CN107883528B - 根据多用户位置动态调温的中央空调系统及方法 - Google Patents
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Abstract
根据多用户位置动态调温的中央空调系统采用一种折中的办法，在保证办公人员高效办公的前提下，根据区域中所有人在一天中不同时间段对温度的感知情况，使所有人参与到对办公区域温度的调整，同时结合职业办公温度权值单元对不同的职业赋予不同的权值，对办公区域中所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，计算得到当前最优温度；通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置，当办公人员从不同的办公区域移动时，不同办公区域的温度根据办公人员的移动情况进行动态调整，增加系统的灵活性和适应性。本发明同时提出了一种根据多用户位置动态调温的中央空调方法。
Description
技术领域
本发明涉及中央空调领域，具体涉及一种根据多用户位置动态调温的中央空调系统及方法。
背景技术
2015年对129名美国办公室员工进行的一项调查发现，有42%的人认为自己所在的办公楼太热，还有56%的人认为太冷。我们现在已经可以随意将办公室调节成任何温度，但却无法就具体的温度达成一致。
设置合适的室温可以提升工作满意度以及工作和协作效率。如果温度设置不当，就有可能造成员工效率低下、身体肥胖，提升糖尿病等代谢紊乱疾病的患病率。
在全世界各地的办公场所，人们经常对办公区设定的温度争论不休，有关数据表明，英国的办公室约有2%的工作时间浪费在与空调温度有关的争论上，每年因此造成的经济浪费超过130亿英镑，澳大利亚因此造成的经济损失达到62亿美元。
事实上，环境温度不仅仅可以影响工作效率，还能改变思维方式。温暖的环境更适合进行创造性思维，温度较低的环境则可以帮助人们在重复而单调的任务中提升注意力；当环境温度超过27摄氏度(80.6华氏度)时，我们的数学能力就会下降。
环境温度会对协作能力产生直接影响，人们在较为温暖的房间内更有可能感觉周围的人对自己怀有善意，在寒冷的房间里感觉对方态度冷淡。
业内人士设计出一套标准，计算出在每个温度下感到不满的员工人数，也就是预测不满比例(Predicted Percentage of Dissatisfied，下文中简称"PPD")。为了计算PPD，多数物业管理者都会使用20世纪60年代的一个标准公式，这个公式考虑了大楼使用者的服装和代谢率(我们产生热量的速度)等因素，使用的代谢率是根据体重70公斤的40岁男性计算出来的。最佳的办公室温度大致在22至24摄氏度(71.6至75.2华氏度)之间。
每个人在一天中不同时间段的新陈代谢速率是不同的，因此在一天中不同的时间段对温度的感知情况也是不同的，女性的代谢速率远慢于男性，适宜的办公室温度比男性高出3摄氏度(5.4华氏度)，然而，目前在控制办公室温度时使用的代谢率是根据体重70公斤的40岁男性计算出来的，因此不适用于现在男女共同办公的环境。
在公共办公空间的每个办公区域中有很多办公人员，每个办公区域中每个个体在一天中的不同时间段对温度的感知情况是不同的，然而，在每个办公区域中往往只有一个温度调节器，在设置好温度后，办公区域中的温度在一天中基本不变，不能随人体的新陈代谢速率发生一定的调整，设置温度比较死板。同时，在每个区域中谁行使对温度的控制权一直饱受争议，我们经常会听到同事们关于温度设定的抱怨和争执，引起了一系列关于同事同情心和同理心的话题。
目前，办公室空调的温度一般都是20~24度左右，刚上班的时候绝大部分人还可以接受，几个小时之后，在接近午餐和下班前的两个小时之内，身体内的能量消耗比较多，很多人都会感觉比较冷，尤其在午饭后的午休时间。低温下，在有饥饿感时，身体会将大部分的能量用来保持体温，我们的工作效率就会受到严重的影响。
本发明采用一种折中的办法，在保证办公人员高效办公的前提下，根据办公区域中所有人在一天中不同时间段对温度的感知情况，使所有人共同参与到对办公区域温度的调整，当办公人员从不同的办公区域移动时，不同办公区域的温度根据区域内办公人员的移动情况进行动态调整，以此，减少办公人员对办公区域设定温度的争论，增加系统的灵活性和适应性，使其更加人性化。
本发明对不同的职业赋予不同的权值，通过对所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，得到当前最优温度，既符合企业的利益同时考虑员工在一天中不同时间段对温度的感知，使其更加人性化。
风机盘管是中央空调理想的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构等场所。工作原理：依靠风机的强制作用，使空气通过盘管，机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），使室内气温降低或升高，以满足人们的舒适性要求。
控制方式：STC 系列温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动控制STV 系列电动两 / 三通阀的开闭；直接控制风机的三速转换与启停，从而通过控制系统水流或风量达到恒温的目的。
调节方式：一般为风量调节（调节单向电容调速电机的输入电压），亦有采用水量调节。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明要解决的一个问题是，本发明采用一种折中的办法，在保证办公人员高效办公的前提下，根据办公区域中所有人在一天中不同时间段对温度的感知情况，使所有人共同参与到对办公区域温度的调整，当办公人员从不同的办公区域移动时，不同办公区域的温度根据区域内办公人员的移动情况进行动态调整，以此，减少办公人员对办公区域设定温度的争论，增加系统的灵活性和适应性，使其更加人性化。
本发明是通过采用以下技术方案实现的，按此目的设计的根据多用户位置动态调温的中央空调系统包括：室内定位系统、温度设置终端、温控器、个人信息单元、个人设置温度数据库、职业办公温度权值单元和职业办公温度数据库。
室内定位系统: 在室内多个位置安装WIFI、蓝牙或ZigBee基站，通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置。
温度设置终端包括：计时单元、主控单元、无线通信单元、触摸按键、驱动单元、显示单元、电源管理单元和锂电池；温度设置终端通过接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的RSSI（信号强度），通过计算得到距离最近的温控器和所在的办公区域；当通过触摸按键设置自己感觉比较舒服的温度后，温度设置终端上的无线通信单元实时将设置的温度数据发送给所在办公区域的温控器。
无线通信单元通过WiFi、蓝牙或ZigBee与温控器和室内定位系统进行无线通信。
触摸按键用来设置温度大小。
显示单元用来显示设置的温度信息、连接的温控器信息和所在办公区域信息。
电源管理单元用来对锂电池的充电进行管理。
温度设置终端为手环、手表等穿戴设备或者手机、平板。
计时单元：当办公人员从一个办公区域到达另外一个办公区域时，计时单元开始计时，若计时时间超过预设的时间，温度设置终端上的无线通信单元将设置的温度数据发送给此时所在办公区域的温控器。
温控器通过无线通信单元接收风机盘管所覆盖办公区域中所有人设置的温度数据，结合职业办公温度权值单元对不同的职业赋予不同的权值，对风机盘管所覆盖办公区域中所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，计算得到当前最优温度，然后根据当前最优温度来控制风机盘管的水流或风量，以此对风机盘管所覆盖办公区域的温度进行及时调整。
当办公人员在不同的办公区域移动时，温度设置终端通过接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的RSSI（信号强度），通过计算得到距离最近的温控器和所在的办公区域，温度设置终端将设置的温度数据发送给办公人员此时所在办公区域的温控器，以此，根据办公人员的移动情况对不同办公区域的温度进行动态调整。
温控器通过无线通信单元接收每个人设置的温度数据的同时，生成个人设置温度数据记录，通过计算机网络将生成的个人设置温度数据记录实时保存在计算机中，构成个人设置温度数据库。
温控器中保存有风机盘管所覆盖办公区域所有人的个人信息、个人设置温度数据、职业办公温度权值信息和职业办公温度数据信息，温控器通过计算机网络对计算机上存储的个人设置温度数据信息进行及时更新。
个人信息单元、个人设置温度数据库、职业办公温度权值单元和职业办公温度数据库位于计算机中。
个人信息单元包括：姓名、性别、年龄、健康状况、职业、工作部门和工作城市。
个人设置温度数据库包括个人每天在不同的时间段设置的温度数据。
职业办公温度权值单元：对不同的职业赋予不同的权值。
职业办公温度数据库：根据职业特性对应最佳的办公温度。
当前最优温度：
本发明通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置。在每个风机盘管所覆盖的办公区域，所有办公人员通过温度设置终端设置自己感觉比较舒服的温度，温度设置终端实时将每个人设置的温度数据发送给风机盘管旁的温控器，温控器接收到每个人设置的温度数据后，生成个人设置温度数据，通过计算机网络将生成的个人设置温度数据实时保存在计算机中，同时结合职业办公温度权值单元对不同的职业赋予不同的权值，对风机盘管所覆盖办公区域中所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，计算得到当前最优温度，温控器根据当前最优温度来控制风机盘管的水流或风量，以此对风机盘管所覆盖办公区域的温度进行及时调整；当办公人员从不同的办公区域移动时，不同办公区域的温度根据办公人员的移动情况进行动态调整，做到按需供给，资源合理配置的能源高效能使用状态。
按此目的设计的根据多用户位置动态调温的中央空调方法：在室内多个位置安装WIFI、蓝牙或ZigBee基站，通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置。
温度设置终端通过接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的RSSI（信号强度），进行多点定位。
当办公人员在不同的办公区域移动时，温度设置终端通过接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的RSSI（信号强度），通过计算得到距离最近的温控器和所在的办公区域，温度设置终端将设置的温度数据发送给办公人员此时所在办公区域的温控器，以此，根据办公人员的移动情况对不同办公区域的温度进行动态调整。
当办公人员从一个办公区域到达另外一个办公区域时，计时单元开始计时，若计时时间超过预设的时间，温度设置终端上的无线通信单元将设置的温度数据发送给此时所在办公区域的温控器。
温控器接收风机盘管所覆盖的办公区域中每个人设置的温度数据后，生成个人设置温度数据，通过计算机网络将生成的个人设置温度数据实时保存在计算机中，同时结合职业办公温度权值单元对不同的职业赋予不同的权值，对风机盘管所覆盖办公区域中所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，计算得到当前最优温度，温控器根据当前最优温度来控制风机盘管的水流或风量，以此对风机盘管所覆盖办公区域的温度进行及时调整。
当前最优温度：
附图说明
图1为本发明的系统逻辑框图。
图2为本发明温度设置终端的逻辑框图。
图3为本发明多个办公区域分布示意图。
图4为办公区域A中的办公人员设置的温度表格。
图5为办公区域B中的办公人员设置的温度表格。
图6为办公人员从办公区域A中的工位4移动到办公区域B中的工位5后，办公区域A中的办公人员设置的温度表格。
图7为办公人员从办公区域A中的工位4移动到办公区域B中的工位5后，办公区域B中的办公人员设置的温度表格。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的阐述。
第一实施例
如图1、图2和图3，通过室内定位系统划定A和B两个办公区域，办公区域A和B分别有5个工位，其中办公区域B中的工位5没有办公人员，其余工位都有办公人员，办公区域A的风机盘管覆盖5个工位，办公区域B的风机盘管覆盖5个工位。
在风机盘管所覆盖的办公区域A中，5名办公人员通过温度设置终端设置自己感觉比较舒服的温度，温度设置终端实时将5名办公人员设置的温度数据发送给风机盘管旁的温控器，温控器接收到5名办公人员设置的温度数据后，生成5名办公人员对应的个人设置温度数据，通过计算机网络将生成的个人设置温度数据实时保存在计算机中，同时结合职业办公温度权值单元对不同的职业赋予不同的权值，对办公区域A中5名办公人员对应的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，计算得到当前办公区域A的最优温度，温控器根据当前最优温度来控制办公区域A中风机盘管的水流或风量，以此对风机盘管所覆盖办公区域A的温度进行及时调整，做到按需供给，资源合理配置的能源高效能使用状态。
在风机盘管所覆盖的办公区域B中对温度的调整方式和对办公区域A的温度调整方式相同，这里不再赘述。
第二实施例
当前最优温度：
个人设置温度数据库包括个人每天在不同的时间段设置的温度数据。
职业办公温度权值单元：对不同的职业赋予不同的权值。
职业办公温度权值即对不同的职业赋予不同的权值，公司一方面希望为自己的员工提供最舒服的办公环境，同时也希望自己的员工能够高效办公。
在高效办公方面，不同的职业对应不同的最佳办公温度环境，职业办公温度权值能够使系统输出的温度接近于最佳办公温度环境，以此提高员工的办公、协作效率，符合企业的利益，有利于企业的发展。
在舒服的办公环境方面，企业员工能够共同调整工作环境温度，（1-职业办公温度权值）能够使系统输出的温度接近于最舒服的办公温度，符合员工的权益。
通过对所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，得到当前最优温度，既符合企业的利益同时考虑员工在一天中不同时间段对温度的感知，使其更加人性化。
职业办公温度数据库：根据职业特性对应最佳的办公温度。
温暖的环境适合创造性思维，温度较低的环境则可以帮助人们在重复而单调的任务中提升注意力，当环境温度超过27摄氏度(80.6华氏度)时，我们的数学能力就会下降。环境温度会对协作能力产生直接影响，人们在较为温暖的房间内更有可能感觉周围的人对自己怀有善意，在寒冷的房间里感觉对方态度冷淡。因此对于一些需要创造性思维的职业对应的最佳办公温度比重复而单调的职业对应的最佳办公温度高一些，对于一些多与人交际的职业对应的最佳办公温度比不常与人交际的职业对应的最佳办公温度高一些，因此根据不同的职业设置不同的最佳办公温度，可以有效的提升办公效率。
若办公区域中办公人员的职业比较杂乱，则系统倾向于折中的办法输出最优温度。
若办公区域中的办公人员的职业倾向于相同的领域，例如，软件研发部，则系统倾向于软件研发职业对应的最优温度，这种情况下，相同部门集中在同一个风机盘管所覆盖的办公区域可以有效的提升工作效率。
职业办公温度权值和职业办公温度可以通过计算机进行修改。
第三实施例
在室内多个位置安装WIFI、蓝牙或ZigBee基站，通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置。
温度设置终端通过接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的RSSI（信号强度），进行多点定位。
第四实施例
如图1-图7，通过室内定位系统划定A和B两个办公区域，办公区域A和B分别有5个工位，其中办公区域B中的工位5没有办公人员，其余工位都有办公人员，办公区域A的风机盘管覆盖5个工位，办公区域B的风机盘管覆盖5个工位；在同一时间段，A和B两个办公区域办公人员设置的温度如图4和图5。
办公人员的温度设置终端通过接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的RSSI（信号强度），通过计算得到距离最近的温控器和所在的办公区域。当办公人员在办公区域A时，温度设置终端与办公区域A中的温控器相连，若办公人员从办公区域A中的工位D移动到办公区域B中的工位E后，温度设置终端与办公区域B中的温控器相连，计时单元开始计时，若计时时间超过预设的时间，温度设置终端将办公人员设置的温度数据发送给办公区域B中的温控器，参与到对办公区域B温度的调整；若办公人员在预设的时间内回到了原来的办公区域A，则继续对原来办公区域A的温度进行调整。
如图4，办公区域A中的办公人员设置的温度表格，经计算，办公区域A当前最优温度约为22.8度。
如图5，办公区域B中的办公人员设置的温度表格，经计算，办公区域B当前最优温度约为24.5度。
如图6和图7，办公人员从办公区域A中的工位4移动到办公区域B中的工位5后，经计算，办公区域A当前最优温度约为23.2度，办公区域B当前最优温度约为23.9度。
本发明采用一种折中的办法，在保证办公人员高效办公的前提下，根据区域中所有人在一天中不同时间段对温度的感知情况，使所有人共同参与到对办公区域温度的调整，当办公人员从不同的办公区域移动时，不同办公区域的温度根据区域内办公人员的移动情况进行动态调整，以此，减少办公人员对办公区域设定温度的争论，增加系统的灵活性和适应性，使其更加人性化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围 ；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明权利要求书的范围所覆盖。
Claims (5)
1.一种根据多用户位置动态调温的中央空调系统，其特征在于，根据多用户位置动态调温的中央空调系统包括：室内定位系统、温度设置终端、温控器、个人信息单元、个人设置温度数据库、职业办公温度权值单元和职业办公温度数据库；
室内定位系统：在室内多个位置安装WIFI、蓝牙或ZigBee基站，通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置；
温度设置终端：接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的信号强度，通过计算得到距离最近的温控器和所在的办公区域；当通过触摸按键设置自己感觉比较舒服的温度后，温度设置终端上的无线通信单元实时将设置的温度数据发送给所在办公区域的温控器；
个人信息单元包括：姓名、性别、年龄、健康状况、职业、工作部门和工作城市；
个人设置温度数据库包括个人每天在不同的时间段设置的温度数据；
职业办公温度权值单元：对不同的职业赋予不同的权值；
职业办公温度数据库：根据职业特性对应最佳的办公温度；
个人信息单元、个人设置温度数据库、职业办公温度权值单元和职业办公温度数据库位于计算机中；
当前最优温度：
通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置；
所述温控器通过无线通信单元接收风机盘管所覆盖办公区域中所有人设置的温度数据，结合职业办公温度权值单元对不同的职业赋予不同的权值，对风机盘管所覆盖办公区域中所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，计算得到当前最优温度，根据当前最优温度来控制风机盘管的水流量或风量，以此对风机盘管所覆盖办公区域的温度进行及时调整；
当办公人员在不同的办公区域移动时，温度设置终端将设置的温度数据发送给办公人员此时所在办公区域的温控器，根据办公人员的移动情况对不同办公区域的温度进行动态调整；
所述温度设置终端包括：计时单元、主控单元、无线通信单元、触摸按键、驱动单元、显示单元、电源管理单元和锂电池；
计时单元：当办公人员从一个办公区域到达另外一个办公区域时，计时单元开始计时，若计时时间超过预设的时间，温度设置终端上的无线通信单元将设置的温度数据发送给此时所在办公区域的温控器；
无线通信单元通过WiFi、蓝牙或ZigBee与温控器和室内定位系统进行无线通信；
触摸按键用来设置温度大小；
显示单元用来显示设置的温度信息、连接的温控器信息和所在办公区域信息；
电源管理单元用来对锂电池的充电进行管理；
温度设置终端为手环、手表或手机。
2.根据权利要求1所述的中央空调系统的中央空调方法，其特征在于：根据区域中所有人在一天中不同时间段对温度的感知情况，使所有人参与到对办公区域温度的调整，同时结合职业办公温度权值单元对不同的职业赋予不同的权值，对办公区域中所有人的职业办公温度和个人设置温度进行加权平均，计算得到当前最优温度；通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置，当办公人员从不同的办公区域移动时，不同办公区域的温度根据办公人员的移动情况进行动态调整；当前最优温度：
3.根据权利要求1所述的中央空调系统的中央空调方法，其特征在于：当办公人员在不同的办公区域移动时，温度设置终端将设置的温度数据发送给办公人员此时所在办公区域的温控器，根据办公人员的移动情况对不同办公区域的温度进行动态调整。
4.根据权利要求1所述的中央空调系统的中央空调方法，其特征在于：当办公人员从一个办公区域到达另外一个办公区域时，计时单元开始计时，若计时时间超过预设的时间，温度设置终端上的无线通信单元将设置的温度数据发送给此时所在办公区域的温控器。
5.根据权利要求1所述的中央空调系统的中央空调方法，其特征在于：在室内多个位置安装WIFI、蓝牙或ZigBee基站，通过室内定位系统划定每个风机盘管所覆盖的办公区域，通过计算得到每个温度设置终端在各个办公区域中的位置；温度设置终端通过接收多个已知位置WIFI、蓝牙或ZigBee基站的信号强度，进行多点定位。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20200515 Address after: 201500 room 7, building 3, 309 Huashan Road, Shanyang Town, Shanghai, Jinshan District Applicant after: SHANGHAI GEOPOLITICAL ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 065201 College of Electronic Information Engineering, North China Institute of Science and Technology, Yanjiao Economic and Technological Development Zone, Sanhe City, Langfang City, Hebei Province Applicant before: Song Yanzhen |
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