CN105485840B - 一种空调送风的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调送风的控制方法及系统，该方法包括：依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数；采用闭路电视系统测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数；依据室内初始总人数、室内实时总人数及室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量；依据新风量控制空调送风。该发明的有益效果为：通过闭路电视系统准确地测定出室内人员分布情况，可及时调整中央空调新风系统的实时新风供风量，从而达到中央空调节能的效果并保持室内空气质量良好。

Description

一种空调送风的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及空调送风控制系统，更具体地说，涉及一种空调送风的控制方法及系统。

背景技术

2014年，建筑能耗总量超过12.5亿吨标准煤，占社会总能耗的30％；中央空调能耗占建筑总能耗65％，其中制冷站能耗占空调系统能耗70％左右；特别是在湿热的南方地区，由于室外的相对湿度(RH)过高(经常在80％～90％以上)，中央空调系统处理室外新风的能耗甚至超过了50％。由于室内空气品质的优劣直接影响室内人员的身体健康，为了创造健康舒适的室内环境,给室内提供足够的新风是中央空调系统的关键任务之一。传统的新风供应方法有按照室内最大设计人数进行计算，也有根据回风处的平均CO₂浓度来测定人数。前者的缺点是按照最大设计值送新风，会造成新风处理能源浪费；后者虽然是“按需”送新风，但是因为按照回风汇总出平均CO₂浓度反馈计算的，造成不同区域送风不均或者存在正偏移(处理多余新风能源浪费)和负偏移(室内空气品质下降)。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中造成新风处理能源浪费，或者造成室内送风不均造成能源浪费及空气品质下降的缺陷，提供一种空调送风的控制方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种空调送风的控制方法，包括：

依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数；

采用闭路电视系统测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数；

依据所述室内初始总人数、所述室内实时总人数及所述室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量；

依据所述新风量控制空调送风。

在本发明所述的控制方法中，所述依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数的步骤包括：

获取室外二氧化碳浓度C_out、室内回风二氧化碳浓度C_rtn、室内平均二氧化碳浓度C_R、室外新风流量V_out、室内空间容量V及空气置换有效系数E_ac；

计算所述室内初始总人数P_tot：

其中S为平均每人的二氧化碳呼出量。

在本发明所述的控制方法中，所述采用闭路电视系统测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数的步骤包括：

采用闭路电视系统采集室内多个区域的视频信息；

依据所述室内多个区域的视频信息获取室内多个区域的实时人数P_zone,i,des及室内实时总人数P_tot,des，其中i＝1,2,3,...。

在本发明所述的控制方法中，所述依据所述室内初始总人数、所述室内实时总人数及所述室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量的步骤包括：

获取室内空调区域面积A、单位面积所需的新风供应量R_b及单位面积人数所需的新风供应量R_p，计算未修正的室内所需新风量v_out,uncor：

v_out,uncor＝P_totR_p+AR_b；

获取室内多个区域中的区域i所占的面积A_zone,i，计算所述区域i所需的新风量v_out,zone,i：

获取所述区域i的新风供应量v_s,zone,i，计算临界区域的室外新风比例系数Z：

获取室外新风总供应量v_s,tot，计算未修正的室外新风比例系数X：

计算修正后的室外新风比例系数Y：

计算修正后的室内所需的新风量v_out,cor：

v_out,cor＝Y·v_s,tot。

另一方面，提供一种空调送风的控制系统，包括闭路电视系统及与所述闭路电视系统通信连接的控制装置；

所述闭路电视系统，用于测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数；

所述控制装置包括：

总人数测定模块，用于依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数；

新风量测定模块，用于依据所述室内初始总人数、所述室内实时总人数及所述室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量；

控制模块，用于依据所述新风量控制空调送风。

在本发明所述的控制系统中，所述总人数测定模块包括：

获取子模块，用于获取室外二氧化碳浓度C_out、室内回风二氧化碳浓度C_rtn、室内平均二氧化碳浓度C_R、室外新风流量V_out、室内空间容量V及空气置换有效系数E_ac；

总人数计算子模块，用于计算所述室内初始总人数P_tot：

其中S为平均每人的二氧化碳呼出量。

在本发明所述的控制系统中，所述闭路电视系统包括：

采集模块，用于采用闭路电视系统采集室内多个区域的视频信息；

人数获取模块，用于依据所述室内多个区域的视频信息获取室内多个区域的实时人数P_zone,i,des及室内实时总人数P_tot,des，其中i＝1,2,3,...。

在本发明所述的控制系统中，所述新风量测定模块包括：

未修正室内所需新风量计算子模块，用于获取室内空调区域面积A、单位面积所需的新风供应量R_b及单位面积人数所需的新风供应量R_p，计算未修正的室内所需新风量v_out,uncor：

v_out,uncor＝P_totR_p+AR_b；

区域所需新风量计算子模块，用于获取室内多个区域中的区域i所占的面积A_zone,i，计算所述区域i所需的新风量v_out,zone,i：

室外新风比例系数计算子模块，用于获取所述区域i的新风供应量v_s,zone,i，计算临界区域的室外新风比例系数Z：

未修正室外新风比例系数计算子模块，用于获取室外新风总供应量v_s,tot，计算未修正的室外新风比例系数X：

修正后室外新风比例系数计算子模块，用于计算修正后的室外新风比例系数Y：

修正后室内所需新风量计算子模块，用于计算修正后的室内所需的新风量v_out,cor：

v_out,cor＝Y·v_s,tot。

上述公开的一种空调送风的控制方法及系统具有以下有益效果：通过CCTV(闭路电视系统)准确地测定出室内人员分布情况，可及时调整中央空调新风系统的实时新风供风量，从而达到中央空调节能的效果并保持室内空气质量良好。

附图说明

图1为本发明提供的一种空调送风的控制方法的流程图；

图2为本发明提供的一种空调送风的控制系统的框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种空调送风的控制方法及系统，涉及建筑大型中央空调领域及需求控制通风技术领域，尤其涉及通过结合空气侧系统回风处的CO₂浓度及CCTV(闭路电视系统)人流监控的数据冗余方法，用以提高测定建筑室内人数测定精度，本发明的目的在于，通过有机传统的CO₂浓度室内人数测定方法与CCTV(闭路电视系统)人流监控统计方，更加精确的统计建筑内部不同区域人数实时分布情况，并依据计算和统计的结果，指导中央空调系统中室外新风处理子系统进行室内新风供应，保证室内优良空气品质的同时，有效节省新风处理的能耗。

参见图1，图1为本发明提供的一种空调送风的控制方法的流程图，该控制方法包括以下步骤：

S1、依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数；室内外二氧化碳浓度可根据质量守恒定理计算室内人数。该步骤S1包括以下子步骤：

S11、获取室外二氧化碳浓度C_out、室内回风二氧化碳浓度C_rtn、室内平均二氧化碳浓度C_R、室外新风流量V_out、室内空间容量V及空气置换有效系数E_ac；

S12、计算所述室内初始总人数P_tot：

其中S为平均每人的二氧化碳呼出量。

S2、采用闭路电视系统测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数；该步骤S2包括以下子步骤：

S21、采用闭路电视系统采集室内多个区域的视频信息；

S22、依据所述室内多个区域的视频信息获取室内多个区域的实时人数P_zone,i,des及室内实时总人数P_tot,des，其中i＝1,2,3,...。

该步骤中，可以在闭路电视系统中设置智能视频人数统计系统，该智能视频人数统计系统是一种运用视频图像分析技术进行人流量统计的视频智能化应用系统。通过内置算法对视频中人数和人群流动方向等信息进行有效统计并生成报表。用户可以在掌握监控区域实时动态信息的同时，及时得到现场准确的人数和人群流量数据，有利于管理单位更高效的组织工作，它可与第三方软件系统进行集成，为科学决策提供数据支持。

S3、依据所述室内初始总人数、所述室内实时总人数及所述室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量；该步骤S3包括以下子步骤：

S31、获取室内空调区域面积A、单位面积所需的新风供应量R_b及单位面积人数所需的新风供应量R_p，计算未修正的室内所需新风量v_out,uncor：

v_out,uncor＝P_totR_p+AR_b；

S32、获取室内多个区域中的区域i所占的面积A_zone,i，计算所述区域i所需的新风量v_out,zone,i：

S33、获取所述区域i的新风供应量v_s,zone,i，计算临界区域的室外新风比例系数Z：

S34、获取室外新风总供应量v_s,tot，计算未修正的室外新风比例系数X：

S35、计算修正后的室外新风比例系数Y：

S36、计算修正后的室内所需的新风量v_out,cor：

v_out,cor＝Y·v_s,tot。

S4、依据所述新风量控制空调送风。例如：指导中央空调新风子系统送风。

参见图2，图2为本发明提供的一种空调送风的控制系统100的框图，该控制系统100包括闭路电视系统1及与所述闭路电视系统1通信连接的控制装置2，控制装置2可以设置于要控制的空调内部，也可以设置于空调外部以远程控制空调送风，闭路电视系统1可以根据室内区域的划分而设置与室内的不同地点，闭路电视系统1还可以包括一个主机及多个用于视频采集的节点，多个节点遍布于室内各个区域，从而实现室内各个区域的视频图像采集，主机根据各个区域的视频图像执行相应的处理任务。

所述闭路电视系统1，用于测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数；可以在闭路电视系统1中设置智能视频人数统计系统，该智能视频人数统计系统是一种运用视频图像分析技术进行人流量统计的视频智能化应用系统。通过内置算法对视频中人数和人群流动方向等信息进行有效统计并生成报表。用户可以在掌握监控区域实时动态信息的同时，及时得到现场准确的人数和人群流量数据，有利于管理单位更高效的组织工作，它可与第三方软件系统进行集成，为科学决策提供数据支持。

所述控制装置2包括：

总人数测定模块21，用于依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数。室内外二氧化碳浓度可根据质量守恒定理计算室内人数。

新风量测定模块22，用于依据所述室内初始总人数、所述室内实时总人数及所述室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量。

控制模块23，用于依据所述新风量控制空调送风。例如：指导中央空调新风子系统送风。

具体的，所述总人数测定模块21包括：

获取子模块，用于获取室外二氧化碳浓度C_out、室内回风二氧化碳浓度C_rtn、室内平均二氧化碳浓度C_R、室外新风流量V_out、室内空间容量V及空气置换有效系数E_ac；

总人数计算子模块，用于计算所述室内初始总人数P_tot：

其中S为平均每人的二氧化碳呼出量。

所述闭路电视系统2包括：

采集模块，用于采用闭路电视系统采集室内多个区域的视频信息；

人数获取模块，用于依据所述室内多个区域的视频信息获取室内多个区域的实时人数P_zone,i,des及室内实时总人数P_tot,des，其中i＝1,2,3,...。

所述新风量测定模块22包括：

未修正室内所需新风量计算子模块，用于获取室内空调区域面积A、单位面积所需的新风供应量R_b及单位面积人数所需的新风供应量R_p，计算未修正的室内所需新风量v_out,uncor：

v_out,uncor＝P_totR_p+AR_b；

区域所需新风量计算子模块，用于获取室内多个区域中的区域i所占的面积A_zone,i，计算所述区域i所需的新风量v_out,zone,i：

室外新风比例系数计算子模块，用于获取所述区域i的新风供应量v_s,zone,i，计算临界区域的室外新风比例系数Z：

未修正室外新风比例系数计算子模块，用于获取室外新风总供应量v_s,tot，计算未修正的室外新风比例系数X：

修正后室外新风比例系数计算子模块，用于计算修正后的室外新风比例系数Y：

修正后室内所需新风量计算子模块，用于计算修正后的室内所需的新风量v_out,cor：

v_out,cor＝Y·v_s,tot。

综上，本发明结合回风CO₂浓度及CCTV(闭路电视系统1)数据冗余测定室内人数，实现空调送风控制的方法。相较于传统的需求通风控制技术和方法，本发明不需要而外添加任何硬件设备，只需利用现有的CCTV(闭路电视系统1)，在软件及算法层面进行改进和提升，即可有效的利用现有系统对传统的新风系统或需求通风控制系统进行改造。通过准确的测定出室内人员分布情况，可及时调整中央空调新风系统的实时新风供风量，从而实现中央空调新风子系统显著节能的效果，新风处理节能在南方湿热地区尤为明显。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (2)

1.一种空调送风的控制方法，其特征在于，包括步骤S1-S4：

S1、依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数；步骤S1包括步骤S11-S12：

S11、获取室外二氧化碳浓度C_out、室内回风二氧化碳浓度C_rtn、室内平均二氧化碳浓度C_R、室外新风流量V_out、室内空间容量V及空气置换有效系数E_ac；

S12、计算所述室内初始总人数P_tot：

其中S为平均每人的二氧化碳呼出量；

S2、采用闭路电视系统测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数；步骤S2包括步骤S21-S22：

S21、采用闭路电视系统采集室内多个区域的视频信息；

S22、依据所述室内多个区域的视频信息获取室内多个区域的实时人数P_zone,i,des及室内实时总人数P_tot,des，其中i＝1,2,3,...；

S3、依据所述室内初始总人数、所述室内实时总人数及所述室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量；步骤S3包括步骤S31-S36：

S31、获取室内空调区域面积A、单位面积所需的新风供应量R_b及单位面积人数所需的新风供应量R_p，计算未修正的室内所需新风量v_out,uncor：

v_out,uncor＝P_totR_p+AR_b；

S32、获取室内多个区域中的区域i所占的面积A_zone,i，计算所述区域i所需的新风量v_out,zone,i：

S33、获取所述区域i的新风供应量v_s,zone,i，计算临界区域的室外新风比例系数Z：

S34、获取室外新风总供应量v_s,tot，计算未修正的室外新风比例系数X：

S35、计算修正后的室外新风比例系数Y：

S36、计算修正后的室内所需的新风量v_out,cor：

v_out,cor＝Y·v_s,tot；

S4、依据所述新风量控制空调送风。

2.一种空调送风的控制系统，其特征在于，包括闭路电视系统及与所述闭路电视系统通信连接的控制装置；

所述闭路电视系统，用于测定室内实时总人数及室内多个区域的实时人数；

所述控制装置包括总人数测定模块及新风量测定模块；

总人数测定模块，用于依据室内外二氧化碳浓度测定室内初始总人数；

新风量测定模块，用于依据所述室内初始总人数、所述室内实时总人数及所述室内多个区域的实时人数测定室内所需的新风量；

控制模块，用于依据所述新风量控制空调送风；

所述总人数测定模块包括获取子模块及总人数计算子模块；

获取子模块，用于获取室外二氧化碳浓度C_out、室内回风二氧化碳浓度C_rtn、室内平均二氧化碳浓度C_R、室外新风流量V_out、室内空间容量V及空气置换有效系数E_ac；

总人数计算子模块，用于计算所述室内初始总人数P_tot：

其中S为平均每人的二氧化碳呼出量；

所述闭路电视系统包括采集模块及人数获取模块；

采集模块，用于采用闭路电视系统采集室内多个区域的视频信息；

人数获取模块，用于依据所述室内多个区域的视频信息获取室内多个区域的实时人数P_zone,i,des及室内实时总人数P_tot,des，其中i＝1,2,3,...；

所述新风量测定模块包括未修正室内所需新风量计算子模块、区域所需新风量计算子模块、室外新风比例系数计算子模块、未修正室外新风比例系数计算子模块、修正后室外新风比例系数计算子模块及修正后室内所需新风量计算子模块；

未修正室内所需新风量计算子模块，用于获取室内空调区域面积A、单位面积所需的新风供应量R_b及单位面积人数所需的新风供应量R_p，计算未修正的室内所需新风量v_out,uncor：

v_out,uncor＝P_totR_p+AR_b；

区域所需新风量计算子模块，用于获取室内多个区域中的区域i所占的面积A_zone,i，计算所述区域i所需的新风量v_out,zone,i：

室外新风比例系数计算子模块，用于获取所述区域i的新风供应量v_s,zone,i，计算临界区域的室外新风比例系数Z：

未修正室外新风比例系数计算子模块，用于获取室外新风总供应量v_s,tot，计算未修正的室外新风比例系数X：

修正后室外新风比例系数计算子模块，用于计算修正后的室外新风比例系数Y：

修正后室内所需新风量计算子模块，用于计算修正后的室内所需的新风量v_out,cor：

v_out,cor＝Y·v_s,tot。