CN105674491A - 一种基于云平台的室内环境管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于云平台的室内环境管理系统，所述云平台连接至少一个移动终端以及至少一个空气调节设备。该系统包括：移动终端，用于监测所处区域的当前室内环境状态，设定所处区域的目标室内环境状态以及进行数据显示；云平台，用于获取所有所述移动终端的当前室内环境状态及目标室内环境状态，通过所述获取的当前室内环境状态及所述目标室内环境状态对所述室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析，以及计算所有所述空气调节设备的控制参数；空气调节设备，用于执行所述控制参数，以实现室内环境的调节。本发明提出的室内环境管理系统通过云平台及移动终端实现室内环境管理，既方便用户使用，又满足了室内舒适度的需求，且降低了空气调节系统的能源消耗。

Description

一种基于云平台的室内环境管理系统
技术领域
本发明涉及室内环境管理领域，具体涉及一种基于云平台的室内环境系统。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对室内环境的品质要求越来越高，并开始关注居住及工作环境的优劣与人体健康、舒适、工作学习效率及能源消耗之间的关系。与此同时，随着计算机技术和信息技术突飞猛进的发展，越来越多的建筑采用楼宇自控系统(BA)实现建筑内设备与建筑环境的全面监控与管理，以为建筑的使用者营造一个安全可靠、经济高效且舒适宜人的居住或工作环境。
然而，现在的建筑楼宇自控系统基本上仍然沿袭以上世纪80年代的成熟控制技术，虽然可以实现各种监控、报警、管理等操作，但是与当前互联网技术的发展趋势相比较，明显存在着系统造价高，终端测控点少，维护管理复杂以及人机交互尤其是与用户信息交互不足等等问题。此外，我国的楼控系统一直以来缺乏统一、明确的行业标准，楼控系统包括的测点、控点范围并不固定，有些楼宇的楼控系统主要对灯光系统进行控制，有些则重点对中央空调系统进行管理，还有些所谓楼控系统实际上是“只监不控”，只是一个用电分项计量的监管平台。安装楼控系统的目的除了便利的管理操作，提高工作效率以外，更重要的是保持建筑舒适、健康的室内环境，而要实现此种目标，首先必须实现对建筑内所有空气调节设备的控制；其次有尽可能多的监测点，随时监测、记录实际的室内环境状况；最后，要使楼控系统与用户进行充分的信息交互，以便准确的掌握用户的舒适度信息以及对环境质量的需求，并随时调节空调系统以满足用户需求。
目前，在已经实现的技术中对于以上提出的各种问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提出一种基于云平台的室内环境管理系统，以解决当前相关技术中综合利用建筑室内环境信息的问题，同时实现充分的用户信息交流，保证用户舒适性体验。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于云平台的室内环境管理系统，所述云平台连接至少一个移动终端以及至少一个空气调节设备。该系统包括：移动终端，用于监测所处区域的当前室内环境状态，接收用户反馈以及进行数据显示；云平台，用于获取所有所述移动终端的当前室内环境状态及用户反馈信息，通过所述获取的当前室内环境状态及所述用户反馈信息对所述室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析，以及计算所有所述空气调节设备的控制参数；空气调节设备，用于执行所述控制参数，以实现室内环境的调节。
进一步地，所述云平台包括：室内环境数据分析模块，用于根据所有所述移动终端获取的室内环境状态及用户反馈信息确定室内环境管理区域的室内环境状态及目标室内环境状态，并对室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析；以及
空气调节设备控制参数计算模块，用于根据所述管理区域的室内环境状态及目标环境状态计算所有所述空气调节设备的控制参数。
其中，所述室内环境数据分析模块的数据分析内容包括但不限于：确定所有所述移动终端所处位置以及测量得到的室内环境状态，根据所述移动终端所处位置以及测量得到的室内环境状态计算所述位置的空气质量、空气舒适度，根据所有所述移动终端所处位置以及测量得到的室内环境状态建立所述室内环境管理区域的室内环境状态分布情况，根据所有所述移动终端获取的用户反馈信息确定用户对空气舒适度、空气质量的需求。
其中，所述空气调节设备控制参数计算模块包括根据所述室内环境状态及所述目标室内环境状态计算室内负荷，根据室内负荷计算空气调节设备负荷，根据空气调节设备负荷及空气调节设备运行特性计算空气调节设备控制参数。
进一步地，所述云平台还包括：输入输出模块，用于获取所有所述移动终端的室内环境数据及用户反馈信息，向空气调节设备输出空气调节设备控制参数计算模块计算得到的设备控制参数，以及向移动终端输出室内环境数据分析结果。以及
获取所述室内环境管理系统所管建筑的楼控系统监测数据，以及向楼控系统输出空气调节设备控制参数。
进一步，所述移动终端包括：环境监测模块，用于监测所述移动终端所处区域的室内环境状态，其中所述室内环境状态包括但不限于室内温度、室内湿度、室内CO2浓度、室内PM2.5其中的一种或几种；以及
环境设定模块，用于接收用户反馈信息，其中所述用户反馈信息包括但不限于对室内热舒适度调整的需求、对室内空气质量调整的需求中的一种或几种；以及
显示模块，可以用于显示所处建筑所处区域的室内环境状态，所处建筑其它区域的室内环境状态，以及其它建筑的室内状态环境，所述云平台室内环境数据分析模块数据分析结果，如可以看到不同建筑和不同区域之间的对比排名，分析不同建筑能耗指标，碳排放指标等等。
进一步地，所述移动终端还包括：定位模块，用于确定所述移动终端所处位置，其中确定所述移动终端所处位置的方式包括但不限于利用GPS定位，利用移动网络定位，利用建筑内WiFi信号定位，利用蓝牙定位，利用地磁定位，利用惯性陀螺定位，利用声光定位，利用二维码定位其中的一种或几种；以及
数据传输模块，用于实现与云平台之间的数据交互，其中所述数据交互包括但不限于将所述移动终端所处位置上传到云平台，将环境监测模块监测到的当前室内环境状态上传到云平台，将环境设定模块设定的目标室内环境状态上传到云平台，获取云平台室内环境数据分析模块的数据分析结果。
进一步地，所述空气调节设备包括但不限于：各种形式的中央空调系统、集中供暖系统、新风系统、户式分体空调、空气净化系统、加湿系统或其中的一种或几种。
通过本发明，采用基于云平台的室内环境管理系统，所述云平台连接至少一个移动终端以及至少一个空气调节设备。通过所述移动终端获取当前室内环境状态及用户反馈信息；通过云平台对所述室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析，并计算所有所述空气调节设备的控制参数；通过空气调节设备执行所述控制参数，实现室内环境的调节，既方便用户使用，又满足了室内舒适度的需求，且降低了空气调节系统的能源消耗。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限制，在附图中：
图1是根据本发明实施例的基于云平台的室内环境管理系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的基于云平台的室内环境管理系统云平台的示意图；
图3是根据本发明实施例的基于云平台的室内环境管理系统的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，在本领域技术人员没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
图1是根据本发明实施例的基于云平台的室内环境管理系统的示意图。
如图1所示，该系统包括：云平台10、移动终端20、空气调节设备30。
云平台10可以用于获取所有所述移动终端的当前室内环境状态及用户反馈信息，通过所述获取的当前室内环境状态及所述用户反馈信息对所述室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析，以及计算所有所述空气调节设备的控制参数。
进一步地，云平台10可以如图2所述，包括：室内环境数据分析模块101，空气调节设备控制参数计算模块102，输入输出模块103，数据存储模块104。
具体地，室内环境数据分析模块101，用于根据所有所述移动终端获取的室内环境状态及用户反馈信息确定室内环境管理区域的室内环境状态及目标室内环境状态，并对室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析。其中，所述室内环境状态包括但不限于室内温度、室内湿度、室内CO2浓度、室内PM2.5其中的一种或几种；所述目标室内环境状态包括但不限于室内温度、室内湿度、室内舒适度、室内空气质量其中的一种或几种；所述室内环境状态与所述目标室内环境状态相对应。
具体地，空气调节设备控制参数计算模块102，用于根据所述管理区域的室内环境状态及目标室内环境状态计算所有所述空气调节设备的控制参数。其中，所述空气调节设备为云平台连接的用于所述管理区域的所有空气调节设备。
优选地，所述空气调节设备控制参数计算模块包括根据所述室内环境状态及所述目标室内环境状态计算室内负荷，根据室内负荷计算空气调节设备负荷，根据空气调节设备负荷及空气调节设备运行特性计算空气调节设备控制参数的控制指令。
具体地，输入输出模块103，用于实时获取所有所述移动终端的室内环境数据及用户反馈信息，向空气调节设备输出空气调节设备控制参数计算模块计算得到的设备控制参数，以及向移动终端输出室内环境数据分析结果；以及
获取所述室内环境管理系统所管建筑的楼控系统监测数据，以及向楼控系统输出控制参数。
具体地，数据存储模块104，用于存储所有所述移动终端获得的数据，室内环境数据分析模块分析得到数据，空气调节设备控制参数计算模块计算得到的空气调节控制指令，以及获得的其他相关数据。
进一步地，移动终端20包括：环境监测模块202，环境设定模块204，显示模块206，定位模块208及数据传输模块210。
具体地，环境监测模块202，用于监测所述移动终端所处区域的室内环境状态。所述环境监测模块可以包括但不限于温度传感器、湿度传感器、CO2传感器、PM2.5传感器其中的一种或几种，所述环境监测模块的形式可以是集成在移动终端的模块，也可以是与移动终端连接的单个模块或设备。所述环境监测模块监测的室内环境状态与所述云平台获取得到的室内环境状态一致，包括但不限于室内温度、室内湿度、室内CO2浓度、室内PM2.5其中的一种或几种；所述室内环境状态可用于计算室内舒适度、室内空气质量。
具体地，环境设定模块204，用于接收用户反馈信息。其中所述用户反馈信息包括但不限于对室内热舒适度调整的需求、对室内空气质量调整的需求中的一种或几种；可供所述云平台的室内环境数据分析模块进行分析计算从而确定目标室内环境状态。
具体地，显示模块206，用于显示所处建筑所处区域的室内环境状态，所处建筑其它区域的室内环境状态，以及其它建筑的室内状态环境，所述云平台室内环境数据分析模块数据分析结果，如可以看到不同建筑和不同区域之间的对比排名，分析不同建筑能耗指标，碳排放指标等。
具体地，定位模块208，用于确定所述移动终端所处位置，其中确定所述移动终端所处位置的方式包括但不限于利用GPS定位，利用移动网络定位，利用建筑内WiFi信号定位，利用蓝牙定位，利用地磁定位，利用惯性陀螺定位，利用声光定位，利用二维码定位其中的一种或几种。
具体地，数据传输模块210，用于实现与云平台之间的数据交互，其中所述数据交互包括但不限于将所述移动终端所处位置上传到云平台，将环境监测模块监测到的当前室内环境状态上传到云平台，将环境设定模块的用户反馈信息上传到云平台，获取云平台室内环境数据分析模块的数据分析结果。
进一步地，所述空气调节设备包括但不限于：各种形式的中央空调系统、集中供暖系统、新风系统、户式分体空调、空气净化系统、加湿系统或其中的一种或几种。
通过本发明，采用基于云平台的室内环境管理系统，所述云平台连接至少一个移动终端以及至少一个空气调节设备。通过所述移动终端获取当前室内环境状态及用户反馈信息；通过云平台对所述室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析，并计算所有所述空气调节设备的控制参数；通过空气调节设备执行所述控制参数，实现室内环境的调节，既方便用户使用，又满足了室内舒适度的需求，且降低了空气调节系统的能源消耗。
图3是根据本发明实施例的基于云平台的室内环境管理系统的流程示意图。
如图3所示，该系统运行流程包括如下的步骤S202至步骤S212：
S202，获取所有所述移动终端所处位置以及该移动终端测量得到的室内环境状态和用户反馈信息，并对所述室内环境状态数据进行预处理；
需要说明的是，所述获取所有所述移动终端所处位置通过所有所述移动终端的定位模块、数据传输模块以及云平台的输入输出模块、室内环境数据分析模块处理得到，所述获取所有所述移动终端测量得到的室内环境数据通过所有所述移动终端的室内环境监测模块、数据传输模块以及云平台的输入输出模块、室内环境数据分析模块处理得到；所述移动终端的用户反馈信息通过所有所述移动终端的环境设定模块、数据传输模块以及云平台的输入输出模块、室内环境数据分析模块处理得到；所述得到的所有移动终端的所处位置及室内环境状态，可以通过实时检测获取，或可以通过每隔预设时间段获取一次上述所述数据。在获取上述所述数据之后，可以按照位置、室内环境状态对应的格式生成室内环境记录以及按照位置、用户反馈对应的格式生成用户反馈记录，所述记录可以按照时间、记录的对应关系存储在数据存储模块中。需要说明的是，可以实时检测并获取上述所述数据，或者可以每隔预设时间段获取一次上述所述数据。在获取上述所述数据之后，可以按照其与位置、时间的对应关系存储在数据存储模块中；
需要说明的是，对所述室内环境状态数据进行预处理，所述预处理包括去除坏点、分析数据的有效性以及确定室内环境状态逾期所处位置的关系等，所述预处理可以通过云平台的室内环境数据处理模块实现。此外，还可以获取所述室内环境管理系统所管建筑的楼控系统监测数据。所述楼控系统环境监测数据可用于校正所述测量得到的室内环境状态数据；
S204，根据预处理得到的室内环境状态计算室内舒适度及室内空气质量。其中，所述室内舒适度是指室内热舒适性，其评价指标可以采用预期平均评价PMV来计算，也可以采用不舒适性指数DI计算。所述室内空气质量既包括室内温、湿度等物理性质量的一种或几种，还包括可吸入颗粒PM2.5、甲醛、苯等化学性质量等的一种或几种，其计算方法可以采用单一指标法、综合指标法中的一种或几种。需要说明的是，所述计算通过云平台的室内环境数据分析模块实现。
S206，根据预处理得到的所述所处位置及相应的用户反馈信息分析所处位置的目标室内环境状态。其中所述目标室内环境状态包括但不限于室内温度、室内湿度、室内舒适度、室内空气质量其中的一种或几种。根据所述用户反馈信息分析目标室内环境状态需要预设的目标室内环境状态，所述预设的目标室内环境状态用于确定所述目标室内环境状态，可以通过云平台的室内环境数据分析模块根据运行数据、用户反馈信息分析得到，也可以通过用户设定确定；
需要说明的是，所述所处位置的目标室内环境状态通过移动终端的定位模块、环境设定模块、数据传输模块以及云平台的输入输出模块、室内环境数据分析模块确定；所述所处位置与步骤S202中的所处位置相一致，所述得到的所有移动终端的所处位置及目标室内环境状态，可以通过实时计算获取，或可以通过每隔预设时间段获取一次上述所述数据。在获取上述所述数据之后，可以按照位置、目标室内环境状态对应的格式生成目标室内环境记录，该记录可以按照时间、目标室内环境记录的对应关系存储在数据存储模块中。
S208，根据预处理得到的所述所处位置及相应的室内环境状态、室内舒适度、室内空气质量中的一种或几种以及目标室内环境状态分析室内环境管理区域的室内环境状态、室内舒适度、室内空气质量中的一种或几种以及目标室内环境状态。在进行管理区域室内环境状态分析时，对于有移动终端的位置，直接使用该移动终端处理或计算得到的数据，对于没有移动终端的位置，利用已有位置的数据进行空间插值的方法获取；
需要说明的是，所述室内环境状态、室内舒适度、室内空气质量、目标室内环境状态通过其与所处位置的关系确定为室内环境管理区域中某一点的室内环境状态及目标室内环境状态，所有移动终端构成的位置与环境的数据构成室内环境管理区域内的室内环境状态及目标室内环境状态。所述没有移动终端的位置，根据所述室内环境管理区域内的室内环境状态及目标室内环境状态计算得到。
S210，根据室内环境管理区域的室内环境状态、室内舒适度、室内空气质量中的一种或几种以及目标室内环境状态计算室内环境管理区域的空气调节设备控制参数；
需要说明的是，所述空气调节设备控制参数包括各种形式的中央空调系统、集中供暖系统、新风系统、户式分体空调、空气净化系统、加湿系统或其中的一种或几种的控制参数。所述空气调节设备控制参数通过云平台的空气调节设备控制参数计算模块计算得到。
S212，控制空气调节设备运行所述空气调节设备控制参数；
需要说明的是，所述控制空气调节设备运行所述空气调节设备控制参数通过所述云平台的输入输出模块及所述空气调节设备实现。此外，还可以通过所述云平台的输入输出模块以及所述输入输出模块连接的楼控系统来控制空气调节设备运行所述空气调节设备控制参数。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于云平台的室内环境管理系统，所述云平台连接至少一个移动终端以及至少一个空气调节设备，其特征在于，包括：
移动终端，用于监测所处区域的当前室内环境状态，设定所处区域的目标室内环境状态以及进行数据显示；
云平台，用于获取所有所述移动终端的当前室内环境状态及目标室内环境状态，通过所述获取的当前室内环境状态及所述目标室内环境状态对所述室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析，以及计算所有所述空气调节设备的控制参数；
空气调节设备，用于执行所述控制参数，以实现室内环境的调节。
2.根据权利要求1所述的基于云平台的室内环境管理系统，其特征在于，所述云平台包括：
室内环境数据分析模块，用于根据所有所述移动终端获取的当前室内环境状态及所述目标室内环境状态对所述室内环境管理系统管理区域的室内环境进行分析；
控制参数计算模块，用于根据所有所述移动终端获取的当前室内环境状态及所述目标室内环境状态计算所有所述空气调节设备的控制参数，其中所述空气调节设备的控制参数用于控制所述空气调节设备将所述室内环境状态调节为所述目标室内环境状态。
3.根据权利要求2所述的云平台，其特征在于，还包括：
输入输出模块，用于获取所有所述移动终端所处位置以及相应的当前室内环境状态和目标室内环境状态，输出室内环境数据分析模块分析数据，以及输出控制参数计算模块计算得到的空气调节设备控制参数。
4.根据权利要求1所述的基于云平台的室内环境管理系统，其特征在于，所述移动终端包括：
环境监测模块，用于监测所处区域的当前室内环境状态；
环境设定模块，用于设定所处区域的目标室内环境状态；以及
显示模块，用于显示所处区域的室内环境状态，其它区域的室内环境状态，所述云平台的数据分析结果或至少其中一种。
5.根据权利要求3所述的云平台，其特征在于，输入输出模块还可用于：
获取所述室内环境管理系统所管建筑的楼控系统监测数据，以及向楼控系统输出控制参数。
6.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，还包括：
定位模块，用于确定所述移动终端所处位置；以及
数据传输模块，用于实现与云平台之间的数据交互。
7.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述环境监测模块包括：
温湿度传感器模块，CO2传感器模块，PM2.5传感器模块的一种或几种。
8.根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述环境设定模块设定变量包括：
温度，湿度，空气质量，舒适度或至少其中一种。
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