一种智能家居进入安全保护系统的制作方法

文档序号:15822610发布日期:2018-11-02 23:15阅读:133来源:国知局

本发明涉及智能家居设备,更具体地说,涉及一种智能家居进入安全保护系统。

背景技术

地下室是指房间地面低于室外地平面的高度超过该房间净高的二分之一。多层和高层建筑物需要较深的基础,为利用这一高度,在建筑物底层下建造地下室,既可增加使用面积,又可省去房心回填土,还算比较经济。在房屋底层以下建造地下室,可以提高建筑用地效率。一些高层建筑基地埋深很大,充分利用这一深度来建造地下室,其经济效果和使用效果俱佳。地下室的按功能分,有普通地下室和放空地下室;按结构材料分,有砖墙结构和混凝土结构地下室,按构造形式分,有全地下室和半地下室。而目前地下室一般用于存放物品,所以需要保证氧气含量较低,特别是对酒的存放,但是如果氧气含量较低,就会存在较大的安全隐患,而现有的新风系统,不适用于地下室环境,无法对地下室内空气含氧量进行控制。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明目的是提供一种智能家居进入安全保护系统。为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种智能家居进入安全保护系统,包括控制模块、人体检测装置、检测模块以及执行模块,所述控制模块配置有预设的基准含氧量以及基准二氧化碳含量;所述检测模块包括温度检测单元、含氧量检测单元以及二氧化碳含量检测单元,所述温度检测单元用于检测所述地下室温度并输出一采样温度值,含氧量检测单元用于检测地下室含氧量并输出一采样含氧量,二氧化碳含量检测单元用于检测地下室二氧化碳含量并输出一采样二氧化碳含量;所述执行模块包括新风子系统以及调节子系统,所述人体检测装置用于检测所述地下室内的生物热源;

所述新风子系统包括呼吸板体、进风管、出风管、排风泵、补偿泵、回风泵、回风管以及补偿管,所述呼吸板体敷设于地下室地面,所述呼吸板体由下至上包括基层、防水层、复合层以及新风结构,所述基层敷设于地面;所述防水层设置于基层上方;所述复合层包括有粘接件、导热件以及隔热件,所述导热件设置为导热硅胶,所述粘接件设置为水泥黏胶剂,所述隔热件设置为气凝胶毡,所述导热件和所述隔热件通过所述粘接件间隔设置;所述新风结构具有面向所述复合层的开口,所述新风结构通过粘接层与所述复合层固定,所述新风结构内部中空设置形成有出风通道,所述出风通道连接出风管,所述新风结构之间设置有进风间隙,所述新风结构上设置有面向所述进风间隙的若干进风孔,所述进风间隙的下方为所述隔热件,所述进风通道的下方为所述导热件,所述新风结构相互平行设置;所述进风管通过排风泵连接于所述出风管,所述出风管与所述地下室外界连通,所述进风管通过回风泵连接于所述回风管,所述回风管上设置有二氧化碳补偿器,所述回风管于所述地下室侧壁形成有一回风口,所述回风口设置的高度范围在0.4-0.7米之间;所述补偿管一端通过补偿泵连接于所述调节子系统,所述补偿管的另一端于地下室顶部形成一补偿进风口;

所述调节子系统包括氧气生成器、进气风机以及混合室,所述氧气生成器用于生成氧气,所述进气风机用于引入外部空气,所述混合室接收外部空气以及所生成的氧气;

所述控制模块设置有换气策略,当所述人体检测装置检测到生物热源执行所述换气策略,所述换气策略包括重复执行呼吸子策略第一预设时间;

所述呼吸子策略包括参数获取步骤、模型比对步骤、参数输出步骤以及执行步骤;

所述参数获取步骤包括获取采样含氧量、采样温度值以及采样二氧化碳含量用以建立参数模型;

模型比对步骤包括将参数模型与环境模型进行比对,计算得到氧气补偿量、排气量以及回风量;

参数输出步骤包括将排气量以及回风量输入到新风子系统,将氧气补偿量输入到调节子系统;

执行步骤包括,所述新风子系统根据排气量控制所述排气泵工作,所述新风子系统根据回风量控制所述回风泵工作,所述补偿子系统根据含氧量所述地下室输出空气。

进一步地:所述进风间隙的宽度于20毫米到50毫米之间。

进一步地:所述模型比对步骤满足第一预设关系,所述第一预设关系为v1=v,其中,v为排气泵排出气体的体积,v1为补偿子系统输入到地下室的空气的体积。

进一步地:所述模型比对步骤满足第二预设关系,所述第二预设关系为a*v1=vs*(a1-a2)+(vs-v)2*a*(d2-dy)2,其中a为含氧量,vs为地下室等效空气的总体积,a1为基准含氧量,a2为采样含氧量,a为预设的含氧量调节参数,d2为采样温度值,dy为预设的基准分层温度值。

进一步地:所述模型比对步骤满足第三预设关系,所述第三预设关系为v2=b1/[(vs-v)2*b2*(d-dy)2+vs*(b1-b2)],其中b1为预设的第一排气参数,b2为预设的第二排气参数,v2为排气量,vs为地下室等效空气的总体积,d为采样温度值,dy为预设的基准分层温度值,b1为地下室顶部的采样二氧化碳含量,b2为地下室底部的采样二氧化碳含量。

进一步地:所述模型比对步骤满足第四预设关系,所述第四预设关系为v3=c*b2,其中c为预设的回风参数。

进一步地:所述回风口倾斜向下设置。

进一步地:所述换气策略还包括回风子策略,当所述呼吸子策略完成后,执行所述回风子策略,所述回风子策略包括

控制所述回风泵工作以预设的第一功率工作第二预设时间。

本发明技术效果主要体现在以下方面:首先,由于地下室的温度较低,所以会产生分层的现象,而分层会使得二氧化碳沉积,所以呼吸系统的设置,当有人进入时,可以起到一个快速排出二氧化碳的效果,同时回风口的设计,可以起到一个保持低量二氧化碳沉积,使得存储的物品不易腐坏。

附图说明

图1:本发明新风子系统工作逻辑原理图;

图2:本发明呼吸板体结构示意图;

图3:本发明系统架构原理图;

图4:本发明单组份气体热力学分布图。

附图标记:100、呼吸板体;110、基层;120、防水层;130、复合层;131、粘接件;133、隔热件;132、导热件;140、新风结构;141、出风通道;142、出风孔;150、出风间隙;200、进风管;300、出风管;400、排风泵;510、补偿泵;520、补偿管;610、回风管;620、回风泵;630、二氧化碳生成器;700、调节子系统;710、氧气生成器;720、进气风机;730、混合室;800、检测模块;801、温度检测单元;802、含氧量检测单元;803、二氧化碳含量检测单元;900、人体检测装置。

具体实施方式

以下结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步详述,以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1所示,一种智能家居进入安全保护系统,包括控制模块、人体检测装置900、检测模块800以及执行模块,所述控制模块配置有预设的基准含氧量以及基准二氧化碳含量;所述检测模块800包括温度检测单元801、含氧量检测单元802以及二氧化碳含量检测单元803,所述温度检测单元801用于检测所述地下室温度并输出一采样温度值,含氧量检测单元802用于检测地下室含氧量并输出一采样含氧量,二氧化碳含量检测单元803用于检测地下室二氧化碳含量并输出一采样二氧化碳含量;所述执行模块包括新风子系统以及调节子系统700,所述人体检测装置用于检测所述地下室内的生物热源;首先人体检测装置可以通过热释电传感器,而检测模块800可以通过含氧量传感器、温度传感器以及二氧化碳传感器实现。

所述新风子系统包括呼吸板体100、进风管200、出风管300、排风泵400、补偿泵510、回风泵620、回风管610以及补偿管520,所述呼吸板体100敷设于地下室地面,所述呼吸板体100由下至上包括基层110、防水层120、复合层130以及新风结构140,所述基层110敷设于地面;所述防水层120设置于基层110上方;所述复合层130包括有粘接件131、导热件132以及隔热件133,所述导热件132设置为导热硅胶,所述粘接件131设置为水泥黏胶剂,所述隔热件133设置为气凝胶毡,所述导热件132和所述隔热件133通过所述粘接件131间隔设置;所述新风结构140具有面向所述复合层130的开口,所述新风结构140通过粘接层与所述复合层130固定,所述新风结构140内部中空设置形成有出风通道141,所述出风通道141连接出风管300,所述新风结构140之间设置有进风间隙,所述新风结构140上设置有面向所述进风间隙的若干进风孔,所述进风间隙的下方为所述隔热件133,所述进风通道的下方为所述导热件132,所述新风结构140相互平行设置;所述进风管200通过排风泵400连接于所述出风管300,所述出风管300与所述地下室外界连通,所述进风管200通过回风泵620连接于所述回风管610,所述回风管610上设置有二氧化碳补偿器,所述回风管610于所述地下室侧壁形成有一回风口,所述回风口设置的高度范围在0.4-0.7米之间;所述补偿管520一端通过补偿泵510连接于所述调节子系统700,所述补偿管520的另一端于地下室顶部形成一补偿进风口;这样构成的呼吸板体100不会影响物体的放置,同时保证对二氧化碳的排出。

所述调节子系统700包括氧气生成器710、进气风机720以及混合室730,所述氧气生成器710用于生成氧气,所述进气风机720用于引入外部空气,所述混合室730接收外部空气以及所生成的氧气;氧气生成器710用于生成氧气,进气风机720用于导入空气,而混合室730可以配合氧气生成器710和进气风机720,实现一个进气和混合的效果,保证最后的氧气补充,这样从下方将空气抽出,从上方将空气排出,这样一来就可以保证空气的输入,提高进气效果。

所述控制模块设置有换气策略,当所述人体检测装置检测到生物热源执行所述换气策略,所述换气策略包括重复执行呼吸子策略第一预设时间;所述呼吸子策略包括参数获取步骤、模型比对步骤、参数输出步骤以及执行步骤;所述参数获取步骤包括获取采样含氧量、采样温度值以及采样二氧化碳含量用以建立参数模型;模型比对步骤包括将参数模型与环境模型进行比对,计算得到氧气补偿量、排气量以及回风量;参数输出步骤包括将排气量以及回风量输入到新风子系统,将氧气补偿量输入到调节子系统700;执行步骤包括,所述新风子系统根据排气量控制所述排气泵工作,所述新风子系统根据回风量控制所述回风泵620工作,所述补偿子系统根据含氧量所述地下室输出空气。通过这样设置,可以起到一个空气快速循环的效果,保证气体的循环以及提高气体循环效率。所以使用原理就是,当人进入地下室时,由于人体检测装置900检测到人体进入,所以开启换气策略,将氧气从地下室顶部打入地下室,而地下室底部将空气抽取。

所述进风间隙的宽度于20毫米到50毫米之间。所述模型比对步骤满足第一预设关系,所述第一预设关系为v1=v,其中,v为排气泵排出气体的体积,v1为补偿子系统输入到地下室的空气的体积。保证气体量。

所述模型比对步骤满足第二预设关系,所述第二预设关系为a*v1=vs*(a1-a2)+(vs-v)2*a*(d2-dy)2,其中a为含氧量,vs为地下室等效空气的总体积,a1为基准含氧量,a2为采样含氧量,a为预设的含氧量调节参数,d2为采样温度值,dy为预设的基准分层温度值。而这个步骤首先通过氧气进风器控制生成含氧量较高的空气,而为了纠正由于采样位置对结果产生的误差,所以要移入实际的温度值,也就是说,温度越低,分层情况越明显,而被排出的氧气越少,则经过排气工作后,氧气需要补充的量就需要考虑到被排出的那一部分空气的含氧量,这样才能起到一个精确的排气效果。我们先考虑单组分理想气体在重力场中的密度分布,其物理图像如图4,z是高度方向。现在只需要考察框中一个很薄的理想气体层,如何建立微分方程呢?在平衡时,框中的气体既不上浮也不下沉,浮力=重力。而浮力就是上下表面的压力差。现在只要把压强和密度的关系找出来就可以了。如你所知,理想气体状态方程为:pv=nrt,其中n是摩尔数。注意这里的是跟高度有关的每个薄层的压强。尽管在重力场中均匀理想气体方程在整体上无法使用,在弱重力场中对于同高度的某一薄层还是适用的。从这个状态方程可以看出,理想气体的“局部压强”跟“质量密度”没有直接关系,而是跟“摩尔密度”直接相关。要得到压强和密度的关系,必须知道该理想气体的分子量或者“摩尔质量”,不妨设为m,那么就有:ρ=mp/rt,现在根据浮力定律,就有:-dp=(mpg/rt)dz;也就是这种形式的微分方程,两边积分一下就得到了也就是单组份理想气体的压强随高度指数下降,分子量(摩尔质量)越大、(等效)重力加速度越大、温度越低下降越快。那么对于题主的多组分体系,应该如何处理呢?作为零级近似,我们也只考虑理想气体。这样,我们就有道尔顿分压定律,它实际上就是说理想气体各组分互相“透明”,自己和自己平衡。所以,只需要把单组份理想气体中的“气压”解释成“各组分分压”就可以了。也就是,对于任意两个理想气体组分,都有:确定在0高度处的分压还需要其他约束条件,比如两种气体的总摩尔数之比等。但是很显然能看出除非两种组分分子量一样,否则它们的分压比、“摩尔密度”比、“质量密度”比,都是随高度呈指数变化的。题主问的氮和氧,它们的分子量差别比较小,常温下效果不大容易看出来。但是二氧化碳和氮、氧的差别就大了。如果以地面为零高度,你就可以知道如果通风不好,较深的地下室、井下的二氧化碳浓度会升高很快,甚至可能足以致命。所以需要通过补偿算法进行补偿,则需要考虑到温度、湿度、氧气含量以及二氧化碳含量。

所述模型比对步骤满足第三预设关系,所述第三预设关系为v2=b1/[(vs-v)2*b2*(d-dy)2+vs*(b1-b2)],其中b1为预设的第一排气参数,b2为预设的第二排气参数,v2为排气量,vs为地下室等效空气的总体积,d为采样温度值,dy为预设的基准分层温度值,b1为地下室顶部的采样二氧化碳含量,b2为地下室底部的采样二氧化碳含量。通过这样设置,需要说明的是,至少需要设置两个二氧化碳传感器,分别设置在顶部和底部,用于确定二氧化碳分布情况,保证二氧化碳的含量,同时可以补充二氧化碳进入地下室内部,在底部二氧化碳较多的情况下,减小二氧化碳的补充量,增加排气量,提高二氧化碳排出效果,但在底部二氧化碳较少的情况下,可以起到一个较佳的排气效果。

所述模型比对步骤满足第四预设关系,所述第四预设关系为v3=c*b2,其中c为预设的回风参数。所述回风口倾斜向下设置。可以保证二氧化碳含量,保证物品的储藏。

所述换气策略还包括回风子策略,当所述呼吸子策略完成后,执行所述回风子策略,所述回风子策略包括控制所述回风泵工作以预设的第一功率工作第二预设时间。通过这样设置,可以保证二氧化碳加速沉积,起到一个较佳的固定效果。

当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。

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