风机控制方法及装置与流程

本发明涉及中央空气净化系统技术领域，尤其是涉及一种风机控制方法及装置。

背景技术：

高层住宅普遍设计有公共烟道，每层楼的同一位置住宅内厨房的油烟都是通过油烟机排入公共烟道，再在安装于公共烟道烟道口的风机的作用下，通过公共烟道在楼顶的出口进入到大气环境中。

然而，中央空气净化系统中的风机在工作时产出的通风量与排烟量会存在不匹配的问题，在烹饪低峰期，当风机产出的通风量大于待排出的排烟量时，可能会产能过剩，造成能源浪费；在烹饪高峰期，各个楼层的油烟机都通过自带的风机向公共烟道内主动排烟，公共烟道内累积压力很大，风机产出的通风量小于待排出的排烟量，导致使用中的油烟机的排烟效果变差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风机控制方法及装置，以缓解现有技术中存在的风机在工作时产出的通风量与排烟量会存在不匹配的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种风机控制方法，包括：

获取设置于烟道内多个楼层进风口的排烟设备的开关机状态信息及所述排烟设备的设备信息；

当存在处于开机状态的所述排烟设备时，根据处于开机状态的所述排烟设备的设备信息确定排出所述烟道内烟气的目标风压和目标风量；

根据所述目标风压和所述目标风量，利用预设的风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率；

向变频器发送控制信号，以使所述变频器根据所述目标频率驱动所述风机工作，进而排出所述烟道内由所述排烟设备排出的烟气。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

记录所述风机在多种测试频率下工作时在所述烟道内产生的测试风压和测试风量；

针对每种所述测试频率，根据所述测试风压和所述测试风量绘制风压风量曲线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述目标风压和所述目标风量，利用预设的风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率，包括：

在多个所述风压风量曲线中，确定与所述目标风量对应的多个测试风压；

分别计算多个所述测试风压中的每个测试风压与所述目标风压之间的偏差值；

确定计算得到最小的所述偏差值的测试风压所在的风压风量曲线；

将与所述测试风压所在的风压风量曲线对应的测试频率确定为所述目标频率。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据所述目标风压和所述目标风量，利用预设的风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率，包括：

在多个所述风压风量曲线中，确定与所述目标风压对应的多个测试风量；

分别计算多个所述测试风量中的每个测试风量与所述目标风量之间的偏差值；

确定计算得到最小的所述偏差值的测试风量所在的风压风量曲线；

将与所述测试风量所在的风压风量曲线对应的测试频率确定为所述目标频率。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述设备信息包括安装信息、风机流量信息和风机压力信息；

所述根据处于开机状态的所述排烟设备的设备信息确定排出所述烟道内烟气的目标风压和目标风量，包括：

根据所述安装信息确定处于开机状态的每个所述排烟设备所在的楼层进风口与所述风机之间的距离；

根据所述距离确定由每个楼层的排烟设备排出烟气的风压系数和风量系数；

根据所述风压系数、所述风量系数、所述风机流量信息和所述风机压力信息，计算每个楼层的排烟设备排出烟气的楼层风压和楼层风量；

将各个楼层的楼层风压的和确定为所述目标风压，将各个楼层的楼层风量的和确定为所述目标风量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述设备信息包括设置于各个楼层进风口处的风压传感器采集的风压测量信息和风量传感器采集的风量测量信息；

所述根据处于开机状态的所述排烟设备的设备信息确定排出所述烟道内烟气的目标风压和目标风量，包括：

根据所述风压测量信息确定所述风压传感器所在楼层的排烟设备排出烟气的楼层风压，所述风量测量信息确定所述风量传感器所在楼层的排烟设备排出烟气的楼层风量；

将各个楼层的楼层风压的和确定为所述目标风压，将各个楼层的楼层风量的和确定为所述目标风量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述获取设置于烟道内多个楼层进风口的排烟设备的开关机状态信息及所述排烟设备的设备信息，包括：

向多个楼层进风口的所述排烟设备发送信息获取请求信号；

接收多个所述排烟设备根据所述状态获取请求信号发送的应答信号，所述应答信号中至少包含所述开关机状态信息及设备信息。

第二方面，本发明实施例还提供一种风机控制装置，包括：无线模块、主控模块、变频器、风机和供电模块；

所述无线模块，用于向多个楼层进风口的排烟设备发送状态获取请求信号，以及，接收排烟设备发送的应答信号，所述应答信号中至少包含设置于烟道内多个楼层进风口的排烟设备的开关机状态信息及设备信息；

所述主控模块，用于根据处于开机状态的所述排烟设备的设备信息确定排出所述烟道内烟气的目标风压和目标风量，根据所述目标风压和所述目标风量，利用预设的风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率，向变频器发送控制信号；

所述变频器，用于根据所述目标频率驱动所述风机工作，进而排出所述烟道内由所述排烟设备排出的烟气；

所述供电模块，用于为无线模块、主控模块、变频器和风机供电。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括：电磁兼容性emc器件，多个安装于楼层进风口处风压传感器和多个安装于楼层进风口处风量传感器；

所述电磁兼容性emc器件用于为所述变频器滤除电磁干扰；

所述风压传感器与所述主控模块连接，用于向所述主控模块发生采集的所述楼层进风口处的风压测量信息；

所述风量传感器与所述主控模块连接，用于向所述主控模块发生采集的所述楼层进风口处的风量测量信息。

第三方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述第一方面所述的方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例通过获取设置于烟道内多个楼层进风口的排烟设备的开关机状态信息及所述排烟设备的设备信息；当存在处于开机状态的所述排烟设备时，根据处于开机状态的所述排烟设备的设备信息确定排出所述烟道内烟气的目标风压和目标风量；再根据所述目标风压和所述目标风量，利用预设的风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率；最后可以向变频器发送控制信号，以使所述变频器根据所述目标频率驱动所述风机工作，进而排出所述烟道内由所述排烟设备排出的烟气。

本发明实施例能够根据烟道内各个楼层进风口排烟设备的开机状态，确定风机需要产出的目标风压和目标风量，进而利用预设风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率，继而控制风机工作在特定频率，以使风机排出所述烟道内由所述排烟设备排出的烟气，本发明实施例能够使风机的工作频率随着烟道内风量和风压的变化而调整，风机产出的风压和风量随之调整，使风压和风量的需求和产出匹配，节省能源，且排烟效果好。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种风机控制方法的一种流程图；

图2为本发明一示例性实施例示出的风压风量曲线；

图3为本发明实施例提供的一种风机控制方法的另一种流程图；

图4为图3中步骤s203的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种风机控制装置的结构图。

图标：11-无线模块；12-主控模块；13-变频器；14-风机；15-供电模块。

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，下面将结合附图对本发明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做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。

目前，中央空气净化系统中的风机在工作时产出的通风量与排烟量会存在不匹配的问题，例如：当风机产出的通风量大于待排出的排烟量时，可能会产能过剩，造成能源浪费；在烹饪高峰期，各个楼层的油烟机都通过自带的风机向公共烟道内主动排烟，公共烟道内累积压力很大，风机产出的通风量小于待排出的排烟量，导致使用中的油烟机的排烟效果变差，基于此，本发明实施例提供的一种风机控制方法及装置，可以根据烟道内各个楼层进风口排烟设备的开机状态，确定风机需要产出的目标风压和目标风量，进而利用预设风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率，继而控制风机工作在特定频率，以使风机排出所述烟道内由所述排烟设备排出的烟气，本发明实施例能够使风机的工作频率随着烟道内风量和风压的变化而调整，风机产出的风压和风量随之调整，使风压和风量的需求和产出匹配，节省能源，且排烟效果好。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种风机控制方法进行详细介绍，可以应用于后文实施例所述风机控制装置的主控模块中，在本发明实施例中，如图1所示，所述方法可以包括以下预先执行的步骤。

步骤s101中，记录所述风机在多种测试频率下工作时在所述烟道内产生的测试风压和测试风量。

在该步骤中，可以使风机运行在多种测试频率下，并测量在不同测试频率下，风机在烟道进风口处的测试风压和测试风量。

步骤s102中，针对每种所述测试频率，根据所述测试风压和所述测试风量绘制风压风量曲线。

如图2所示，为本发明一示例性实施例示出的风压风量曲线，图2中，横坐标表示风量，纵坐标表示风压，多条曲线分别表示风机分别工作在25hz、30hz、35hz、40hz、45hz和50hz的频率下绘制的风机风量曲线。

在实际应用中进行风机控制时，如图3所示，可以参见以下步骤。

在步骤s201中，获取设置于烟道内多个楼层进风口的排烟设备的开关机状态信息及所述排烟设备的设备信息。

在本发明实施例中，烟道可以指高层住宅的公共烟道，排烟装置可以指油烟机等，楼层进风口即用于油烟机向烟道排烟的排气口，每个楼层进风口可以接入至少一个油烟机的排油烟口，排烟设备的开关机状态可以在需要的时刻主控模块主动向排烟设备或者管理人员获取，也可以接收预先安装于排烟设备上的状态监测装置发送的，状态监测装置可以在自动检测到排烟装置的开关机状态后以无线方式发送给主控模块；还可以是住户在使用排烟装置时手动按下状态监测装置后，状态监测装置以无线方式发送等等。设备信息可以指油烟机安装楼层的位置信息、油烟机的排烟的排风量及风压等。

在该步骤中，可以主控模块可以向多个楼层进风口的所述排烟设备发送信息获取请求信号，然后接收多个所述排烟设备根据所述状态获取请求信号发送的应答信号，所述应答信号中至少包含所述开关机状态信息及设备信息。

在步骤s202中，当存在处于开机状态的所述排烟设备时，根据处于开机状态的所述排烟设备的设备信息确定排出所述烟道内烟气的目标风压和目标风量。

在本发明实施例中，所述设备信息包括安装信息、风机流量信息和风机压力信息；所述步骤s202，包括以下步骤。

根据所述安装信息确定处于开机状态的每个所述排烟设备所在的楼层进风口与所述风机之间的距离。由于楼房的层高是固定的，假设每层的烟道进风口均设置在同一高度，则每层楼的烟道进风口与风机之间的距离可以通过计算得到。

根据所述距离确定由每个楼层的排烟设备排出烟气的风压系数和风量系数。由于公共烟道一般只有一个位于楼顶的出口，这种结构特点，造成烟道内部压力自上而下递增，高楼层的位置压力较小，低楼层的位置压力较大，因此在实际应用中，可以根据楼层进风口高度设置风压系数和风量系数。

根据所述风压系数、所述风量系数、所述风机流量信息和所述风机压力信息，计算每个楼层的排烟设备排出烟气的楼层风压和楼层风量。对于每一楼层，可以将风压系数乘以风机压力信息得到该楼层的楼层风压，将风量系数乘以风机流量信息，得到该楼层的楼层风量。

将各个楼层的楼层风压的和确定为所述目标风压，将各个楼层的楼层风量的和确定为所述目标风量。

在本发明的又一实施例中，所述设备信息包括设置于各个楼层进风口处的风压传感器采集的风压测量信息和风量传感器采集的风量测量信息；所述步骤s202，可以包括以下步骤。

根据所述风压测量信息确定所述风压传感器所在楼层的排烟设备排出烟气的楼层风压，所述风量测量信息确定所述风量传感器所在楼层的排烟设备排出烟气的楼层风量；

将各个楼层的楼层风压的和确定为所述目标风压，将各个楼层的楼层风量的和确定为所述目标风量。

在步骤s203中，根据所述目标风压和所述目标风量，利用预设的风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率。

可以根据开关机信息确定排烟设备当前是否处于开机状态，当与烟道连接的多台排烟设备中存在开机状态的排烟设备时，如图4所示，步骤s203可以包括以下步骤。

步骤s2031，在多个所述风压风量曲线中，确定与所述目标风量对应的多个测试风压。

如图2，可以首先画一条经过目标风量的纵向直线，这条纵向直线在各个风压风量曲线上会形成多个横坐标相同(横坐标为目标风量)，纵坐标不同的交点，这些交点的纵坐标即为与目标风量对应的多个测试风压，假设目标风压为505，目标风量为2200，则在图2中，得到的多个测试风压分别为545、529、510、495、475和458。

步骤s2032，分别计算多个所述测试风压中的每个测试风压与所述目标风压之间的偏差值。

步骤s2033，确定计算得到最小的所述偏差值的测试风压所在的风压风量曲线。

例如，由于目标风压为505，测试风压510与505之间的偏差值最小，则可以确定505所在的风压风量曲线为风机工作在40hz下的风压风量曲线。

步骤s2034，将与所述测试风压所在的风压风量曲线对应的测试频率确定为所述目标频率。即将40hz确定为目标频率。

与步骤s2031与步骤s2034基于相同的原理，在本发明的又一实施例中，步骤s203可以包括以下步骤。

在多个所述风压风量曲线中，确定与所述目标风压对应的多个测试风量；分别计算多个所述测试风量中的每个测试风量与所述目标风量之间的偏差值；确定计算得到最小的所述偏差值的测试风量所在的风压风量曲线；将与所述测试风量所在的风压风量曲线对应的测试频率确定为所述目标频率。

此处是在图2中做一条经过目标风压处的水平直线，将水平直线与多个风压风量曲线形成至少一个交点，然后再在形成的交点中选择与目标风量偏差值最小的测试风量，将该选择的测试风量所在的风压风量曲线的频率确定为目标频率。

在步骤s204中，向变频器发送控制信号，以使所述变频器根据所述目标频率驱动所述风机工作，进而排出所述烟道内由所述排烟设备排出的烟气。

在本发明的又一实施例中，如图5所示，还提供一种风机控制装置，包括：无线模块11、主控模块12、变频器13、风机14和供电模块15；

所述无线模块11，用于向多个楼层进风口的所述排烟设备发送状态获取请求信号，以及，接收排烟设备发送的应答信号，所述应答信号中至少包含设置于烟道内多个楼层进风口的排烟设备的开关机状态信息及设备信息；

所述主控模块12，用于根据处于开机状态的排烟设备的设备信息确定排出所述烟道内烟气的目标风压和目标风量，根据所述目标风压和所述目标风量，利用预设的风压风量曲线确定设置于烟道口的风机的目标频率，向变频器发送控制信号；

所述变频器13，用于根据所述目标频率驱动所述风机14工作，进而排出所述烟道内由所述排烟设备排出的烟气；

所述供电模块15，用于为无线模块、主控模块、变频器和风机供电。

在本发明的又一实施例中，风机控制装置还包括：电磁兼容性emc器件，多个安装于楼层进风口处风压传感器和多个安装于楼层进风口处风量传感器；

所述电磁兼容性emc器件用于为所述变频器滤除电磁干扰；

所述风压传感器与所述主控模块连接，用于向所述主控模块发生采集的所述楼层进风口处的风压测量信息；

所述风量传感器与所述主控模块连接，用于向所述主控模块发生采集的所述楼层进风口处的风量测量信息。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

在本发明的又一实施例中，还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述方法实施例所述的方法。

本发明实施例所提供的风机控制方法及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。