专利名称：室内空气质量智能监控调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能监控装置，尤其涉及一种室内空气质量智能监控调节装置。
背景技术：
目前，随着我国社会工业化进程不断推进，建筑设计对高效能的过度追求以及装修材料、室内燃烧、家电使用等因素，使得室内空气的污染问题越来越严重，严重地危害着人类健康，引起了公众的强烈关注。现行主流的制造室内“新鲜”空气的理念，如“AIP电离净化”、“健康负离子”等，是通过使用高电压将空气进行电离，负离子发生器向空气中释放大量负离子等手段来制造“新鲜”空气，由此产生的电磁辐射、室内空气高氧化、能耗高等问题又会给人类健康和环境保护带来新的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种室内空气质量智能监控调节装置，能够有效消除室内安全隐患和空气污染的目的。本实用新型采用下述技术方案一种室内空气质量智能监控调节装置，包括室内空气质量测量传感器、信息采集处理单元、中央处理单元、执行单元，室内空气质量测量传感器的信号输出端与信息采集处理单元的信号输入端连接，信息采集处理单元的信号输出端与中央处理单元的采集信息输入端连接，中央处理单元的执行信号输出端与执行单元的信号输入端连接，执行单元的输出信号用于控制室内的通风装置。所述的室内空气质量测量传感器包括温度传感器或/和气体传感器。还包括有室外空气质量测量传感器，室外空气质量测量传感器的信号输出端与信息采集处理单元的信号输入端连接，所述的室外空气质量测量传感器包括温度传感器或/ 和气体传感器。所述的室内空气质量测量传感器还包括有红外传感器，用于检测室内是否有人存在。所述的执行单元包括驱动电路和执行电机，驱动电路的信号输出端与执行电机的信号输入端连接，执行电机的信号输出端用于控制室内的通风装置。驱动电路包括驱动器件、第一继电器和第二继电器，驱动器件的控制信号输入端与中央处理单元的驱动信号输出端连接，驱动器件的第一驱动信号输出端连接第一继电器的线圈后连接电源，第一继电器的常开触点连接在电机正极电源端与电源之间或电机正极电源端与地之间，驱动器件的第二驱动信号输出端连接第二继电器的线圈后连接电源，第二继电器的常开触点连接在电机负极电源端与电源之间或电机负极电源端与地之间。所述的第一继电器的线圈和第二继电器的线圈两端分别并联有正转指示灯和反转指示灯。所述的驱动器件的第一驱动信号输出端还连接启动按键后接地，用于手动启动通
3风装置；第二驱动信号输出端还连接关闭按键后接地，用于手动关闭通风装置。所述的中央处理单元的显示信号输出端连接有显示单元。所述的中央处理单元的报警信号输出端连接有报警提示单元。本实用新型通过实时监测室内外空气状况来综合判断是否达到通风条件，并由此自动协调控制窗户、风扇等通风设备和空调等升降温设备的开与关，进而促使室内外空气自然流通，达到有效消除室内安全隐患和空气污染的目的，实现室内通风的“智能化、自动化”；本实用新型主要是依靠促使室内外空气自然流通来达到改善室内空气质量状况的目的，因此与传统的人为制造室内“新鲜”空气的通风设备相比具有自然健康、绿色环保、能耗低、成本小、应用广的优点；同时可以监测可燃气体泄露隐患，确保居家环境安全、健康，符合国家倡导的环保节能的理念，具有推广实用的价值。
图1为本实用新型的电路原理框图；图2为中央处理单元与温度传感器的连接电路原理图；图3为室内、室外气体传感器与信息采集处理单元的连接电路原理图；图4为驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型室内空气质量智能监控调节装置，包括室内空气质量测量传感器和室外空气质量传感器、信息采集处理单元、中央处理单元、执行单元，其中所述的室外空气质量传感器包括室外温度传感器和室外气体传感器，所述的室内空气质量传感器包括室内温度传感器、室内气体传感器和红外传感器；执行单元包括驱动电路和执行电机，所述的各个温度传感器和气体传感器、红外传感器的信号输出端与信息采集处理单元的信号输入端连接，信息采集处理单元的信号输出端与中央处理单元的采集信息输入端连接，中央处理单元的执行信号输出端与驱动电路的信号输入端连接，驱动电路的信号输出端与执行电机的信号输入端连接，执行电机的信号输出端用于控制室内的通风装置，如窗户或排风扇或空调等，中央处理单元的信号输出端还与空调的开启信号输入端或关闭信号输入端连接。所述的中央处理单元的显示信号输出端连接有显示单元，中央处理单元的信号输入端还连接有按键单元，所述的中央处理单元的报警信号输出端连接有报警提示单兀。如图2所示，中央处理单元Ul采用单片机STC90C516，该单片机功能强大，拥有 64K的超大程序空间可以满足程序的正常下载，显示单元采用液晶屏RPl (1602)，其共16 个管脚，其中管脚7 14分别和单片机的PO 口连接用来实现数据的传输，其它管脚用于传输数据的控制和显示屏亮度的控制。室内温度传感器采用数字温度传感器Tl (DS18B20), 室外温度传感器也采用温度传感器DS18B20，其拥有独特的单线接口方式，仅需要一条接口线即可实现与微处理器的双向通讯，使用极为方便且编程容易。若采用其它温度传感器，需要进行放大、A/D转换时，则需要信息采集处理单元对其输出信号进行放大、A/D转换后才能输入中央处理单元Ul ；电源模块POWER为装置供电。如图3所示，室内气体传感器U2和室外气体传感器U3采用MQ-2气体传感器，其在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度，对液化气、丙烷、氢气的灵敏度较高，是家用气体泄露检测的首选传感器。本实施例中的信息采集处理单元采用A/D转换器Y2、Y3 (TCLM9)。电阻R3、电阻R4分别为MQ-2气体传感器的负载电阻，室内气体传感器U2和室外气体传感器U3的信号输出端分别通过A/D转换器Υ2、Υ3 (TCL549)与中央处理单元Ul 的测量信号输入端连接，随着烟气浓度的增加，则电阻R3、电阻R4的电压会升高。如图4所示，驱动电路包括达林顿管Κ3 (ULN2003)、第一继电器和第二继电器，达林顿管Κ3的控制信号输入端与中央处理单元的驱动信号输出端(Ρ1. 6和Pl. 7)连接，达林顿管K3的第一驱动信号输出端(引脚10)连接第一继电器的线圈Jl后连接电源VCC，第一继电器的常开触点Kl连接在电机M第一电源端与电源VCC之间或电机M第一电源端与地之间，达林顿管K3的第二驱动信号输出端(引脚11)连接第二继电器的线圈J2后连接电源 VCC，第二继电器的常开触点K2连接在电机M第二电源端与电源VCC之间或电机M第二电源端与地之间。第一继电器的线圈Jl和第二继电器的线圈J2两端分别并联有正转指示灯 LEDl和反转指示灯LED2，用于进行发亮指示。达林顿管K3的第一驱动信号输出端还连接启动按键Sl后接地，用于手动启动通风装置；第二驱动信号输出端还连接关闭按键S2后接地，用于手动关闭通风装置。达林顿管K3主要是控制和驱动第一继电器和第二继电器的通断，当第一继电器的线圈Jl带电闭合时，给电机M的管脚1通直流正电压驱动电机M正转执行开窗动作；同理，第一继电器的线圈Jl带电闭合时，直流电机M反转关闭窗户。如图1、图2、图3、图4所示，室内温度传感器和室外温度传感器分别将采集到的室内外温度数字信号在中央处理单元内部时钟的控制下经IO 口输送到中央处理单元，中央处理单元Ul经处理后将温度显示到1602液晶屏上，同时中央处理单元Ul及时更新温度值并分析其大小，来控制直流电机M的正反转以实现自动打开窗户和关闭窗户的动作。室内气体传感器U2和室外气体传感器U3检测的气体浓度中，中央处理单元Ul判断室外气体浓度比室内气体浓度高时无动作，发出报警提示；而当室内气体浓度较高并且测得的电压值超过设定值以上时发出驱动信号给驱动电路，控制直流电机M正转，执行开窗动作；当检测到室内影响安全的气体(燃气或CO)达到一定浓度时，无论室外空气温度条件是否适合通风，中央处理单元Ul都发出指令进行通风，以消除爆炸和CO中毒危险。在冬季工作模式中还包括红外传感器智能检测模式当红外传感器检测不到房间内有人体红外传感信号时 (即认为室内无人)，则中央处理单元Ul可发出空调停止供热的指令，并打开窗户进行通风。 使用者还可根据自己的意愿通过按键单元进行自主操作，同时也增强了本产品在应对突发情况方面的可靠性。
权利要求1.一种室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于包括室内空气质量测量传感器、信息采集处理单元、中央处理单元、执行单元，室内空气质量测量传感器的信号输出端与信息采集处理单元的信号输入端连接，信息采集处理单元的信号输出端与中央处理单元的采集信息输入端连接，中央处理单元的执行信号输出端与执行单元的信号输入端连接， 执行单元的输出信号用于控制室内的通风装置。
2.根据权利要求1所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于所述的室内空气质量测量传感器包括温度传感器或/和气体传感器。
3.根据权利要求2所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于还包括有室外空气质量测量传感器，室外空气质量测量传感器的信号输出端与信息采集处理单元的信号输入端连接，所述的室外空气质量测量传感器包括温度传感器或/和气体传感器。
4.根据权利要求2或3所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于所述的室内空气质量测量传感器还包括有红外传感器，用于检测室内是否有人存在。
5.根据权利要求4所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于所述的执行单元包括驱动电路和执行电机，驱动电路的信号输出端与执行电机的信号输入端连接，执行电机的信号输出端用于控制室内的通风装置。
6.根据权利要求5所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于驱动电路包括驱动器件、第一继电器和第二继电器，驱动器件的控制信号输入端与中央处理单元的驱动信号输出端连接，驱动器件的第一驱动信号输出端连接第一继电器的线圈后连接电源， 第一继电器的常开触点连接在电机正极电源端与电源之间或电机正极电源端与地之间，驱动器件的第二驱动信号输出端连接第二继电器的线圈后连接电源，第二继电器的常开触点连接在电机负极电源端与电源之间或电机负极电源端与地之间。
7.根据权利要求6所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于所述的第一继电器的线圈和第二继电器的线圈两端分别并联有正转指示灯和反转指示灯。
8.根据权利要求7所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于所述的驱动器件的第一驱动信号输出端还连接启动按键后接地，用于手动启动通风装置；第二驱动信号输出端还连接关闭按键后接地，用于手动关闭通风装置。
9.根据权利要求8所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于所述的中央处理单元的显示信号输出端连接有显示单元。
10.根据权利要求9所述的室内空气质量智能监控调节装置，其特征在于所述的中央处理单元的报警信号输出端连接有报警提示单元。
专利摘要本实用新型公开了一种室内空气质量智能监控调节装置，包括室内空气质量测量传感器和室外空气质量测量传感器、信息采集处理单元、中央处理单元、执行单元，室内空气质量测量传感器和室外空气质量测量传感器的信号输出端与信息采集处理单元的信号输入端连接，信息采集处理单元的信号输出端与中央处理单元的采集信息输入端连接，中央处理单元的执行信号输出端与执行单元的信号输入端连接，执行单元的输出信号用于控制室内的通风装置。本装置依靠促使室内外空气自然流通来达到改善室内空气质量状况的目的，因此与传统的人为制造室内“新鲜”空气的通风设备相比具有自然健康、绿色环保、能耗低、成本小、应用广的优点。
文档编号F24F11/02GK202166155SQ20112027518
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者关琼浩, 刘雅丽, 尹朋, 张洪飞, 张艳山, 朱清山, 李士伟, 杨勇, 白文峰, 管唱唱, 车威, 闫守成 申请人:黄淮学院