《家用多维度空气品质智能管理系统》

该项目属于家用电器制造技术领域(5451010)。

人们越来越关注空气品质对健康的影响,空气品质的检测和改善需求在空调和相关设备市场快速上升,实现智能管理和自动控制是该领域的发展趋势。优秀的室内环境离不开良好的空气质量,室内空气质量的评价包括空气的物理性、化学性、生物性、放射性,而其中物理性、化学性和生物性的优劣是绝大多数家用环境面临的问题。但是,市面现存的基于多联式中央空调、空气净化器等设备的智能控制系统,都只局限于单一的产品人工控制,只能对空气物理性、化学性中1-2个参数进行独立性控制。

该项目将空气质量的物理性、化学性指标进行统一的检测,结合各类空气处理设备实现对室内空气的多维度的动态平衡处理。取得的主要科技创新如下:

1.自主研发了实现空气品质动态平衡的设备联动控制算法,基于设备在一个或多个空气质量维度的优化效果、在其他维度的影响效果进行动态计算,根据计算结果控制各设备的开关和运行状态。这些多维度的空气品质检测数据来源于多个方面,包括独立的分布式空气质量检测装置、空气处理设备自带传感器等,可以获取空气的温度、湿度、新风量、PM2.5浓度、CO2浓度、CO浓度、甲醛浓度、VOC浓度。

2.自主研发了兼容中央空调、全热交换器、新风净化机等空气处理设备组合的总线网络,实现空气设备之间的互联互通。设计了兼容全机型、可扩展、无主从的协议包,所有的设备按照协议包的规则进行通信;研发了数据碰撞监测技术,降低了通信数据碰撞概率,提升了网络可靠性;研发了设备地址智能手动自动分配结合技术,降低了施工难度。

3.自主研制了可以兼容ZigBee、蓝牙、WIFI、HBS等网络接口的网关。网关将基于HBS组建无主从通信的空气处理系统总线网络转换为主从通信的Modbus。网关作为空气检测网络的大脑,一方面与各检测装置通信,采集检测数据用于动态平衡控制计算;另一方面将空气检测网络转换为主从通信的Modbus。空气处理设备基于HBS组建总线网络,通过网关转换为Modbus,使用网口和WIFI接入云服务器。根据室内布置的独立的分布式空气质量检测装置、空气处理设备自带传感器等获取各类控制数据。通过手机、平板电脑、电视等设备设定的空气质量控制目标,实现手动和自动空气处理设备与检测装置联动。网关将空气处理系统总线与空气检测系统网络转换后的modbus封装到TCP/IP协议中,使用网口或WIFI接入云服务器,最终与手机、平板电脑、电视等设备数据同步。

该项目已授权发明专利10项。该项目区别于以1-2个参数为控制目标的传统室内空气处理控制思想,通过多维度空气质量的检测和平衡控制技术实现了8个维度空气质量的动态平衡处理;将空气质量的检测方式由设备自带传感器优化为分布式独立设置的检测装置,在空调舒适性和智能化方面赶超了国际先进,在促进中国家电智能化、空调舒适性,培育新兴产业和带动传感器、集成电路等行业发展方面发挥了重要作用。产品自2016年上市后,截止到2018年底,已新增销售额31213.07万元,预计今后还将取得了更大的经济效益。

成果说明

该项目研发的家用多维度空气品质智能管理系统自2016年7月起在青岛海信日立空调系统有限公司实现量产,开始在国内销售。同时,产品向亚洲(越南、泰国、巴基斯坦、马来西亚、印尼、阿联酋、哈萨克斯坦、土耳其)、欧洲(俄罗斯、德国、荷兰、波兰、意大利)、美洲(墨西哥、智利、巴西)及非洲(加纳、南非)等地出口。目前已取得比较大的经济效益。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。