空气净化控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空气净化控制领域，更具体地，涉及空气净化控制方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着人们对生活质量越来越关注，空气质量的检测和预报也进入人们的日常生 活。空气质量的一个重要方面是颗粒物的尺寸及其含量。空气中的细颗粒物包括直径小于 等于2. 5微米的颗粒物，称为PM2. 5。由于PM2. 5可以长时间悬浮于空气中，并且表面积大、 活性强，容易携带有毒有害物质，因此对人体健康和空气质量的影响较大。
[0003] 采用颗粒物传感器测量空气中的颗粒物的尺寸及其含量。颗粒物传感器例如基于 光学原理，通过检测光穿过空气时的散射来获得颗粒物的信息。然而，颗粒物传感器的测量 数据经常发生剧烈的波动。测量数据的剧烈波动可能来源于多个方面，例如传感器自身的 光敏元件的热噪声，用于处理检测信号的微控制单元MCU的滤波性能缺陷，和/或传感器使 用环境的灰尘浓度分布复杂性等。
[0004] 由于颗粒物在空气中的分布特性，颗粒物的扩散大致是平缓的过程。颗粒物传感 器的测量数据的剧烈波动导致难以获得可靠的测量值。例如，在测量数据的波峰处的数值 可能与实际的颗粒物浓度存在着较大的偏差。
[0005] 因此，在应用中期望进一步提高颗粒物传感器测量结果的准确性。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供一种可以消除测量数据的异常波动的滤波方法，用于颗粒 物传感器以提高测量结果的准确性。
[0007] 根据本发明的第一方面，提供一种空气净化控制方法，其特征在于，该方法包括： 获取颗粒物传感器的采样数据；根据所述采样数据形成测量值的时间序列；根据时间序列 逐项推移以计算预定项数的序时平均值，作为测量值的表征值；以及根据测量值的表征值 启动/停止空气净化装置。
[0008] 优选地，获取颗粒物传感器的采样数据的步骤包括：以第一时间间隔采样颗粒物 传感器的测量数据，以获得多个采样数据；以及形成测量值的时间序列的步骤包括：以第 二时间间隔计算多个采样数据的第一平均值，第二时间间隔大于第一时间间隔，其中，第一 平均值的序列作为测量值的时间序列。
[0009] 优选地，计算预定项数的序时平均值的步骤包括：将当前项与之前多项的一起组 成的预定项数的序时平均值，作为当前项对应时间段内的测量值的表征值；或者将当前项 与之后多项的一起组成的预定项数的序时平均值，作为当前项对应时间段内的测量值的表 征值；或者将当前项与前后各自多项的一起组成的预定项数的序时平均值，作为当前项对 应时间段内的测量值的表征值。
[0010] 优选地，在计算预定项数的序时平均值的步骤之后，还包括：采用标准检测仪的测 量结果，将测量值的表征值调整数据增益，从而获得测量数据的校准值。
[0011] 优选地，所述颗粒物传感器包括光发射器和光电检测器，根据光学原理检测空气 中的颗粒物含量。
[0012] 优选地，所述颗粒物传感器检测的颗粒物为空气中的PM2. 5。
[0013] 根据本发明的第二方面，提供一种用于空气净化的装置，其特征在于，该装置包 括：数据获取单元，用于获取颗粒物传感器的采样数据；第一计算单元，用于根据所述采样 数据形成测量值的时间序列；第二计算单元，用于根据时间序列逐项推移以计算预定项数 的序时平均值，作为测量值的表征值；控制单元：根据测量值的表征值启动/停止空气净化 装置。
[0014] 优选地，所述数据获取单元还用于：以第一时间间隔采样颗粒物传感器的测量数 据，以获得多个采样数据；所述第一计算单元还用于：以第二时间间隔计算多个采样数据 的第一平均值，第二时间间隔大于第一时间间隔，其中，第一平均值的序列作为测量值的时 间序列。
[0015] 优选地，所述第二计算单元用于：将当前项与之前多项的一起组成的预定项数的 序时平均值，作为当前项对应时间段内的测量值的表征值；或者将当前项与之后多项的一 起组成的预定项数的序时平均值，作为当前项对应时间段内的测量值的表征值；或者将当 前项与前后各自多项的一起组成的预定项数的序时平均值，作为当前项对应时间段内的测 量值的表征值。
[0016] 优选地，所述装置还包括校准单元，用于：采用标准检测仪的测量结果，将测量值 的表征值调整数据增益，从而获得测量数据的校准值。
[0017] 优选地，所述颗粒物传感器包括光发射器和光电检测器，根据光学原理检测空气 中的颗粒物含量。
[0018] 优选地，所述颗粒物传感器检测的颗粒物为空气中的PM2. 5。
[0019] 根据本发明的实施例，所述空气净化控制方法根据采样数据的时间序列逐项推移 以计算预定项数的序时平均值，作为测量值的表征值。即使不采用调理传感器电路，通过滤 波处理就可以解决颗粒物含量的测量结果异常波动的问题，从而可以提高测量结果的准确 性，并且准确地反映颗粒物含量的实际变化。
[0020] 在优选的实施例中，将表征值乘以倍数，以调整数据增益，从而获得测量数据的校 准值。该优选的实施例可以准确地反映颗粒物的实际含量。
[0021] 在包括颗粒物传感器和空气净化控制装置的空气净化系统中，该空气净化控制方 法可以避免空气净化装置的频率启动和停止，延长电气和机械部件的使用寿命。
【附图说明】
[0022] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和 优点将更为清楚。
[0023] 图1示出颗粒物传感器的示意性结构图；
[0024] 图2示出采用颗粒物传感器的空气净化系统的示意性框图；
[0025] 图3示出颗粒物传感器的测量数据随时间变化的曲线图；
[0026] 图4示出根据本发明的实施例的空气净化控制装置的示意性框图；
[0027] 图5示出根据本发明的实施例的空气净化控制方法的流程图；
[0028] 图6示出根据本发明的实施例的空气净化控制方法获得的测量数据随时间变化 的曲线图。
【具体实施方式】
[0029] 在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术 人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质， 公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。本领域普通技术人员应当理解，在此 提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求， 否则整个说明书和权利要求书中的"包括"、"包含"等类似词语应当解释为包含的含义而不 是排他或穷举的含义；也就是说，是"包括但不限于"的含义。
[0030] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"等仅用于描述目的，而不 能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，"多个"的含义 是两个或两个以上。
[0031] 图1示出颗粒物传感器的示意性结构图。颗粒物传感器100包括由外壁101围绕 的采样室。在采样室中设置加热器102、光发射器104和光电检测器106。采样室具有空气 入口和空气出口。加热器102例如是电阻丝。在加热器102工作时，加热使得气流上升，外 部空气进入采样室。
[0032] 光发射器104例如是LED，并且可以附带光罩105,以实现光束的定向，以及减少空 气中的污染物对光发射器104的粘污。光发射器104产生的光线经空气中的颗粒物散射之 后产生散射光。光电检测器106例如是光电二极管。光电检测器106接收散射光，根据散 射光的强度确定颗粒物的直径和含量。例如，如果空气中未包含颗粒物，则光电检测器106 的检测信号为高电平。如果颗粒物的含量过高，则所有的光线都可能由颗粒物吸收，光电检 测器106就检测不到散射光，从而检测信号为低电平。
[0033] 光电检测器106设置在光罩107中，以减少空气中的杂散光的影响。光电检测器 106的前端设置透镜108,在光电检测器106的感光面形成会聚光，以提高检测灵敏度。
[0034] 如图1所示的颗粒物传感器广泛地用于空气净化系统中。图2示出采用颗粒物传 感器的空气净化系统的示意性框图。颗粒物传感器100检测空气中的颗粒物的直径和含 量，产生测量数据。该测量数据经由空气净化控制装置200处理之后，获得颗粒物的测量 值，然后将测量值提供至显示器301进行显示，或者提供至空气净化装置302,以控制空气 净化装置302的启动、停止和/或工作参数，从而有效改善空气质量。
[0035] 通常，如果颗粒传感器检测到颗粒物含量过高，则可以启动空气净化装置302,并 在显示器301上显示报警信息。如果颗粒传感器检测到颗粒物含量恢复到正常水平，则可 以停止空气净化装置302,并在显示器301上显示颗粒物含量信息。
[0036] 然而，如上所述，颗粒物传感器100的测量数据经常发生剧烈的波动。图3示出颗 粒物传感器的测量数据随时间变化的曲线图。将颗粒物传感器100放置在平均颗粒物含量 为十几ug/m 3的环境中，10分钟内传感器数据有2次突破25ug/m3。
[0037] 颗粒物传感器的测量数据的剧烈波动导致难以获得可靠的测量值。例如，在测量 数据的波峰处的数值可能与实际的颗粒物含量存在着较大的偏差。
[0038]如果根据颗粒物传感器100的测量数据启动/停止空气净化装置302,则可能导致 空气净化装置302的频繁启动和停止，导致