CN113375318A - 一种空调预启动的控制方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种空调预启动的控制方法、系统、装置及存储介质，方法包括以下步骤：获取预启动指令，根据所述预启动指令获取空间的室内初始温度、室内实时温度以及室外温度；根据预启动指令确定空调标识以及空调运行参数；根据空调标识确定空间的室内参数；根据室内初始温度、室外温度、空调运行参数以及室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间；方法不仅能够实现空调的预启动，使室内温度达到目标温度，使得用户的体感更为舒适，还能在精准的时间启动空调，有利于节约能耗，可广泛应用于智能控制技术领域。

Description

一种空调预启动的控制方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其是一种空调预启动的控制方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

空调已经成为生活中不可缺少的一项生活必需品，让人时刻感受环境的舒适度，目前启动空调的普遍方法是用户操作。同时随着科技的进步，智能预启动空调越来越受欢迎。对于用户操作启动空调的方法，在控制启动空调的初期，用户体感的舒适度很低，并且为了尽快提高舒适度，控制空调在大功率下工作，浪费能耗。对于预启动空调的方法，目前的控制方法是根据日程时间表或远程控制，预先启动空调，该方法并不能很好的精确控制空调启动时间，启动时间过早，浪费能耗，时间太晚，舒适度不能达到要求。

发明内容

有鉴于此，为至少部分解决上述技术问题之一，本发明实施例目的在于提供一种智能、用户体验更佳的空调预启动的控制方法，以及本申请还提供了能够对应实现该方法的系统、装置及计算机可读的存储介质。

第一方面，本申请的技术方案提供了一种空调预启动的控制方法，其步骤包括：

获取预启动指令，根据所述预启动指令获取空间的室内初始温度、室内实时温度以及室外温度；

根据所述预启动指令确定空调标识以及空调运行参数；

根据所述空调标识确定空间的室内参数；

根据所述室内初始温度、所述室内实时温度、所述室外温度、所述空调运行参数以及所述室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间。

在本申请方案的一种可行的实施例中，方法还包括以下步骤：

从所述预启动指令中获取目标温度；

确定所述目标温度大于所述室外温度，根据所述空调启动时间控制空调进行制热；

确定所述目标温度大于所述室外温度，根据所述空调启动时间控制空调进行制冷；

确定所述目标温度等于所述室外温度，根据所述空调启动时间启动空调进行送风。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据所述预启动指令确定空调标识以及空调运行参数这一步骤，其包括以下步骤：

根据所述预启动指令中的风量确定空调送风量和空调回风量；

根据所述预启动指令中的目标温度确定空调的送风温度。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据所述空调标识确定空调的室内参数这一步骤，其包括以下步骤：

获取墙面材料热传导系数；

获取墙体厚度数据；

获取室内体积数据以及室内表面积数据。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据所述室内初始温度、所述室外温度、所述空调运行参数以及所述室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间这一步骤，其包括：

根据空调的送风输入能量与空调的回风输出能量以及墙体传导散失的能量确定能量转换关系；

根据所述能量转换关系确定所述空调启动时间；

所述送风输入能量由所述送风温度以及所述空调送风量确定；所述回风输出能量由所述空调回风量以及所述室内实时温度确定；所述墙体传导散失的能量根据所述室内参数、所述室外温度以及所述室内实时温度确定。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述送风输入能量的计算公式为：

N_进＝n×C_空×G_送×Δt×T_送

所述回风输出能量的计算公式为：

N_出＝n×C_空×G_回×Δt×T_变

所述墙体传导散失的能量的计算公式为：

所述N_进为送风输入能量，所述n为空调数量，所述C_空为空气比热容，所述G_送为所述空调送风量，所述T_送为所述送风温度，所述G_回为空调回风量，所述Δt为单位时间，所述T_变为所述室内实时温度，所述R为墙面材料热传导系数，所述S为所述室内表面积，所述D为墙体厚度。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据所述能量转换关系确定所述空调启动时间这一步骤，其包括：

确定所述T_变与所述Δt的函数关系，所述函数关系的表达式为：

其中，ρ为空气密度，V为室内体积，T_内为室内初始温度，T_变为所述室内实时温度。

第二方面，本发明的技术方案还提供一种空调预启动的控制系统，其包括：

预启动指令接收模块，用于获取预启动指令；

室内外温度获取模块，用于获取空间的室内初始温度、室内实时温度以及室外温度；

空调参数获取模块，用于根据所述预启动指令确定空调标识以及空调运行参数；

室内参数获取模块，用于根据所述空调标识确定空间的室内参数；

空调启动时间计算模块，用于根据所述室内初始温度、所述室内实时温度、所述室外温度、所述空调运行参数以及所述室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间；

空调启动控制模块，用于控制空调启动或关闭。

第三方面，本发明的技术方案还提供一种空调预启动的控制装置，其包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当至少一个程序被至少一个处理器执行，使得至少一个处理器运行第一方面中的一种空调预启动的控制方法。

第四方面，本发明的技术方案还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，处理器可执行的程序在由处理器执行时用于运行第一方面中的方法。

本发明的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，其他部分可以通过本发明的具体实施方式了解得到：

本申请的技术方案在获取了空调预启动指令之后，再综合各种获取的数据以及空调参数计算室内温度到达预设的目标舒适度温度所需时间，进而精确地控制空调的启动时间，方法不仅能够实现空调的预启动，使室内温度达到目标温度，使得用户的体感更为舒适，还能在精准的时间启动空调，有利于节约能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种空调预启动的控制系统的模块示意图；

图2为本发明实施例提供的一种空调预启动的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

第一方面，如图1所示，为解决前述背景技术中指出的技术问题，本申请的实施例提供了一种空调预启动的控制系统，其包括：

预启动指令接收模块，用于获取预启动指令；

室内外温度获取模块，用于获取空间的室内初始温度、室内实时温度以及室外温度；

空调参数获取模块，用于根据预启动指令确定空调标识以及空调运行参数；

室内参数获取模块，用于根据空调标识确定空间的室内参数；

空调启动时间计算模块，用于根据所述室内初始温度、所述室内实时温度、所述室外温度、所述空调运行参数以及所述室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间；

空调启动控制模块，用于控制空调启动或关闭。

具体地，实施例系统中空调预启动指令可以是包括但不限于系统中预先存储的指令、其他系统传输过来的指令、远程控制启动的指令。实施例系统可以通过网络连接室内外温度传感器，室内初始温度可以通过系统采集室内温度传感器获取；室外温度通过系统采集室外温度传感器获取；室内表面积、体积通过存储在系统中的室内参数值所得。本实施例系统可以综合各种获取的数据以及空调参数计算室内温度到达预设的目标舒适度温度所需时间长度△t来精确的控制空调的启动时间，实施例系统的启动时间精准到系统接受到的启动指令中的时间点减去到达预设目标舒适度温度所需时间长度△t。

第二方面，如图2所示，本申请提供可以基于第一方面中的系统实现的一种空调预启动的控制方法，其步骤包括S100-S400：

S100、获取预启动指令，根据所述预启动指令获取空间的室内初始温度、室内实时温度以及室外温度；

具体地，实施例系统中的预启动指令接受模块接受空调预启动指令，预启动指令包括但不限于系统中预设的指令、其他系统传输过来的指令以及用户远程控制启动的指令。其中，预启动指令包括空调标识，该空调标识用于标识启动当前环境内某台或某几台空调，时间点t、目标温度T标以及风量等，进而，实施例系统根据待启动空调的标识确定室内标识，确定为某个房间或办公室、会议室。示例性地，对于会议室空调预先启动，指令由会议系统预定会议后传输给空调预启动系统。时间点为会议开始时间；待启动空调为预定的会议室中的空调；空调目标温度、风量为会议预定者设定的值。又例如，对于办公室空调预启动，实施例中的指令为空调预启动系统中存储的指令，时间点为预设值，例如8点半上班，预设时间值为8点10，待启动空调为办公室所有空调，目标温度以及风量均为预设值。又或者，对于远程控制启动，实施例系统的指令为用户远程发送的指令，时间点为用户设置值，例如用户预计18:00会进入室内，设置值则为18:00，待启动空调为用户选定空调，目标温度以及风量均为用户设置值。可以理解的是，实施例中的时间点t是用户将进入室内的时间。

此外，实施例系统根据预启动指令中的空调标识，确定所需要预启动的空调，进而确定该空调所安装的空间环境，在系统接收到空调预启动指令后，实施例系统中的室内参数获取模块通过温度传感器采集室内初始温度T_内、室外温度T_外以及室内实时温度T_变。可以理解的是，实施例中，室外温度四个面的温度可能不一致，例如一面向阳，其他三面背阳，所以分别采集四面室外温度求平均值得出温度T_外。

S200、根据预启动指令确定空调标识以及空调运行参数；

具体地，实施例系统根据预启动指令中提取得到的空调标识，确定该环境中所需要启动的空调；并根据指令中的目标温度，确定各个空调的运行状态以及在运行过程中的相关参数。

S300、根据空调标识确定空调的室内参数；

具体地，实施例系统根据预启动指令中的空调标识，进而确定该空调安装的空间环境的参数，例如房间大小、房间墙面材料等等。

S400、根据室内初始温度、室外温度、空调运行参数以及室内参数，通过能量传导的傅里叶定律确定空调启动时间；

具体地，实施例系通过系统中各个模块获取或计算的数据值，包括但不限于室内初始温度、室外温度、空调运行参数以及室内参数等，根据能量守恒定律、热力学公式以及能量传导的傅里叶定律计算空调启动时间，根据空调启动时间控制空调的启动或者进行工作模式、工作状态的调整。

在一些可选的实施例中，根据预启动指令确定空调标识以及空调运行参数这一步骤S200，其可以包括步骤S210和S220：

S210、根据预启动指令中的风量确定空调送风量和空调回风量；

S220、根据预启动指令中的目标温度确定空调的送风温度；

具体地，实施例的空调参数获取模块根据系统接收到的空调预启动指令中的空调标识以及指令中的风量，获取空调送风量G_送即单位时间内的空调送风重量、回风量G_回单位时间内的空调回风重量)。空调参数获取模块还根据指令中的空调标识、风量以及目标温度T_标，获取空调的送风温度T_送。

在一些可选的实施例中，根据空调标识确定空调的室内参数这一步骤S300，其包括步骤S310-S330中的至少之一：

S310、获取墙面材料热传导系数；

S320、获取墙体厚度数据；

S330、获取室内体积数据以及室内表面积数据；

具体地，实施例系统的室内参数获取模块根据系统接收到的空调预启动指令中的空调标识确定室内标识，获取录入存储在系统中的室内参数，该室内参数包括但不限于墙面材料热传导系数R、墙体厚度D、室内体积V以及室内表面积S；

在一些可选的实施例中，根据室内温度、室外温度、空调运行参数以及室内参数，通过能量传导的傅里叶定律确定空调启动时间这一步骤S400，其可以包括步骤S410-S420：

S410、根据空调的送风输入能量与空调的回风输出能量以及墙体传导散失的能量确定能量转换关系；

S420、根据能量转换关系确定空调启动时间；

在步骤S410-S420中，送风输入能量由送风温度以及空调送风量确定；回风输出能量由空调回风量以及室内实时温度确定；墙体传导散失的能量根据室内参数、室外温度以及室内实时温度确定。

具体地，实施例系统根据能量守恒定律，得到室内能量变化N_变等于单位时间内空调送风输入的能量N_进减去单位时间内空调回风输出的能量N_出减去单位时间内墙体传导出去的能量N_散。根据室内能量变化N_变进行热力学计算公式和能量传导的傅里叶定律，变换得到与△t相关的函数关系，以室内实时温度T_变作为自变量，确定因变量△t的值，进而确定预启动时间。

在该实施例中，根据热学公式可以进一步确定送风输入能量N_进和回风输出能量N_出，根据：

N_变＝C_空×M_空×T_变 (1)

N_进＝n×C_空×M_进×T_送 (2)

N_出＝n×C_空×M_出×T_变 (3)

进行变换可以得到：

N_进＝n×C_空×G_送×Δt×T_送 (4)

N_出＝n×C_空×G_回×Δt×T_变 (5)

其中，N_进为送风输入能量，n为空调数量，C_空为空气比热容，示例性地，实施例中可以取空气标态下(198K)的空气比热容1004J/(kg*K)，G_送为空调送风量，T_送为送风温度，G_回为空调回风量，Δt为单位时间，T_变为室内实时温度，M_空室内空气质量，M_空＝ρ×V。实施例中，ρ取标准大气压下(1.013×10^5Pa)空气密度1.293g/L，V为室内体积。进而M_进为空调送风的空气质量，M_出为空调送风的空气质量。

另外，在实施例中，根据能量传导的傅里叶定律有：

其中，T_变为室内实时温度，R为墙面材料热传导系数，S为室内表面积，D为墙体厚度。

进而，实施例中，根据能量转换关系确定空调启动时间这一过程，根据公式(4)、(5)和(6)整理得到：

进一步整理得到：

在公式(7)和(8)中，ρ为空气密度，根据公式(8)得到T_变与Δt为曲线函数关系，T_变的初始值为T_内。当T_变＝T_标时，计算得到Δt。空调预先启动时间则为t减Δt，即t启＝t-Δt。上述T_内、T_标、t分别为初始室内温度、预启动指令中的目标温度、时间点。示例性地：当会议室A预定了会议为15:15分开始，传输给系统的指令中的时间点t＝15:15，目标温度T_标＝26℃，风量中风，启动空调为2台，系统中的各模块获取与计算得出会议室A的表面积S，体积V，墙面材料热传导系数R，以及空调目标温度T_标＝26℃、中风时的送风温度T_送、送风G_送，回风量G_回。最终通过公式(8)计算出Δt＝8′30″，则会议室A的两台空调精准启动时间为15:15-8′30″＝15:06′30″，即两台空调的启动时间为15时06分30秒。

在一些可行的实施例中，本实施例的方法还包括步骤S500-S600：

S500、从预启动指令中获取目标温度；

S600、确定目标温度大于室外温度，根据空调启动时间控制空调进行制热；或确定目标温度大于室外温度，根据空调启动时间控制空调进行制冷；或确定目标温度等于室外温度，根据空调启动时间启动空调送风；

具体地，在实施例系统中，当预启动指令的T_标＞T_外时，表明需要提升室内温度，空调预启动系统在t时刻启动空调制冷；当T_标＜T_外，表明需要降低室内温度，系统在t时刻启动空调制冷；当T_标＝T_外，无需预先启动空调，系统在时间点t时刻启动空调送风即可。在一些其他实施例中，例如在智能家居，智能办公室中，预启动空调系统可以与智能设备管理系统联动，在启动空调前，通知智能设备管理系统检测门窗关闭状态，达到更好的制冷制热效果。

第三方面，本申请的技术方案还提供一种空调预启动的控制装置，其包括至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当至少一个程序被至少一个处理器执行，使得至少一个处理器运行如第一方面中的一种空调预启动的控制方法。

本发明实施例还提供了一种存储介质内存储有程序，程序被处理器执行，实现如第一方面中的方法。

从上述具体的实施过程，可以总结出，本发明所提供的技术方案相较于现有技术存在以下优点或优势：

1、本申请的技术方案实现空调预启动，使室内温度达到目标温度，使人感受环境的舒服度。

2、本申请的技术方案精准的时间启动空调，有利于节约能耗。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种空调预启动的控制方法，其特征在于，

获取预启动指令，根据所述预启动指令获取空间的室内初始温度、室内实时温度以及室外温度；

根据所述预启动指令确定空调标识以及空调运行参数；

根据所述空调标识确定空间的室内参数；

根据所述室内初始温度、所述室内实时温度、所述室外温度、所述空调运行参数以及所述室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间。

2.根据权利要求1所述的一种空调预启动的控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

从所述预启动指令中获取目标温度；

确定所述目标温度大于所述室外温度，根据所述空调启动时间控制空调进行制热；

确定所述目标温度大于所述室外温度，根据所述空调启动时间控制空调进行制冷；

确定所述目标温度等于所述室外温度，根据所述空调启动时间启动空调进行送风。

3.根据权利要求1所述的一种空调预启动的控制方法，其特征在于，所述根据所述预启动指令确定空调标识以及空调运行参数这一步骤，其包括以下步骤；

根据所述预启动指令中的风量确定空调送风量和空调回风量；

根据所述预启动指令中的目标温度确定空调的送风温度。

4.根据权利要求3所述的一种空调预启动的控制方法，其特征在于，所述根据所述空调标识确定空调的室内参数这一步骤，其包括以下步骤：

获取墙面材料热传导系数；

获取墙体厚度数据；

获取室内体积数据以及室内表面积数据。

5.根据权利要求4所述的一种空调预启动的控制方法，其特征在于，所述根据所述室内初始温度、所述室外温度、所述空调运行参数以及所述室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间这一步骤，其包括：

根据空调的送风输入能量与空调的回风输出能量以及墙体传导散失的能量确定能量转换关系；

根据所述能量转换关系确定所述空调启动时间；

所述送风输入能量由所述送风温度以及所述空调送风量确定；所述回风输出能量由所述空调回风量以及所述室内实时温度确定；所述墙体传导散失的能量根据所述室内参数、所述室外温度以及所述室内实时温度确定。

6.根据权利要求5所述的一种空调预启动的控制方法，其特征在于，所述送风输入能量的计算公式为：

N_进＝n×C_空×G_送×△t×T_送

所述回风输出能量的计算公式为：

N_出＝n×C_空×G_回×△t×T_变

所述墙体传导散失的能量的计算公式为：

所述N_进为送风输入能量，所述n为空调数量，所述C_空为空气比热容，所述G_送为所述空调送风量，所述T_送为所述送风温度，所述G_回为空调回风量，所述△t为单位时间，所述T_变为所述室内实时温度，所述R为墙面材料热传导系数，所述S为所述室内表面积，所述D为墙体厚度。

7.根据权利要求6所述的一种空调预启动的控制方法，其特征在于，所述根据所述能量转换关系确定所述空调启动时间这一步骤，其包括：

确定所述T_变与所述△t的函数关系，所述函数关系的表达式为：

其中，

为空气密度，V为室内体积，T_内为室内初始温度，T_变为所述室内实时温度。

8.一种空调预启动的控制系统，其特征在于，包括：

预启动指令接收模块，用于获取预启动指令；

室内外温度获取模块，用于获取空间的室内初始温度、室内实时温度以及室外温度；

空调参数获取模块，用于根据所述预启动指令确定空调标识以及空调运行参数；

室内参数获取模块，用于根据所述空调标识确定空间的室内参数；

空调启动时间计算模块，用于根据所述室内初始温度、所述室内实时温度、所述室外温度、所述空调运行参数以及所述室内参数，通过能量守恒定律确定空调启动时间；

空调启动控制模块，用于控制空调启动或关闭。

9.一种空调预启动的控制装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器运行如权利要求1-7任一项所述的一种空调预启动的控制方法。

10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于运行如权利要求1-7中任一项所述的一种空调预启动的控制方法。

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