[發明專利]一種家庭環境智能控制方法及控制系統

在審

• 申請號: 201710355587.1
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN106996626A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 古忠;胡漢峰;周甘凝;萬澤潤;王琛
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮,裴詠萍

技術領域

本發明屬于空氣凈化領域，具體涉及一種可進行智能化控制的家庭用空氣凈化系統。

背景技術

根據《中國智能空氣凈化器專題研究報告》，2014年國內品牌海爾，小米，360等互聯網廠家推出了智能空氣凈化器。根據幾年的數據統計，海爾推出的產品在軟件部分具有海爾云，U+協議等基礎平臺的優勢，并以此推出了一系列智能家電如智能空氣系列；小米推出的產品經過1代，2代的改良，在智能方面體現出具有自動模式，開關模式，并一直降低噪音，降低能耗。但現有的幾款空氣凈化器，其智能化還局限于人為的遠程控制，或者預約控制，還未能做到依據用戶的狀態自動地進行凈化功能。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種能夠根據用戶狀態進行智能控制的空氣凈化裝置。

為了達到上述目的，本發明提供了一種家庭環境智能控制方法，采用智能化控制，包括以下步驟：

（1）預設：預設空氣污染閾值；

（2）用戶狀態判斷：對用戶位置進行實時定位，對用戶速度進行監控，判斷用戶狀態和離家距離；

（3）智能控制：實時監控室內空氣質量，根據用戶狀態進行凈化器開啟控制：用戶在家時，當空氣質量超過空氣污染預設閾值時，開啟凈化器；用戶離家時或空氣質量未達到空氣污染預設閾值時，關閉凈化器；用戶歸家時，根據當前室內空氣質量判斷凈化空氣所需時間，結合用戶的離家距離和速度計算歸家所需時間，綜合凈化空氣所需時間和用戶歸家所需時間，判斷凈化器開啟時間，使用戶歸家時室內為凈化的空氣。

其中，用戶歸家所需時間的計算方法為：對用戶位置進行實時定位并儲存近期用戶行動軌跡，根據用戶實時位置和行動軌跡判斷離家實際距離，結合用戶短時間內的行走距離判斷用戶實時行走速度，從而計算用戶歸家所需時間。

本發明家庭環境智能控制方法包括可選擇切換的手動控制、全凈化控制和上述智能化控制；當采用手動控制時，實時監控室內空氣質量并發送至用戶，由用戶發送凈化指令，控制凈化器工作；當采用全凈化控制時，將實時控制質量與預設空氣污染閾值進行對比，超過閾值時開啟凈化器，否則關閉凈化器。

室內實時空氣質量數據依次通過Wi-Fi模塊、互聯網傳輸至服務器，通過服務器傳輸至用戶終端；用戶位置通過設置在用戶終端內的GPS模塊傳輸至服務器；用戶指令通過用戶終端經服務器發送至凈化器。

上述空氣污染閾值設置采用PM2.5濃度值，閾值設置為40-50微克/立方米；室內實時控制質量數據通過激光PM2.5小體積空氣質量檢測傳感器采集。

本發明還提供了一種家庭環境智能控制系統，包括空氣凈化器、空氣質量檢測器、單片機、Wi-Fi模塊、服務器、用戶終端；單片機分別與空氣凈化器、空氣質量檢測器、Wi-Fi模塊相連；Wi-Fi模塊與服務器通訊相連；服務器與用戶終端通訊相連；用戶終端上設有GPS模塊。

其中，用戶終端為多個，分別與服務器通訊相連；用戶終端采用智能手機。

單片機通過繼電器與空氣凈化器相連。

上述控制系統還包括顯示屏；顯示屏與單片機相連；空氣質量檢測器包括PM2.5檢測模塊、溫度傳感器和濕度傳感器；PM2.5檢測模塊、溫度傳感器和濕度傳感器分別與單片機相連。

PM2.5檢測模塊采用激光PM2.5小體積空氣質量檢測傳感器；單片機采用STC89C52RC；空氣凈化器采用等離子帶集成片空氣凈化器。

本發明相比現有技術具有以下優點：

1、本發明能夠根據使用者的習慣進行“記憶”，能根據使用者的位置及狀態進行判斷，能夠根據用戶的實際狀態來智能轉換工作模式，更加符合智能化的要求：當用戶離家后，本產品可以檢測到該事件并能夠自動關閉電源，節省能源。并可以通過GPS模塊監控用戶的實時位置并存儲生成用戶近期主要的回家路線。當檢測到用戶準備回家后，能夠根據用戶近期的行動軌跡預計用戶從出發地到家的時間，并結合此刻室內的PM2.5濃度大小，智能選擇合適的工作時間，使用戶到家后可以呼吸到最佳的空氣，同時也可以最大程度地節省能源的消耗。

2、采用本發明控制方法，能達到的以下功能：（a）凈化器能根據室內實時情況自動關閉或開啟電源，用戶可以使用微信小程序或APP軟件進行遠程控制，在達到凈化效果的同時能夠最大程度的節省能源；（b）分析用戶的實時狀態，能夠通過GPS定位計算出用戶回家的時間，依據家中污染物濃度程度，提前開啟凈化功能，使用戶回到室內立馬能享受到凈化后的空氣，而不必等待凈化的過程。