CN106123221A - 基于视频监控系统的空调风量控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于视频监控系统的空调风量控制方法,该方法包括以下步骤：利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取电梯等候区域的人数；根据电梯等候区域的人数及风量计算公式，计算所需风量；根据所需风量与空调风机系统的最小风量与最大风量的关系及对应的关系式进行比较判断，获取实际空调风量；根据实际空调风量控制空调风机系统。本技术方案利用视频监控系统，根据电梯等候区域视频识别的实际人数，通过实时的风量调节，更加精确地控制中央空调系统“按需”输送新风量和冷量，实现保证室内优良空气品质的同时，有效节省新风处理能耗和避免冷量浪费，从而实现中央空调系统的有效节能。

Description

基于视频监控系统的空调风量控制方法及装置

技术领域

本发明涉及中央空调的技术领域，更具体地说，涉及一种基于视频监控系统的空调风量控制方法及装置。

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的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(夏季相对湿度通常在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,给室内特别是电梯等候区域提供足够的新风和冷量是中央空调系统的关键任务之一。在电梯等候区域，传统的新风供应方法有按照该区域最大设计人数进行计算、风机选型和控制的，通常采用CAV(Constant Air Volume，即定风量)系统。传统CAV系统的缺点是按照最大的设计值输送新风及冷量，会造成新风处理及冷量浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述传统中央空调风量控制系统按照最大设计值输送新风及冷量会造成新风处理及冷量浪费的缺陷，提供一种基于视频监控系统的空调风量控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于视频监控系统的空调风量控制方法，该方法包括以下步骤：

S1：利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取所述电梯等候区域的人数；

S2：根据所述电梯等候区域的人数及风量计算公式，计算所需风量；

S3：根据所需风量与空调风机系统的最小风量与最大风量的关系及对应的关系式进行比较判断，获取实际空调风量；

S4：根据所述实际空调风量控制空调风机系统。

优选地，在所述步骤S1之前还包括以下步骤：

设定电梯等候区域空调风机系统的风量及对应频率的初始值。

优选地，所述空调风机系统的风量及对应频率的初始值分别为所述风机的最小风量和所述风机的电机最小频率。

优选地，所述视频监控系统为闭路电视监控系统。

优选地，所述步骤S2中的风量计算公式为：

$V_{air}=\frac{300N}{C_{air}{\mathrm{\ρ}}_{air}(T_{set}-T_{sup})}$

其中，

Vair：表示电梯等候区域所需风量；

N：表示电梯等候区域的人数；

Cair：表示空气比热容；

ρ_air:表示空气的密度；

Tset：表示相应区域室内温度设定值；

Tsup：表示相应区域空调系统送风空气温度。

优选地，所述步骤S3中的对应关系式为：

$V_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{V}_{min},V_{air}<V_{min}\\ V_{air},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ V_{\max },V_{air}>V_{max}\end{array}\right\}$

其中，

Vmin：表示空调系统风机最小风量；

Vmax：表示空调系统风机最大风量；

V_fan：表示空调系统风机送风量。

优选地，所述步骤S3还包括以下步骤：

根据所述对应关系式进行比较判断，若所述电梯等候区域所需风量Vair小于所述空调系统风机最小风量Vmin，则空调系统风机的送风量V_fan为所述最小风量Vmin；

若所述电梯等候区域所需风量Vair大于所述风机最小风量Vmin且小于所述风机最大风量，则空调系统风机的送风量V_fan为所述等候区域所需风量Vair；

若所述电梯等候区域所需风量Vair大于所述风机最大风量Vmax，则空调系统风机的送风量V_fan为所述风机最大风量Vmax。

优选地，所述步骤S4包括以下步骤：

根据所述空调系统风机的风量与所述风机的电机频率的关系式进行比较判断，获取与所述空调系统风机的风量相应的电机频率；

根据所述获取与所述空调系统风机送风量相应的电机频率对所述风机系统进行变频控制。

优选地，所述空调系统风机送风量与所述风机的电机频率的关系式为：

$f_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{f}_{min},V_{air}<V_{min}\\ 50\frac{V_{air}}{V_{\max }},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ 50,V_{air}>V_{\max }\end{array}\right\}$

其中，

f_fan：表示空调系统风机送风时的电机频率；

f_min：表示空调系统风机的电机频率允许的最小值。

本发明还提供一种基于视频监控系统的空调风量控制装置，该装置包括：

获取单元，用于利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取所述电梯等候区域的人数；

计算单元，用于根据所述电梯等候区域的人数及风量计算公式，计算所需风量；

比较判断单元，用于根据所需风量与空调风机系统的最小风量与最大风量的关系及对应的关系式进行比较判断，获取实际空调风量；

控制单元，用于根据所述实际空调风量控制空调风机系统。

实施本发明的基于视频监控系统的空调风量控制方法及装置，具有以下有益效果：本发明利用空调风机变频控制器以及视频监控系统对电梯等候区域的人数进行实时监测，通过视频监控系统获取电梯等候区域实时的实际人数，并根据所获得的实际人数获取电梯等候区域实际需要的空调风量及冷量，更加精确地控制中央空调系统“按需”输送新风量和冷量，及时调整中央空调系统的实时新风量和冷量供应，实现保证室内优良空气品质的同时，有效节省新风处理能耗和避免冷量浪费，从而实现中央空调系统节能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明基于视频监控系统的空调风量控制方法一实施例的方法流程图；

图2是本发明基于视频监控系统的空调风量控制装置一实施例的结构图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明基于视频监控系统的空调风量控制方法一实施例的方法流程示意图，该基于视频监控系统的空调风量控制方法包括以下步骤：

S1：利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取电梯等候区域的人数。具体地，在步骤S1之前还包括以下步骤：设定电梯等候区域空调风机系统的风量及对应频率的初始值。即在开始设置中央空调系统的运行参数时，先对中央空调系统的初始状态进行设置，通常中央空调风机系统的送风量初始设定值为其最小送风量Vmin，同时与风机的最小送风量Vmin对应的风机最小送风频率为f_min。

进一步地，视频监控系统可以为闭路电视监控系统(即CCTV)。闭路电视监控系统(CCTV)是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监视场所的情况一目了然，且提供录像可供事后查询和分析。同时，电视监控系统还可以与防盗报警系统，门禁系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。进一步地，采用该CCTV闭路电视监控系统可以实时、准确地监测电梯等候区域的人数，可有效实现系统的联动与控制。

S2：根据电梯等候区域的人数及风量计算公式，计算所需风量。具体地，根据CCTV闭路电视监控系统实时监测电梯等候区域的人数N，获得电梯等候区域的实际人数N，并根据中央空调风机系统的风量计算公式计算电梯等候区域人数为N时对应所需的风量Vair。具体地，中央空调风机系统的风量计算公式为：

$V_{air}=\frac{300N}{C_{air}{\mathrm{\&rho;}}_{air}(T_{set}-T_{sup})}$

其中，

Vair：表示电梯等候区域所需风量；

N：表示电梯等候区域的人数；

Cair：表示空气比热容；

ρ_air:表示空气的密度；

Tset：表示相应区域室内温度设定值；

Tsup：表示相应区域空调系统送风空气温度。

S3：根据所需风量与空调风机系统的最小风量与最大风量的关系及对应的关系式进行比较判断，获取实际空调风量。具体地，由空调风机系统的最小风量与最大风量以及在电梯等候区域人数为N时所对应的风量的关系式进行比较判断，获取实际所需的空调风机送风量V_fan。其中该关系式为：

$V_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{V}_{min},V_{air}<V_{min}\\ V_{air},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ V_{\max },V_{air}>V_{max}\end{array}\right\}$

其中，

Vmin：表示空调系统风机最小风量；

Vmax：表示空调系统风机最大风量；

V_fan：表示空调系统风机送风量。

由三者之间的关系式进行比较判断可得，当电梯等候区域所需风量Vair小于变风量风机系统输出风量最小值Vmin时，空调系统的风机实际送风量V_fan为最小值Vmin，即变风量(Variable Air Volume,即VAV)风机的送风量的值设定为Vmin；当电梯等候区域所需风量Vair大于VAV变风量风机系统输出风量最小值Vmin但小于其最大值Vmax时，VAV变风量风机的实际送风量V_fan为计算所得的电梯等候区域所需风量Vair；当电梯等候区域所需风量大于VAV变风量风机系统输出风量的最大值Vmax时，VAV变风量风机的实际送风量V_fan为最大值Vmax。

S4：根据实际空调风量控制空调风机系统。具体地，根据步骤S3的比较判断获得空调风机系统的电梯等候区域的实际风量，并根据所得的实际风量获得对应的风机的电机频率，进而对风机系统进行变频控制，实时调整风机的电机频率，控制风机系统对电梯等候区域的风量进行实时的“按需”输送。

进一步地，根据风机的风量与频率对应的关系式获取风机的实际频率，其中，风机的风量与频率的关系式为：

$f_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{f}_{\min },V_{air}<V_{min}\\ 50\frac{V_{air}}{V_{\max }},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ 50,V_{air}>V_{max}\end{array}\right\}$

其中，

f_fan：表示空调系统风机送风时的电机频率；

f_min：表示空调系统风机的电机频率允许的最小值。

由该关系式可知，若电梯等候区域所需Vair小于空调系统风机最小风量Vmin，则空调系统风机的送风量V_fan为所述最小风量Vmin，此时风机对应的电机频率为f_min，即风机系统实际的电机频率f_fan为f_min；若电梯等候区域所需风量Vair大于风机最小风量Vmin且小于风机最大风量，则空调系统风机的送风量V_fan为等候区域所需风量Vair，此时风机系统实际的电机频率f_fan为50(Vair/Vmax)Hz；若电梯等候区域所需风量Vair大于风机最大风量Vmax，则空调系统风机的送风量V_fan为风机最大风量Vmax，此时风机系统实际的电机频率f_fan为50Hz。根据所获得的实际送风量及电机频率对风机系统的送风量及频率进行实时调整，从而实现对中央空调系统的实时控制，有效节约能源。

可以理解地，本发明提供的技术方案通过利用CCTV闭路电视监控系统，在电梯等候区域的空调系统与相应区域闭路电视系统之间建立通讯，从而实现对中央空调系统的联动与控制。即通过利用CCTV闭路电视监控系统准确地测定电梯等候区域的人员数量，并根据CCTV监测得到的人员数量计算得出电梯等候区域的实际送风量及对应的风机频率，进而及时调整中央空调系统的实时风量与频率，从而实现对中央空调系统的有效节能。进一步地，本发明提供的技术方案对于湿热地区效果更加明显。

本发明还提供一种基于视频监控系统的空调风量控制装置，该装置包括：获取单元201，用于利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取电梯等候区域的人数。具体地，在步骤利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取电梯等候区域的人数之前还包括以下步骤：设定电梯等候区域空调风机系统的风量及对应频率的初始值。即在开始设置中央空调系统的运行参数时，先对中央空调系统的初始状态进行设置，通常中央空调风机系统的送风量初始设定值为其最小送风量Vmin，同时与风机的最小送风量Vmin对应的风机最小送风频率为f_min。

进一步地，视频监控系统可以为闭路电视监控系统(即CCTV)。闭路电视监控系统(CCTV)是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监视场所的情况一目了然，且提供录像可供事后查询和分析。同时，电视监控系统还可以与防盗报警系统，门禁系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。进一步地，采用该CCTV闭路电视监控系统可以实时、准确地监测电梯等候区域的人数，可有效实现系统的联动与控制。

计算单元202，用于根据电梯等候区域的人数及风量计算公式，计算所需风量。具体地，根据CCTV闭路电视监控系统实时监测电梯等候区域的人数N，获得电梯等候区域的实际人数N，并根据中央空调风机系统的风量计算公式计算电梯等候区域人数为N时对应所需的风量Vair。具体地，中央空调风机系统的风量计算公式为：

$V_{air}=\frac{300N}{C_{air}{\mathrm{\&rho;}}_{air}(T_{set}-T_{sup})}$

其中，

Vair：表示电梯等候区域所需风量；

N：表示电梯等候区域的人数；

Cair：表示空气比热容；

ρ_air:表示空气的密度；

Tset：表示相应区域室内温度设定值；

Tsup：表示相应区域空调系统送风空气温度。

比较判断单元203，用于根据所需风量与空调风机系统的最小风量与最大风量的关系及对应的关系式进行比较判断，获取实际空调风量。

具体地，由空调风机系统的最小风量与最大风量以及在电梯等候区域人数为N时所对应的风量的关系式进行比较判断，获取实际所需的空调风机送风量V_fan。其中该关系式为：

$V_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{V}_{\min },V_{air}<V_{min}\\ V_{air},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ V_{\max },V_{air}>V_{max}\end{array}\right\}$

其中，

Vmin：表示空调系统风机最小风量；

Vmax：表示空调系统风机最大风量；

V_fan：表示空调系统风机送风量。

由三者之间的关系式进行比较判断可得，当电梯等候区域所需风量Vair小于变风量风机系统输出风量最小值Vmin时，空调系统的风机实际送风量V_fan为最小值Vmin，即变风量(Variable Air Volume,即VAV)风机的送风量的值设定为Vmin；当电梯等候区域所需风量Vair大于VAV变风量风机系统输出风量最小值Vmin但小于其最大值Vmax时，VAV变风量风机的实际送风量V_fan为计算所得的电梯等候区域所需风量Vair；当电梯等候区域所需风量大于VAV变风量风机系统输出风量的最大值Vmax时，VAV变风量风机的实际送风量V_fan为最大值Vmax。

控制单元204，用于根据实际空调风量控制空调风机系统。

具体地，根据Vair、Vmax及Vmin的比较判断获得空调风机系统的电梯等候区域的实际送风量，并根据所得的实际风量获得对应的风机的电机频率，进而对风机系统进行变频控制，实时调整风机的电机频率，控制风机系统对电梯等候区域的风量进行实时的“按需”输送。

进一步地，根据风机的风量与频率对应的关系式获取风机的实际频率，其中，风机的风量与频率的关系式为：

$f_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{f}_{\min },V_{air}<V_{min}\\ 50\frac{V_{air}}{V_{\max }},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ 50,V_{air}>V_{max}\end{array}\right\}$

其中，

f_fan：表示空调系统风机送风时的电机频率；

f_min：表示空调系统风机的电机频率允许的最小值。

由该关系式可知，若电梯等候区域所需Vair小于空调系统风机最小风量Vmin，则空调系统风机的送风量V_fan为所述最小风量Vmin，此时风机对应的电机频率为f_min，即风机系统实际的电机频率f_fan为f_min；若电梯等候区域所需风量Vair大于风机最小风量Vmin且小于风机最大风量，则空调系统风机的送风量V_fan为等候区域所需风量Vair，此时风机系统实际的电机频率f_fan为50(Vair/Vmax)Hz；若电梯等候区域所需风量Vair大于风机最大风量Vmax，则空调系统风机的送风量V_fan为风机最大风量Vmax，此时风机系统实际的电机频率f_fan为50Hz。根据所获得的实际送风量及电机频率对风机系统的送风量及频率进行实时调整，从而实现对中央空调系统的实时控制，有效节约能源。

可以理解地，本发明提供的技术方案通过利用CCTV闭路电视监控系统，在电梯等候区域的空调系统与相应区域闭路电视系统之间建立通讯，从而实现对中央空调系统的联动与控制。即通过利用CCTV闭路电视监控系统准确地测定电梯等候区域的人员数量，并根据CCTV监测得到的人员数量计算得出电梯等候区域的实际送风量及对应的风机频率，进而及时调整中央空调系统的实时风量与频率，从而实现对中央空调系统的有效节能。进一步地，本发明提供的技术方案对于湿热地区效果更加明显。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取所述电梯等候区域的人数；

S2：根据所述电梯等候区域的人数及风量计算公式，计算所需风量；

S3：根据所需风量与空调风机系统的最小风量与最大风量的关系及对应的关系式进行比较判断，获取实际空调风量；

S4：根据所述实际空调风量控制空调风机系统。

2.根据权利要求1所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括以下步骤：

设定电梯等候区域空调风机系统的风量及对应频率的初始值。

3.根据权利要求2所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，所述空调风机系统的风量及对应频率的初始值分别为所述风机的最小风量和所述风机的电机最小频率。

4.根据权利要求1所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，所述视频监控系统为闭路电视监控系统。

5.根据权利要求4所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的风量计算公式为：

$V_{air}=\frac{300N}{C_{air}{\mathrm{\&rho;}}_{air}(T_{set}-T_{sup})}$

其中，

Vair：表示电梯等候区域所需风量；

N：表示电梯等候区域的人数；

Cair：表示空气比热容；

ρ_air:表示空气的密度；

Tset：表示相应区域室内温度设定值；

Tsup：表示相应区域空调系统送风空气温度。

6.根据权利要求5所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，所述步骤S3中的对应关系式为：

$V_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{V}_{min},V_{air}<V_{min}\\ V_{air},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ V_{max},V_{air}>V_{max}\end{array}\right\}$

其中，

Vmin：表示空调系统风机最小风量；

Vmax：表示空调系统风机最大风量；

V_fan：表示空调系统风机送风量。

7.根据权利要求6所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，所述步骤S3还包括以下步骤：

根据所述对应关系式进行比较判断，若所述电梯等候区域所需风量Vair小于所述空调系统风机最小风量Vmin，则空调系统风机的送风量V_fan为所述最小风量Vmin；

若所述电梯等候区域所需风量Vair大于所述风机最小风量Vmin且小于所述风机最大风量，则空调系统风机的送风量V_fan为所述等候区域所需风量Vair；

若所述电梯等候区域所需风量Vair大于所述风机最大风量Vmax，则空调系统风机的送风量V_fan为所述风机最大风量Vmax。

8.根据权利要求7所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

根据所述空调系统风机的风量与所述风机的电机频率的关系式进行比较判断，获取与所述空调系统风机的风量相应的电机频率；

根据所述获取与所述空调系统风机送风量相应的电机频率对所述风机系统进行变频控制。

9.根据权利要求8所述的基于视频监控系统的空调风量控制方法，其特征在于，所述空调系统风机送风量与所述风机的电机频率的关系式为：

$f_{fan}=\left\{\begin{array}{c}{f}_{min},V_{air}<V_{min}\\ 50\frac{V_{air}}{V_{\max }},V_{\min }<V_{air}<V_{max}\\ 50,V_{air}>V_{\max }\end{array}\right\}$

其中，

f_fan：表示空调系统风机送风时的电机频率；

f_min：表示空调系统风机的电机频率允许的最小值。

10.一种基于视频监控系统的空调风量控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于利用视频监控系统实时监测电梯等候区域的人数，获取所述电梯等候区域的人数；

计算单元，用于根据所述电梯等候区域的人数及风量计算公式，计算所需风量；

比较判断单元，用于根据所需风量与空调风机系统的最小风量与最大风量的关系及对应的关系式进行比较判断，获取实际空调风量；

控制单元，用于根据所述实际空调风量控制空调风机系统。