一種充氣膜建筑智能控制裝置的制作方法

本實用新型涉及控制裝置技術領域，具體為一種充氣膜建筑智能控制裝置。

背景技術：

隨著大跨度場館建設的爆發式增長，目前出現一種采用高強度柔性薄膜材料做成的充氣膜場館，它是利用空氣內外壓差支撐膜體，并將膜材四周固定在膜錨上，利用新風系統讓室內外產生一定氣壓差和舒適的空氣環境，形成一個封閉的類半球形場館。精確控制新風系統，使其能實時穩定高效運行是氣膜場館投入運營的關鍵，基于此特研制出整套充氣膜建筑智能監測控制系統，通過對新風系統的實時高效控制，并對場館相關附屬設施實時監測，從而實現膜體正常工作，優化膜內空氣質量，降低場館運營成本的目的。

充氣膜場館支撐壓力差，空氣質量由新風系統來實時調節，目前已有大部分類似控制系統，均為通過對場館內的空氣參數進行實時動態監控，監測方法主要通過壓力傳感器來監測室內外壓差，通過氧氣濃度、甲醛濃度、溫度、濕度、二氧化碳濃度傳感器等來監測室內空氣質量，并通過監測值調節新風系統中的回風閥和進風閥的開度，及時更新室內的空氣，從而達到維持這個氣膜結構的正常運行要求。

目前已有的充氣膜建筑控制系統主要是針對新風系統的合理運行而設計的，多種類傳感探頭與主控機均采用有線連接，存在傳感探頭安裝位置不易更換，整體探頭數量種類偏少，探頭壞損維護繁瑣，新增種類探頭接入困難等問題，同時在人機交互，遠程控制等智能化，人性化方便存在不足。此外，整個控制系統缺乏對氣膜膜體的實時健康監測，如拉索錨固的健康監控，場館周界實時預警等。

現有技術中，控制系統使用的傳感器探頭位置都需事先確定好，通過有線與主控機進行連接，對于大跨距場館，為了全面監控整個場館內外部多個參數點，探頭與主機距離相隔較遠，當探頭數量種類大量增加時，勢必造成安裝，敷設及后期維護工程量急劇增加，工作繁瑣且成本增加，同時現有控制系統均基于壓差檢測和空氣質量檢測，對整個膜體結構的健康監控，膜體外圍周界預警等缺乏有效的手段。

此外，現有控制系統因為架構原因，遠程監控能力不足，為了避免突發情況，基本均需要有人值守，同時整個系統智能化人機交互有限，造成運營維護難度加大。

如今的氣膜場館運營系統不僅包括新風系統，還有燈光系統，大型LED顯示系統，人流監控系統，消防系統等多個系統聯合工作，現有的新風系統難以和其他的控制系統融合，交互性存在不足。為此，我們提出一種充氣膜建筑智能控制裝置。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種充氣膜建筑智能控制裝置，以解決上述背景技術中提出的現有技術大多需要工作人員，提前進場更加場內的空氣環境，開啟系統，更換室內的空氣，如遇到突發的空氣質量和壓力變化情況，必須前往場地現場才能了解清楚。這既無法及時解決突發問題的出現，也對分散管理者的精力，始終擔心可能的突然情況發生的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種充氣膜建筑智能控制裝置，包括控制柜，所述控制柜的表面左右兩側均安裝有檢修門，所述控制柜的中央位置安裝有隔板，所述隔板的左側頂部和底部和隔板的右側底部均安裝有防水百葉，所述控制柜的內腔底部左側設置有控制間，所述控制間的內腔底部右側安裝有照明開關，所述照明開關的上方設置有發電機，所述控制間的內腔頂部左側設置有室內傳感器單元，所述控制柜的內腔底部右側設置有備用風機間，所述備用風機間的內腔底部左側安裝有通風口，所述通風口的右側底部設置有備用電機，所述備用風機間的內腔右側設置有第一離心風機，所述控制柜的內腔右側頂部設置有風量調節閥，所述風量調節閥的頂部設置有主電機，所述風量調節閥的左側設置有尼龍網過濾器，所述尼龍網過濾器的左側設置有溫度調節器，所述控制柜的頂部設置有比例閥，所述控制柜的內腔頂部左側設置有檢修口，所述檢修口的底部右側設置有第二離心風機，所述控制柜的左側頂部設置有光纖傳感器，所述控制間的內腔頂部右側、備用風機間的內腔底部左側、風量調節閥的頂部左側和第二離心風機的頂部右側均設置有照明燈，所述室內傳感器單元和光纖傳感器的輸出端均電性連接數據采集單元的輸入端，所述數據采集單元的輸出端電性連接Zigbee網絡的輸入端，所述Zigbee網絡的輸出端電性連接A/D轉換單元的輸入端，所述A/D轉換單元的輸出端電性連接中央處理器的輸入端，所述中央處理器分別雙向電性連接數據分析處理單元和GPRS單元，所述GPRS單元雙向電性連接移動終端，所述中央處理器的輸入端電性連接電能轉換單元的輸入端，所述電能轉換單元的輸入端電性連接發電機的輸出端，所述中央處理器的輸出端分別電性連接照明開關和驅動單元的輸入端，所述照明開關的輸出端電性連接照明燈的輸入端，所述驅動單元的輸出端分別電性連接備用電機、第一離心風機、風量調節閥、主電機、第二離心風機、比例閥和溫度調節器的輸入端。

優選的，所述室內傳感器單元包括室內溫度傳感器、室內濕度傳感器、氧氣濃度傳感器、甲醛濃度傳感器和二氧化碳濃度傳感器。

優選的，所述發電機為科勒KL-3100發電機，且發電機配有ATS配電箱。

優選的，所述控制間內設置有排風扇。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：該實用新型提出的一種充氣膜建筑智能控制裝置，采用zigbee協議將系統所涉及的所有傳感器上行到數據網絡，實現穩定高效的無線連接，整個網絡具有超低功耗，自組網，無限透傳等諸多優勢，同時安裝維護簡便，實現時間和經費成本有效控制。利用該無線數據網絡，理論上可以安裝數以萬計的傳感點，讓整個氣膜場館運營更為高效，更為舒適，同時，膜體結構健康監測模塊的加入，讓整個場館更加安全。

由于Zigbee網絡的易擴展性，本智能監測控制系統不僅監測控制新風系統，同時場館的燈光系統，消防系統，人流監測系統，大型顯示系統均可以方便融入到該系統中，極大簡化了設備的復雜度，降低了運營難度。Zigbee由于其本身的技術特點，在系統維護方面，十分方便，甚至都不需要關閉整個控制系統，而對某些因故壞損的傳感頭進行直接替換。采用光纖傳感器代替傳統的壓力傳感器和風速儀傳感器，光纖傳感器不會受到電磁的干擾或者外界空氣的腐蝕，信號穩定。本系統還可以將場館內各種參數通過GPRS模塊發送到客戶手機端，可以設置成每天固定時間發生及突然情況發生，這樣讓管理者可以更合理調度工作人員，該實用新型在安全方面的設計也是著重考量，應對外界不同風速，雪壓等因素，合理調節氣膜內的壓力，將安全危險系數降到最低。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型內部結構示意圖；

圖3為本實用新型原理框圖。

圖中：1控制間、2照明開關、3隔板、4通風口、5備用電機、6第一離心風機、7備用風機間、8風量調節閥、9主電機、10尼龍網過濾器、11比例閥、12溫度調節器、13第二離心風機、14檢修口、15發電機、16室內傳感器單元、17控制柜、18檢修門、19防水百葉、20光纖傳感器、21照明燈、22數據采集單元、23 A/D轉換單元、24中央處理器、25數據分析處理單元、26 GPRS單元、27移動終端、28驅動單元、29電能轉換單元、30 Zigbee網絡。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-3，本實用新型提供一種技術方案：一種充氣膜建筑智能控制裝置，包括控制柜17，所述控制柜17的表面左右兩側均安裝有檢修門18，所述控制柜17的中央位置安裝有隔板3，所述隔板3的左側頂部和底部和隔板3的右側底部均安裝有防水百葉19，所述控制柜17的內腔底部左側設置有控制間1，所述控制間1的內腔底部右側安裝有照明開關2，所述照明開關2的上方設置有發電機15，所述控制間1的內腔頂部左側設置有室內傳感器單元16，所述控制柜17的內腔底部右側設置有備用風機間7，所述備用風機間7的內腔底部左側安裝有通風口4，所述通風口4的右側底部設置有備用電機5，所述備用風機間7的內腔右側設置有第一離心風機6，所述控制柜17的內腔右側頂部設置有風量調節閥8，所述風量調節閥8的頂部設置有主電機9，所述風量調節閥8的左側設置有尼龍網過濾器10，所述尼龍網過濾器10的左側設置有溫度調節器12，所述控制柜17的頂部設置有比例閥11，所述控制柜17的內腔頂部左側設置有檢修口14，所述檢修口14的底部右側設置有第二離心風機13，所述控制柜17的左側頂部設置有光纖傳感器20，所述控制間1的內腔頂部右側、備用風機間7的內腔底部左側、風量調節閥8的頂部左側和第二離心風機13的頂部右側均設置有照明燈21，所述室內傳感器單元16和光纖傳感器20的輸出端均電性連接數據采集單元22的輸入端，所述數據采集單元22的輸出端電性連接Zigbee網絡30的輸入端，所述Zigbee網絡30的輸出端電性連接A/D轉換單元23的輸入端，所述數據采集單元22的輸出端電性連接A/D轉換單元23的輸入端，所述A/D轉換單元23的輸出端電性連接中央處理器24的輸入端，所述中央處理器24分別雙向電性連接數據分析處理單元25和GPRS單元26，所述GPRS單元26雙向電性連接移動終端27，所述中央處理器24的輸入端電性連接電能轉換單元29的輸入端，所述電能轉換單元29的輸入端電性連接發電機15的輸出端，所述中央處理器24的輸出端分別電性連接照明開關2和驅動單元28的輸入端，所述照明開關2的輸出端電性連接照明燈21的輸入端，所述驅動單元28的輸出端分別電性連接備用電機5、第一離心風機6、風量調節閥8、主電機9、第二離心風機13、比例閥11和溫度調節器12的輸入端。

其中，所述室內傳感器單元16包括室內溫度傳感器、室內濕度傳感器、氧氣濃度傳感器、甲醛濃度傳感器和二氧化碳濃度傳感器，所述發電機15為科勒KL-3100發電機，且發電機15配有ATS配電箱，所述控制間1內設置有排風扇。

工作原理：通過室內傳感器單元16檢測充氣膜建筑內的溫度、濕度、氧氣濃度，甲醛濃度和二氧化碳的濃度，光纖傳感器20檢測室外的風速和壓力，數據采集單元22采集室內傳感器單元16和光纖傳感器20檢測的數據，Zigbee網絡30實現數據穩定高效的無線傳輸，A/D轉換單元23將采集的數據轉換成數字信號傳輸至中央處理器24，通過數據分析處理單元25將采集的數據進行處理和分析，并將處理和分析后的數據反饋至中央處理器24，通發電機15進行發電，電能轉換單元29將發電機15產生的電能轉換成直接使用的電能，為整個系統進行供電，通過照明開關2控制照明燈21的開啟，當在正常模式下，通過驅動單元28驅動比例閥11和風量調節閥8進行調節，當室內壓力過低時，通過驅動單元28驅動備用風機間7內的第一離心風機6開啟，快速提高室內壓力，當室內溫度異常時，通過驅動單元28驅動溫度調節器12進行溫度調節，當氣體濃度出現異常時，通過主電機9、備用電機5、第一離心風機6和第二離心風機13進行換氣處理，通過GPRS單元26將建筑內的各種參數發送到移動終端27，便于遠程監控。

盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。