CN111426034B - 一种室内空调通风气流组织控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种室内空调通风气流组织控制系统，包括：计算机、主控制器、风速控制模块和风向控制模块，计算机采用CFD技术对室内时平均污染物浓度分布规律进行模拟计算，设计不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；风速控制模块根据主控制器发送的预设风速和第一控制指令控制各风口的风速；风向控制模块根据主控制器发送的预设风向和第二控制指令控制各风口的风向。本发明通过计算机模拟计算设计风口形式、数量、位置、各风口的预设风速和预设风向，先根据风口形式、数量、位置设置各风口，然后再根据预设风速和预设风向进行对各风口进行闭环控制，使气流组织实际运行效果达到最优。本发明在各种预设的气流组织模式下能够自动切换运行的功能。
Description
技术领域
本发明涉及室内空调通风控制技术领域，特别是涉及一种室内空调通风气流组织控制系统。
背景技术
室内气流组织的控制有利于提高人体的舒适度、提高节能效果。有利于将污染物快速带离，确保室内空气健康和安全。目前室内空调通风系统气流组织的设计是比较宽泛粗略的。并且在实际工程应用中也缺乏可以对气流组织实施有效控制的设备。因此，目前对室内空调气流组织并没有进行有效的控制。
目前市场上对室内空调通风系统气流组织的调节主要是采用各种形式的电动风口和温感风口。但是这些只能定性地调节风口送风方向。虽然对气流组织有一定的改善，但远没达到对气流组织有效控制和模式切换的功能。
另外，现有室内空调通风系统存在以下缺点：1、没有对气流组织做有针对性的控制，造成了能源的浪费，舒适性也比较差。2、在工业和工艺上也难以满足相应的要求，特别是对洁净度要求高的场合。3、空调系统安装完成后，风口风向和风量都是难以调节的，调试难度大。4、公共区域气流组织紊乱，容易造成病菌的交叉感染。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种室内空调通风气流组织控制系统，根据不同建筑物的特征，通过CFD模拟进行有针对性的设计以及对气流组织参数的自动闭环控制调整，使气流组织实际运行效果达到最优。另外，使该控制系统具备在各种预设的气流组织模式下自动切换运行模式，从而实现室内空调通风系统高效、舒适、有针对性的良好运行效果。
为实现上述目的，本发明提供了一种室内空调通风气流组织控制系统，所述系统包括：
计算机，用于采用CFD技术，对室内时平均污染物浓度分布规律进行模拟计算，设计不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；所述分布参数包括风口形式、数量、位置、各风口的预设风速和预设风向；
主控制器，用于获取不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；还用于生成第一控制指令和第二控制指令；
多个风速控制模块，分别与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器发送的预设风速和第一控制指令控制各风口的风速；
多个风向控制模块，分别与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器发送的预设风向和第二控制指令控制各风口的风向。
可选的，所述风速控制模块包括：
风速传感器，用于获取风口的实际风速；
信号调理模块，与所述风速传感器连接，用于对所述实际风速进行调理；
风速控制单元，与所述信号调理模块连接，用于当接收到风速传感器采集的实际风速和第一指令时，则将处理后的所述实际风速与所述预设风速作差，获得第一差值；根据所述第一差值确定第一驱动信号；
第一电机驱动模块，与所述风速控制单元连接，用于接收所述风速控制单元发送的所述第一驱动信号；
第一电机，与所述第一电机驱动模块连接，用于根据所述第一驱动信号控制风口对应的阀门的开度，实现对风口的风量实时动态调整。
可选的，所述风速控制单元包括：
信号采集A/D模块，与所述信号调理模块连接，用于对调理后的所述实际风速进行模数转换；
风速控制器，与所述信号采集A/D模块连接，用于当接收到风速传感器采集的实际风速和第一指令时，则采用智能变阈值滤波算法和变参数滑动窗口均值滤波算法对模数转换后的实际风速进行滤波处理，获得滤波后的风速；将滤波后的风速与所述预设风速作差，获得第一差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第一差值确定第一驱动信号。
可选的，所述风速控制模块还包括：
第一通讯模块，分别与所述主控制器和所述风速控制单元连接，用于将所述主控制器发送的所述第一控制指令和所述预设风速发送至所述风速控制单元；还用于将阀门的开度、第一电机的工作状态、第一电机驱动模块的工作状态发送至主控制器，以使主控制器监控阀门、第一电机和第一电机驱动模块。
可选的，所述风速控制模块还包括：
第一综合电源模块，所述第一综合电源模块为多路恒压直流电源，用于给所述第一通讯模块、所述信号调理模块和所述风速控制单元供电；
第一驱动电源模块，用于给所述第一电机驱动模块和所述第一电机供电。
可选的，所述风向控制模块包括：
风向传感器，用于获取实际风口方向；
风向控制单元，与所述风向传感器连接，用于当接收到所述主控制器发送的第二控制指令时，则将所述实际风口方向与所述预设风向作差，获得第二差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第二差值确定第二驱动信号；
第二电机驱动模块，与所述风向控制单元连接，用于接收所述风向控制单元发送的所述第二驱动信号；
第二电机，与所述第二电机驱动模块连接，用于根据所述第二驱动信号控制风口转动，实现对风口的风向实时动态调整。
可选的，所述风向控制模块还包括：
第二通讯模块，分别与所述主控制器和所述风向控制单元连接，用于将所述主控制器发送的所述第二控制指令和所述预设风向发送至所述风向控制单元；还用于将第二电机的工作状态和第二电机驱动模块的工作状态发送至主控制器，以使主控制器监控第二电机和第二电机驱动模块。
可选的，所述风向控制模块还包括：
第二综合电源模块，所述第二综合电源模块为多路恒压直流电源，用于给所述第二通讯模块和所述风向控制单元供电；
第二驱动电源模块，用于给所述第二电机驱动模块和所述第二电机供电。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开一种室内空调通风气流组织控制系统，包括：计算机、主控制器、风速控制模块和风向控制模块，计算机采用CFD技术对室内时平均污染物浓度分布规律进行模拟计算，设计不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；风速控制模块根据主控制器发送的预设风速和第一控制指令控制各风口的风速；风向控制模块根据主控制器发送的预设风向和第二控制指令控制各风口的风向。本发明根据不同建筑物的实际情况，通过计算机模拟计算设计出多种可供切换运行的气流组织方案，每种气流组织方案包括：风口形式、数量、位置、各风口的预设风速和预设风向。先根据风口形式、数量、位置设置各风口，然后再根据预设风速和预设风向进行对各风口进行闭环控制，使气流组织实际运行效果达到最优。另外，使该控制系统具备在各种预设的气流组织模式下自动切换运行的功能，从而实现室内空调通风系统高效、舒适、有针对性的良好运行效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例室内空调通风气流组织控制系统结构图；
图2为本发明实施例风速控制模块结构图；
图3为本发明实施例风向控制模块结构图；
其中，1、计算机，2、主控制器，3、风速控制模块，4、风向控制模块。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种室内空调通风气流组织控制系统，根据不同建筑物的特征，通过CFD模拟进行有针对性的设计以及对气流组织参数的自动闭环控制调整，使气流组织实际运行效果达到最优。另外，使该控制系统具备在各种预设的气流组织模式下自动切换运行模式，从而实现室内空调通风系统高效、舒适、有针对性的良好运行效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
目前空调通风系统存在的下列问题：A、由于冷空气下沉，热空气上浮，所以冷热季节需要对应不同的出风角度(尤其是在机场、车站、会场等高大空间的建筑物)。B、高大空间为了温度均匀，必须加大送风的风速或者加大送风温差，这造成了部分区域人群有吹风的不适感或能源浪费。C、医院学校等人群密集的公共场所，传染病菌不能有效得排除，增加了人群交叉感染的几率。D、部分建筑根据使用功能需要分区控制(例如室内羽毛球场：赛区要严格控制风速，观众群要注重温度)，这是目前空调通风系统的很难解决好的问题。E、部分建筑使用功能会发生变化(尤其是洁净车间)，原空调系统无法进行相应的调整。F、对于生化实验室、数据机房、人防工程，不合理的气流组织会产生很严重的后果。由于缺乏对气流组织可控的手段和实测设备，目前可采取的手段只是加大系统的功率。综上为了克服上述问题，本发明公开一种室内空调通风气流组织控制系统，如图1所示，所述系统包括：计算机1、主控制器2、多个风速控制模块3和多个风向控制模块4；各所述风速控制模块3分别与所述主控制器2连接，各所述风向控制模块4分别与所述主控制器2连接，所述风速控制模块3的数量和所述风向控制模块4的数量与风口的数量相等；所述计算机1用于采用CFD技术，对室内时平均污染物浓度分布规律进行模拟计算，设计不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；所述分布参数包括风口形式、数量、位置、各风口的预设风速和预设风向，但不限于以上给出的几种参数；所述主控制器2用于获取不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；所述主控制器2还用于生成第一控制指令和第二控制指令；所述风速控制模块3用于根据所述主控制器2发送的预设风速和第一控制指令控制各风口的风速；所述风向控制模块4用于根据所述主控制器2发送的预设风向和第二控制指令控制各风口的风向。
本发明公开的上述主控制器还用于给用户提供系统操作界面；存储各种预设的模式控制参数；存储保证系统有效运行和修改、更新、调整系统参数的主控程序；与其它相关外接系统的接口(例如空调主机、楼宇自控和物联网等接口)；存储控制系统运行的记录参数，但不限于以上给出的几种功能。
本发明根据不同建筑物的实际情况，通过计算机模拟计算设计出多种可供切换运行的气流组织方案，每种气流组织方案包括：风口形式、数量、位置、各风口的预设风速和预设风向。先根据风口形式、数量、位置设置各风口，然后再根据预设风速和预设风向进行对各风口进行闭环控制，使气流组织实际运行效果达到最优。另外，使该控制系统具备在各种预设的气流组织模式下自动切换运行的功能，从而实现室内空调通风系统高效、舒适、有针对性的良好运行效果。
也就是说，本发明通过对建筑物进行有针对性的气流组织模拟和设计，确定各种模式下的气流组织参数。在实际运行中对各风口风速和风向的准确组合闭环控制，形成不同的气流组织模式，对应不同的使用需求场景，当季节或使用功能发生改变时，只需切换到对应的运行模式即可。
所述计算机1具体包括：可及性参数确定模块、室内时平均污染物浓度分布规律确定模块和模拟计算模块。
所述可及性参数确定模块用于利用CFD模拟不同气流组织模式，获得不同气流组织模式下的可及性参数；所述可及性参数包括送风可及性ASA(Accessibility of SupplyAir)、污染源可及性ACS(Accessibility of Contaminant Source)、初始条件可及性AIC(Accessibility of Initial Condition)。
CFD是英文Computational Fluid Dynamics(计算流体动力学)的简称。CFD相当于“虚拟”地在计算机1上做实验，用以模拟仿真实际的流体流动与传热情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动和传热的微分方程，得出流体的流场在连续区域上的离散分布，从而近似模拟流体流动情况。CFD是现代模拟仿真技术的一种，具有成本低、速度快、资料完备且可模拟各种不同的工况等独特的优点，应用于对室内空气分布情况进行模拟和预测，从而得到房间内速度、温度、湿度以及有害物浓度等物理量的详细分布情况。
为了使室内气流组织形式达到最优，需对工作区内各点的研究参数进行调控，使其满足需求。室内各点研究参数的分布规律与可及性参数有关。可及性参数是一个与时间相关的指标，反映了一段时间内各送风、污染源即热源、初始条件对室内任意点的时平均浓度的影响程度，是个无量纲参数。
采用CFD方法确定可及性参数通常包含如下三个步骤：
1、建立室内通风系统的数学物理模型。
建立数学物理模型是对所研究的流动问题进行数学描述，对于暖通空调工程领域的流动问题而言，通常是不可压流体的黏性流体流动的控制微分方程。由于暖通空调领域的流体流动基本为湍流流动，所以要结合湍流模型才能构建数学物理模型。
2、采用离散化方法求解数学物理模型。
需要对实际问题的求解区域进行离散，目前使用的三种离散形式为有限容积、有限差分和有限元。对于暖通空调领域中的低速、不可压缩流动和传热问题，采用有限容积法进行离散的情形较多。通过离散之后使得难以求解的微分方程变成了容易求解的代数方程，用数值计算方法求解代数方程可获得流场的离散分布，从而模拟出求解的流动情况。
3、利用图形学技术将求得结果进行可视化显示。
上一步求解后的结果为离散后各网格节点上的数值，这样的结果不直观，难以被一般工程人员或其他相关人员理解。因此，将求解结果的速度场、温度场或浓度场等表示出来，就成了CFD技术应用的必要组成部分。利用计算机图形学技术，将所求解的速度场和温度场等形象，直观地表示出来。
所述室内时平均污染物浓度分布规律确定模块用于基于所述可及性参数构建室内时平均污染物浓度分布规律，具体公式为：
其中，
表示有限时间τ内P点时平均污染物浓度；
表示初始条件下P点污染物浓度；Ai,p(τ)表示初始条件可及性；Cs,i表示送风口污染物浓度；Asi,p(τ)表示送风可及性；Sj表示污染物散发强度；Q表示房间通风量；Acj,p(τ)表示污染物可及性，N表示污染物散发参考基点，M表示送风参考基点。
所述模拟计算模块用于对室内时平均污染物浓度分布规律进行模拟计算，设计不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；所述分布参数包括风口形式、数量、位置、各风口的风速和风向。
上述公式反映了各送风、污染源和初始条件对室内任意点时平均污染物浓度的影响大小，解释了其分布规律和形成机理。可及性参数既可以利用示踪气体方法(如上升法)测量；还可以采用CFD方法计算示踪气体浓度随时间的变化。获得可及性后，无需迭代，根据上述公式可直接快速预测室内任意点时平均污染物浓度。此公式为优化室内气流组织提供了有力的理论基础，通过改变不同输入条件进行CFD模拟，分析对比选择出最优气流组织形式，即分布参数。
如图2所示，本发明所述风速控制模块3包括：风速传感器、信号调理模块、风速控制单元、第一电机驱动模块和第一电机；所述信号调理模块与所述风速传感器连接，所述风速控制单元与所述信号调理模块连接，所述第一电机驱动模块与所述风速控制单元连接，所述第一电机与所述第一电机驱动模块连接；所述风速传感器用于获取风口的实际风速；所述信号调理模块用于对所述实际风速进行调理；所述风速控制单元用于当接收到所述主控制器2发送的第一控制指令时，则将处理后的所述实际风速与所述预设风速作差，获得第一差值；根据所述第一差值确定第一驱动信号；所述第一电机驱动模块用于接收所述风速控制单元发送的所述第一驱动信号；所述第一电机用于根据所述第一驱动信号控制风口对应的阀门的开度，实现对风口的风量实时动态闭环调整。
所述信号调理模块用于对所述实际风速进行调理；具体的，实际风速的取值根据实际情况确定，一般在5秒～30秒之间，根据各风口的不同位置和风速，按照不同的比例(一般是在2％～12％)去除最大值和最小值，并对其取平均。
作为一种实施方式，本发明所述风速控制单元包括：
信号采集A/D模块，与所述信号调理模块连接，用于对调理后的所述实际风速进行模数转换；
风速控制器，与所述信号采集A/D模块连接，用于当接收到所述主控制器2发送的第一控制指令时，则采用智能变阈值滤波算法和变参数滑动窗口均值滤波算法对模数转换后的实际风速进行滤波处理，获得滤波后的风速；将滤波后的风速与所述预设风速作差，获得第一差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第一差值确定第一驱动信号。
本发明确定第一驱动信号，具体包括：判断所述第一差值是否在第一设定范围内；如果所述第一差值在所述第一设定范围内，则生成不动信号，并发送至第一电机驱动模块；如果所述第一差值小于所述第一设定范围的下限值时，则生成正转信号，并发送至第一电机驱动模块；如果所述第一差值大于所述第一设定范围的上限值时，则生成反转信号，并发送至第一电机驱动模块；以使所述第一电机驱动模块根据所述正转信号控制电机正转，根据所述反转信号控制电机反转，根据所述不动信号控制电机不动。
本发明所述风速控制器的响应速度0.1S，测量范围：0.1～10m/s，测量精度：0.1±3％/mv工作电流：<50mA@DC 12V。
作为一种实施方式，本发明所述风速控制模块3还包括：第一通讯模块，分别与所述主控制器2和所述风速控制单元连接，用于将所述主控制器2发送的所述第一控制指令和所述预设风速发送至所述风速控制单元；还用于将阀门的开度、第一电机的工作状态、第一电机驱动模块的工作状态发送至主控制器2，以使主控制器2监控阀门、第一电机和第一电机驱动模块。所述第一通讯模块为物联网IOT(Internet Of Things)通讯模块或现场总线FB(Fild Bus)通讯模块。
作为一种实施方式，本发明所述风速控制模块3还包括：第一综合电源模块和第一驱动电源模块；所述第一综合电源模块分别与所述第一通讯模块、所述信号调理模块和所述风速控制单元连接；所述第一驱动电源模块分别与所述第一电机驱动模块和所述第一电机连接；所述第一综合电源模块为多路恒压直流电源，用于给所述第一通讯模块、所述信号调理模块和所述风速控制单元供电；所述第一驱动电源模块用于给所述第一电机驱动模块和所述第一电机供电。
如图3所示，本发明所述风向控制模块4包括：风向传感器、风向控制单元、第二电机驱动模块和第二电机；所述风向控制单元与所述风向传感器连接，所述第二电机驱动模块与所述风向控制单元连接，所述第二电机与所述第二电机驱动模块连接；所述风向传感器用于获取实际风口方向；所述风向控制单元用于当接收到所述主控制器2发送的第二控制指令时，则将所述实际风口方向与所述预设风向作差，获得第二差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第二差值确定第二驱动信号；所述第二电机驱动模块用于接收所述风向控制单元发送的所述第二驱动信号；所述第二电机用于根据所述第二驱动信号控制风口转动，实现对风口的风向实时动态调整。
作为一种实施方式，本发明所述风向传感器既可以为风向仪或角速度传感器；当所述风向传感器为风向仪时，所述风向控制单元包括风向控制器，用于当接收到所述主控制器2发送的第二控制指令时，则将所述实际风口方向与所述预设风向作差，获得第二差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第二差值确定第二驱动信号。
当所述风向传感器为角速度传感器时，所述风向控制单元包括：状态位置处理模块和风向控制器，所述状态位置处理模块与所述角速度传感器连接，所述风向控制器与所述状态位置处理模块连接，所述状态位置处理模块用于根据所述角速度传感器获取的风口实际转过角度确定实际风口方向；所述风向控制器用于当接收到所述主控制器2发送的第二控制指令时，则将所述实际风口方向与所述预设风向作差，获得第二差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第二差值确定第二驱动信号。
本发明确定第二驱动信号，具体包括：判断所述第二差值是否在第二设定范围内；如果所述第二差值在所述第二设定范围内，则生成不动信号，并发送至第二电机驱动模块；如果所述第二差值小于所述第二设定范围的下限值时，则生成正转信号，并发送至第二电机驱动模块；如果所述第二差值大于所述第二设定范围的上限值时，则生成反转信号，并发送至第二电机驱动模块；以使所述第二电机驱动模块根据所述正转信号控制电机左转，根据所述反转信号控制电机右转，根据所述不动信号控制电机不动。
作为一种实施方式，本发明所述风向控制模块4还包括：第二通讯模块，分别与所述主控制器2和所述风向控制单元连接，用于将所述主控制器2发送的所述第二控制指令和所述预设风向发送至所述风向控制单元；还用于将第二电机的工作状态和第二电机驱动模块的工作状态发送至主控制器2，以使主控制器2监控第二电机和第二电机驱动模块。
作为一种实施方式，本发明所述风向控制模块4还包括：第二综合电源模块和第二驱动电源模块；所述第二综合电源模块分别与所述第二通讯模块和所述风向控制单元连接；所述第二驱动电源模块分别与所述第二电机驱动模块和所述第二电机连接；所述第二综合电源模块为多路恒压直流电源，用于给所述第二通讯模块和所述风向控制单元供电；所述第二驱动电源模块用于给所述第二电机驱动模块和所述第二电机供电。
本发明还采用逻辑控制算法和系统控制算法对各风口的实时状态进行准确判别，获得最优目标参数，即各风口的预设风速和预设风向；所述逻辑控制算法包括动态变参数综合逻辑控制算法和动态分区判别分配算法；系统控制算法包括变参数智能PID控制算法和智能变死区控制算法。
本发明采用双电源模块供电，利用驱动电源模块单独对电机驱动模块及电机供电，综合电源模块提供多路恒压直流电源，利用综合电源模块对其他器件供电，将综合电源模块和驱动电源模块独立分开，以保证系统的稳定性。
本发明通过配套使用的室内气流组织自动实测机构对室内实际气流组织各参数进行测量。并将实际测量数值与CFD模拟参数互相对比分析，对局部不良气流进行干预和校正，通过调整，使气流组织实际运行效果与模拟效果高度吻合，从而形成不同工况下几种不同的固定的运行模式。另外该自动测试机构还改变了传统人工手动点位测试的方法，保证了测试数据的准确、高效和完整性。
本发明公开的室内空调通风气流组织控制系统具有以下技术效果：
1、控制效果更加舒适
现有空调通风系统是大而全的通用设计，没有针对性。不能根据季节或者使用场景的变化而调整相应的气流组织模式。舒适性较差。通过本发明的应用，可针对不同的季节和使用场景做有针对性的气流组织优化设计和控制。并可在多种气流组织模式之间自动切换。很好地提高体感的舒适性。
2、有效保证空气的健康和安全
受目前技术手段的限制，现有空调通风系统着力点在于通风量和冷热负荷的控制。气流组织方面并没有做过多关注。虽然温度达到了设计要求，但是容易造成局部有害气体因气流组织不合理难以被及时排出的现象。这些有害气体的浓度累及会造成传染和安全隐患。本发明可根据室内的有害气体源的具体情况，通过源可及算法和流体模拟，设计出与之相适应的最优气流组织模式。通过本控制系统可以将有害气体或污染气体高效带离人群，减少传染，消除安全隐患。系统停止运行时，所有风口自动关闭，避免管道落尘，保证卫生。
3、提高节能效率
由于目前空调的通风系统在建筑物的耗能中占有很大的比例。本发明可以从两个方面提高现有空调通风系统的节能效果：第一，将原来全面保障的通风系统变成有针对性的气流组织合理的气流组织，根据实际需求运行不同的气流组织模式。节能效果明显(比如原来是整个空间制冷，变成根据实际需求只对两米以内的空间制冷，节能)。第二，将风速控制在适当的范围内，能带来舒适效果。夏季适当提高的风速设计能减少制冷的负荷(实验数据表明：风速提高100FPM，室内空调温度可以提高2℃，体感是相同的)。因此本发明能达到很好的节能效果。
4、调试快捷和系统适应性增强
目前空调通风系统各风口的风量基本都是靠手动来定性的调节，非常低效和粗放。并且安装运行后，建筑物的使用场景发生变化，空调通风系统是不能跟随改变的。本发明可彻底解决这两个问题：所有风口的风量和风向可在电脑端一键完成，节省大量的人力，并且做到动态平衡，准确控制。本系统可满足建筑物使用功能变更的需求，只需在电脑端重新输入对应的控制参数，无需改变任何硬件。大大增强了空调通风系统的适应性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种室内空调通风气流组织控制系统，其特征在于，所述系统包括：
计算机，用于采用CFD技术，对室内时平均污染物浓度分布规律进行模拟计算，设计不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；所述分布参数包括风口形式、数量、位置、各风口的预设风速和预设风向；
主控制器，用于获取不同气流组织模式下室内通风系统的分布参数；还用于生成第一控制指令和第二控制指令；
多个风速控制模块，分别与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器发送的预设风速和第一控制指令控制各风口的风速；
多个风向控制模块，分别与所述主控制器连接，用于根据所述主控制器发送的预设风向和第二控制指令控制各风口的风向；
所述风速控制模块包括：
风速传感器，用于获取风口的实际风速；
信号调理模块，与所述风速传感器连接，用于对所述实际风速进行调理；
风速控制单元，与所述信号调理模块连接，用于当接收到风速传感器采集的实际风速和第一指令时，则将处理后的所述实际风速与所述预设风速作差，获得第一差值；根据所述第一差值确定第一驱动信号；
第一电机驱动模块，与所述风速控制单元连接，用于接收所述风速控制单元发送的所述第一驱动信号；
第一电机，与所述第一电机驱动模块连接，用于根据所述第一驱动信号控制风口对应的阀门的开度，实现对风口的风量实时动态调整；
所述风速控制单元包括：
信号采集A/D模块，与所述信号调理模块连接，用于对调理后的所述实际风速进行模数转换；
风速控制器，与所述信号采集A/D模块连接，用于当接收到风速传感器采集的实际风速和第一指令时，则采用智能变阈值滤波算法和变参数滑动窗口均值滤波算法对模数转换后的实际风速进行滤波处理，获得滤波后的风速；将滤波后的风速与所述预设风速作差，获得第一差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第一差值确定第一驱动信号。
2.根据权利要求1所述的室内空调通风气流组织控制系统，其特征在于，所述风速控制模块还包括：
第一通讯模块，分别与所述主控制器和所述风速控制单元连接，用于将所述主控制器发送的所述第一控制指令和所述预设风速发送至所述风速控制单元；还用于将阀门的开度、第一电机的工作状态、第一电机驱动模块的工作状态发送至主控制器，以使主控制器监控阀门、第一电机和第一电机驱动模块。
3.根据权利要求2所述的室内空调通风气流组织控制系统，其特征在于，所述风速控制模块还包括：
第一综合电源模块，所述第一综合电源模块为多路恒压直流电源，用于给所述第一通讯模块、所述信号调理模块和所述风速控制单元供电；
第一驱动电源模块，用于给所述第一电机驱动模块和所述第一电机供电。
4.根据权利要求1所述的室内空调通风气流组织控制系统，其特征在于，所述风向控制模块包括：
风向传感器，用于获取实际风口方向；
风向控制单元，与所述风向传感器连接，用于当接收到所述主控制器发送的第二控制指令时，则将所述实际风口方向与所述预设风向作差，获得第二差值；采用智能变步长控制算法和自动防过冲限位安全算法根据所述第二差值确定第二驱动信号；
第二电机驱动模块，与所述风向控制单元连接，用于接收所述风向控制单元发送的所述第二驱动信号；
第二电机，与所述第二电机驱动模块连接，用于根据所述第二驱动信号控制风口转动，实现对风口的风向实时动态调整。
5.根据权利要求4所述的室内空调通风气流组织控制系统，其特征在于，所述风向控制模块还包括：
第二通讯模块，分别与所述主控制器和所述风向控制单元连接，用于将所述主控制器发送的所述第二控制指令和所述预设风向发送至所述风向控制单元；还用于将第二电机的工作状态和第二电机驱动模块的工作状态发送至主控制器，以使主控制器监控第二电机和第二电机驱动模块。
6.根据权利要求5所述的室内空调通风气流组织控制系统，其特征在于，所述风向控制模块还包括：
第二综合电源模块，所述第二综合电源模块为多路恒压直流电源，用于给所述第二通讯模块和所述风向控制单元供电；
第二驱动电源模块，用于给所述第二电机驱动模块和所述第二电机供电。
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