一种模块化智能集成生态仓的制作方法

1.本发明属于智能制造、节能环保和安全防控领域，涉及一种室内智能模块化的集成设备，具体是一种模块化智能集成生态仓。


背景技术：

2.现实生活、工作中，室内环境的消毒杀菌、空气净化、室内温度调节以及空气含氧量、负氧离子含量等对人体健康非常重要，能单独实现以上功能的产品很多，但都存在工作效率低、能耗高、功能单一、同质化严重等缺陷，更不具备同时独立实现以上功能的能力。
3.现实生活、工作中，饮用水净化设备已经普及，但市面上饮用水净化过程中普遍会产生2倍于纯净水的废水，废水大都直接排入下水道，造成水资源浪费。
4.现实生活、工作中，一旦室内失火就有可能停水停电，等待消防人员到达期间已经造成了重大人身财产损失，尤其是城市中的高层建筑，一旦失火更难救助。
5.现有的家用消防设施存在功能单一、使用率低、外形不美观等问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的就是提供一种模块化智能集成生态仓，能够自动实现室内空气和水的净化与废水循环利用、应急消防；其主要功能包括室内空气的净化、消毒杀菌、制冷、制氧和生成负氧离子、增加空气湿度以及室内外新风自动切换；室内水净化、废水循环利用及消防报警应急灭火。且在控制系统和各功能模块上可预留其他功能的接口，例如智能语音控制、与其他智能家具互联、智能音响、制热、投屏电视、保险箱等。
7.本发明为了实现上述目的采用的技术方案是：一种模块化智能集成生态仓，包括用于实现智能集成控制的控制系统，用于空气净化、消毒、加湿、制氧及生成负氧离子、制冷的空气净化系统，用于水净化、废水循环再利用、水软化的净水系统，用于室内应急报警消防灭火的灭火系统。
8.所述控制系统，包括主控芯片、监测传感器、人机交互显示屏、供电装置、遥控装置；所述主控芯片分别与监测传感器、人机交互显示屏、供电装置和遥控装置连接；所述主控芯片采用mcu-apm32主控芯片，人机交互显示屏与主控芯片连接，经过主控芯片处理后，一级界面显示温湿度环境信息、空气净化系统图标、净水系统图标、灭火系统图标；二级界面显示各系统工作参数及耗材使用情况；所述监测传感器包括室内空气污染物实时监测传感器、室内温度和湿度实时监测传感器、空气净化耗材监测传感器、饮用水净化耗材实时监测传感器、水软化耗材实时监测传感器、生态景观模块耗材实时监测传感器、室内烟雾实时监测传感器、水位实时监测传感器、ph实时监测传感器、水质实时监测传感器。所述室内空气污染物实时监测传感器和室内温度、湿度实时监测传感器设置于室内，实时监测室内空气污染物的种类及含量和室内温度、湿度，这些信息数据反馈给主控芯片，作为控制空气净化系统的数据源；所述室内空气净化耗材监测传感器，通过监测空气系统各风机的运行时长作为耗
材寿命的判断依据，实时监测空气净化系统耗材使用情况，所述饮用水净化、软化耗材实时监测传感器，通过监测水净化、软化模块中水泵的运行时长作为耗材寿命的判断依据，实时监测净化、软化耗材使用情况，所述生态景观模块耗材实时监测传感器,通过监测废水循环利用模块中水泵运行时长作为耗材寿命的判断依据，实时监测生态景观中耗材的使用情况，这些耗材使用情况的信息数据反馈到主控芯片，作为确定是否需要更换耗材的数据源；所述室内烟雾实时监测传感器实时监测室内烟雾状况，并将室内烟雾状况信息数据反馈到主控芯片上；所述水位实时监测传感器安装空气加湿设备内，实时监测加湿设备内水位情况，反馈到主控芯片，作为主控芯片控制加湿设备内水开关阀门的数据源；所述ph实时监测传感器,安装在空气净化模块的二级装置生物酶催化吸收营养液清洗净化装置内，能够实时监测该装置内ph值并反馈到主控芯片上，作为主控芯片控制有关阀门的数据源；所述水质实时监测传感器，安装在水净化模块纯净水的出水管路上，可以实时监测制备的纯净水的水质情况并反馈到主控芯片，显示于显示屏上；所述供电装置包括市电接口和10000mah锂蓄电池，所述锂蓄电池在主控芯片的控制下始终保持满电，通过主控芯片控制切换供电来源分别用于不同的系统；所述遥控装置包括红外遥控器和手机app；所述手机app能够发送操作指令并接收到各反馈数据及火灾报警信息。
9.所述空气净化系统包括：空气系统主管道、空气净化模块，室内外空气切换模块、消杀模块、制氧模块、负氧离子模块、空气加湿二次消杀模块、制冷模块、生物酶催化吸收营养液清洗净化装置（以下简称清洗净化装置）、空气输送模块。所述室内外空气切换模块置于空气系统主管道前端；空气系统主管道内部依次安装空气净化模块、消杀模块、负氧离子模块、制冷模块。在空气流经上述模块时完成净化、消杀、生成负氧离子、制冷作用。所述制氧模块、空气加湿二次消杀模块、清洗净化装置分别有各自的进气管道和出气管道通过并联的方式与空气系统主管道连接。
10.所述空气系统的室内外空气切换模块置于空气系统主管道前端，将室内空气或室外空气通过各自的进气孔在风机的作用下吸入空气系统主管道，空气进入主管道后再依次经过后续模块；所述室内外空气切换模块包括室内进气管路、室外进气管路、内循环风机、外循环风机、内外循环切换电动阀门；所述室内进气管路和室外进气管路中分别安装有所述内循环风机和外循环风机；室内外空气切换模块的内外循环风机和内外循环切换电控阀门通过控制电路与控制系统的主控芯片连接，并根据室内环境需要在控制系统的指令下实现室内外空气切换、启停、功率调节。
11.所述空气净化模块包括纸筛过滤装置、高效活性炭吸附装置、生物酶催化吸收营养液清洗净化装置；所述纸筛过滤装置、高效活性炭吸附装置依次安装在空气净化模块的前端。生物酶催化吸收营养液清洗净化装置属于空气净化模块的二级模块。该装置利用多通管道与空气系统的主管道并联，通过电路与控制系统连接，可在控制系统的指令下实现该模块启停或功率调节，可与空气系统其他模块同步或独立工作。空气由室内外空气切换模块进入后，在空气系统主管道内依次流经入所述空气净化模块的纸筛过滤装置、高效活性炭吸附装置，从而对空气中带电荷的微小颗粒物、细小生物、灰尘、pm2.5等产生过滤净化作用；当人员在显示屏上看到室内空气污染物实时监测传感器监测到室内环境中甲醛等的
含量超标时，可以打开清洗净化装置，这时经过滤净化后的空气由电控阀门进入清洗净化装置，对空气中的甲醛等有害物进行分解净化。经过滤净化和分解净化后的后的空气在空气系统主管道内继续流经其他模块。
12.所述循环风机由德国ebmpapst公司定制，洁净空气量可达到300m
³
/h。
13.所述生物酶催化吸收营养液清洗净化装置包括生物酶催化吸收营养液储存反应器、曝气头、微米网结构、恒温棒、ph缓冲液控制系统、扰流装置；所述ph缓冲液控制系统包括ph缓冲液箱、ph缓冲液进口、ph实时监测传感器；所述扰流装置包括扰流电机、传动轴和扰流扇叶；所述生物酶催化吸收营养液储存反应器下方设置空气进口，空气进口的导管上设置曝气头，所述曝气头上加工有曝气头分气口，曝气头上方安装微米网结构，所述微米网结构由微米孔板组成，微米网结构上方生物酶催化吸收营养液的反应空间中设置有恒温棒、ph实时监测传感器和扰流扇叶；所述ph缓冲液箱通过ph缓冲液进口与生物酶催化吸收营养液储存反应器中的反应空间联通，ph缓冲液进口上设置电控开关阀；所述生物酶催化吸收营养液储存反应器上方设置有空气出口，空气出口上设置有滤湿板，空气出口下设置有溢流口；所述扰流电机、恒温棒、ph实时监测传感器、电控开关阀分别通过控制电路与主控芯片连接。
14.所述消杀模块包括光等离子发生器，所述光等离子发生器设置于空气系统主管道内、空气净化模块之后，空气在流经光等离子发生器时，空气中的病菌被光等离子发生器的uv灯照射杀死，完成消杀。空气中的所述光等离子发生器通过电路与控制系统连接。
15.所述制冷模块包括蒸发器、散热器、压缩机；所述蒸发器设置于空气系统的主管道内、消杀模块之后。经净化消杀后的空气在流经蒸发器时被制冷，冷空气用主管道和空气输送模块进入个房间。所述制冷模块通过控制电路与主控芯片连接，实现制冷模块的启停与功率调节。
16.所述负氧离子模块包括钨金放电器，所述钨金放电器设置于空气系统主管道内，制冷模块之后，通过电路与控制系统连接，控制系统控制产生的直流负高压连接到钨金放电器，钨金放电器的尖端会产生放电效应，高速的放出大量的电子，电子立刻被空气系统主管道内的氧分子捕捉，从而形成空气负氧离子。
17.所述制氧模块包括分子筛式制氧机，所述分子筛式制氧机的进气口设置于空气系统主管道内、消杀模块之后，出气口设置于空气系统主管道内、负氧离子模块之后。分子筛式制氧机生成的高纯度氧气通过空气系统主管道连接进入室内不同位置，所述分子筛式制氧机通过电路与控制系统连接。
18.所述空气加湿二次消杀模块包括加湿发生器、静音风机、水箱，所述水箱上设置纯净水电控开关阀连接纯净水，水箱内设置水位实时监测传感器，实现水源的实时自动补水；加湿发生器与纯净水发生反应产生潮湿气流，潮湿气流在静音风机的风力吹动下，经过出气口进入主管道和空气输送模块到达每个房间。空气加湿二次消杀模块的进气口在空气系统主管道内、消杀模块之后，出气口在制氧模块之后、空气输送模块之前。水箱内可加入消毒药剂起到二次消杀的作用。
19.所述空气输送模块包括主出风口、通往各个房间的管路及出气口、鼓风机；经过处理的主管道内的空气或制氧模块和负氧离子模块产生的气体通过管路送到各个房间的出气口，各出气口上设置鼓风机送风；所述空气输送模块的鼓风机通过控制电路与主控芯片
连接，实现自动或者手动启停及功率调节。
20.所述净水系统包括水净化模块、水软化模块、废水循环再利用模块和生态景观模块；所述水净化模块包括净化水增压泵、pp棉过滤装置、颗粒活性炭装置、高密度活性炭装置、ro膜装置；所述pp棉过滤装置、颗粒活性炭装置、高密度活性炭装置、ro膜装置分别有一个进水口和一个出水口，pp棉过滤装置的进水口接自来水，pp棉过滤装置的出水口由管道接颗粒活性炭装置的进水口，颗粒活性炭装置的出水口接高密度活性炭装置的进水口、高密度活性炭装置的出水口分别接厨房生活水阀门和ro膜装置的进水口，ro膜装置的出水口由多通管道接速热饮水机、空气加湿二次消杀模块的电控进水口等。进入ro膜装置的水分为两部分，一部分穿过ro膜变成纯净水，在生成纯净水的同时，还有一部分水为了防止ro膜被杂质堵塞，不停冲洗ro膜表面，这部分废水储存到废水循环再利用模块的储水箱；所述水净化模块通过电路连接主控芯片，水净化模块根据主控芯片的指令分别生成生活水、纯净水、废水。
21.所述水软化模块包括进水管路、树脂离子置换装置，出水管路和软化水增压泵；进水管路连接自来水管路，树脂离子置换装置将自来水中的杂质过滤并将钙、镁等离子置换为钠离子，生成的软水经过增压泵作用通过出水管路输出到洗衣机、淋浴热水器、智能马桶等；因为树脂离子置换装置产生的废弃物需要定期用水冲洗，防止树脂离子置换装置堵塞，冲洗产生的废水通过管路进入废水循环再利用模块的储水箱，所述水软化模块通过电路连接主控芯片，需要取用软化水时，根据主控芯片指令，软化水输出到制定位置。
22.所述废水循环再利用模块，包括储水箱、进水管路和出水管路，所述进水管路与所述水净化模块、水软化模块的废水管路连接，所述出水管路连接卫生间和灭火模块进水管路。
23.所述生态景观模块包括水缸、水过滤装置、灯带、恒温装置，用于养殖动植物观赏，也可安装摆放雕塑、电器用品等。
24.所述灭火系统包括手持蓄电式高压喷枪、灭火水管、逆止多通阀门、报警扬声器；所述灭火水管的进水端通过逆止多通阀门连接自来水管路和废水循环再利用模块的储水箱，手持充电式高压喷枪的进水端连接灭火水管出水端；所述报警扬声器通过电路与控制系统的主控芯片连接。
25.本发明采用模块化智能集成控制系统，集中解决室内环境中消毒杀菌、空气净化、室内外空气切换、室内温度调节、室内氧含量和负氧离子生成、空气加湿；室内环境中饮用水净化、废水循环再利用；室内环境发生火灾甚至在停水停电情况下消防灭火、自动报警等问题。其主要优点是：1.节约资源，该发明解决了饮用水净化过程中废水重复再利用的难题，经实验验证，相较于现有技术，家庭用水量可节约60%。每百万人可节约一千万吨水资源。且该发明的控制系统通过智能集成控制使各模块之间的技术功进行优化组合，实现各模块之间的资源共享和匹配，经实验验证，比现有技术可节约电力资源30%。
26.2.集成度高，该发明集消毒杀菌、空气净化及温度调节、饮用水净化及废水循环再利用、应急消防灭火等功能于一体。在提高了室内环境空气、水综合净化效率的同时为消防安全又上了一道保险。
27.3.智能度高，该发明的主控芯片可以根据监测传感器的结果自行调节工作状态，发生火灾时可自动报警。且有多种手控方式，可以联网使用手机app控制，有相当高的智能度。
28.4.模块化设置，该发明各系统的功能模块可自由选装，并个性化定制，满足人们多种多样的需求。
29.5.外形美观，摒弃了以往白色家电生硬的外形，生态景观模块与各功能模块有机结合，实际使用时对房间环境较为友好。
附图说明
30.图1是本发明结构原理示意图；图2是本发明系统控制电路原理框图；图3是本发明中空气清洗净化装置结构示意图；图4是本发明实施例的主视图；图5是本发明实施例的左视图；图6是本发明实施例的右视图；图中1、生物酶催化吸收营养液储存反应器；2、曝气头；3、微米网结构；4、恒温棒；5、ph缓冲液箱；6、ph缓冲液进口；7、ph实时监测传感器；8、扰流电机；9、传动轴；10、扰流扇叶；11、空气进口；12、曝气头分气口；13、电控开关阀；14、空气出口；15、滤湿板；16、人机交互显示屏；17、室内空气污染物实时监测传感器；18、室内温度、湿度实时监测传感器；19、室内烟雾实时监测传感器；20、空气净化模块耗材监控传感器；21、饮用水净化模块耗材实时监测传感器；22、水软化模块耗材实时监测传感器；23、生态景观模块耗材实时监测传感器；24、遥控信号接收器；25、空气系统主管道；26、空气净化模块；27、室内外空气切换模块；28、消杀模块；29、制氧模块；30、负氧离子模块；31、空气加湿二次消杀模块；32、制冷模块；33、空气输送模块；34、主出气口；35、生物酶催化吸收营养液清洗净化装置；36、水净化模块；37、水软化模块；38、废水循环再利用模块；39、生态景观模块；40、速热直饮机；41、手持蓄电式高压喷枪；42、灭火水管；43、报警扬声器；44、室内空气进气孔；45、室外空气进气孔；46、空气管道锁闭阀。
具体实施方式
31.下面结合附图对发明做进一步阐述:一种模块化智能集成生态仓,如图1所示，包括用于实现智能集成控制的控制系统，用于空气净化、消毒、加湿、制氧及负氧离子制冷制热的空气净化系统，用于水净化、水软化、废水循环再利用的净水系统，用于室内应急报警消防灭火的灭火系统。
32.控制系统，如图1和图2所示，包括主控芯片、监测传感器、人机交互显示屏、供电装置、遥控装置；所述主控芯片分别与监测传感器、人机交互显示屏、供电装置和遥控装置连接；根据监测传感器和人机交互显示屏反馈的信息数据，主控芯片向各个模块发出控制指令，实现对各个模块的智能控制；所述主控芯片采用mcu-apm32主控芯片，人机交互显示屏与主控芯片连接，经过主控芯片处理后，人机交互显示屏的一级界面显示温湿度、空气净化系统、净水系统、灭火系
统，二三级界面显示各系统工作参数及耗材使用情况；使用交流市电220v供电，经过ac转dc模块，将交流电转换为直流12v，可以为外部隔离控制部分供电。为用电器供电的同时，通过12v转5v，5v转3.3v电压后，可以对主控芯片及各数字传感器供电。
33.本发明生态仓可采用国产主控芯片arm cortex-m3内核，主频73mhz的apm32f103rct6，外设丰富，开发环境使用keil for arm，调试及下载工具使用j-link或u-link。该芯片具有超低运行、睡眠和停机功耗，较同类进口产品最大低20%的优点。flash擦写速度超快，128k程序下载1秒内即可完成。自带多路uart，内部多路高精度ad监测，采用3.3v dc供电，适用性强。
34.通过uart与rs232芯片sit3232eese，将数据转移至人机交互显示屏，可以对人机交互显示屏的显示内容进行操作。人机交互显示屏利用1920*480分辨率串口型触摸显示屏，显示设备的运行状态，并可以在屏幕点击，对设备进行控制操作。主控可以更新屏幕显示，屏幕也可以将触摸和点击信号传给主控芯片进行处理。
35.利用赛元的带电容触摸功能的mcu，型号为sc91f8031，可以将触摸信号通过uart传递至主控芯片，主控响应触摸和点击信号，同时控制人机交互显示屏，也可以控制led灯的亮灭，以达到人机交互的目的。
36.预留一路uart，方便调试时对外输出打印调试信息，方便调试人员观察主控的运行状态。
37.传感器部分，通过ch444切换，可以通过uart与室内空气污染物实时监测传感器，室内温度和湿度实时监测传感器,水质实时监测传感器，水位实时监测传感器进行通信，获取外界环境信息，达到系统智能感知化。传感器采集利用多种数字型空气及水质传感器，通过数字信号对外部空气及水质条件进行定时采样，主控芯片对采样数据进行处理分析后，进行相应操作。
38.所述监测传感器包括室内空气污染物实时监测传感器集成现有的多种污染物监测传感器，现有传感器大多采用串口或ttl接口输出监测信息，本发明主控制板的“室内空气污染物实时监测传感器”接口可接入ttl、uart、i2c三种可配置传感器，可连接市面上大部分的空气质量传感器模块。为满足使用过程中的emc要求，使用国产纳芯微数字隔离电路nsi8242w0，将两端的输入输出信号成对串接实现双向数字信号隔离，实现了ttl、uart、i2c三种传感器信号的兼容隔离传输。通过国产模拟开关ch444实现选择输入到mcu端复合io接口，在mcu端可软件配置接口为io、uart复用、i2c（io模拟i2c）三种模式，实现三种传感器信号兼容采集。采集到的污染物种类及浓度数据反馈给主控芯片，作为控制空气净化系统的数据源，采集到的数据会实时显示到人机交互显示屏上。
39.所述室内温度和湿度实时监测传感器接口连接奥松电子的dht20温湿度传感器，dht20是一款免标定、低功耗、高精度、高稳定性的产品，具有数字iic接口，响应迅速，抗干扰能力强，性价比高，易采购，适合室内应用，测温范围-40℃～80℃(
±
0.5℃)，湿度范围0～100%rh(
±
3%rh),通过纳芯微nsi8100nc实现了i2c接口信号隔离，经4选1开关ch444选通后连接到mcu的复用接口，实现温湿度采集。采集到的温湿度作为控制制冷模块和空气加湿二次消杀模块的的数据源。采集到的数据会实时显示到人机交互显示屏上。
40.所述水质实时监测传感器接入接口可以连接目前市场上的多种类型传感器：电导率传感器、ph传感器、余氯传感器、浊度传感器、复合功能传感器等，传感器可接入接口为
uart接口，使用国产纳芯微数字隔离电路nsi8222w2，实现了uart信号的隔离传输。通过国产模拟开关ch444实现四选一连接到mcu端uart接口，实现传感器数据采集。采集到的数据会实时显示到人机交互显示屏上。
41.所述水位实时监测传感器接入自制或市场上通用的水位传感器，一般为电压信号，通过跟随电路实现了模拟电压的隔离采集，通过ad转换芯片将模拟电压转换为数字信号，连接到ｍｃｕ的ｓｐｉ接口。实现水位实时采集。空气加湿二次消杀模块中的水位实时监测传感器采集到的水位可作为控制纯净水加水阀门开关的数据源，废水循环再利用模块中的水位实时监测传感器可作为判断冲厕、灭火水源的数据源。
42.所述室内烟雾实时监测传感器和温度传感器实时监测室内烟雾和温度状况，并将室内烟雾状况信息数据反馈到主控芯片上；温度传感器采用国产温度传感器ct1820，精度《
±
0.5℃，通过单总线采样可以获取外界温度状态；室内烟雾实时监测传感器采用mq-2烟雾传感器，可以在感应到烟雾或可燃气体时，向主控芯片输出信号，进而通过联网发送信号至手机app，提醒用户，保障用户安全；所述室内空气净化耗材监测传感器，通过监测空气系统各风机的运行时长作为耗材寿命的判断依据，实时监测空气净化系统耗材使用情况。
43.所述饮用水净化耗材实时监测传感器、水软化耗材实时监测传感器、态景观模块耗材实时监测传感器通过监测模块中水泵的额运行时长作为耗材寿命的判断依据，所述生态景观模块耗材实时监测传感器,通过监测废水循环利用模块中水泵运行时长作为耗材寿命的判断依据，实时监测生态景观中耗材的使用情况，这些耗材使用情况的信息数据反馈到主控芯片，作为确定是否需要更换耗材的数据源；所述ph实时监测传感器，安装在空气净化模块的二级装置生物酶催化吸收营养液清洗净化装置内，ph实时监测传感器接口水质ph传感器可接入市面上通用的rs485接口传感器，经过纳芯微nirs485接口隔离，485转ttl芯片后转换为ttl信号，连接mcu的ｕａｒｔ接口，实现水质ｐｈ传感器的数据采集。
44.所述遥控模块设置遥控装置接口和手持蓝牙遥控器、手机app，遥控装置可识别自制蓝牙遥控装置，通过蓝牙转串口ch9141模块实现串口透传，经4选1开关ch444选通后连接到mcu的uart接口，实现遥控控装置的数据采集。
45.所述供电装置包括市电接口和10000mah锂蓄电池，所述锂蓄电池在主控芯片的控制下始终保持满电，通过主控芯片控制切换供电来源分别用于不同的系统；所述室内污染物实时监测传感器、室内温度和湿度实时监测传感器、室内空气净化耗材监测传感器、饮用水净化耗材实时监测传感器、水软化耗材实时监测传感器、生态景观模块耗材实时监测传感器、室内烟雾实时监测传感器、水位实时监测传感器、ph实时监测传感器、水质实时监测传感器可以单独或者任意组合与人机交互显示屏、主控芯片、供电装置、遥控装置构成具有不同功能的控制系统；所述空气系统包括：空气系统主管道、空气净化模块，室内外空气切换模块、消毒杀菌模块、制氧模块、负氧离子模块、空气加湿二次消杀模块、制冷模块、空气输送模块；所述空气系统在外界空气需要进行处理或者响应人为控制要求时，可以通过隔离信号对接入的空气进行净化，消毒，加湿，制冷，输送，内外循环切换处理。所述空气净化模块、消毒杀菌模块、制氧模块、负氧离子发生模块、空气加湿二次消杀模块、制冷模块、空气输送模块可以
单独或者任意组合与室内外空气自动切换模块构成具有不同功能的空气系统；空气系统主管道内部依次安装空气净化模块、空气管道锁闭阀、消杀模块、制冷模块、负氧离子模块，在空气流经上述模块时完成净化、消杀、制冷、生成负氧离子的作用；室内外空气切换模块置于空气系统主管道前端；制氧模块、空气加湿二次消杀模块分别有各自的进出气管道通往空气系统主管道内。
46.所述空气系统的室内外空气自动切换模块置于空气系统主管道前端，将室内空气或室外空气通过各自的进气孔在风机的作用下吸入空气系统主管道，空气进入主管道后再依次经过后续模块；所述室内外空气自动切换模块包括室内进气管路、室外进气管路、内外循环风机、内外循环切换电控阀门和出气管路；所述室内进气管路和室外进气管路中安装有所述循环风机和内外循环切换电控阀门，所述出气管路即空气系统主管道前端；室内外空气自动切换模块通过控制电路与控制系统的主控芯片连接，并根据室内环境需要在控制系统的指令下实现室内外空气自动切换、启停、功率调节。
47.室内外空气切换模块控制采用光电隔离器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘的优点。控制信号使能后，光电隔离器内部发光led发出光线，受光器接收光线后产生电流，将控制信号输出，使mos管输出24v控制信号，从而实现对被控端的控制。使用后可以实现对将控制端与被控端用电器有效隔离，可控制内外循环风机的起停等，且用电器的故障不会导致主控板故障。
48.被控接口接入48v/24v内外循环风机，根据人员需求，打开外循环功能时，外循环风机打开，内循环风机关闭，电控阀门封闭内循环空气入口；打开内循环功能时，内循环风机打开，外循环风机关闭，电控阀门封闭外循环空气入口。
49.所述空气净化模块包括纸筛过滤装置、高效活性炭吸附装置、生物酶催化吸收营养液清洗净化装置；所述纸筛过滤装置、高效活性炭吸附装置依次安装在空气净化模块的前端。生物酶催化吸收营养液清洗净化装置属于空气净化模块的二级模块。该装置利用多通管道与空气系统的主管道并联，通过电路与控制系统连接，可在控制系统的指令下实现该模块启停或功率调节，可与空气系统其他模块同步或独立工作。当清洗净化装置工作时，空气系统主管道内对应的管道锁闭阀关闭，空气在经过滤净化后流入清洗净化装置，经清洗净化后再回到主管道进行后续处理。
50.空气由室内外空气切换模块进入后，在空气系统主管道内依次流经入所述空气净化模块的纸筛初级过滤装置、高效活性炭吸附装置，从而对空气中带电荷的微小颗粒物、细小生物、灰尘、pm2.5等产生过滤净化作用。当人员在显示屏上看到室内空气污染物实时监测传感器监测到室内环境中甲醛等的含量超标时，可以打开清洗净化装置，这时空气系统主管道的管道锁闭阀关闭，空气经过滤净化后由电控阀门进入生物酶催化吸收营养液清洗净化装置，对空气中的甲醛等有机物进行分解净化。经过滤净化和分解净化后的空气由出气口进入空气系统主管道内，继续流经其他模块。当空气不需经过清洗净化装置时，空气系统主管道锁闭阀打开，空气不刘静清洗净化装置，直接经主管道内进入后续模块。
51.所述高效静音风机由德国ebmpapst公司定制，洁净空气量可达到300m
³
/h。该装置通过控制电路与控制系统的主控芯片进行连接，可根据人员指令实现该模块启停或功率调节。
52.所述生物酶催化吸收营养液清洗净化装置，如图3所示，包括生物酶催化吸收营养液储存反应器1、曝气头2、微米网结构3、恒温棒4、ph缓冲液控制系统、扰流装置；所述ph缓冲液控制系统包括ph缓冲液箱5、ph缓冲液进口6、ph实时监测传感器7；所述扰流装置包括扰流电机8、传动轴9和扰流扇叶10，扰流扇叶10通过传动轴9与扰流电机8连接；所述生物酶催化吸收营养液储存反应器1下方设置有空气进口11，上方设置有空气出口14，所述空气进口11的导管上设置曝气头2，所述曝气头2上加工有曝气头分气口12，曝气头2上方安装微米网结构3，所述微米网结构3由微米孔板组成，微米孔板构成的微米网结构3保证空气被充分破碎，进而保证空气中的有害分子与生物酶催化吸收营养液中的有效成分发生充分反应；微米网结构3上方生物酶催化吸收营养液的反应空间中设置有恒温棒4、ph实时监测传感器7和扰流扇叶10；ph缓冲液箱5通过ph缓冲液进口6与生物酶催化吸收营养液储存反应器1中的反应空间联通，ph缓冲液进口6上设置电控开关阀13；所述空气出口14设置有滤湿板15，防止净化后空气中残留的液体分子进入下一模块，并使之回流进生物酶催化吸收营养液；所述扰流电机8、恒温棒4、ph实时监测传感器7、电控开关阀13分别通过控制电路与主控芯片连接。
53.所述生物酶催化吸收营养液清洗净化装置为专利产品《生物酶催化吸收营养液》的实际应用装置，属于空气净化模块的二级模块。该模块主要原理是利用生物酶催化吸收营养液产生的有效成分与空气中的有害物质发生反应，从而对有害物质进行分解。因生物酶催化吸收营养液可持续产生的特定微生物，进而微生物生成甲醛脱氢酶等有效成份对空气中的甲醛、苯系物、tvoc等有害物质进行分解。因该营养液中可以持续产生特定微生物，故营养液不需要频繁的添加或者更换；生物酶催化吸收营养液清洗净化装置利用多通道与空气系统的主管道并联，生物酶催化吸收营养液清洗净化装置的空气进口11设置在空气系统主管道内、空气净化模块的后端、管道锁闭阀前端，空气出口14设置在管道锁闭阀后端。因此，可与空气净化系统的其他模块同步或者独立工作。
54.室内外空气通过上述纸筛过滤装置和高效活性炭吸附装置净化后在循环风机的作用下，经空气系统主管道，因主管道空气管道锁闭阀关闭，所以空气由清洗净化装置的空气进口进入，在曝气头分气口12的分散作用下，变成若干微小气流，每股微小气流又经过微米孔板的作用分散成若干直径为微米级的小气泡，小气泡进入生物酶催化吸收营养液储存反应器，反应器内装生物酶催化吸收营养液生物酶催化吸收营养液。小气泡中的甲醛等有害物质与生物酶催化吸收营养液中的有效成分发生反应，有害物质被分解为二氧化碳和微量的水；同时生物酶催化吸收营养液在一定的甲醛浓度下，能够持续产生特定微生物进而保证有效成分的含量；所述恒温棒4与主控芯片连接，且内置温度计，加热预设温度为30℃；当生物酶催化吸收营养液的温度低于28℃时，温度计把信号反馈给主控芯片，使恒温棒4启动加热，当生物酶催化吸收营养液被加热到32℃时，恒温棒4停止工作，如此反复；这样，恒温棒4就可以确保生物酶催化吸收营养液的温度稳定在30℃
±
2℃。经验证，在该温度范围内，能确保特定微生物活性保持在95%以上，进而使微生物产生的有效物质较多，最终使得有害物质的分解效率较高。所述ph缓冲液控制系统的作用是保持生物酶催化吸收营养液的ph稳定在一定范围内，试验表明，生物酶催化吸收营养液在ph7
±
0.2的酸碱范围，微生物的活性保持在95%以上。由于有害物质与有效成分发生的是氧化反应，该反应会使催化液缓慢酸化，当ph实时监测传感器7监测到营养液的ph低于6.8时把信号反馈给主控芯片，主控芯
片接收信号后控制ph缓冲液进口6上的电控开关阀13打开，添加ph缓冲液；当ph实时监测传感器7监测到营养液的ph大于7.2时，反馈信号给主控芯片，主控芯片控制电控开关阀13关闭。由于生物酶催化吸收营养液本身具有缓冲作用且发生的酸化是极其缓慢的，故缓冲液不用频繁添加。所述扰流扇叶10在扰流电机8的驱动作用下，以800转/min的速度旋转，使反应中的小气泡重新破碎组合，进而使气泡中的有害物质分子与有效成分充分接触，进一步提升净化效果。
55.所述净化模块电源控制采用光电隔离器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘的优点。控制信号使能后，光电隔离器内部发光led发出光线，受光器接收光线后产生电流，将控制信号输出，使mos管输出48v控制信号，从而实现对被控端的控制。使用后可以实现对将控制端与被控端用电器有效隔离，用电器的故障不会导致主控板故障。
56.所述消杀模块包括光等离子发生器，所述光等离子发生器设置于空气系统主管道内、空气净化模块之后，所述光等离子发生器通过电路与控制系统连接；所述光等离子发生器的uv灯照射流经空气，对空气中的病菌进行高效消杀，消杀后的空气通过空气系统的主管道进行后续的模块，该模块可与空气净化系统的其他模块同步或者独立工作。消毒模块采用12v直流电压输入，通过由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成的直流高压逆变模块，将直流电能转化成定频定压或调频调压交流电，以供光等离子发生器使用。光等离子发生器在需要对空气进行消毒时可以单独使用。
57.所述制冷模块包括蒸发器、散热器、压缩机；所述蒸发器设置于空气系统的主管道内、消杀模块后，散热器和压缩机设置于室外，经净化消毒后的空气在流经蒸发器时被制冷；所述制冷模块通过控制电路与主控芯片连接，实现制冷模块的启停与功率调节。制冷模块控制采用光电隔离器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘的优点。控制信号使能后，光电隔离器内部发光led发出光线，受光器接收光线后产生电流，将控制信号输出，使mos管输出48v/6v控制信号，从而实现对被控端的控制。光耦控制器产生信号后，利用交流继电器，对大功率压缩机进行供电。交流继电器由磁路部分、接触部分组成。使用交流继电器，可以方便的使用大功率设备，减少对主控板的电源干扰，若遇到损坏，可以方便的进行更换，而不至于需要更换整个主控板。
58.所述负氧离子模块包括钨金放电器，所述钨金放电器设置于空气系统主管道内，制冷模块之后，通过电路与控制系统连接，控制系统控制产生的直流负高压连接到钨金放电器，钨金放电器的尖端会产生放电效应，高速的放出大量的电子，电子立刻被空气系统主管道内的氧分子捕捉，从而形成空气负氧离子。
59.所述制氧模块包括分子筛式制氧机，所述分子筛式制氧机的进气口设置于空气系统主管道内、消杀模块之后，出气口设置于空气系统主管道内、负氧离子模块之后。分子筛式制氧机生成的高纯度氧气通过多管路与空气系统主管道连接进入室内不同位置，所述分子筛式制氧机通过电路与控制系统连接；所述分子筛式制氧机利用分子筛的吸附性能，通过物理作用，以大排量无油压缩机为动力，把经净化消毒的空气中的氧气分离，最终得到高纯度的氧气，筛选后剩余的其他气体通过管道排出室外；制氧模块可与空气净化系统的其他模块同步或者独立工作。
60.所述制氧模块电源控制采用光电隔离器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能
力强，输出和输入之间绝缘的优点。控制信号使能后，光电隔离器内部发光led发出光线，受光器接收光线后产生电流，将控制信号输出，使mos管输出24v控制信号，从而实现对被控端的控制。使用后可以实现对将控制端与被控端用电器有效隔离，用电器的故障不会导致主控板故障。光耦控制器产生信号后，利用交流继电器，对大功率制氧机进行供电。交流继电器由磁路部分、接触部分组成。使用继电器，可以方便的使用大功率设备，减少对主控板的电源干扰，若遇到损坏，可以方便的进行更换，而不至于需要更换整个主控板。
61.所述空气加湿二次消杀模块包括进风口，出风口、水阀门电控开关阀、水位实时监测传感器、超声波振荡器、静音风机、密封水箱。所述密封水箱上盖设置水电控开关阀，通过管路连接水系统的纯净水，密封水箱内设置水位实时监测传感器，进风口置于空气系统主管道内、消杀模块后端，出风口由管道连通进空气系统主管道内、供氧模块的出气口后。后端所述超声波振荡器、静音风机、纯净水电控开关阀、水位实时监测传感器分别通过电路与控制系统的主控芯片连接；水位实时监测传感器监测到水位偏离预设值时，反馈信号给主控芯片，主控芯片接收信号后，开启纯净水的电控开关阀，实现水源的实时自动补水，当主控芯片接收到水位达到预设值的信号时，关闭纯净水电控开关阀；超声波振荡器与纯净水发生反应产生潮湿气流，潮湿气流在静音风机的风力吹动下，经过多通道进入主管道到达每个房间；空气加湿二次消杀模块相比传统的加湿器，无需频繁手动补充水源，水源为净化过的纯净水，不会滋生细菌。且水箱内可加入对人无害的消毒药剂，将消毒液雾化后输送到不同房间，附着到物体表面，起到二次消杀的作用。加湿模块开关控制采用光电隔离器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘的优点。控制信号使能后，光电隔离器内部发光led发出光线，受光器接收光线后产生电流，将控制信号输出，使mos管输出48v控制信号，从而实现对被控端的控制。
62.所述空气输送模块包括主出风口、通往各个房间的管路及出气口、鼓风机；经过处理的主管道内的空气或制氧模块和负氧离子模块产生的气体通过管路送到各个房间的出气口，各出气口上设置鼓风机送风；所述空气输送模块的鼓风机通过控制电路与主控芯片连接，实现自动或者手动启停及功率调节。空气输出模块采用光电隔离器控制，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘的优点。控制信号使能后，光电隔离器内部发光led发出光线，受光器接收光线后产生电流，将控制信号输出，使mos管输出48v控制信号，从而实现对被控端的控制。
63.所述净水系统包括水净化模块、水软化模块、废水循环再利用模块和生态景观模块；所述水净化模块包括净化水增压泵、pp棉过滤装置、颗粒活性炭装置、高密度活性炭装置、ro膜装置；所述pp棉过滤装置、颗粒活性炭装置、高密度活性炭装置、ro膜装置分别有一个进水口和一个出水口，pp棉过滤装置的进水口接自来水，pp棉过滤装置的出水口由管道接颗粒活性炭装置的进水口，颗粒活性炭装置的出水口接高密度活性炭装置的进水口、高密度活性炭装置的出水口分别接厨房生活水龙头和ro反渗透膜装置的进水口，ro反渗透膜装置的出水口由多通管道接速热直饮机、空气加湿二次消杀模块的电控进水口、厨房纯净水直饮水龙头。进入ro膜装置的水分为两部分，一部分穿过ro膜变成纯净水，一部分水为了防止ro膜被杂质堵塞，不停冲洗ro膜表面，这部分水由于冲洗过后内部还有大量杂质，会被作为废水直接排走，废水量通常是纯净水量的2倍左右。本发明的创新也在于把废
水通过废水输出管道进入废水循环再利用模块的储水箱；所述水净化模块通过电路连接主控芯片，水净化模块根据主控芯片的指令分别生成生活水、纯净水、废水。净水系统拥有多项控制信号，通过io控制模式。对信号进行控制时，采用光电隔离器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘的优点。控制信号使能后，光电隔离器内部发光led发出光线，受光器接收光线后产生电流，将控制信号输出，使mos管输出24v/48v控制信号，从而实现对被控端的控制。使用后可以实现对将控制端与被控端用电器有效隔离，用电器的故障不会导致主控板故障。
64.速热直饮机使用时，光耦控制器产生信号后，利用交流继电器，对大功率速热直饮机进行供电。交流继电器由磁路部分、接触部分组成。使用继电器，可以方便的使用大功率设备，减少对主控板的电源干扰，若遇到损坏，可以方便的进行更换，而不至于需要更换整个主控板。
65.净化水信号产生时，可以打开净化水增压泵，通过pp棉过滤装置、颗粒活性炭装置、高密度活性炭装置、ro膜装置对接入的水进行过滤，使得通过的水能够满足相应的水质要求；配合ad转换芯片cl1606，采集阀门开关信号，可以了解到阀门运行状态；当不需对自来水进行净化时，净化水增压泵不打开，自来水不进入水净化模块。
66.所述水软化模块包括进水管路、树脂离子置换装置，出水管路和软化水增压泵；进水管路连接自来水管路，树脂离子置换装置将自来水中的杂质过滤并将钙、镁等离子置换为钠离子，生成的软水经过水泵作用通过出水管路输出到洗衣机、淋浴热水器、智能马桶；所述水软化模块通过电路连接主控芯片，需要取用软化水时，根据主控芯片指令，软化水输出到指定位置。软化水洗衣服可以使衣服保持长久鲜亮，热水器也不会产生水垢；因树脂离子置换装置产生的废弃物需要定期冲洗，冲洗产生的废水可以通过管道进入废水循环再利用模块的储水箱；同时控制系统还可以自动监测树脂耗材的使用情况，当需要更换时发出提示信息，显示于控制系统的人机交互显示屏。软化水信号产生时，可以打开软化水增压泵，配合软水系统对水质进行软化处理；配合ad转换芯片cl1606，采集增压泵开关信号，可以了解到增压泵运行状态。当不需对自来水进行软化时，软化水增压泵不打开，自来水不进入水软化模块。
67.所述废水循环再利用模块，包括储水箱、进水管路，消防水管路，冲污水管路，逆止阀等，所述进水管路与所述水净化模块、水软化模块的废水管路连接，所述冲污水管路以单向逆止阀和多通管道的形式连接马桶进水口及自来水进水口，且冲污管路的进水口设置在储水箱水位的2/3高处，消防管路进水口设置在储水箱底部。储水箱顶端还设置有溢水口，当储水量达到上限时使废水溢流进下水道。所述储水箱的进水管路连接水净化模块、水软化模块的废水出水口，上述两个模块的废水直接流入储水箱，当储水箱满时，废水从溢流口流走。当有人冲厕时，储水箱中的废水由冲污管路流经单向逆止阀和管道后流进马桶水箱，如果安装的是无水箱马桶则直接由废水在水泵的作用下冲走污物，若废水量不够时自来水在压力的作用下自动介入冲污。同时为了保证灭火系统的水源储备，该模块把储水箱的总水量1/3用于冲厕，其余2/3作为灭火水源的储备。该发明的重点就是将废水作为卫生间冲厕和灭火系统的水源，可以极大的节约水资源。
68.所述生态景观模块包括水缸、水过滤装置、灯带、恒温装置，水缸内设置水过滤装置和恒温装置，水缸上方和四周设置灯带，用于养殖动植物观赏，也安装摆放雕塑、电器用
品等。
69.所述灭火系统包括手持蓄电式高压喷枪、灭火水管、逆止多通阀门、报警扬声器；所述灭火水管的进水端通过逆止多通阀门连接自来水管路、生态景观模块的水缸和废水循环再利用模块的储水箱，手持充电式高压喷枪的进水端连接灭水水管出水端；所述逆止多通阀门分别连接自来水管、储水箱出水口、灭火水管进水口。在自来水管道有水时，自来水阀和废水阀保持常开，且自来水因逆止阀的作用不会进入储水箱。当自来水管道无水时，自来水阀关闭。所述报警扬声器通过电路与控制系统的主控芯片连接。当室内烟雾实时监测传感器感应到某个房间发生火灾时，立即向主控芯片发送信号，主控芯片判断后将报警信息发送给人机交互显示屏、报警扬声器以及手机app，人机交互显示屏闪烁火警画面，报警扬声器播放警铃声，手机app接收报警信息；人员收到报警后，可以及时通过手持蓄电式高压喷枪，利用自来水或者储水箱里的水进行灭火。该发明的关键点是即使发生火灾时停水停电，灭火系统自带的蓄电池式的高压喷枪和生态景观模块的水缸或者废水循环再利用模块储水箱中的存水也可完成灭火。
70.实施例1，如图4、图5和图6所示，一种模块化智能集成生态仓，包括控制系统、空气净化系统、净水系统和灭火系统；控制系统包括主控芯片、人机交互显示屏16、监测传感器、供电装置和遥控装置；监测传感器包括室内空气污染物实时监测传感器17、室内温度、湿度实时监测传感器18、室内烟雾实时监测传感器19、空气净化模块耗材监控传感器20、饮用水净化模块耗材实时监测传感器21、水软化模块耗材实时监测传感器22、生态景观模块耗材实时监测传感器23；所述供电装置包括市电接口和10000mah锂蓄电池，所述锂蓄电池在主控芯片的控制下始终保持满电，通过主控芯片控制切换供电来源分别用于不同的系统；所述遥控装置包括红外遥控器和手机app，模块化智能集成生态仓上设置遥控信号接收器24；所述手机app能够发送操作指令并接收到各反馈数据及报警信息。所述空气净化系统包括：空气系统主管道25、空气净化模块26，室内外空气切换模块27、消杀模块28、制氧模块29、负氧离子模块30、空气加湿二次消杀模块31、制冷模块32、空气输送模块33。室内外空气切换模块27置于空气系统主管道25前端，将室内空气或室外空气通过室内空气进气孔44和室外空气进气孔45在风机的作用下吸入空气系统主管道25，空气系统主管道25内部依次安装空气净化模块26、空气管道锁闭阀46、消杀模块28、制氧模块29、负氧离子模块30、空气加湿二次消杀模块31、制冷模块32和空气输送模块33，空气输送模块33连接主出气口34；其中制氧模块29和空气加湿二次消杀模块31利用多通管道与空气系统主管道25并联；生物酶催化吸收营养液清洗净化装置35属于空气净化模块的二级模块，也利用多通管道与空气系统主管道25并联，与清洗净化装置35并联的主管道上安装有空气管道锁闭阀46，清洗净化装置35的电控部分和空气管道锁闭阀46通过电路与控制系统连接；所述净水系统包括水净化模块36、水软化模块37、废水循环再利用模块38和生态景观模块39；所述水净化模块36和水软化模块37生成的纯净水通过管道送入速热直饮机40，废水通过管道送入废水循环再利用模块38的储水箱；所述灭火系统包括手持蓄电式高压喷枪41、灭火水管42、逆止多通阀门和报警扬声器43；灭火水管42的进水端通过逆止多通阀门连接自来水管路、生态景观模块39的水缸和废水循环再利用模块38的储水箱，手持充电式高压喷枪41的进水端连接灭火水管42出水端；所述报警扬声器43通过电路与控制系统的主控芯片连接。
71.所述人机交互显示屏16分为不同层级的界面，触摸不同的选项可显示和控制不同
的功能。设备开机时人机交互显示屏16一级界面显示温度、湿度、室内空气污染物（甲醛、tvoc/pm2.5等）的种类及浓度、饮用水的tds值、空气净化系统图标、净水系统图标、灭火系统图标、整机设备电源通断、设备联网状态等信息。当在一级界面触摸空气净化系统图标时，进入空气净化二级界面。该界面显示并可触摸控制：室内外空气进入情况，空气净化模块26的工作状态（风机档位、耗材使用倒计时、控制生物酶催化吸收营养液清洗净化装置启停），消杀模块28、负氧离子模块30启停状态，制氧模块29启停及功率调节，制冷模块32的启停及温度设置，空气加湿二次消杀模块31的启停及水位，不同出风口的运行状态。在空气净化二级界面触摸空气净化模块26时进入生物酶催化吸收营养液清洗净化装置的三级界面，可在此界面显示生物酶催化吸收营养液清洗净化装置的ph值、温度和运行情况。
72.当在一级界面触摸净水系统图标时，进入净水系统的二级界面。该界面显示水净化模块36的开关图标、耗材的倒计时使用情况，水软化模块37的开关图标、耗材的使用情况，废水循环再利用模块38的储水箱的水位信息，生态景观模块39的耗材倒计时使用情况。
73.当在一级界面触摸消防系统图标时，进入消防系统的二级界面。该界面显示手持蓄电式高压喷枪41的蓄电池电量、报警扬声器43的音量调节。当发生火警时，显示屏全屏闪烁火警报警画面。
74.所述红外遥控器分为显示区域和按键区域，显示区域显示红外遥控器电池，设备通电状态，温湿度数据、空气系统输送模块33的运行状态，按键区域有空净系统不同模块的启停按键，风量调节按键，温度调节按键，水软化、水净化模块的启停按键，整机设备电源开关按键。