CN112682900A - 一种分布式环境控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种分布式环境控制系统及方法，包括若干个子模块和控制若干个所述子模块的控制模块，所述子模块包括检测单元、新风单元、分控制单元、空调单元和灯光单元，所述检测单元、新风单元、空调单元、灯光单元均与分控制单元相互通信，所述分控制单元与控制模块通信连接，多个子模块的空间相互独立，可以根据不同空间的不同的环境质量进行灯光、温度、湿度等环境的控制，实现环境的综合调控。相对于传统的中央空调或者中央新风系统的集中控制模式，分布式环境控制系统可根据任一独立空间的状态进行微控制和微调节，控制调节更加准确，适应性更佳，体验更好，另外，分布式环境控制系统也可以避免传统中央空调等的复杂管路安装，经济性更佳。

Description

一种分布式环境控制系统及方法

技术领域

本发明属于空调环境设备技术领域，具体来说是一种分布式环境控制系统及方法。

背景技术

中央空调系统在我们的工作和生活中应用越来越广泛，已经延伸到工业制造、畜牧养殖、医药卫生、农业大棚等领域，在实际应用的过程中结合不断更新的技术，如热泵技术、新能源技术(风力、太阳能发电)及一些特殊应用场合的其他附加的环境要求，如温湿度、微正压、微负压、微尘颗粒量、气体成分、光强度、风量等环境参数的检测和控制，使传统的中央空调控制系统已不能胜任，因此，多环境参数监控的中央空调系统目前多各自为政，难以统一管理调度，致使效率较低、维护量大且难以推广。

特别是在车站、医院、商场、酒店等空间大、独立空间多、人流量大的区域内，中央空调的弊端就越发明显，因此缺乏一种可以在空间大、独立空间多、人流量大的区域内对环境进行准确、微控制的环境控制系统。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有的中央空调系统无法满足空间大、独立空间多、人流量大的区域的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种分布式环境控制系统，包括若干个子模块和控制若干个所述子模块的控制模块，所述控制模块与若干个所述子模块相互通信，所述子模块包括检测单元、新风单元、分控制单元、空调单元和灯光单元，所述检测单元、新风单元、空调单元、灯光单元均与分控制单元相互通信，所述分控制单元与控制模块通信连接。

优选的，所述新风单元包括送风腔和设置于送风腔内的风机，所述送风腔侧面对称设有两个出风管，两个所述出风管均与送风腔连通，所述出风管远离所述送风腔的一端设有出风口，所述风机与分控制单元电连接。

优选的，所述空调单元包括降温腔和设置于所述降温腔内的空调组件，所述降温腔与所述送风腔连通，所述降温腔的侧壁连通有进风管，所述空调组件与分控制单元电连接。

优选的，所述出风口设有挡风片和调节组件，所述调节组件为电动调节机构与所述挡风片连接并驱动挡风片运动，所述电动调节机构与分控制单元电连接。

优选的，所述进风管的长度方向与所述出风管的长度方向相互平行，所述子模块的进风管与出风管均相互连通；所述检测单元包括温度传感器、湿度传感器和空气质量检测设备，所述温度传感器、湿度传感器和空气质量检测设备均与分控制单元电连接，所述分控制单元、控制模块均为控制器。

优选的，所述灯光单元为灯光强度调节装置和灯光颜色调节装置，所述检测单元还包括室内光照传感器和室外光照传感器，所述检测单元检测室内外光线强度并输送给分控制单元，分控制单元根据室内外光线强度数据发送对应的灯光调整指令给灯光单元进行室内光强和色温调节。

一种分布式环境控制方法，采用所述的分布式环境控制系统，所述方法为

子模块的检测单元检测该子模块对应空间内的环境数据并将数据输送给分控制单元，控制模块接收所有分控制单元反馈的环境数据发出相应的控制指令给子模块，子模块接收控制指令并控制新风单元和空调单元执行相应操作。

优选的，所述控制模块根据不同子模块所对应的空间的环境数据的差值，将高于设定环境数据的空间与低于设定环境数据的空间的空气通过新风单元和空调单元进行调节。

优选的，所述检测单元检测环境数据的变化并输送给子模块，所述子模块根据环境数据的变化率计算所在空间的人数，并根据人数和变化率控制新风单元和空调单元进行调节。

优选的，所述控制模块根据不同子模块所对应的空间的环境数据的差值，将高于设定环境数据的空间与低于设定环境数据的空间的空气进行置换。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明的一种分布式环境控制系统，包括若干个子模块和控制若干个所述子模块的控制模块，所述控制模块与若干个所述子模块相互通信，所述子模块包括检测单元、新风单元、分控制单元、空调单元和灯光单元，所述检测单元、新风单元、空调单元、灯光单元均与分控制单元相互通信，所述分控制单元与控制模块通信连接。多个子模块的空间相互独立，可以根据不同空间的不同的环境质量进行不同的控制，相对于传统的中央空调整体大风量调节，分布式环境控制调节更加方便准确，适应性更佳，且调节不需要进行大风量工作，调节起来用户使用体验感更佳，实现了环境的微控制和微调节。

附图说明

图1为本发明的一种分布式环境控制系统的子模块的功能结构示意图；

图2为本发明的一种分布式环境控制系统的结构示意图；

图3为本发明的一种分布式环境控制系统的子模块的硬件结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、子模块；110、检测单元；120、新风单元；121、送风腔；122、风机；123、出风管；124、出风口；125、挡风片；126、调节组件；130、分控制单元；140、空调单元；141、进风管；142、降温腔；143、空调组件；150、灯光单元；200、控制模块。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参照附图1-附图3，本实施例的一种分布式环境控制系统，包括若干个子模块100和控制若干个所述子模块100的控制模块200，所述控制模块200与若干个所述子模块100相互通信，所述子模块100包括检测单元110、新风单元120、分控制单元130、空调单元140和灯光单元150，所述检测单元110、新风单元120、空调单元140、灯光单元150均与分控制单元130相互通信，所述分控制单元130与控制模块200通信连接。

具体的，所述新风单元120包括送风腔121和设置于送风腔121内的风机122，所述送风腔121侧面对称设有两个出风管123，两个所述出风管123均与送风腔121连通，所述出风管123远离所述送风腔121的一端设有出风口124，所述风机122与分控制单元130电连接，所述风机122对称设置有两个，两个风机122的吹风方向分别正对两个出风管123设置，风机122将送风腔121内的空气输送到出风管123吹出。分控制单元130控制风机122的启停、功率大小和工作时间。

具体的，所述空调单元140包括降温腔142和设置于所述降温腔142内的空调组件143，所述降温腔142与所述送风腔121连通，所述降温腔142的侧壁连通有进风管141，所述空调组件143与分控制单元130电连接，所述空调组件143用于对空气进行升温或者降温，所述空调组件143为表冷器、空气加热器或者冷凝器等可调节空气温度的装置。

具体的，所述出风口124设有挡风片125和调节组件126，所述调节组件126为电动调节机构与所述挡风片125连接并驱动挡风片125运动，所述电动调节机构与分控制单元130电连接，分控制单元130发出指令控制调节组件126运动，调节组件126运动带动挡风片125运动从而调节出风口124的出风方向。

具体的，所述进风管141的长度方向与所述出风管123的长度方向相互平行，当进风管141和出风管123进行工作时，进风管141和出风管123会由于空气的运动而产生振动，当进风管141和出风管123相互平行设置时，两者振动对送风腔121和降温腔142产生的振动会相互抵消，且由于风机122自身的振动对进风管141和出风管123的振动进行干扰，使得进风管141和出风管123不会产生共振且振动会抵消，降低噪音和提升整体工作状态时的稳定性和安全性。

所述子模块100的进风管141与出风管123均相互连通，且子模块100的进风管141同时均与户外环境连通，使得不同空间内的空气可以自由流通和进行调节。所述检测单元110包括温度传感器、湿度传感器和空气质量检测设备，所述温度传感器、湿度传感器和空气质量检测设备均与分控制单元130电连接，所述分控制单元130、控制模块200均为控制器。所述出风管123内设有消毒灭菌装置用于对空气进行消毒。

所述灯光单元150为灯光强度调节装置和灯光颜色调节装置，所述检测单元110还包括室内光照传感器和室外光照传感器，所述检测单元110检测室内外光线强度并输送给分控制单元130，分控制单元130根据室内外光线强度数据发送对应的灯光调整指令给灯光单元150进行室内光强和色温调节。所述室内光强根据时间的不同进行变化，且不同子模块100的对应空间内，根据不同子模块100的空间属性，对应子模块100的灯光调节也不同。

综上所述，本实施例的分布式环境控制系统是集灯光调节、温度调节、湿度调节、空气质量调节等多参数调节为一体的集成式微环境控制系统，每个子模块100的体积较小，通过对所有分控制单元130的综合控制来实现整体环境的微控制，每个单独的空间内不需要大型的环境调节设备，也不需要中央空调或者中央新风的复杂管路布设，只需要设置分控制单元130并将分控制单元130接入整体系统就可以进行综合控制，且所述子模块100的分控制单元130与控制模块200可以相互备份，当控制模块200损害时，分控制单元130可以作为控制模块200进行工作，分控制单元130可以作为主控端，也可以作为受控端，也可以作为传输端。

本实施例的分控制单元130在所对应的子模块100的空间内局域网控制，若干个分控制单元130通过云端与控制模块200进行连接，所述控制模块200可以为云端控制平台或者云端控制系统。且在在整个的由分控制单元130形成的局域物联网中，每个分控制单元130都能作为独立的主控端，被控端和传输端。

一种分布式环境控制方法，采用上述的分布式环境控制系统，所述方法为：

子模块100的检测单元110检测该子模块100对应空间内的环境数据并将数据输送给分控制单元130，控制模块200接收所有分控制单元130反馈的环境数据发出相应的控制指令给子模块100，子模块100接收控制指令并控制新风单元120和空调单元140执行相应操作。

所述控制模块200根据不同子模块100所对应的空间的环境数据的差值，将高于设定环境数据的空间与低于设定环境数据的空间的空气通过新风单元120和空调单元140进行调节，当空间内环境数据高于设定环境数据时，新风单元120和空调单元140进行启动，对空间内温湿度进行调节并对空气质量进行改善使得空间内环境数据处于设定环境数据，且多个子模块100的空间相互独立，可以根据不同空间的不同的环境质量进行不同的控制，相对于传统的中央空调整体大风量调节，分布式环境控制调节更加方便准确，适应性更佳，且调节不需要进行大风量工作，调节起来用户使用体验感更佳，实现了环境的微控制和微调节。

所述检测单元110检测环境数据的变化并输送给子模块100，所述子模块100根据环境数据的变化率计算所在空间的人数，并根据人数和变化率控制新风单元120和空调单元140进行调节，当人数较多时，环境数据的变化率较大，子模块100控制新风单元120和空调单元140功率增加，使得人多环境的空间质量符合要求，当人数较少或者没人时，环境数据的变化率低或者保持不变，子模块100控制新风单元120和空调单元140功率降低或者关闭，更加节能环保。

所述控制模块200根据不同子模块100所对应的空间的环境数据的差值，将高于设定环境数据的空间与低于设定环境数据的空间的空气进行置换。可以将温度高的空间的空气输送给温度低的空间内，不需要通过空调单元140进行降温，只需要新风单元120将空气进行置换，节约了成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种分布式环境控制系统，其特征在于：包括若干个子模块(100)和控制若干个所述子模块(100)的控制模块(200)，所述控制模块(200)与若干个所述子模块(100)相互通信，所述子模块(100)包括检测单元(110)、新风单元(120)、分控制单元(130)、空调单元(140)和灯光单元(150)，所述检测单元(110)、新风单元(120)、空调单元(140)、灯光单元(150)均与分控制单元(130)相互通信，所述分控制单元(130)与控制模块(200)通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种分布式环境控制系统，其特征在于：所述新风单元(120)包括送风腔(121)和设置于送风腔(121)内的风机(122)，所述送风腔(121)侧面对称设有两个出风管(123)，两个所述出风管(123)均与送风腔(121)连通，所述出风管(123)远离所述送风腔(121)的一端设有出风口(124)，所述风机(122)与分控制单元(130)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种分布式环境控制系统，其特征在于：所述空调单元(140)包括降温腔(142)和设置于所述降温腔(142)内的空调组件(143)，所述降温腔(142)与所述送风腔(121)连通，所述降温腔(142)的侧壁连通有进风管(141)，所述空调组件(143)与分控制单元(130)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种分布式环境控制系统，其特征在于：所述出风口(124)设有挡风片(125)和调节组件(126)，所述调节组件(126)为电动调节机构与所述挡风片(125)连接并驱动挡风片(125)运动，所述电动调节机构与分控制单元(130)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种分布式环境控制系统，其特征在于：所述进风管(141)的长度方向与所述出风管(123)的长度方向相互平行，所述子模块(100)的进风管(141)与出风管(123)均相互连通；所述检测单元(110)包括温度传感器、湿度传感器和空气质量检测设备，所述温度传感器、湿度传感器和空气质量检测设备均与分控制单元(130)电连接，所述分控制单元(130)、控制模块(200)均为控制器。

6.根据权利要求5所述的一种分布式环境控制系统，其特征在于：所述灯光单元(150)为灯光强度调节装置和灯光颜色调节装置，所述检测单元(110)还包括室内光照传感器和室外光照传感器，所述检测单元(110)检测室内外光线强度并输送给分控制单元(130)，分控制单元(130)根据室内外光线强度数据发送对应的灯光调整指令给灯光单元(150)进行室内光强和色温调节。

7.一种分布式环境控制方法，其特征在于：采用上述权利要求6所述的分布式环境控制系统，所述方法为

子模块(100)的检测单元(110)检测该子模块(100)对应空间内的环境数据并将数据输送给分控制单元(130)，控制模块(200)接收所有分控制单元(130)反馈的环境数据发出相应的控制指令给子模块(100)，子模块(100)接收控制指令并控制新风单元(120)和空调单元(140)执行相应操作。

8.根据权利要求7所述的一种分布式环境控制方法，其特征在于：所述控制模块(200)根据不同子模块(100)所对应的空间的环境数据的差值，将高于设定环境数据的空间与低于设定环境数据的空间的空气通过新风单元(120)和空调单元(140)进行调节。

9.根据权利要求7所述的一种分布式环境控制方法，其特征在于：所述检测单元(110)检测环境数据的变化并输送给子模块(100)，所述子模块(100)根据环境数据的变化率计算所在空间的人数，并根据人数和变化率控制新风单元(120)和空调单元(140)进行调节。

10.根据权利要求7所述的一种分布式环境控制方法，其特征在于：所述控制模块(200)根据不同子模块(100)所对应的空间的环境数据的差值，将高于设定环境数据的空间与低于设定环境数据的空间的空气进行置换。

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