CN107657746B - 一种人员进出刷卡的空调费用计算系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人员进出刷卡的空调费用计算系统及方法。其系统包括获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块、添加人员信息并启动空调使用计时模块、获取体表温度数据并计算温度权重值模块、计算空调实时费用模块。设置矩阵H表示某房间内使用空调的情况，第1列元素为进入房间并使用空调的人员编号；第2列元素为各人员的使用时间；第3列元素为各人员刷卡时的体表温度；第4列元素为各人员的温度权重值；第5列元素为各人员的空调实时费用；当人员刷卡离开时调取空调实时费用作为空调结算费用。本发明解决了现有空调系统中不能通过刷卡进行合理空调费用计算的问题。

Description

一种人员进出刷卡的空调费用计算系统及方法
技术领域
本发明属于智能空调技术领域，特别是涉及一种人员进出刷卡的空调费用计算系统及方法。
背景技术
目前在高校各教室、宿舍(以下统称为房间)部署的空调机，大多数通过手动控制开关和调节温度，不能有效合理的计算并扣取空调费用，间接造成能源浪费。所有高校均为教师和学生配备磁质卡片(以下简称磁卡)，例如校园一卡通等，但目前还没有通过刷卡进行空调费用计算的技术方案。为此提出一种人员进出刷卡的空调费用计算系统及方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有空调系统中不能通过刷卡进行合理空调费用计算的问题，提出一种人员进出刷卡的空调费用计算系统及方法。
本发明应用电磁读卡器和温度传感器。电磁读卡器(以下简称读卡器)可以识别磁卡并读取储存在数据库中对应人员的信息，温度传感器可以检测物体表面的温度。如图1所示，在空调机身上部署电磁读卡器以及温度传感器，当人员拿着磁卡靠近读卡器时，读卡器识别磁卡并读取储存在数据库中对应人员的信息，触发温度传感器获取人员体表温度并发送至服务器。服务器通过人员编号、体表温度、房间中空调使用人数和使用时间实时计算空调费用；当人员刷卡离开时结算费用。其中，人员进入房间时使用空调前需要刷卡，使用结束离开时也需要刷卡，当卡中余额不足时记录欠费信息。
声明变量s表示人员编号；声明变量n表示房间内空调使用人数；设置矩阵H表示某房间内空调使用情况。矩阵H的第1列元素为进入房间并使用空调的人员编号si，1≤i≤n，第2列元素为各人员的使用时间，记为ti，1≤i≤n；第3列元素为各人员刷卡时的体表温度，记为mi，1≤i≤n；第4列元素为各人员的温度权重值，记为ki，1≤i≤n；第5列元素为各人员的空调实时费用yi，1≤i≤n；声明变量y表示空调结算费用。设置体表温度阈值Y；设置温度权重标准值K；设置空调的单位时间标准能耗费用P。设置空调费用计时时间间隔T。
本发明的一种人员进出刷卡的空调费用计算系统，包括获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块、添加人员信息并启动空调使用计时模块、获取体表温度数据并计算温度权重值模块、计算空调实时费用模块。
获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块：服务器按照时间间隔T获取读卡器的识别数据，当没有获得数据时，则令ti＝ti+T，进入计算空调实时费用模块。否则读卡器识别磁卡获取刷卡人员编号，记为s，服务器读取矩阵H。若矩阵H中不存在等于值为s的元素，则判定该人员正在进入房间，进入添加人员信息并启动空调使用计时模块；否则判定该人员正在离开房间，服务器读取矩阵H中s值对应行的第5列元素值，该值为空调结算费用y，删除矩阵H中s值对应的行，令n＝n-1，返回获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块。
添加人员信息并启动空调使用计时模块：矩阵H新增一行，令n＝n+1，新增行各元素值初始均为0；将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列；更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，1≤i≤n(此时所有人员的使用时间累加)。进入获取体表温度数据并计算温度权重值模块。
获取体表温度数据并计算温度权重值模块：部署在空调机身上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，记为mn。若mn≤Y，则判定此时人员体表温度正常，令温度权重值kn＝1；否则判定此时人员体表温度过高，令温度权重值kn＝K。此温度权重值kn作为矩阵H新增行第4列的元素值。进入计算空调实时费用模块。
计算空调实时费用模块：更新房间内人员的空调实时费用
Figure BDA0001435320280000031
其中P是事先设置的空调单位时间标准能耗费用，返回获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块。
一种人员进出刷卡的空调费用计算系统的系统框图如图2所示。
本发明的一种人员进出刷卡的空调费用计算方法按以下步骤：
步骤1、建立空调使用情况矩阵并设置相关参数。
声明变量s表示人员编号；声明变量n表示房间内空调使用人数；设置矩阵H表示某房间内空调使用情况。矩阵H的第1列元素为进入房间并使用空调的人员编号si，1≤i≤n，第2列元素为各人员的使用时间，记为ti，1≤i≤n；第3列元素为各人员刷卡时的体表温度，记为mi，1≤i≤n；第4列元素为各人员的温度权重值，记为ki，1≤i≤n；第5列元素为各人员的空调实时费用yi，1≤i≤n；声明变量y表示空调结算费用。设置体表温度阈值Y；设置温度权重标准值K；设置空调单位时间标准能耗费用为P。设置空调费用计时时间间隔T。
步骤2、获取刷卡信息并判断人员进入或离开。
服务器按照时间间隔T获取电磁读卡器的识别数据，当没有获得数据时，则令ti＝ti+T，进入步骤5。否则读卡器识别磁卡获取刷卡人员编号，记为s，服务器读取矩阵H。若矩阵H中不存在值为s的元素，则判定该人员正在进入房间，进入步骤3；否则判定该人员正在离开房间，服务器读取矩阵H中s值对应一行的第5列元素值，该值为空调结算费用y，删除矩阵H中s值对应的行，令n＝n-1，返回步骤2。
步骤3、添加人员信息并启动空调使用计时。
矩阵H新增一行，令n＝n+1，新增行各元素值初始均为0；将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列；更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，1≤i≤n(此时所有人员的使用时间累加)。
步骤4、获取体表温度数据并计算温度权重值。
部署在空调机身上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，记为mn。若mn≤Y，则判定此时人员体表温度正常，令温度权重值kn＝1；否则判定此时人员体表温度过高，令温度权重值kn＝K。此温度权重值kn作为矩阵H新增行第4列的元素值。进入步骤5。
步骤5、计算空调实时费用。
更新房间内人员的空调实时费用
Figure BDA0001435320280000041
返回步骤2。
一种人员进出刷卡的空调费用计算方法流程图，如图3所示。
本发明的系统及方法具有的优点是：
(1)采用电磁读卡器，可以简单有效地判断人员进出房间空调使用情况。
(2)根据使用人数、使用时间、使用时体表温度等参数实现房间空调费用的合理计算。
附图说明
图1是本发明的基于电磁读卡器和温度传感器的房间空调结构示意图；
图2是本发明的一种人员进出刷卡的空调费用计算系统框图；
图3是本发明的一种人员进出刷卡的空调费用计算方法流程图。
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明应用电磁读卡器和温度传感器。电磁读卡器(以下简称读卡器)可以识别磁卡并读取储存在数据库中对应人员的信息，温度传感器可以检测物体表面的温度。如图1所示，在空调机身上部署电磁读卡器以及温度传感器，当人员拿着磁卡靠近读卡器时，读卡器识别磁卡并读取储存在数据库中对应人员的信息，触发温度传感器获取人员体表温度并发送至服务器。服务器通过人员编号、体表温度、房间中空调使用人数和使用时间实时计算空调费用；当人员刷卡离开时结算费用。其中，人员进入房间时使用空调前需要刷卡，使用结束离开时也需要刷卡，当卡中余额不足时记录欠费信息。
声明变量s表示人员编号；声明变量n表示房间内空调使用人数；设置矩阵H表示某房间内空调使用情况。矩阵H的第1列元素为进入房间并使用空调的人员编号si，1≤i≤n，第2列元素为各人员的使用时间，记为ti，1≤i≤n；第3列元素为各人员刷卡时的体表温度，记为mi，1≤i≤n；第4列元素为各人员的温度权重值，记为ki，1≤i≤n；第5列元素为各人员的空调实时费用yi，1≤i≤n；声明变量y表示空调结算费用。设置体表温度阈值Y；设置温度权重标准值K；设置空调单位时间标准能耗费用为P。设置空调费用计时时间间隔T。本实施例中，人员编号为学生学号；声明变量n表示房间内空调使用人数，某房间某时刻的空调使用情况表示为5×5的矩阵H，即房间内有5个人在使用空调，n＝5，第1列元素分别为5个人的学号si，1≤i≤5，第2列元素分别为5个人的使用时间ti，1≤i≤5，第3列元素为分别为5个人刷卡时的体表温度mi，1≤i≤5；第4列元素分别为5个人的温度权重值ki，1≤i≤5，第5列元素分别为5个人的空调实时费用yi，1≤i≤5。声明变量y表示空调结算费用。设置体表温度阈值Y＝38摄氏度(℃)；设置温度权重标准值K＝1.2；设置空调单位时间标准能耗费用为P＝0.1元人民币(每个单位时间T内)。设置空调费用计时时间间隔为T＝60秒。
本发明的一种人员进出刷卡的空调费用计算系统，包括获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块、添加人员信息并启动空调使用计时模块、获取体表温度数据并计算温度权重值模块、计算空调实时费用模块。
获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块：服务器按照时间间隔T获取电磁读卡器的识别数据，当没有获得数据时，则令ti＝ti+T，进入计算空调实时费用模块。否则读卡器识别磁卡获取刷卡人员编号为s，服务器读取矩阵H。若矩阵H中不存在等于值为s的元素，则判定该人员正在进入房间，进入添加人员信息并启动空调使用计时模块；否则判定该人员正在离开房间，服务器读取矩阵H中s值对应一行的第5列元素值为空调结算费用y的值，删除矩阵H中s值对应的行，令n＝n-1。本实施例中，某房间某时刻服务器按照时间间隔T获取电磁读卡器的识别数据，识别磁卡获取对应的刷卡人员编号s＝09081719，服务器读取矩阵H的数据，其中不存在编号为09081719的元素，判定该人员正在进入房间，进入添加人员信息并启动空调使用计时模块。
添加人员信息并启动空调使用计时模块：矩阵H新增一行，令n＝n+1，新增行各元素值初始均为0；将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列；更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，1≤i≤n(此时所有人员的使用时间累加)。进入获取体表温度数据并计算温度权重值模块。本实施例中，矩阵H新增一行，令n＝n+1＝6，新增行各元素值初始均为0。将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列，即s6＝s＝09081719。更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，第2列元素均计时累加。进入获取体表温度数据并计算温度权重值模块。
获取体表温度数据并计算温度权重值模块：部署在空调机身上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，记为mn。若mn≤Y，则判定此时人员体表温度正常，令温度权重值kn＝1；否则判定此时人员体表温度过高，令温度权重值kn＝K。以此温度权重值kn作为矩阵H新增行第4列的元素值。进入计算空调实时费用模块。本实施例中，部署在空调机身上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度数据并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，n＝6，记为m6＝40℃，此时m6>Y＝38，判定此时人员体表温度过高，令温度权重值k6＝1.2，温度权重值k6作为矩阵H新增行第4列的元素值。进入计算空调实时费用模块。
计算空调实时费用模块：更新房间内人员的空调实时费用
Figure BDA0001435320280000071
其中P是空调的单位时间标准能耗费用，返回获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块。本实施例中，变量n＝6，更新房间内人员的空调实时费用
Figure BDA0001435320280000072
其中
Figure BDA0001435320280000073
元人民币，即学号为09081719的学生进入刷卡使用空调后60秒内费用为0.02元。返回获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块。
本发明的一种人员进出刷卡的空调费用计算方法按以下步骤：
步骤1、建立空调使用情况矩阵并设置相关参数。
声明变量s表示人员编号；声明变量n表示房间内空调使用人数；设置矩阵H表示某房间内空调使用情况。矩阵H的第1列元素为进入房间并使用空调的人员编号si，1≤i≤n，第2列元素为各人员的使用时间，记为ti，1≤i≤n；第3列元素为各人员刷卡时的体表温度，记为mi，1≤i≤n；第4列元素为各人员的温度权重值，记为ki，1≤i≤n；第5列元素为各人员的空调实时费用yi，1≤i≤n；声明变量y表示空调结算费用。设置体表温度阈值Y；设置温度权重标准值K；设置空调单位时间标准能耗费用为P。设置空调费用计时时间间隔为T。本实施例中，人员编号为学生学号；声明变量n表示房间内空调使用人数，某房间某时刻的空调使用情况表示为5×5的矩阵H，即房间内有5个人在使用空调，n＝5，第1列元素分别为5个人的学号si，1≤i≤5，第2列元素分别为5个人的使用时间ti，1≤i≤5，第3列元素为分别为5个人刷卡时的体表温度mi，1≤i≤5；第4列元素分别为5个人的温度权重值ki，1≤i≤5，第5列元素分别为5个人的空调实时费用yi，1≤i≤5。声明变量y表示空调结算费用。设置体表温度阈值Y＝38摄氏度(℃)；设置温度权重标准值K＝1.2；设置空调单位时间标准能耗费用为P＝0.1元人民币(每个单位时间T内)。设置空调费用计时时间间隔为T＝60秒。
步骤2、获取刷卡信息并判断人员进入或离开。
服务器按照时间间隔T获取电磁读卡器的识别数据，当没有获得任何数据时，则令ti＝ti+T，进入步骤5。否则读卡器识别磁卡获取刷卡人员编号为s，服务器读取矩阵H。若矩阵H中不存在等于值为s的元素，则判定该人员正在进入房间，进入步骤3；否则判定该人员正在离开房间，服务器读取矩阵H中s值对应一行的第5列元素值为空调结算费用y的值，删除矩阵H中s值对应的行，令n＝n-1，结束。本实施例中，某房间某时刻服务器按照时间间隔T获取电磁读卡器的识别数据，识别磁卡获取对应的刷卡人员编号s＝09081719，服务器读取矩阵H的数据，其中不存在编号为09081719的元素，判定该人员正在进入房间，进入步骤3。
步骤3、添加人员信息并启动空调使用计时。
矩阵H新增一行，令n＝n+1，新增行各元素值初始均为0；将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列；更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，1≤i≤n(此时所有人员的使用时间累加)。进入步骤4。本实施例中，矩阵H新增一行，令n＝n+1＝6，该行各元素值初始均为0。将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列，即s6＝s＝09081719。更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，第2列元素均计时累加，进入步骤4。
步骤4、获取体表温度数据并计算温度权重值。
部署在空调机身上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，记为mn。若mn≤Y，则判定此时人员体表温度正常，令温度权重值kn＝1；否则判定此时人员体表温度过高，令温度权重值kn＝K。以此温度权重值kn作为矩阵H新增行第4列的元素值。进入步骤5。本实施例中，部署在空调机身上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度数据并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，n＝6，记为m6＝40℃，此时m6>Y＝38，判定此时人员体表温度过高，令温度权重值k6＝1.2，温度权重值k6作为矩阵H新增行第4列的元素值。进入步骤5。
步骤5、计算空调实时费用。
更新房间内人员的空调实时费用
Figure BDA0001435320280000091
返回步骤2。本实施例中，变量n＝6，更新房间内人员的空调实时费用
Figure BDA0001435320280000092
其中
Figure BDA0001435320280000093
元人民币，即学号为09081719的学生进入刷卡使用空调后60秒内费用为0.02元。返回步骤2。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种人员进出刷卡的空调费用计算系统，其特征在于包括获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块、添加人员信息并启动空调使用计时模块、获取体表温度数据并计算温度权重值模块、计算空调实时费用模块；
声明变量s表示人员编号；声明变量n表示房间内空调使用人数；设置矩阵H表示某房间内空调使用情况；矩阵H的第1列元素为进入房间并使用空调的人员编号si，1≤i≤n，第2列元素为各人员的使用时间，记为ti，1≤i≤n；第3列元素为各人员刷卡时的体表温度，记为mi，1≤i≤n；第4列元素为各人员的温度权重值，记为ki，1≤i≤n；第5列元素为各人员的空调实时费用yi，1≤i≤n；设置体表温度阈值Y；设置温度权重标准值K；设置空调费用计时时间间隔T；
获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块的特征在于：服务器按照时间间隔T获取读卡器的识别数据，当没有获得数据时，则令ti＝ti+T，进入计算空调实时费用模块；否则读卡器识别磁卡获取对应人员编号，记为s，服务器读取表示房间内空调使用情况的矩阵H；若矩阵H中不存在值为s的元素，则判定该人员正在进入房间，进入添加人员信息并启动空调使用计时模块；否则判定该人员正在离开房间，服务器读取矩阵H中s值对应行的第5列元素值，该值为空调结算费用y，删除矩阵H中s值对应的行，令n＝n-1，返回获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块；
添加人员信息并启动空调使用计时模块的特征在于：矩阵H新增一行，令n＝n+1，新增行各元素值初始均为0；将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列；更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，1≤i≤n；进入获取体表温度数据并计算温度权重值模块；
获取体表温度数据并计算温度权重值模块的特征在于：部署在空调上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，记为mn；若mn≤Y，则判定此时人员体表温度正常，令温度权重值kn＝1；否则判定此时人员体表温度过高，令温度权重值kn＝K；此温度权重值kn作为矩阵H新增行第4列的元素值；进入计算空调实时费用模块；
计算空调实时费用模块的特征在于：更新房间内人员的空调实时费用
Figure FDA0002217477290000021
其中P是事先设置的空调单位时间标准能耗费用；返回获取刷卡信息并判断人员进入或离开模块。
2.一种人员进出刷卡的空调费用计算方法，其特征在于：
步骤1、建立空调使用情况矩阵并设置相关参数；
声明变量s表示人员编号；声明变量n表示房间内空调使用人数；设置矩阵H表示某房间内空调使用情况；矩阵H的第1列元素为进入房间并使用空调的人员编号si，1≤i≤n，第2列元素为各人员的使用时间，记为ti，1≤i≤n；第3列元素为各人员刷卡时的体表温度，记为mi，1≤i≤n；第4列元素为各人员的温度权重值，记为ki，1≤i≤n；第5列元素为各人员的空调实时费用yi，1≤i≤n；声明变量y表示空调结算费用；设置体表温度阈值Y；设置温度权重标准值K；设置空调的单位时间标准能耗费用为P；设置空调费用计时时间间隔T；
步骤2、获取刷卡信息并判断人员进入或离开；
服务器按照时间间隔T获取电磁读卡器的识别数据，当没有获得数据时，则令ti＝ti+T，进入步骤5；否则读卡器识别磁卡获取刷卡人员编号，记为s，服务器读取矩阵H；若矩阵H中不存在值为s的元素，则判定该人员正在进入房间，进入步骤3；否则判定该人员正在离开房间，服务器读取矩阵H中s值对应行的第5列元素值，该值为空调结算费用y，删除矩阵H中s值对应行，令n＝n-1，返回步骤2；
步骤3、添加人员信息并启动空调使用计时；
矩阵H新增一行，令n＝n+1，新增行各元素值初始均为0；将编号s的值添加至矩阵H新增行的第1列；更新房间内人员的使用时间，令ti＝ti+T，1≤i≤n；进入步骤4；
步骤4、获取体表温度数据并计算温度权重值；
部署在空调机身上的温度传感器被刷卡触发，检测人员体表温度并将获得的温度数据发送至服务器，将此时人员体表温度添加至矩阵H新增行的第3列，记为mn；若mn≤Y，则判定此时人员体表温度正常，令温度权重值kn＝1；否则判定此时人员体表温度过高，令温度权重值kn＝K；此温度权重值kn作为矩阵H新增行第4列的元素值；进入步骤5；
步骤5、计算空调实时费用；
更新房间内人员的空调实时费用
Figure FDA0002217477290000031
返回步骤2。
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