基于天气预测的新风机智能控制方法及系统与流程

1.本发明涉及新风机智能控制技术领域，尤其涉及一种基于天气预测的新风机智能控制方法及系统。


背景技术：

2.新风机，是提供新鲜空气的一种空气调节设备。其工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿(或加湿)、降温(或升温)等处理后通过风机送到室内，在进入室内空间时替换室内原有的空气。
3.目前大多数新风机控制系统采用简单的温度控制，出风温度达到目标值就停止运行。新风机温度控制系统是由比例积分温度控制器、安装在送风管内的温度传感器和电动调节阀组成。这种控制系统，只有环境温度超出目标设定温度范围之外，才会启动调节，导致调节具有滞后性，体验感差，最重要的是，不能满足一些场合对环境湿度的要求，不能根据环境的实时湿度对目标设定温度进行调节，更不能结合当前或未来将要变化的天气对风机的目标参数和工作状态做出实时调整。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种可结合天气预测信息中的相对湿度提前对新风机的目标设定温度进行自动调节的基于天气预测的新风机智能控制方法及系统。
5.为了实现上述目的，本发明公开了一种基于天气预测的新风机智能控制方法，其包括：
6.预设第一湿度对照表，所述第一湿度对照表记录有与未来不同时间长度和相应地相对湿度对应的调节信息；
7.以预设固定时间间隔获取未来若干不同时间长度的所述天气预测信息，所述天气预测信息包括相对湿度，并查询所述第一湿度对照表，以获取若干不同时间长度所对应的调节信息；
8.取上述不同时间长度所对应的调节信息中调节范围最大者作为当前调节参数；
9.根据所述调节参数对所述新风机的设定的目标温度。
10.较佳地，所述调节信息包括调节次数和每次对所述目标温度进行调节的幅度。
11.较佳地，所述新风机的工作模式包括送风模式和对温度调控的调节模式，所述控制方法还包括对所述新风机的工作模式进行自动切换的自动运行方法：
12.预设第二湿度对照表，所述第二湿度对照表记录所述新风机的处于不同阶段的回风温度和相对湿度所对应的工作模式；
13.实时地从所述天气预测信息中提取相对湿度；
14.采集新风机的实时的回风温度，并结合实时相对湿度查询所述第二湿度对照表，以获得当前状况下的工作模式。
15.较佳地，所述智能控制方法还包括送风量调节方法：
16.预设指数对照表，所述指数对照表记录不同范围的空气质量指数所对应的空气质量指数级别和第一风量调节系数；
17.实时地从天气预测信息中提取出当前空气质量指数和变化空气质量指数，所述变化空气质量指数为未来某一时间长度的空气质量指数；
18.采用当前空气质量指数查询所述指数对照表，以获取第一风量调节系数和当前空气质量指数级别；
19.采用设定空气质量指数和所述变化空气质量指数查询所述指数对照表，以获取设定空气质量指数级别和变化空气质量指数级别；
20.计算所述当前空气质量指数级别与所述设定空气质量指数级别的差值，以获得指数偏差；
21.计算所述变化空气质量指数级别与所述当前空气质量指数级别之间的差值，以获得指数变化偏差；
22.根据所述指数偏差和所述指数变化偏差的对应关系，获取第二风量调节系数；
23.根据所述第一风量调节系数和所述第二风量调节系数对当前设定风量进行调节。
24.较佳地，所述送风量调节方法还包括：
25.预设偏差关系对照表，所述偏差关系对照表记录有分别与不同指数偏差和指数变化偏差所对应的所述第二风量调节系数；
26.当获取到所述指数偏差和所述指数变化偏差后，通过查询所述偏差关系对照表获取所述第二风量调节系数。
27.较佳地，，定时从所述天气预测信息中提取出未来一定时间长度的包括雾霾信息和/或沙尘暴信息的特征天气信息，并根据该特征天气信息对所述新风机的送风量进行相应调节，以使得所述新风机的送风量与雾霾和/或沙尘暴的等级呈反向相关。
28.较佳地，通过gprs模块对所述新风机进行位置定位，通过所述新风机的位置信息从服务器或网络获取所述天气预测信息。
29.本发明还公开一种基于天气预测的新风机智能控制系统，其包括：
30.天气信息获取模块，其用于实时获取新风机所在地理位置的天气预测信息；
31.第一数据表创建模块，其用于创建第一湿度对照表，所述第一湿度对照表记录有与未来不同时间长度和相应地相对湿度对应的调节信息；
32.第一提取模块，其用于定时从所述天气预测信息中提取出未来若干不同时间长度的相对湿度；
33.第一查询模块，其用于所述第一提取模块提取到的相对湿度查询所述第一湿度对照表，以获取若干不同时间长度所对应的调节信息；
34.选取模块，其用于选取所述第一查询模块获取到的不同时间长度所对应的调节信息中调节范围最大者作为当前调节参数；
35.温度调节模块，用于根据所述选取模块选取的所述调节参数调节所述新风机的设定的目标温度。
36.较佳地，所述新风机的工作模式包括送风模式和对温度调控的调节模式，所述控制系统还包括：
37.第二数据表创建模块，其用于创建第二湿度对照表，所述第二湿度对照表记录所
述新风机的处于不同阶段的回风温度和相对湿度所对应的工作模式；
38.第二提取模块，其用于实时地从所述天气预测信息中提取相对湿度；
39.温度采集模块，其用于采集新风机的实时的回风温度；
40.第二查询模块，其用于并结合所述第二提取模块提取的相对湿度和所述温度采集模块采集的所述回风温度查询所述第二湿度对照表，以获得当前状况下的工作模式。
41.较佳地，还包括：
42.第三数据表创建模块，其用于创建指数对照表，所述指数对照表记录不同范围的空气质量指数所对应的空气质量指数级别和第一风量调节系数；
43.第三提取模块，其用于实时地从天气预测信息中提取出当前空气质量指数和变化空气质量指数，所述变化空气质量指数为未来某一时间长度的空气质量指数；
44.第三查询模块，其用于当前空气质量指数查询所述指数对照表，以获取第一风量调节系数和当前空气质量指数级别，并采用设定空气质量指数和所述变化空气质量指数查询所述指数对照表，以获取设定空气质量指数级别和变化空气质量指数级别；
45.第一计算模块，其用于计算所述当前空气质量指数级别与所述设定空气质量指数级别的差值，以获得指数偏差；
46.第二计算模块，其用于计算所述变化空气质量指数级别与所述当前空气质量指数级别之间的差值，以获得指数变化偏差；
47.调节系数生成模块，其用于根据所述指数偏差和所述指数变化偏差的对应关系，获取第二风量调节系数；
48.第一风量调节模块，其用于所述第一风量调节系数和所述第二风量调节系数对当前设定风量进行调节。
49.较佳地，还包括：
50.第四提取模块，其用于定时从所述天气预测信息中提取出未来一定时间长度的包括雾霾信息和/或沙尘暴信息的特征天气信息；
51.第二风量调节模块，其用于根据所述特征天气信息对所述新风机的送风量进行相应调节，以使得所述新风机的送风量与雾霾和/或沙尘暴的等级呈反向相关。
52.较佳地，所述天气信息获取模块包括gprs模块和服务器，所述gprs模块用于对新风机进行定位，以生成位置信息，所述服务器用于根据所述位置信息向所述新风机输出相应的所述天气预测信息。
53.本发明还公开另一种基于天气预测的新风机智能控制系统，其包括：
54.一个或多个处理器；
55.存储器；
56.以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的基于天气预测的新风机智能控制方法的指令。
57.本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的基于天气预测的新风机智能控制方法。
58.与现有技术相比，本发明技术方案，定时自动获取未来若干不同时间长度的所述天气预测信息，从该天气预测信息中提取出相对湿度，并在预设的第一湿度对照表中查询
分别与每一时间长度和相应的相对湿度所对应的调节信息，然后取调节范围最大者作为当前调节参数，从而，基于该调节参数自动对新风机的设定的目标温度进行调节；由此可知，通过上述方案，由于调节参数基于未来不同时间长度的天气预测信息中的相对湿度获得，因此，可根据未来环境湿度提前对新风机的目标温度做出调节，以使得新风机可根据天气预测信息提前自动做出反应，而且在一定程度上满足了对环境湿度的要求，从而有效提高使用体验感。
附图说明
59.图1为本发明实施例中新风机温度控制方法流程图。
60.图2为本发明实施例中新风机工作模式切换控制方法流程图。
61.图3为本发明其中一实施例中新风机风量控制方法流程图。
62.图4为本发明另一实施例中新风机风量控制方法流程图。
63.图5为本发明实施例中控制系统结构图。
具体实施方式
64.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
65.本实施例公开了一种新风机智能控制方法，以基于天气预测信息对新风机的设定的目标温度做出提前调节，并满足一些场合对环境湿度的要求，对此，如图1，该控制方法包括如下步骤：
66.s10：如下表1所示，预设第一湿度对照表，第一湿度对照表记录有与未来不同时间长度和相应地相对湿度对应的调节信息。可选地，本实施例中的调节信息包括调节次数和每次对设定的目标温度进行调节的幅度。
67.在该表1中，t_hr表示相对湿度，tset表示所执行的调节次数，a表示每次执行调节时的调节幅度，a和s均为预设的基准常数。
[0068][0069]
表1
[0070]
s11：实时获取天气预测信息。
[0071]
s12：定时从天气预测信息中提取出未来若干不同时间长度的相对湿度，例如，每隔2h从当前最新天气预测信息中提取并刷新一次未来30min、2h、6h的相对湿度。
[0072]
s13：基于上述步骤s12提取到的未来30min、2h、6h的相对湿度，查询第一湿度对照
表，以获取若干不同时间长度所对应的调节信息。例如，当前提取到的未来30min的相对湿度为80％，未来2h的相对湿度为50％，未来6h的相对湿度为95％，那么基于上述第一湿度对照表，与未来30min的相对湿度为80％相对应的调节信息为：{tset＝a+1，a＝s+1}，与未来2h的相对湿度为50％相对应的调节信息为：{tset＝0，a＝0}，与未来6h的相对湿度为95％相对应的调节信息为：{tset＝a，a＝s}。
[0073]
s14：取上述不同时间长度所对应的调节信息中调节范围最大者作为当前调节参数。以上述步骤s13中的数据为例，由于与未来30min的相对湿度为80％相对应的调节信息为{tset＝a+1，a＝s+1}中调节范围最大，那么以调节信息{tset＝a+1，a＝s+1}作为调节参数。
[0074]
s15：根据调节参数对新风机的设定的目标温度进行调节。以步骤s14中选定的调节参数{tset＝a+1，a＝s+1}为例，如果预设的a为2，s为1，那么新风机将对当前设定的目标温度进行三次调节，每次调节的幅度为2(单位不限，如一度或一度的若干份)。
[0075]
可选地，对于本实施例中天气预测信息的获取，可通过设置在新风机或新风机附近的gprs模块对新风机进行位置定位，然后通过新风机的位置信息从与新风机通信连接的服务器或网络中获取天气预测信息。
[0076]
本发明另一较佳实施例中，新风机的工作模式包括送风模式和对温度调控的调节模式，也即，调节模式是指制冷模式或制热模式，这种模式下外机会启动制冷或制热作业，在送风模式下，外机不开，仅进行空气输送。
[0077]
在本实施例中，为提升新风机工作的智能化程度，如图2，控制方法还包括对新风机的工作模式进行自动切换的自动运行方法：
[0078]
s20：如下表2，预设第二湿度对照表，第二湿度对照表记录新风机的处于不同阶段的回风温度和相对湿度所对应的工作模式。
[0079][0080]
表2
[0081]
s21：实时地从天气预测信息中提取相对湿度。
[0082]
s22：采集新风机的实时的回风温度，并结合实时相对湿度查询第二湿度对照表，以获得当前状况下的工作模式。
[0083]
例如，当前从最新的天气预测信息中提取到的相对湿度为85％，从新风机的温度传感系统采集到的回风温度为25℃，那么从上述第二湿度对照表中查询到的工作模式为调节模式。因此，通过本实施例中的自动运行方法，可根据当前环境湿度和回风温度自动切换新风机的工作模式，从而有效提升新风机的智能化程度。
[0084]
另外，在本实施例中，c表示控制死区，以防止工作模式之间频繁切换而影响外机寿命，本实施例中的控制死区c的范围为：0≤c≤3。例如当c值为3时，根据上表2，如果当前
回风温度为25℃，那么当回风温度回落到21℃时，由于控制死区的存在，工作模式并不发生改变，只有在回风温度回落到18℃(21-3)以下时，工作模式才发生改变，例如15℃，而当温度再次回升时，只有上升到21℃以上工作模式才会发生改变。
[0085]
进一步地，如图3，本发明智能控制方法还包括送风量调节方法，其包括如下步骤：
[0086]
s30：如下表3，预设指数对照表，指数对照表记录不同范围的空气质量指数所对应的空气质量指数级别和第一风量调节系数；
[0087]
空气质量指数空气质量指数级别风量调节系数a0～501级100％51～1002级100％101～1503级90％151～2004级70％201～3005级50％＞3006级0％
[0088]
表3
[0089]
s31：实时地从天气预测信息中提取出当前空气质量指数和变化空气质量指数，变化空气质量指数为未来某一时间长度的空气质量指数。本实施例中的变化空气质量指数为未来1h天气预测信息中的空气质量指数。
[0090]
s32：采用当前空气质量指数查询指数对照表，以获取第一风量调节系数a和当前空气质量指数级别p_aqi。
[0091]
s33：采用设定空气质量指数和变化空气质量指数查询指数对照表，以获取设定空气质量指数级别p_aqi_mu和变化空气质量指数级别p_aqi_f。
[0092]
s34：计算当前空气质量指数级别与设定空气质量指数级别的差值，以获得指数偏差dt1，即dt1＝p_aqi-p_aqi_mu；
[0093]
计算变化空气质量指数级别与当前空气质量指数级别之间的差值，以获得指数变化偏差dt2，即dt2＝p_aqi_f-p_aqi。
[0094]
s35：根据指数偏差和指数变化偏差的对应关系，获取第二风量调节系数b；
[0095]
s36：根据第一风量调节系数a和第二风量调节系数b对当前设定风量进行调节。
[0096]
本实施例中，通过当前空气质量指数和未来空气质量指数为基础数据生成第一风量调节系数a和第二风量调节系数b，进而通过该两个风量调节系数对新风机的当前设定风量进行调节，从而当空气质量条件较好时，可加大送风量，当空气质量条件较差时，可减小送风量。
[0097]
具体地，如下表4，在新风机中预设偏差关系对照表，偏差关系对照表记录有分别与不同指数偏差和指数变化偏差所对应的第二风量调节系数b；
[0098][0099]
表4
[0100]
当获取到指数偏差和指数变化偏差后，通过查询偏差关系对照表获取第二风量调节系数b。更具体地，本实施例中，新风机的目标风量＝当前设定风量
×a×
(1+b)。
[0101]
更进一步地，如图4，本发明新风机智能控制方法还包括：
[0102]
s40：定时从天气预测信息中提取出未来一定时间长度的包括雾霾信息和/或沙尘暴信息的特征天气信息。
[0103]
s41：根据该特征天气信息对新风机的送风量进行相应调节，以使得新风机的送风量与雾霾和/或沙尘暴的等级呈反向相关，也即，雾霾和/或沙尘暴的等级越高，将新风机的送风量调整为越小，与雾霾和/或沙尘暴的等级越低，将新风机的送风量调整为越大。
[0104]
本实施例中，每6h从天气预测信息中提取出未来6h的特征天气信息，当同时提取雾霾和沙尘暴等级信息时，从雾霾和沙尘暴等级中的高级别选择相应的送风量。
[0105]
综上，本发明公开另一种基于天气预测的新风机智能控制方法，新风机工作过程中，首先，实时地从服务器接收天气预测信息，并从该天气预测信息中提取出未来若干几个时间长度的相对湿度，并基于查表的方式获取调节参数，以使得新风机根据天气预测信息提前对设定的目标温度进行调节，并满足场景湿度要求。其次，还从天气预测信息中提取实时的相对湿度，并结合回风温度以查表的方式获取新风机当前合适的工作模式，从而使得新风机自动调节工作模式。再者，从天气预测信息中提取出当前控制质量指数、未来一定时间长度的空气质量指数，查表获得用于风量调节的两个系数，然后根据该两个系数对当前设定风量进行调节。
[0106]
如图5，本发明还公开一种基于天气预测的新风机智能控制系统，其包括天气信息获取模块、第一数据表创建模块、第一提取模块、第一查询模块、选取模块以及温度调节模块。
[0107]
天气信息获取模块用于实时获取新风机所在地理位置的天气预测信息。
[0108]
第一数据表创建模块用于创建第一湿度对照表，第一湿度对照表记录有与未来不同时间长度和相应地相对湿度对应的调节信息。
[0109]
第一提取模块用于定时从天气预测信息中提取出未来若干不同时间长度的相对湿度。
[0110]
第一查询模块用于第一提取模块提取到的相对湿度查询第一湿度对照表，以获取若干不同时间长度所对应的调节信息。
[0111]
选取模块用于选取第一查询模块获取到的不同时间长度所对应的调节信息中调
节范围最大者作为当前调节参数。
[0112]
温度调节模块，用于根据选取模块选取的调节参数调节新风机的设定的目标温度。
[0113]
进一步地，新风机的工作模式包括送风模式和对温度调控的调节模式，控制系统还包括第二数据表创建模块、第二提取模块、温度采集模块以及第二查询模块。
[0114]
第二数据表创建模块用于创建第二湿度对照表，第二湿度对照表记录新风机的处于不同阶段的回风温度和相对湿度所对应的工作模式。
[0115]
第二提取模块用于实时地从天气预测信息中提取相对湿度。
[0116]
温度采集模块用于采集新风机的实时的回风温度。
[0117]
第二查询模块用于并结合第二提取模块提取的相对湿度和温度采集模块采集的回风温度查询第二湿度对照表，以获得当前状况下的工作模式。
[0118]
进一步地，该控制系统还包括第三数据表创建模块、第三提取模块、第三查询模块、第一计算模块、第二计算模块以及第一风量调节模块。
[0119]
第三数据表创建模块用于创建指数对照表，指数对照表记录不同范围的空气质量指数所对应的空气质量指数级别和第一风量调节系数。
[0120]
第三提取模块用于实时地从天气预测信息中提取出当前空气质量指数和变化空气质量指数，变化空气质量指数为未来某一时间长度的空气质量指数。
[0121]
第三查询模块用于当前空气质量指数查询指数对照表，以获取第一风量调节系数和当前空气质量指数级别，并采用设定空气质量指数和变化空气质量指数查询指数对照表，以获取设定空气质量指数级别和变化空气质量指数级别。
[0122]
第一计算模块用于计算当前空气质量指数级别与设定空气质量指数级别的差值，以获得指数偏差。
[0123]
第二计算模块用于计算变化空气质量指数级别与当前空气质量指数级别之间的差值，以获得指数变化偏差。
[0124]
调节系数生成模块用于根据指数偏差和指数变化偏差的对应关系，获取第二风量调节系数。
[0125]
第一风量调节模块用于第一风量调节系数和第二风量调节系数对当前设定风量进行调节。
[0126]
进一步地，该控制系统还包括第四提取模块和第二风量调节模块。
[0127]
第四提取模块用于定时从天气预测信息中提取出未来一定时间长度的包括雾霾信息和/或沙尘暴信息的特征天气信息。
[0128]
第二风量调节模块用于根据特征天气信息对新风机的送风量进行相应调节，以使得新风机的送风量与雾霾和/或沙尘暴的等级呈反向相关。
[0129]
进一步地，天气信息获取模块包括gprs模块和服务器，gprs模块用于对新风机进行定位，以生成位置信息，服务器用于根据位置信息向新风机输出相应的天气预测信息。
[0130]
另外需要说明的是，本实施例中的控制系统的控制原理和工作方式详见上述新风机智能控制方法，在此不再赘述。
[0131]
本发明还公开另一种新风机智能控制系统，其包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一
个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的新风机智能控制方法的指令。处理器可以采用通用的中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器，应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本技术实施例的新风机智能控制系统中的模块所需执行的功能，或者执行本技术方法实施例的新风机智能控制方法。
[0132]
本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的新风机智能控制方法。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory，rom)，或随机存取存储器(random access memory，ram)，或磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质，例如，数字通用光盘(digital versatile disc，dvd)、或者半导体介质，例如，固态硬盘(solid state disk，ssd)等。
[0133]
本技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该电子设备执行上述新风机智能控制方法。
[0134]
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。