CN205119245U - 一种智能联动空气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能联动空气净化系统，包括空气净化器、便携式智能检测终端、服务器和移动终端设备，检测终端检测周围环境空气质量并将空气质量的数据信息通过无线网络传递至服务器，服务器进行分析、处理后，通过无线网络发送至空气净化器上的第一控制器，第一控制器将其与设定的阈值进行比对、运算，继而发出指令，对空气净化器的运行进行调控；上述空气净化系统可实现检测终端与空气净化器间的绑定进而实现联动效应，便携式智能检测终端可实时检测所处环境的空气质量，进而调控空气净化器的运行档位及运行模式，以达到最佳净化效果，同时，通过设置响应回插值有效避免了运行档位反复跳变造成风机寿命的衰减，保证净化器稳定、连续运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气净化领域，具体涉及一种智能联动空气净化系统。
背景技术
当前大多数空气净化器厂商在生产空气净化器时，会在净化器本身添加不同种类的检测传感器，如粉尘传感器，甲醛传感器，温湿度传感器等等，用以定性或定量显示室内或公共办公场所的空气质量状况，依据传感器检测到的空气质量状况进而反馈到净化器MCU端，通过一定的算法控制空气净化器在不同档位进行智能化运行，达到节能的效果。
研究表明，安装在净化器上的检测传感器，大多数情况下会检测净化器周边形成的一个低值的空气质量状况，而实际应用情况下，大多数人不会一直生活在净化器周边，而会与净化器保持一定的距离(噪音，风等等的影响)，而此时人周边的空气状态与净化器周边可能存在一定的差异，用净化器周边的空气状况反映人周边的空气状况本身就存在一定的不合理性，除非是完全密闭环境，但是根据现有的建筑安全节能标准，门窗等都会存在一定的气体泄漏程度，因此如何合理而有效的解决上述问题，即为本专利的主要出发点。
实用新型内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种智能联动空气净化系统，在无线网络连接状态下，通过移动终端设备内的连接调控模块实现空气净化器与便携式智能检测终端之间的绑定进而实现联动效应，使用便携式智能检测终端，实时检测所处环境的空气质量，将检测到的数据信息通过服务器进行分析、处理后传递至空气净化器内的第一控制器，第一控制器进行分析、运算后发出指令，对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控。
本实用新型的目的在于提供一种智能联动空气净化系统，包括空气净化器、便携式智能检测终端、服务器和移动终端设备，其特征在于，
所述空气净化器包括第一电源、第一控制器和净化功能模块，所述第一电源为第一控制器和净化功能模块供电，所述第一控制器控制第一电源的开启、关闭和净化功能模块的运行；
所述便携式智能检测终端包括第二电源、第二控制器和第二检测模块，所述第二电源为第二控制器和第二检测模块供电，所述第二控制器控制第二电源的开启、关闭，并控制第二检测模块的运行和信息传输，所述便携式智能检测终端检测周围环境空气质量并将空气质量的数据信息传输至服务器；
所述服务器接收空气质量的数据信息，处理后传输至第一控制器，第一控制器以此为依据对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控；
在所述移动终端设备内安装有用于将便携式智能检测终端和空气净化器配对绑定的连接调控模块；
所述空气净化器、便携式智能检测终端和移动终端设备分别通过无线网络与服务器进行通信。
其中，在所述空气净化器、便携式智能检测终端上分别设置有无线通信模块，在所述移动终端设备上设置有用户识别模块，通过无线通信模块配置的串口通信协议和连接调控模块进行空气净化器、便携式智能检测终端和移动终端设备三者相互之间以及三者各自与服务器之间的连接和信息的发送与接收，和/或
所述服务器为物联网云服务平台。
所述净化功能模块包括风机、去除颗粒物污染模块、去除异味模块、负离子发生模块和臭氧发生模块中的一种或几种。
所述第二检测模块包括温度检测器、湿度检测器、PM2.5检测器、甲醛检测器和VOC检测器中的一种或几种，其检测得到的空气质量数据信息包括温度、湿度、PM2.5浓度、甲醛浓度和VOC浓度中的一种或几种。
所述服务器对便携式智能检测终端检测到的空气质量的数据信息的数值大小、变化频率进行系统分析，经处理得到一定时间内数据信息的平均值，并发送至第一控制器，第一控制器依据所述平均值对净化功能模块的运行档位进行调控。
所述第一控制器设置有空气净化器的档位转换阈值，当其接收到的空气质量数据信息的平均值高于或低于相应阈值时，第一控制器发出指令，对净化功能模块的运行档位进行调控。
在所述空气净化器上还设置有用于检测周围环境空气质量的第一检测模块，所述第一检测模块包括温度检测器、湿度检测器、PM2.5检测器、甲醛检测器和VOC检测器中的一种或几种，其检测得到的空气质量的数据信息包括温度、湿度、PM2.5浓度、甲醛浓度和VOC浓度中的一种或几种。
通过移动终端设备内的连接调控模块设置所述空气净化器与便携式智能检测终端之间的绑定或非绑定状态，当处于绑定状态时，空气净化器在以便携式智能检测终端为基准的运行模式下，第一控制器根据便携式智能检测终端检测到的空气质量数据信息对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控；当处于非绑定状态时，空气净化器在以内置第一检测模块为基准的运行模式下，第一控制器根据第一检测模块检测到的空气质量数据信息对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控。
所述移动终端设备为手机或电脑，所述用户识别模块为SIM卡。
所述第一控制器和第二控制器为单片机。
本实用新型所具有的有益效果包括：
(1)本实用新型提供的智能联动空气净化系统通过移动终端设备内的连接调控模块可分别单独控制便携式智能检测终端和空气净化器的运行，也可实现二者间的绑定进而实现联动效应；
(2)本实用新型提供的智能联动空气净化系统包括与空气净化器分离的便携式智能检测终端，使用者可随身携带该检测终端，实时检测所处环境的空气质量，进而调控空气净化器的运行，以达到最佳净化效果；
(3)本实用新型提供的智能联动空气净化系统在空气净化器的运行档位从高到低或从低到高转换的过程中增设响应的回插值，有效避免了空气净化器运行档位反复跳变造成风机寿命的衰减，且保证净化器稳定、连续运行。
附图说明
图1示出智能联动空气净化系统的组成部分示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
根据本实用新型，提供一种智能联动空气净化系统，包括空气净化器、便携式智能检测终端、服务器和移动终端设备。
所述空气净化器包括第一电源、第一控制器和净化功能模块，所述第一电源为第一控制器和净化功能模块供电；所述第一控制器控制第一电源的开启、关闭和净化功能模块的运行，优选为单片机(MCU)；所述净化功能模块包括风机、去除颗粒物污染模块、去除异味模块、负离子发生模块和臭氧发生模块中的一种或几种，可对空气进行过滤、除异味、除静电等净化处理。
在所述移动终端设备内安装有用于将便携式智能检测终端和空气净化器配对绑定的连接调控模块，所述空气净化器、便携式智能检测终端和移动终端设备分别通过无线网络与服务器进行通信，上述各部分的连接关系如图1所示。可以用其他无线通信方式来替换本实用新型中采用的无线网络，如蓝牙连接、GPRS通信等等，所述服务器为物联网云服务平台。
其中，所述便携式智能检测终端包括第二电源、第二控制器和第二检测模块，所述第二电源为第二控制器和第二检测模块供电；所述第二控制器控制第二电源的开启、关闭，并控制第二检测模块的运行和信息传输，优选为单片机(MCU)；所述第二检测模块包括温度检测器、湿度检测器、PM2.5检测器、甲醛检测器和VOC(挥发性有机化合物)检测器中的一种或几种，其对所处周围环境的空气质量进行检测，得到空气质量数据信息，并通过其上设置的无线通信模块将所述空气质量数据信息发送至服务器，所述空气质量数据信息包括温度、湿度、PM2.5浓度、甲醛浓度和VOC浓度中的一种或几种，所述便携式智能检测终端与空气净化器分离，可供使用者随身携带，实时监测使用者所处周围环境的空气质量，以此为依据对空气净化器的运行参数进行调控，以达到最佳净化效果；而传统空气净化器与空气质量监测装置多为一体的，仅对空气净化器所处周围环境的空气质量进行检测和反应，存在空气净化器周围空气质量高，而使用者周围空气质量差的弊端。
所述便携式智能检测终端优选为M25-01PM2.5检测仪。
所述服务器通过无线网络接收便携式智能检测终端发送的空气质量数据信息后，对数据信息的数值大小、变化频率进行系统分析，经处理得到一定时间内数据信息的平均值，并发送至第一控制器，第一控制器依据所述平均值对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控，所述平均值可以是温度平均值、湿度平均值、PM2.5浓度平均值、甲醛浓度平均值和VOC浓度等等。
所述第一控制器设置有空气净化器的档位转换阈值，第一控制器通过无线网络接收到空气质量数据信息的平均值后，将其与预置的档位转换阈值进行比对、运算，当平均值高于或低于相应阈值时，第一控制器发出指令，对净化工能模块的运行档位进行调控。
所述档位转换阈值根据空气污染物的国家标准浓度指标与人体危害程度的关系进行设置，同时采用数据回插分析的计算方法，对于空气净化器的档位从低到高或从高到低转化的过程中设定不同的回插值，即：污染物浓度高于或低于阈值时并不马上进行空气净化器档位的转换，而是当污染物浓度持续升高至回插值，或持续降低至另一回插值时，第一控制器才对空气净化器的运行档位进行转换，既能保证空气的有效净化，又能有效避免空气净化器档位的反复跳变。
在所述空气净化器和便携式智能检测终端上设置有无线通信模块，优选为Wi-Fi模块，在所述移动终端设备上设置有用户识别模块，优选为SIM卡，通过无线通信模块配置的串口通信协议和连接调控模块进行空气净化器、便携式智能检测终端和移动终端设备三者相互之间以及三者各自与服务器之间的连接和信息的发送与接收。
所述空气净化器与Wi-Fi模块通过UART信号对接，波特率为9600bps，1个起始位，8位有效数据位，无校验位，1位停止位。
所述串口通信协议包括：当所述空气净化器通电后，空气净化器上的第一控制器会查询Wi-Fi模块的状态，如果超过一分钟没有连接到服务器，第一控制器会切断Wi-Fi模块的电源。空气净化器端通过组合按键进入配置模式时，如果Wi-Fi模块处于断电的状态，第一控制器会先给Wi-Fi模块通电，收到回传的状态指令以后，发送配置指令给Wi-Fi模块；如果Wi-Fi模块已经有供电了，就直接发送配置指令给Wi-Fi模块。第一控制器发送0x5A，0xA0，0x35，0x35指令让Wi-Fi模块进入配置模式。
在所述空气净化器上还设置有用于检测周围环境空气质量的第一检测模块，所述第一检测模块包括温度检测器、湿度检测器、PM2.5检测器和有害气体检测器中的一种或几种，其检测得到的空气质量的数据信息包括温度、湿度、PM2.5浓度和甲醛浓度中的一种或几种。
所述移动终端设备为手机或电脑，在所述移动终端设备上设置有连接调控模块，优选为定制APP软件，用于设置所述空气净化器与便携式智能检测终端之间的绑定或非绑定状态，实现联动效应。
当空气净化器与便携式智能检测终端处于绑定状态时，空气净化器在以便携式智能检测终端为基准的运行模式下，第一控制器根据便携式智能检测终端检测到的空气质量数据信息对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控；
当空气净化器与便携式智能检测终端处于非绑定状态时，空气净化器在以内置第一检测模块为基准的运行模式下，第一控制器根据第一检测模块检测到的空气质量数据信息对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控。
在根据本实用新型的优选实施方式中，通过移动终端设备上的连接调控模块设置空气净化器与便携式智能检测终端之间的绑定状态，以实现联动效应。
具体来说，在分别连接到服务器的情况下，空气净化器通过其上的第一控制器向便携式检测终端上的第二控制器发送查询命令0xA5A011110000；第二控制器收到命令后，将检测到的空气质量数据信息通过无线通信模块发送至服务器，服务器收到上述数据信息后，发送0xA5A033552288确认指令给检测终端上的第二控制器。
当设置空气净化器与便携式智能检测终端为绑定状态时，服务器向检测终端的第二控制器发送状态码0xAAA0A0335522，第二控制器接收上述联动命令后，发送指令0x5AAA33552288给服务器，提示联动成功。
当空气净化器与便携式智能检测终端绑定时，二者具有主从关系，检测终端可以控制空气净化器的运行状态，空气净化器的运行以检测终端检测到的空气质量数据信息作为依据进行档位及运行模式的切换。
所述移动终端设备可通过其上的连接调控模块向空气净化器的第一控制器发送查询命令，通过Wi-Fi模块发送指令代码0xA5A011110000，以查询空气净化器的工作状态；当第一控制器收到Wi-Fi模块的查询命令时，把空气净化器的所有运行状态数据返回给Wi-Fi模块，数据内容是32字节的数组。当使用者打开识别调控模块建立网络连接以后，其自动发送上述查询指令，第一控制器会上传空气净化器的工作状态，以供使用者参考。
所述便携式智能检测终端通电以后，其上的第二控制器会查询Wi-Fi模块的状态，如果超过一分钟没有连接到服务器，第二控制器会切断Wi-Fi模块的电源；
通过组合按键进入配置模式时，如果Wi-Fi模块处于断电的状态，第二控制器会先给Wi-Fi模块通电，收到回传的状态指令以后，发送配置指令给Wi-Fi模块；如果Wi-Fi模块已经有供电了，就直接发送配置指令给Wi-Fi模块。第二控制器发送0x5A，0xA0，0x35，0x35指令让Wi-Fi模块进入配置模式。
实施例
所述空气净化器为352X80I型空气净化器，所述便携式智能检测终端为352M25-01检测终端，可检测空气中的PM2.5浓度，所述连接调控模块为定制的352智能APP软件，所述服务器为352智能云平台，PM2.5浓度的档位转换阈值设定为35，75，115，150，250μg/m3。
当M25-01检测终端检测到当前空气中PM2.5浓度为60μg/m3，且具有持续上升的趋势时，此时上升过程中最接近的阈值点A0为75μg/m3，增设可以响应本次突变的回插值A1为85μg/m3，则在A0和A1之间存在15μg/m3的浓度上升区间，即：PM2.5浓度持续上升至85μg/m3时才会引起空气净化器风机运行档位的转换，以加速对污染物的过滤清理；
同理，当M25-01检测终端检测到当前空气中PM2.5浓度仍为60μg/m3，但由于空气净化器已经运行一段时间，PM2.5浓度处于下降过程中，而下降过程中最接近的阈值点B0为35μg/m3，增设可以响应本次突变的回插值B1为28μg/m3，则在B0和B1之间存在7μg/m3的浓度下降区间，即：PM2.5浓度持续下降至28μg/m3时才会引起空气净化器风机运行档位的转换，以降低清理功率。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
以上结合优选实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本实用新型的阐述性解释，并不对本实用新型的保护范围构成任何限制。在不超出本实用新型精神和保护范围的情况下，可以对本实用新型技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本实用新型的保护范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种智能联动空气净化系统，包括空气净化器、便携式智能检测终端、服务器和移动终端设备，其特征在于：
所述空气净化器包括第一电源、第一控制器和净化功能模块，所述第一电源为第一控制器和净化功能模块供电，所述第一控制器控制第一电源的开启、关闭和净化功能模块的运行；
所述便携式智能检测终端包括第二电源、第二控制器和第二检测模块，所述第二电源为第二控制器和第二检测模块供电，所述第二控制器控制第二电源的开启、关闭，并控制第二检测模块的运行和信息传输，所述便携式智能检测终端检测周围环境空气质量并将空气质量的数据信息传输至服务器；
所述服务器接收空气质量的数据信息，处理后传输至第一控制器，第一控制器以此为依据对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控；
在所述移动终端设备内安装有用于将便携式智能检测终端和空气净化器配对绑定的连接调控模块；
所述空气净化器、便携式智能检测终端和移动终端设备分别通过无线网络与服务器进行通信。
2.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，在所述空气净化器、便携式智能检测终端上分别设置有无线通信模块，在所述移动终端设备上设置有用户识别模块，通过无线通信模块配置的串口通信协议和连接调控模块进行空气净化器、便携式智能检测终端和移动终端设备三者相互之间以及三者各自与服务器之间的连接和信息的发送与接收，
所述服务器为物联网云服务平台。
3.根据权利要求2所述的空气净化系统，其特征在于，所述净化功能模块包括风机、去除颗粒物污染模块、去除异味模块、负离子发生模块和臭氧发生模块中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的空气净化系统，其特征在于，所述第二检测模块包括温度检测器、湿度检测器、PM2.5检测器、甲醛检测器和VOC检测器中的一种或几种，其检测得到的空气质量数据信息包括温度、湿度、PM2.5浓度、甲醛浓度和VOC浓度中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的空气净化系统，其特征在于，所述服务器对便携式智能检测终端检测到的空气质量的数据信息的数值大小、变化频率进行系统分析，经处理得到一定时间内数据信息的平均值，并发送至第一控制器，第一控制器依据所述平均值对净化功能模块的运行档位进行调控。
6.根据权利要求5所述的空气净化系统，其特征在于，所述第一控制器设置有空气净化器的档位转换阈值，当其接收到的空气质量数据信息的平均值高于或低于相应阈值时，第一控制器发出指令，对净化功能模块的运行档位进行调控。
7.根据权利要求6所述的空气净化系统，其特征在于，在所述空气净化器上还设置有用于检测周围环境空气质量的第一检测模块，所述第一检测模块包括温度检测器、湿度检测器、PM2.5检测器、甲醛检测器和VOC检测器中的一种或几种，其检测得到的空气质量的数据信息包括温度、湿度、PM2.5浓度、甲醛浓度和VOC浓度中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的空气净化系统，其特征在于，通过移动终端设备内的连接调控模块设置所述空气净化器与便携式智能检测终端之间的绑定或非绑定状态，当处于绑定状态时，空气净化器在以便携式智能检测终端为基准的运行模式下，第一控制器根据便携式智能检测终端检测到的空气质量数据信息对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控；当处于非绑定状态时，空气净化器在以内置第一检测模块为基准的运行模式下，第一控制器根据第一检测模块检测到的空气质量数据信息对空气净化器上净化功能模块的运行进行调控。
9.根据权利要求8所述的空气净化系统，其特征在于，所述移动终端设备为手机或电脑，所述用户识别模块为SIM卡。
10.根据权利要求9所述的空气净化系统，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为单片机。
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