CN112524763A - 一种基于精简控制的室内温度平衡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于精简控制的室内温度平衡系统，包括数据获取单元、区域划分单元、聚分单元、温度监控单元、人员采集单元、处理器、管理单元、显示单元、对象执行单元和温暖调节组；本发明通过区域划分单元对空调位置分布图进行区域划分，得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij，之后将受控区间组Qij与空调位置Ki传输到聚分单元；之后利用温度监控单元包括设置在室外用于获取第一温度信息和第二温度信息，并将第一温度信息和第二温度信息传输到聚分单元；同时人员采集单元用于获取室内人数及其对应的人员位置。

Description

一种基于精简控制的室内温度平衡系统
技术领域
本发明属于温度平衡领域，涉及室温控制技术，具体是一种基于精简控制的室内温度平衡系统。
背景技术
公开号为CN101464697的专利公开了一种智能采暖室温控制系统及智能采暖室温控制方法，旨在提供一种由一台主控机同时控制多个房间的室內温度，达到最大限度的节约能源的同时，降低了系统成本；系统在户外可以锁定室内最高温度、查看户内各室的室温和停、开热操作；系统包括：一个主控机、室温检测单元、供热执行单元、和户内输入数据装置；主控机还连接一个户内外控制转换及户外输入输出数据装置，供热执行单元连接一个户外显示各房间供热执行机构开闭状态的指示器。本发明还包括室温智能节能控制方法。适用于住宅建筑、商户、小型单位和需集中控制的用户冬季采暖的室内温度控制。
但是，其针对大片区域，尤其是办公室内的温度进行控制时，不能做到智能的合理根据室内人数，内外温差和相关要求进行控制；为了解决这一技术缺陷，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于精简控制的室内温度平衡系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于精简控制的室内温度平衡系统，包括数据获取单元、区域划分单元、聚分单元、温度监控单元、人员采集单元、处理器、管理单元、显示单元、对象执行单元和温暖调节组；
其中，所述数据获取单元用于室内的空调位置分布图，空调位置分布图为将空调位置标记为室内地图上；所述数据获取单元用于将空调位置分布图传输到区域划分单元，所述区域划分单元接收数据获取单元传输的空调位置分布图并进行区域划分，得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij，并将受控区间组Qij与空调位置Ki传输到聚分单元；
所述聚分单元接收区域划分单元传输的受控区间组Qij与空调位置Ki；所述温度监控单元包括设置在室外用于获取第一温度信息的第一温度传感器，和设置在室内用于获取第二温度信息的第二温度传感器；所述温度监控单元用于将第一温度信息和第二温度信息传输到聚分单元；
所述人员采集单元用于获取室内人数及其对应的人员位置；
所述聚分单元接收温度监控单元传输的第一温度信息和第二温度信息，所述聚分单元接收人员采集单元传输的室内人数和对应的人员位置，所述聚分单元用于对第一温度信息、第二温度信息、室内人数和对应的人员位置进行控值分析，具体控值分析的步骤为：
S1：将第二温度信息减去第一温度信息之后，求取绝对值，将该绝对值标记为逆向温调值；
S2：获取到所有的人员位置，将对应的人员标记为Yj，j＝1...m，表示有m个人员；
S3：进行所有的人员处于的受控区间进行控值标记，具体标记方式如步骤S4；
S4：令j＝1，选择对应的Y1；
S5：对应将受控区一、受控区二和受控区三赋予控值，依次赋予为U1、U2和U3；其中U2＝2*U1，U3＝2*U2；
S6：针对任意人员位置对应的人员，计算其对应的控值，具体计算方式为：空调开启之后，自动判定该人员位置所处的受控区域的控值，将控值累加；
S6：得到该人员位置的实时控值；
S7：令j＝j+1，重复步骤S4-S7，得到所有人员的实时控值；
S8：利用公式计算调节值，具体为：
调节值＝0.633*逆向温调值+0.367/m；
式中m为人员数量；
S9：进行调节判定，具体为：
当调节值≤X1时，产生初调信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的实时控值最低为U1的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
当X1≤调节值≤X2时，产生中调信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的实时控值最低为U2的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
当调节值大于X3时，产生高强信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的控值最低为U3的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
S10：将步骤S9的控制方式整理为调节信息，并自动计算出所有人员的控值之和，将其标记为融控值；
所述管理单元与处理器通信连接。
进一步地，所述区域划分的具体步骤为：
步骤一：将所有的空调标记为Ki，i＝1...n，n为正整数；
步骤二：令i＝1，选取对应的空调位置，对其进行选区圈定，具体圈定方式为：
S1：以空调位置为圆心，将在预设时间内将受该空调影响温度上升达到T1以上的区间标记为对应受控区三；
将在预设时间内将受该空调影响温度上升达到T2-T1之间的区间标记为对应受控区二；
在预设时间内将受该空调影响温度上升达到T3-T2之间的区间标记为对应受控区一；T1、T2和T3均为预设值，且T1>T2>T3
步骤三：令i＝i+1，选取下一个空调位置，重复步骤二，直到i＝n，得到所有的空调位置的受控区一、受控区二和受控区三；得到所有空调位置Ki，及其对应的受控区间组Qij，i＝1...n,j＝1...3；
步骤四：得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij。
进一步地，所述人员位置确定方式如下：
当对应人员处于同一位置，变动不超过2米的距离，且持续时间占上班时间的第一比例B1以上时，将该位置标记为对应的人员位置；B1为预设值。
进一步地，所述处理器用于将调节信息和融控值传输到处理器，所述处理器用于将调节信息传输到对象执行单元，所述对象执行单元按照调节信息自动控制温暖调节组打开对应的空调。
进一步地，所述处理器用于将融控值传输到显示单元进行实时显示。
进一步地，所述管理单元用于录入所有的预设值。
本发明的有益效果：
本发明通过区域划分单元对空调位置分布图进行区域划分，得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij，之后将受控区间组Qij与空调位置Ki传输到聚分单元；之后利用温度监控单元包括设置在室外用于获取第一温度信息和第二温度信息，并将第一温度信息和第二温度信息传输到聚分单元；同时人员采集单元用于获取室内人数及其对应的人员位置；
最后利用聚分单元用于对第一温度信息、第二温度信息、室内人数和对应的人员位置进行控值分析，在最低空调使用率的情况下，达成相应的温控要求，实现温度控制；使得本发明能够在满足用户的使用需求下，节约能耗，降低空调的整体使用频率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于精简控制的室内温度平衡系统，包括数据获取单元、区域划分单元、聚分单元、温度监控单元、人员采集单元、处理器、管理单元、显示单元、对象执行单元和温暖调节组；
其中，所述数据获取单元用于室内的空调位置分布图，空调位置分布图为将空调位置标记为室内地图上；所述数据获取单元用于将空调位置分布图传输到区域划分单元，所述区域划分单元接收数据获取单元传输的空调位置分布图并进行区域划分，区域划分具体步骤为：
步骤一：将所有的空调标记为Ki，i＝1...n，n为正整数；
步骤二：令i＝1，选取对应的空调位置，对其进行选区圈定，具体圈定方式为：
S1：以空调位置为圆心，将在预设时间内将受该空调影响温度上升或下降达到T1以上的区间标记为对应受控区三；
将在预设时间内将受该空调影响温度上升或下降达到T2-T1之间的区间标记为对应受控区二；
在预设时间内将受该空调影响温度上升或下降达到T3-T2之间的区间标记为对应受控区一；T1、T2和T3均为预设值，且T1>T2>T3
步骤三：令i＝i+1，选取下一个空调位置，重复步骤二，直到i＝n，得到所有的空调位置的受控区一、受控区二和受控区三；得到所有空调位置Ki，及其对应的受控区间组Qij，i＝1...n,j＝1...3；
步骤四：得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij；
步骤五：将受控区间组Qij与空调位置Ki传输到聚分单元；
所述聚分单元接收区域划分单元传输的受控区间组Qij与空调位置Ki；所述温度监控单元包括设置在室外用于获取第一温度信息的第一温度传感器，和设置在室内用于获取第二温度信息的第二温度传感器；所述温度监控单元用于将第一温度信息和第二温度信息传输到聚分单元；
所述人员采集单元用于获取室内人数及其对应的人员位置，人员位置确定方式如下：
当对应人员处于同一位置，变动不超过2米的距离，且持续时间占上班时间的第一比例B1以上时，将该位置标记为对应的人员位置；B1为预设值；
所述聚分单元接收温度监控单元传输的第一温度信息和第二温度信息，所述聚分单元接收人员采集单元传输的室内人数和对应的人员位置，所述聚分单元用于对第一温度信息、第二温度信息、室内人数和对应的人员位置进行控值分析，具体控值分析的步骤为：
S1：将第二温度信息减去第一温度信息之后，求取绝对值，将该绝对值标记为逆向温调值；
S2：获取到所有的人员位置，将对应的人员标记为Yj，j＝1...m，表示有m个人员；
S3：进行所有的人员处于的受控区间进行控值标记，具体标记方式如步骤S4；
S4：令j＝1，选择对应的Y1；
S5：对应将受控区一、受控区二和受控区三赋予控值，依次赋予为U1、U2和U3；其中U2＝2*U1，U3＝2*U2；
S6：针对任意人员位置对应的人员，计算其对应的控值，具体计算方式为：空调开启之后，自动判定该人员位置所处的受控区域的控值，将控值累加；
S6：得到该人员位置的实时控值；
S7：令j＝j+1，重复步骤S4-S7，得到所有人员的实时控值；
S8：利用公式计算调节值，具体为：
调节值＝0.633*逆向温调值+0.367/m；
式中m为人员数量；
S9：进行调节判定，具体为：
当调节值≤X1时，产生初调信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的实时控值最低为U1的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
当X1≤调节值≤X2时，产生中调信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的实时控值最低为U2的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
当调节值大于X3时，产生高强信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的控值最低为U3的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
S10：将步骤S9的控制方式整理为调节信息，并自动计算出所有人员的控值之和，将其标记为融控值；
所述处理器用于将调节信息和融控值传输到处理器，所述处理器用于将调节信息传输到对象执行单元，所述对象执行单元按照调节信息自动控制温暖调节组打开对应的空调；
所述处理器用于将融控值传输到显示单元进行实时显示；
所述管理单元与处理器通信连接，所述管理单元用于录入所有的预设值。
一种基于精简控制的室内温度平衡系统，在工作时，首先通过区域划分单元对空调位置分布图进行区域划分，得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij，之后将受控区间组Qij与空调位置Ki传输到聚分单元；之后利用温度监控单元包括设置在室外用于获取第一温度信息和第二温度信息，并将第一温度信息和第二温度信息传输到聚分单元；同时人员采集单元用于获取室内人数及其对应的人员位置；
最后利用聚分单元用于对第一温度信息、第二温度信息、室内人数和对应的人员位置进行控值分析，在最低空调使用率的情况下，达成相应的温控要求，实现温度控制；使得本发明能够在满足用户的使用需求下，节约能耗，降低空调的整体使用频率。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于精简控制的室内温度平衡系统，其特征在于，包括数据获取单元、区域划分单元、聚分单元、温度监控单元、人员采集单元、处理器、管理单元、显示单元、对象执行单元和温暖调节组；
其中，所述数据获取单元用于室内的空调位置分布图，空调位置分布图为将空调位置标记为室内地图上；所述数据获取单元用于将空调位置分布图传输到区域划分单元，所述区域划分单元接收数据获取单元传输的空调位置分布图并进行区域划分，得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij，并将受控区间组Qij与空调位置Ki传输到聚分单元；
所述聚分单元接收区域划分单元传输的受控区间组Qij与空调位置Ki；所述温度监控单元包括设置在室外用于获取第一温度信息的第一温度传感器，和设置在室内用于获取第二温度信息的第二温度传感器；所述温度监控单元用于将第一温度信息和第二温度信息传输到聚分单元；
所述人员采集单元用于获取室内人数及其对应的人员位置；
所述聚分单元接收温度监控单元传输的第一温度信息和第二温度信息，所述聚分单元接收人员采集单元传输的室内人数和对应的人员位置，所述聚分单元用于对第一温度信息、第二温度信息、室内人数和对应的人员位置进行控值分析，具体控值分析的步骤为：
S1：将第二温度信息减去第一温度信息之后，求取绝对值，将该绝对值标记为逆向温调值；
S2：获取到所有的人员位置，将对应的人员标记为Yj，j＝1...m，表示有m个人员；
S3：进行所有的人员处于的受控区间进行控值标记，具体标记方式如步骤S4；
S4：令j＝1，选择对应的Y1；
S5：对应将受控区一、受控区二和受控区三赋予控值，依次赋予为U1、U2和U3；其中U2＝2*U1，U3＝2*U2；
S6：针对任意人员位置对应的人员，计算其对应的控值，具体计算方式为：空调开启之后，自动判定该人员位置所处的受控区域的控值，将控值累加；
S6：得到该人员位置的实时控值；
S7：令j＝j+1，重复步骤S4-S7，得到所有人员的实时控值；
S8：利用公式计算调节值，具体为：
调节值＝0.633*逆向温调值+0.367/m；
式中m为人员数量；
S9：进行调节判定，具体为：
当调节值≤X1时，产生初调信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的实时控值最低为U1的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
当X1≤调节值≤X2时，产生中调信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的实时控值最低为U2的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
当调节值大于X3时，产生高强信号，此时调节方式为：
自动计算出在打开空调数量最少的情况下，保证所有人员的控值最低为U3的任意一种组合，对应打开该组合的空调；
S10：将步骤S9的控制方式整理为调节信息，并自动计算出所有人员的控值之和，将其标记为融控值；
所述管理单元与处理器通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于精简控制的室内温度平衡系统，其特征在于，所述区域划分的具体步骤为：
步骤一：将所有的空调标记为Ki，i＝1...n，n为正整数；
步骤二：令i＝1，选取对应的空调位置，对其进行选区圈定，具体圈定方式为：
S1：以空调位置为圆心，将在预设时间内将受该空调影响温度上升达到T1以上的区间标记为对应受控区三；
将在预设时间内将受该空调影响温度上升达到T2-T1之间的区间标记为对应受控区二；
在预设时间内将受该空调影响温度上升达到T3-T2之间的区间标记为对应受控区一；T1、T2和T3均为预设值，且T1>T2>T3
步骤三：令i＝i+1，选取下一个空调位置，重复步骤二，直到i＝n，得到所有的空调位置的受控区一、受控区二和受控区三；得到所有空调位置Ki，及其对应的受控区间组Qij，i＝1...n,j＝1...3；
步骤四：得到所有的空调位置Ki及其对应的受控区间组Qij。
3.根据权利要求1所述的一种基于精简控制的室内温度平衡系统，其特征在于，所述人员位置确定方式如下：
当对应人员处于同一位置，变动不超过2米的距离，且持续时间占上班时间的第一比例B1以上时，将该位置标记为对应的人员位置；B1为预设值。
4.根据权利要求1所述的一种基于精简控制的室内温度平衡系统，其特征在于，所述处理器用于将调节信息和融控值传输到处理器，所述处理器用于将调节信息传输到对象执行单元，所述对象执行单元按照调节信息自动控制温暖调节组打开对应的空调。
5.根据权利要求1所述的一种基于精简控制的室内温度平衡系统，其特征在于，所述处理器用于将融控值传输到显示单元进行实时显示。
6.根据权利要求1所述的一种基于精简控制的室内温度平衡系统，其特征在于，所述管理单元用于录入所有的预设值。
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