空气污染的认识也逐渐加强，对洁净空气的需求也越来越强烈，因此新风系统也变得越来越普及。
目前中央空调的各室内机、新风、地暖都是单独通过线控器进行控制，这就要求墙面上要安装很多线控器，不仅影响整个装修的美观，控制上也很不方便。
随着物联网技术的高速发展，智能家居，楼宇智能化已逐渐成为一种趋势，不同电器的集中网络控制也逐渐得到人们的认可，但当前根据室内空气质量的状况，在中央空调、新风和地暖的综合联动控制上还是一片空白。
因此，亟待解决上述问题。
技术实现要素：
发明目的：本发明的第一目的是提供一种操作简单、适应性广的基于物联网的室内电器联动控制系统。
本发明的第二目的是提供一种基于物联网的室内电器联动控制系统的新风系统控制方法。
本发明的第三目的是提供一种基于物联网的室内电器联动控制系统的空调系统控制方法。
本发明的第四目的是提供一种基于物联网的室内电器联动控制系统的空调和地暖系统控制方法。
本发明的第五目的是提供一种基于物联网的室内电器联动控制系统的湿度控制方法。
技术方案：本发明公开了一种基于物联网的室内电器联动控制系统，包括网关，以及分别与网关相连接的空调系统、新风系统、地暖系统和空气质量检测系统，该网关通过服务器与智能终端相连接；所述空气质量检测系统包括pm2.5传感器、pm10传感器、温湿度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和tvoc传感器。
其中，所述网关通过有线通信模式分别与空调系统、新风系统和地暖系统相连接。
优选的，所述网关通过有线通信模式或无线通信模式与空气质量检测系统相连接。
进一步，所述网关通过有线通信模式或无线通信模式与服务器相连接。
本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的新风系统控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测室外pm2.5值，判断室外pm2.5值是否超标，如果超标则执行关闭新风系统的指令；否则执行步骤2；
步骤2：检测室内pm2.5值、室内二氧化碳值和室内tvoc值，判断三个数值是否超标，如果三值都不超标则执行关闭新风的指令；如果任一数值超标则执行打开新风系统的指令，并根据超标量调控新风系统的风量。
本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的空调系统控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测当前室内温度，当室内温度不大于设定值+a℃时执行关闭空调系统指令，否则执行步骤2；
步骤2：执行打开空调系统指令，根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤3：当室内温度小于设定值-a℃时执行关闭空调系统指令，否则执行步骤4；
步骤4：执行空调系统待机指令；
步骤5：当室内温度不大于设定值+a℃时执行空调系统待机指令，否则执行步骤2。
本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的空调和地暖系统控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测当前室内温度，当室内温度不小于设定值-a℃时执行不启动地暖系统指令，否则执行步骤2；
步骤2：执行打开地暖系统指令，根据当前室内温度与设定值-a℃之间的差值自动调节地暖系统的档位；
步骤3：当室内温度大于设定值+a℃时执行地暖系统待机指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节地暖系统的档位；
步骤4：当地暖处于最高档且室内温度不小于设定值-a℃时执行不启动空调系统指令，否则执行步骤5；
步骤5：执行打开空调系统指令，根据当前室内温度与设定值-a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤6：当室内温度不小于设定值+a℃时执行空调系统待机指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤7：当室内温度长达15min不小于设定值+a℃时执行关闭空调系统指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤8：当室内温度长达15min大于设定值+a℃时执行关闭地暖系统指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节地暖系统的档位。
本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的湿度控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测当前室内湿度h，当设定最小湿度值min≤室内湿度h≤设定最大湿度值max时执行不启动空调除湿功能和新风加湿功能；
步骤2：当室内湿度h＜设定最小湿度值min时执行启动新风加湿功能；
步骤3：当室内湿度h≥设定最大湿度值max-缓冲值b时，执行关闭新风加湿功能；
步骤4：室内湿度h＞设定最大湿度值max时执行启动空调除湿功能；
步骤5：当室内湿度h≤设定最小湿度值min+缓冲值b时，执行关闭空调除湿功能。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明利用室内外的空气质量指数实时集中控制空调系统、新风系统和地暖系统，避免造成不必要的能源浪费，避免用户多步骤操作，改善用户的使用体验；本发明通过综合逻辑控制方法控制空调系统、新风系统和地暖系统，不仅使得室内为恒温、恒湿、恒氧的舒适环境，同时室内环境的空气指数(颗粒物浓度、co2、tvoc浓度)也处于最优状态。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明中新风系统的逻辑控制图；
图3为本发明中空调系统的逻辑控制图；
图4为本发明中空调和地暖系统的逻辑控制图；
图5为本发明中湿度的逻辑控制图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统，包括网关，以及分别与网关相连接的空调系统、新风系统、地暖系统和空气质量检测系统，该网关通过服务器与智能终端相连接；所述空气质量检测仪包括pm2.5传感器、pm10传感器、温湿度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和tvoc传感器。空气质量检测仪可以检测室内环境的颗粒物数值(如pm2.5，pm10)，温湿度大小，二氧化碳浓度，tvoc或甲醛浓度。
本发明网关通过有线通信模式分别与空调系统、新风系统和地暖系统相连接，网关通过有线通信模式或无线通信模式与空气质量检测系统相连接，网关通过有线通信模式或无线通信模式与服务器相连接。本发明为保证整个系统的稳定性，安装施工的便利性，采用有线通信模式和无线通信模式相结合的方式进行通讯。其中空调系统、新风系统和地暖系统与网关之间采用的是rs485总线的方式，空气质量检测仪与网关采用的是rs485或者无线wifi进行通信，服务器与网关是以太网或者无线wifi进行通信，智能终端与服务器采用无线wifi进行通信。其中本发明还可采用其他的总线rs232，can总线等，无线如433，zigbee，rf，移动通信等。
网关是整个系统的核心，不仅负责下位机状态的采集，并上传给上位机服务器，同时还负责上位机服务器下发的控制指令传到下位机。网关在与空调系统连接时，既可以与空调系统的其中一台内机连接，也可以与空调系统的外机连接，若是多台外机的情况，外机和外机之间根据不同空调系统的连接方式进行连接。服务器可以指放置于本地的服务器，也可以指云端服务器。
智能终端可以是智能手机，平板等移动智能终端，不仅可以展示空调系统、新风系统和地暖系统的运行状态，同时还可以展示空气质量检测仪检测到的具体数值。
为了对室内外空气质量指数数值进行比对，用于后续的自动控制，故从国家权威机构获得室外空气质量指数数值。整个系统可采用手动和自动的控制方式，打开空调、新风和地暖。为了适应不同人群对室内环境舒适度感知的区别，故保留了手动的控制方式，但默认是自动的控制方式。
如图2所示，本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的新风系统控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测室外pm2.5值，判断室外pm2.5值是否超标，如果超标则执行关闭新风系统的指令；否则执行步骤2；
步骤2：检测室内pm2.5值、室内二氧化碳值和室内tvoc值，判断三个数值是否超标，如果三值都不超标则执行关闭新风的指令；如果任一数值超标则执行打开新风系统的指令，并根据超标量调控新风系统的风量。
如图3所示，本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的空调系统控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测当前室内温度，当室内温度不大于设定值+a℃时执行关闭空调系统指令，否则执行步骤2；
步骤2：执行打开空调系统指令，根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤3：当室内温度小于设定值-a℃时执行关闭空调系统指令，否则执行步骤4；
步骤4：执行空调系统待机指令；
步骤5：当室内温度不大于设定值+a℃时执行空调系统待机指令，否则执行步骤2。
如图4所示，本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的空调和地暖系统控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测当前室内温度，当室内温度不小于设定值-a℃时执行不启动地暖系统指令，否则执行步骤2；
步骤2：执行打开地暖系统指令，根据当前室内温度与设定值-a℃之间的差值自动调节地暖系统的档位；
步骤3：当室内温度大于设定值+a℃时执行地暖系统待机指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节地暖系统的档位；
步骤4：当地暖处于最高档且室内温度不小于设定值-a℃时执行不启动空调系统指令，否则执行步骤5；
步骤5：执行打开空调系统指令，根据当前室内温度与设定值-a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤6：当室内温度不小于设定值+a℃时执行空调系统待机指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤7：当室内温度长达15min不小于设定值+a℃时执行关闭空调系统指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节空调系统的档位；
步骤8：当室内温度长达15min大于设定值+a℃时执行关闭地暖系统指令，否则根据当前室内温度与设定值+a℃之间的差值自动调节地暖系统的档位。
如图5所示，本发明一种基于物联网的室内电器联动控制系统的湿度控制方法，包括如下步骤：
步骤1：检测当前室内湿度h，当设定最小湿度值min≤室内湿度h≤设定最大湿度值max时执行不启动空调除湿功能和新风加湿功能；
步骤2：当室内湿度h＜设定最小湿度值min时执行启动新风加湿功能；
步骤3：当室内湿度h≥设定最大湿度值max-缓冲值b时，执行关闭新风加湿功能；
步骤4：室内湿度h＞设定最大湿度值max时执行启动空调除湿功能；
步骤5：当室内湿度h≤设定最小湿度值min+缓冲值b时，执行关闭空调除湿功能。
其中缓冲值b是为了在调节湿度时有一个缓冲区间，不至于频繁的开或关。
首先服务器把获得的室内外空气质量数据进行对比分析，然后根据系统初始设定的上下限值，来决定开启空调、新风和地暖设备；由于可以手动打开空调、新风和地暖，同时也可以手动设置空调的温度和运行模式，系统会记录下用户的设置，通过大数据分析来更改系统的初始设定值，从而实现智慧控制，达到恒温、恒湿、恒氧的室内舒适环境。
对于空调和地暖的自动控制，分为室内温度低温和高温两种情况；在室内温度为低温的情况下，系统自动打开地暖，并把地暖调到最大状况，若在预设定时间内，室内温度(空气质量检测仪检测到的温度)满足舒适性的要求，则不再打开空调；若还不到预设定的时间，室内温度就达到舒适性的要求，则会慢慢减小地暖的水阀开度，减少地暖的供热；若到预设定的时间室内温度仍满足不了舒适性的要求，则会打开空调，并自动把空调改为制热模式，同时会根据相应的逻辑算法控制空调的风量。
在室外温度为高温的情况下，系统会自动打开空调并把模式改为制冷，同时会根据相应的逻辑算法控制空调的风量。
不管在什么情况下，若室内湿度较大，服务器会自动打开空调的除湿模式降低室内的湿度。对于新风的控制是通过空气质量检测仪检测到的二氧化碳、tvoc、pm2.5以及室外环境空气质量指数(aqi)综合决定，aqi可从国家天气网获得。在室外环境空气质量指数(aqi)为严重污染的情况下，系统会自动关闭新风，防止室外污染的空气进入室内。在室外环境空气质量指数(aqi)为非严重污染的情况下，只要室内二氧化碳、tvoc、pm2.5任何一个满足不了舒适性要求时，系统都会自动打开新风，并根据相应的逻辑算法控制新风的风量；但三者的值都能满足舒适性要求时，为了节约能源，系统会自动关闭新风。