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申请/专利权人：苏州沈氏净化设备有限公司

摘要：本发明实施例公开了一种空气质量监控系统及方法，空气质量监控系统包括：至少一种空气参数的检测设备、控制终端和至少一种空气调节设备；至少一种空气参数的检测设备与控制终端通信连接，监测洁净室中的空气参数，并将采集到的空气参数基于通信连接发送至控制终端；控制终端接收检测设备发送的空气参数，并根据接收的空气参数和洁净室的标准空气参数确定至少一种空气调节设备的工作状态，生产至少一种空气调节设备的控制指令；至少一种空气调节设备与控制终端通信连接，接收控制终端基于通信连接发送的控制指令，并根据控制指令进行工作状态的调节。本发明实施例提高了洁净室的空气质量的监测和调节强度，在保证标准空气质量的同时降低能源消耗。

主权项：1.一种空气质量监控系统，其特征在于，包括：至少一种空气参数的检测设备、控制终端和至少一种空气调节设备；其中，所述至少一种空气参数的检测设备与所述控制终端通信连接，设置在洁净室的预设采样位置，实时监测所述洁净室中的空气参数，并将采集到的空气参数基于通信连接发送至所述控制终端；所述控制终端接收所述检测设备发送的空气参数，并根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数确定所述至少一种空气调节设备的工作状态，生产所述至少一种空气调节设备的控制指令；所述至少一种空气调节设备与所述控制终端通信连接，接收所述控制终端基于所述通信连接发送的控制指令，并根据所述控制指令进行工作状态的调节；所述空气调节设备包括送风设备、排风设备和温湿度调节设备；所述控制终端还用于：当确定的所述送风设备的工作频率小于预设最小送风频率时，取消所述确定的所述送风设备的工作频率，并根据所述预设最小送风频率生成所述送风设备的控制指令，其中，所述预设最小送风频率根据预设最小送风次数和单次送风量确定；当同一种空气参数的检测设备的数量为两个或两个以上时，多个检测设备同步进行检测，并且检测到的空气参数中携带有时间戳；所述控制终端用于：根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数，确定参数差值，根据空气参数类型和所述参数差值确定待控制的空气调节设备，以及所述待控制的空气调节设备的工作参数，根据所述工作参数生成控制指令；所述工作参数包括工作频率，所述控制终端用于：根据如下公式确实所述至少一个空气调节设备的工作频率： 其中，P为空气调节设备的工作频率，所述kp、kd和ki为可调节常数；c为采集的空气参数，s为标准空气参数，t为时间。

全文数据：一种空气质量监控系统及方法技术领域本发明实施例涉及空气质量监控技术，尤其涉及一种空气质量监控系统及方法。背景技术现代化的精密机械工业和医疗食品卫生行业对环境的要求促进了洁净室技术的发展。无尘洁净的环境不仅可以提高精密电子产品的合格率，也对医疗食品等行业的卫生安全提供了保障。洁净室是指能讲一定空间范围内的空气的悬浮微粒、细菌等污染物排除，并将室内的温度、湿度、压差、洁净度等影响生产环境的因素控制在合格范围内的房间，以提高生产产品的质量。但是现存的绝大对数洁净室，除了在投入使用之初进行过量化的洁净度测试，在日常的使用中并没有实时的对洁净度进行监测。即洁净室有可能在使用过程中因为操作不当、人员进出等种种原因未达到该有的洁净标准，但是使用者并不知情。发明内容本发明实施例提供一种空气质量监控系统及方法，以实现对洁净室进行实时监测，提高洁净室的空气质量。第一方面，本发明实施例提供了一种空气质量监控系统，包括：至少一种空气参数的检测设备、控制终端和至少一种空气调节设备；其中，所述至少一种空气参数的检测设备与所述控制终端通信连接，设置在洁净室的预设采样位置，监测所述洁净室中的空气参数，并将采集到的空气参数基于通信连接发送至所述控制终端；所述控制终端接收所述检测设备发送的空气参数，并根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数确定所述至少一种空气调节设备的工作状态，生产所述至少一种空气调节设备的控制指令；所述至少一种空气调节设备与所述控制终端通信连接，接收所述控制终端基于所述通信连接发送的控制指令，并根据所述控制指令进行工作状态的调节。第二方面，本发明实施例还提供了一种空气质量监控方法，该方法包括：控制终端接收至少一种空气参数的检测设备发送的空气参数；所述控制终端根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数确定所述至少一种空气调节设备的工作状态，生产所述至少一种空气调节设备的控制指令；所述控制终端将所述控制指令发送至对应的空气调节设备，以使所述空气调节设备根据所述控制指令调节工作状态。本发明实施例提供的空气质量监控系统，通过在洁净室内设置至少一种空气参数的检测设备、控制终端和至少一种空气调节设备，实时监测洁净室内的空气参数，并实时调节空气调节设备的工作状态，以控制洁净室的空气质量，避免了在洁净室在使用过程中的用户操作导致的空气质量下降的问题，提高了洁净室的空气质量的监测和调节强度，同时由于根据洁净室内的空气参数进行实时调节，在洁净室内的空气参数满足要求时，可将对应的空气调节设备调节至低耗状态，即在保证标准空气质量的同时降低能源消耗。附图说明图1是本发明实施例一提供的一种空气质量监控系统的结构示意图；图2是本发明实施例二提供的一种空气质量监控方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本发明实施例一提供的一种空气质量监控系统的结构示意图，该空气质量监控系统设置在洁净室内，用于监测并调节洁净室内的空气质量，以保证洁净室满足空气质量要求。该空气质量监控系统包括：至少一种空气参数的检测设备110、控制终端120和至少一种空气调节设备130；其中，至少一种空气参数的检测设备110与控制终端120通信连接，设置在洁净室的预设采样位置，监测洁净室中的空气参数，并将采集到的空气参数基于通信连接发送至控制终端120；控制终端120接收检测设备110发送的空气参数，并根据接收的空气参数和洁净室的标准空气参数确定至少一种空气调节设备的工作状态，生产至少一种空气调节设备130的控制指令；至少一种空气调节设备130与控制终端120通信连接，接收控制终端基于通信连接发送的控制指令，并根据控制指令进行工作状态的调节。在本实施例中，在洁净室内设置多个检测设备110，分别用于检测不同的空气参数，其中，空气参数可以是包括但不限于洁净室的温度、湿度、洁净度和压差，相应的，至少一种空气参数的检测设备110包括温度传感器、湿度传感器、尘埃粒子检测器和压差传感器。其中，每一种空气参数的检测设备110的数量为至少一个，每一种空气参数的检测设备可以的独立设置，还可以是两种或两种以上的检测设备集成设置，示例性的，温度传感器和湿度传感器可以是设置在同一实体设备中，同时具备温度和湿度的检测功能，还可以是将度传感器、湿度传感器、尘埃粒子检测器和压差传感器集成在同一实体设备中，本实施例对此不作限定。在本实施例中，检测设备110可以是设置在工作区的预设采样位置，其中，该预设采样位置应避免通风口、门口、空气调节设备附近的位置，降低上述位置进出风对检测精度的影响。示例性的，尘埃粒子检测器可以是设置在工作区距离地面0.8m-1.5m范围内，例如可以是距离地面0.8m处，检测洁净室内的洁净度，即空气中的尘埃粒子数，提高检测精度。可选的，当同一种空气参数的检测设备的数量为两个或两个以上时，多个检测设备同步进行检测，示例性的，检测到的空气参数中可以是携带有时间戳，便于基于同一时刻检测的多个空气参数对洁净室进行控制指令的评估。可选的，至少一种空气参数的检测设备110用于实时检测洁净室的空气参数，并将预设时间间隔内采集的空气参数进行打包，将打包参数发送基于通信连接发送至控制终端120。其中，每一种检测设备的参数采集过程均存在采集时长，示例性的，温度传感器的采集时长为1min，本实施例中，可以是在以1次秒的频率进行温度参数采集，在温度传感器启动1分钟后，可得到每秒检测到的温度参数。相应的，每一个检测设备均是实时进行空气参数采集。检测设备110可以是将预设时间间隔例如1min内采集的空气参数进行打包，将打包数据发送至控制终端120。控制终端120根据空气参数类型和预设时间间隔内采集的空气参数确定洁净室在预设时间间隔内待判定的空气参数。示例性的，当控制终端120接收的空气参数为温度、湿度和压差时，获取预设时间间隔内采集的空气参数的均值，将该均值确定为洁净室在预设时间间隔内待判定的温度、湿度和压差洁净室内气压与室外大气压的差值，避免在检测过程中，由于洁净室房门开启等偶发事件导致温度、湿度和压差的瞬间变化导致的对空气调节设备130的错误调节，提高空气质量检测精度。当控制终端120接收的空气参数为洁净度即预设时间内尘埃粒子数总和时，将预设时间间隔的尘埃粒子数进行加和，得到洁净室在预设时间间隔内待判定的洁净度，需要说明的是，用于检测温度、湿度和压差的预设时间间隔可以是与用于检测洁净度的预设时间间隔不同，其中，用于检测温度、湿度和压差的预设时间间隔可随机设置，用于检测洁净度的预设时间间隔与尘埃粒子检测器单位时间空气采样量的体积相关，示例性的，若尘埃粒子检测器在1分钟内可检测28.3L空气，其用于检测洁净度的预设时间间隔可以是1分钟，其中，当前洁净度为预设时间间隔1min内的每秒钟检测的尘埃粒子数量的和。同理，以1次秒的频率进行尘埃粒子数检测，在1min后以1次秒的频率获取洁净室的洁净度。示例性的，当洁净室内设置多个尘埃粒子检测器时，可以是对各检测器在同一时刻采集的尘埃粒子数进行均值。通过对单位时间检测的尘埃粒子数进行加和计算，得到洁净室的洁净度，提高了洁净度的评估精度。可选的，控制终端120用于：根据接收的空气参数和洁净室的标准空气参数，确定参数差值，根据空气参数类型和参数差值确定待控制的空气调节设备130，以及待控制的空气调节设备130的工作参数，根据工作参数生成控制指令。其中，控制终端120可以是手机、计算机、平板电脑等的电子设备。控制终端120可确定接收的空气参数和标准空气参数确定参数差值，基于参数差值调节空气调节设备130的工作状态，进一步的调节洁净室的空气质量。可选的，空气调节设备130包括送风设备、排风设备和温湿度调节设备。其中，送风设备例如可以是但不限于新风系统，排风设备例如可以是但不限于排风扇，温湿度调节设备例如可以是加湿器和空调等。例如当洁净室内的压差大于标准压差时，可以是控制排风设备开启或者增大排风设备的工作频率，以降低洁净室内的压差，直到洁净室内的压差与标准压差相同，或者在标准压差的允许误差范围内。例如当检测到的洁净度大于标准洁净度，即洁净室内的尘埃粒子数大于标准的尘埃粒子数时其中，洁净度与尘埃粒子数正相关，可以是开启送风设备，或者增大送风设备工作频率，还可以是同步增大送风设备和排风设备的工作频率，以保持压差的前提下，促进洁净室内的空气流动，进一步提升洁净度。可选的，当检测到的洁净度符合标准洁净度时，可以是关闭送风设备和排风设备，或者降低送风设备和排风设备的工作频率，以降低电量消耗。可选的，工作参数包括工作频率，控制终端120用于：根据如下公式确实至少一个空气调节设备130的工作频率：其中，P为空气调节设备130的工作频率，kp、kd和ki为可调节常数；c为采集的空气参数，s为标准空气参数，t为时间。本实施例中，kp、kd和ki可以是根据洁净室的需求确定，例如，kp可表征空气参数的变换速率，kd可表征空气参数的上下波动幅度，ki可表征空气参数的稳定误差。可选的，当c为洁净室的当前压差时，s为标准压差，P为排风设备的工作频率；当c为洁净室的当前洁净度时，s为标准洁净度，P为送风设备的工作频率。同理，当空气参数为温度和湿度时，根据与标准温度和标准湿度的差值确定温湿度调节设备的工作频率，以维持洁净室内的温湿度。示例性的，当洁净室的当前温度小于标准温度，可以是增大空调的工作温度，达到提高洁净室内空气温度的效果。示例性的，洁净室内还可以是设置有蒸汽阀和冷水阀，当洁净室的当前温度大于标准温度时，控制开大冷水阀，通过增大冷水量的方式降低洁净室内的温度；当洁净室的当前温度小于标准温度时，控制开小冷水阀，通过减少冷水量的方式增大洁净室内的温度，其中，冷水阀的开启程度可根据PID控制算法和温差确定。示例性的，当洁净室内的湿度低于标准湿度时，控制开大蒸汽阀，通过增加蒸汽排放量来提高洁净室内的湿度，相应的，当洁净室内的湿度高于标准湿度时，控制开小蒸汽阀，通过减少蒸汽排放量来降低洁净室内的湿度。本实施例中，基于反馈控制方式调节洁净室内的空气质量，例如，通过多个检测设备检测洁净室当前的空气参数，根据检测到的空气参数确定空气调节设备的工作状态，通过温湿度调节设备改变当前洁净室的空气质量，根据实时变化的空气参数进一步循环调节空气调节设备的工作状态，使得洁净室的空气质量保持在标准质量的误差允许范围内。本实施例中，控制终端120与检测设备110、空气调节设备130之间建立通信连接，已进行数据和控制指令的传输，示例性的，通信连接可以是但不限于ModbusRTU通讯协议连接和ModBusTCPIP通讯协议连接，示例性的，控制终端120与检测设备110、空气调节设备130之间的通讯还可以是基于PLC和模拟信号等方式进行。可选的，控制终端120还用于：当确定的送风设备的工作频率小于预设最小送风频率时，取消确定的送风设备的工作频率，并根据预设最小送风频率生成送风设备的控制指令，其中，预设最小送风频率根据预设最小送风次数和单次送风量确定。在本实施例中，可设置洁净室的预设最小送风次数，示例性的，预设最小送风次数可以是每小时的最小送风次数，可根据洁净室类型和需求确定，示例性的，可以是15次h。根据预设最小送风次数和单次送风量确定每小时的最小送风量，将可完成该最小送风量的工作频率确定为预设最小送风频率。示例性的，预设最小送风频率例如可以是30Hz，当根据接收的空气参数和洁净室的标准空气参数确定的送风设备的工作频率小于30Hz例如20Hz时，则取消根据接收的空气参数和洁净室的标准空气参数确定的工作频率，将送风设备的工作频率确定为预设最小送风频率。本实施例中，通过设置预设最小送风频率保证洁净室内的最小送风系数，满足洁净室的送风需求。可选的，控制终端120还用于将接收的空气参数进行本地存储，和或发送至预设服务器进行存储。示例性的，控制终端120内设置有数据存储模块，用于存储接收的空气参数；或者控制终端120内设置有网络通信模块，用于与预设服务器进行数据传输，将接收的空气参数传输至预设服务器中进行存储。其中，存储的空气参数中均携带有空气参数的采集时间戳。用户可根据需求调取并显示预设时间段的历史空气参数，对洁净室的空气质量进行长期监测，使得洁净室的空气质量有据可查。可选的，控制终端120还用于接收远程终端基于预设服务器传输的远程控制指令，并执行远程控制指令。其中，远程终端可以是手机、计算机或者平板电脑等电子设备，被授权的远程终端可读取预设服务器中存储的空气参数，以及洁净室的空气质量监测页面，在该空气质量监测页面中进行设置，生成远程控制指令，发送至预设服务器，基于该预设服务器将远程控制指令发送至控制终端120，以使控制终端120执行该远程控制指令。示例性的，远程控制指令可以是但不限于标准空气参数调节指令、预设最小送风频率调节指令等。示例性的，通过在该空气质量监测页面中进行选择和输入，以生成远程控制指令，对洁净室进行远程控制，提供了对洁净室控制的灵活性和智能化。本实施例的技术方案，通过在洁净室内设置至少一种空气参数的检测设备、控制终端和至少一种空气调节设备，实时监测洁净室内的空气参数，并实时调节空气调节设备的工作状态，以控制洁净室的空气质量，避免了在洁净室在使用过程中的用户操作导致的空气质量下降的问题，提高了洁净室的空气质量的监测和调节强度，同时由于根据洁净室内的空气参数进行实时调节，在洁净室内的空气参数满足要求时，可将对应的空气调节设备调节至低耗状态，避免能源浪费，达到节能的效果。实施例二图2是本发明实施例二提供的一种空气质量监控方法的流程示意图，适用于实时对洁净室进行空气质量监测和调节，该方法具体包括：S210、控制终端接收至少一种空气参数的检测设备发送的空气参数。S220、所述控制终端根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数确定所述至少一种空气调节设备的工作状态，生产所述至少一种空气调节设备的控制指令。S230、所述控制终端将所述控制指令发送至对应的空气调节设备，以使所述空气调节设备根据所述控制指令调节工作状态。可选的，控制终端根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数，确定参数差值，根据空气参数类型和所述参数差值确定待控制的空气调节设备，以及所述待控制的空气调节设备的工作参数，根据所述工作参数生成控制指令。可选的，所述工作参数包括工作频率，相应的，所述控制终端用于根据如下公式确实所述至少一个空气调节设备的工作频率：其中，P为空气调节设备的工作频率，所述kp、kd和ki为可调节常数；c为采集的空气参数，s为标准空气参数，t为时间。可选的，当确定的所述送风设备的工作频率小于预设最小送风频率时，取消所述确定的所述送风设备的工作频率，并根据所述预设最小送风频率生成所述送风设备的控制指令，其中，所述预设最小送风频率根据预设最小送风次数和所述单次送风量确定。本实施例提供的空气质量监控方法，实时监测洁净室内的空气参数，并实时调节空气调节设备的工作状态，以控制洁净室的空气质量，避免了在洁净室在使用过程中的用户操作导致的空气质量下降的问题，提高了洁净室的空气质量的监测和调节强度，同时由于根据洁净室内的空气参数进行实时调节，在洁净室内的空气参数满足要求时，可将对应的空气调节设备调节至低耗状态，避免能源浪费，达到节能的效果。注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

权利要求：1.一种空气质量监控系统，其特征在于，包括：至少一种空气参数的检测设备、控制终端和至少一种空气调节设备；其中，所述至少一种空气参数的检测设备与所述控制终端通信连接，设置在洁净室的预设采样位置，监测所述洁净室中的空气参数，并将采集到的空气参数基于通信连接发送至所述控制终端；所述控制终端接收所述检测设备发送的空气参数，并根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数确定所述至少一种空气调节设备的工作状态，生产所述至少一种空气调节设备的控制指令；所述至少一种空气调节设备与所述控制终端通信连接，接收所述控制终端基于所述通信连接发送的控制指令，并根据所述控制指令进行工作状态的调节。2.根据权利要求1所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述至少一种空气参数的检测设备包括温度传感器、湿度传感器、尘埃粒子检测器和压差传感器，其中，任一种空气参数的检测设备的数量为至少一个。3.根据权利要求1所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述控制终端用于：根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数，确定参数差值，根据空气参数类型和所述参数差值确定待控制的空气调节设备，以及所述待控制的空气调节设备的工作参数，根据所述工作参数生成控制指令。4.根据权利要求3所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述工作参数包括工作频率，所述控制终端用于：根据如下公式确实所述至少一个空气调节设备的工作频率：其中，P为空气调节设备的工作频率，所述kp、kd和ki为可调节常数；c为采集的空气参数，s为标准空气参数，t为时间。5.根据权利要求1-4任一所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述书空气调节设备包括送风设备、排风设备和温湿度调节设备。6.根据权利要求5所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述控制终端还用于：当确定的所述送风设备的工作频率小于预设最小送风频率时，取消所述确定的所述送风设备的工作频率，并根据所述预设最小送风频率生成所述送风设备的控制指令，其中，所述预设最小送风频率根据预设最小送风次数和所述单次送风量确定。7.根据权利要求1所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述至少一种空气参数的检测设备用于实时检测所述洁净室的空气参数，并将预设时间间隔内采集的空气参数进行打包，将打包参数发送基于通信连接发送至所述控制终端；所述控制终端根据空气参数类型和所述预设时间间隔内采集的空气参数确定所述洁净室在所述预设时间间隔内待判定的空气参数。8.根据权利要求1所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述控制终端还用于将接收的空气参数进行本地存储，和或发送至预设服务器进行存储。9.根据权利要求8所述的空气质量监控系统，其特征在于，所述控制终端还用于接收远程终端基于所述预设服务器传输的远程控制指令，并执行所述远程控制指令。10.一种空气质量监控方法，其特征在于，包括：控制终端接收至少一种空气参数的检测设备发送的空气参数；所述控制终端根据接收的空气参数和所述洁净室的标准空气参数确定所述至少一种空气调节设备的工作状态，生产所述至少一种空气调节设备的控制指令；所述控制终端将所述控制指令发送至对应的空气调节设备，以使所述空气调节设备根据所述控制指令调节工作状态。

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