CN113803852A - 一种基于梯级控制的通风空调设备系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于梯级控制的通风空调设备系统，属于建筑节能技术领域，通过智能手环实时监测人体手腕皮肤温度，移动端模块根据智能手环监测的数据得到自动控制信号或通过手动控制移动端模块生成远程控制信号，通风空调设备控制系统根据自动控制信号或远程控制信号梯级控制通风空调设备的开启、关闭或调节，即实现根据皮肤温度的不同温度范围，梯级开关窗户、风扇和空调，实现了利用智能手环体现人体真正的生理需求，梯级调节室内通风空调等设备，达到了满足室内人员热舒适目的，同时提高了室内通风空调设备的利用率，避免了不必要的浪费。从而解决了现有暖通空调设备调节仅凭人的热感觉，由于无序调节造成能源浪费的缺点。

Description

一种基于梯级控制的通风空调设备系统

技术领域

本发明属于建筑节能技术领域，尤其涉及一种基于梯级控制的通风空调设备系统。

背景技术

近年来，科技快速发展，智能家居成为时代流行，出现了越来越多调节室内热舒适环境的产品，其中风扇和空调是主要的调节设备，通过遥控或者手动调节来控制风扇档数和空调温度。

这些方式虽然简单，但是没有考虑到人体的真正生理需求，尤其是忽视了人体行为和生理调节，即不能根据人体实时体温即真正的生理需求来调节室内通风空调设备，导致了不必要的浪费，同时室内人员也没有达到最佳的热舒适。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于梯级控制的通风空调设备系统，从而解决了现有暖通空调设备调节仅凭人的热感觉，由于无序调节造成能源浪费的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于梯级控制的通风空调设备系统，包括：

智能手环，所述智能手环用于实时监测人体手腕的皮肤温度；

移动端模块，所述移动端模块用于接收所述智能手环监测的数据，并根据所述智能手环监测的数据得到自动控制信号，还通过手动控制移动端模块生成远程控制信号；以及

通风空调设备控制系统，所述通风空调设备控制系统根据所述自动控制信号或远程控制信号梯级控制通风空调设备的开启、关闭或调节。

进一步的，所述智能手环内设有温度传感器。

进一步的，所述移动终端模块为移动端APP。

进一步的，根据所述智能手环监测的数据得到自动控制信号具体为：对所述智能手环监测的数据进行阈值判断得到自动控制信号。

进一步的，所述通风空调设备控制系统还将控制控制通风空调设备的开启、关闭或调节后的参数传至移动端模块。

进一步的，所述通风空调设备包括窗户、风扇以及空调。

进一步的，所述智能手环通过主无线传输模块与移动端模块进行通讯。

进一步的，所述主无线传输模块为蓝牙通讯模块。

进一步的，所述梯级控制为对人体手腕皮肤的温度从低到高进行梯级分级，根据梯级的等级分别控制不同的通风空调设备进行逐级控制，从而实现梯级控制。

一种基于梯级控制的通风空调设备系统的控制方法，所述控制方法应用于所述通风空调设备系统，包括以下步骤：

S1、将移动端APP绑定智能手环、通风空调设备控制系统；

S2、佩戴智能手环，所述智能手环实时感应人体手腕的皮肤温度，并将感应到的参数上传至移动端模块；

S3、所述移动端模块接收所述智能手环感应到的参数，并根据所述智能手环感应到的参数发送控制信号；

S4、通风空调设备执行所述通风空调设备控制系统发出的控制信号，所述通风空调设备控制系统将调节后的参数传送至移动端模块，并在移动端的界面上显示；

进一步的，还包括S5、室内人员在一段时间后，所述智能手环感应人体手腕的皮肤温度的变化，将实时的参数传至移动端模块，重复步骤S3-S5。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明所提供的基于梯级控制的通风空调设备系统，通过智能手环实时监测人体手腕的温度，移动端模块根据智能手环监测的数据得到自动控制信号或通过手动控制移动端模块生成远程控制信号，通风空调设备控制系统根据自动控制信号或远程控制信号控制通风空调设备的开启、关闭或调节，实现了利用智能手环到人体真正的生理需求，调节室内通风空调等设备，达到了满足室内人员热舒适性的目的，同时提高了室内通风空调设备的利用率，避免了不必要的浪费。从而解决了现有空调、风扇等散热方式无法满足室内的人员的热舒适性，且造成了能源的浪费的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本发明一种基于梯级控制的通风空调设备系统的结构示意图；

图2是本发明一种基于梯级控制的通风空调设备系统的工作流程图；

图3是本发明一种基于梯级控制的通风空调设备系统的电路结构示意图；

其中，1、智能手环；2、移动端模块；3、通风空调设备控制系统；4、窗户；5、风扇；6、空调。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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作出创造性劳动的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。

人们常用的散热方式有开窗、开风扇和开空调6等，但是人们对于自己自身的真正需求很少有正确的认知，于是既没有满足室内的人员的热舒适性又造成了能源的浪费。因此，需要一种基于梯级控制的通风空调设备系统，通风空调系统依次包括窗户4、风扇5和空调6，梯级控制指的是按照不同阈值范围实现对通风空调设备的逐级控制。

通过对人体手腕的皮肤温度进行实施的监测并且根据监测结果控制窗户4、风扇5、空调6的开关和调节，进而通过通风空调系统的控制提升室内热舒适性，满足室内人员对热舒适性的要求。

图1示出了本发明所提供的其中一个实施例基于梯级控制的通风空调设备系统，包括：智能手环1、移动端模块2以及通风空调设备控制系统3；

智能手环1用于实时监测人体手腕的温度；

移动端模块2用于接收智能手环1监测的数据，并根据智能手环1监测的数据得到自动控制信号，还通过手动控制移动端模块2生成远程控制信号；

通风空调设备控制系统3根据自动控制信号或远程控制信号控制通风空调设备的开启、关闭或调节。

上述的基于梯级控制的通风空调设备系统，通过智能手环1实时监测人体手腕的温度，移动端模块2根据智能手环1监测的数据得到自动控制信号或通过手动控制移动端模块2生成远程控制信号，通风空调设备控制系统3根据自动控制信号或远程控制信号控制通风空调设备的开启、关闭或调节，实现了利用智能手环1到人体真正的生理需求，调节室内通风空调等设备，达到了满足室内人员热舒适性的目的，同时提高了室内通风空调设备的利用率，避免了不必要的浪费。

其中一个实施例，智能手环1通过内设有温度传感器，通过温度传感器实施监测人体手腕的皮肤温度，从而实现对人体手腕体温进行实时检测。

具体的，温度传感器可以采用HDC1080或SHT30测温模块。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其它型号的温度传感器，并不限于此。

其中一个实施例，智能手环1通过内设主无线传输模块与移动端模块2进行通讯，其中，主无线传输模块为蓝牙通讯模块。

具体的，蓝牙通讯模块使用的是HC-09。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，还可以采用其它型号的蓝牙通讯模块，并不限于此。

其中一个实施例，移动终端模块为移动端APP，移动端APP通过蓝牙通讯方式与智能手环1的蓝牙通讯模块进行绑定和通讯。移动端APP通过第三通讯模块与通风空调设备控制系统3进行通讯，第三通讯模块为模拟红外遥控模块。

其中一个实施例，根据智能手环1监测的数据得到自动控制信号具体为：对智能手环1监测的数据进行阈值判断得到自动控制信号。

具体的，若监测到的温度在阈值1内，则发出打开通风空调设备控制系统3里的窗户4的控制信号；若监测到的温度在阈值2内，则发出打开通风空调设备控制系统3里的风扇5的控制信号；若监测到的温度在阈值3内，则打开通风空调设备控制系统3里的空调6的控制信号。

其中一个实施例，通风空调设备包括窗户4、风扇5以及空调6。

具体的，窗户4上设有驱动窗户4打开或关闭的第一驱动模块，第一驱动模块通过第一无线传输模块与通风空调设备控制系统3进行信号传输。当第一驱动模块接收到通风空调设备控制系统3的开关或调节控制指令后，第一驱动模块驱动窗户4完成指令，第一驱动模块采用舵机，具体采用FUTABAS3114，用PWM(脉冲宽度调制)驱动并控制角度。

风扇5上设有第二驱动模块，第二驱动模块通过第二无线传输模块与通风空调设备控制系统3进行信号传输，其中，第二驱动模块为电机驱动模块，电机驱动模块使用的是A4950型号，控制速度利用的是PWM(脉冲宽度调制)。当第二驱动模块接收到通风空调设备控制系统3的开关或调节控制指令后，第二驱动模块驱动风扇5完成指令。

空调6上设有第三驱动模块，第三驱动模块通过第三无线传输模块与通风空调设备控制系统3进行信号传输，其中，第三驱动模块为模拟红外遥控模块，模拟红外遥控模块使用的是USART的ESP8266、IR03模块。当第三驱动模块接收到通风空调设备控制系统3的开关或调节控制指令后，第三驱动模块驱动空调6完成指令。

其中一个实施例，通风空调设备控制系统3包括：控制模块、显示模块、存储模块以及电源模块，

控制模块分别与显示模块、存储模块、电源模块、第一驱动模块、第二驱动模块以及第三驱动模块电连接。

上述的通风空调设备控制系统，移动端APP通过蓝牙通讯方式与智能手环1的蓝牙通讯模块进行绑定和通讯，以获取人体手腕皮肤的温度；移动端APP通过第三通讯模块将人体手腕皮肤的温度发送至控制模块，控制模块根据人体手腕皮肤的温度进行自动控制信号或远程控制信号控制通风空调设备的开启、关闭或调节，具体的，控制模块通过第一驱动模块控制窗户的打开或关闭，控制模块通过第二驱动模块控制风扇的打开或关闭，控制模块通过第三驱动模块控制空调的打开或关闭；其中，控制模块通过电源模块进行供电，可以根据需要设置控制模块将需要显示的内容通过显示模块进行显示，同时，控制模块接收的数据、处理的数据以及处理的结果等均通过存储模块进行存储。

具体的，如图3所示，控制模块采用控制芯片，控制芯片使用的是STM32F103RET6芯片；显示模块采用显示屏，显示屏使用的是0.96寸OLED显示屏；存储模块采用FLASH存储芯片，FLASH存储芯片使用的是W25Q16 FLASH芯片；电源模块采用3V转12V迷你DC-DC升压模块接电源。

其中一个实施例，通风空调设备控制系统3还将控制控制通风空调设备的开启、关闭或调节后的参数传至移动端模块2。

其中一个实施例，基于梯级控制的通风空调设备系统还可以在一段时间后，智能手环1实时监测人体手腕的温度变化，通过移动端APP实时调节通风空调设备控制系统3。

其中一个实施例，梯级控制为对人体手腕皮肤的温度从低到高进行梯级分级，根据梯级的等级分别控制不同的通风空调设备进行逐级控制，从而实现梯级控制。

具体的，根据人体手腕皮肤的温度的不同阈值范围，梯级开启窗户、风扇和空调。

具体的，梯级控制包括以下步骤：

移动端APP接收到的人体手腕的温度后，进行阈值判断，若人体手腕的温度在第一温度区间范围时，满足开窗户的条件，则发出打开通风空调设备控制系统里的窗户的控制信号；若人体手腕的温度在第二温度区间范围时，满足开风扇的条件，则发出打开通风空调设备控制系统里的风扇的控制信号；若人体手腕的温度在第三温度区间范围时，满足开空调的条件，则打开通风空调设备控制系统里的空调的控制信号；其中，所述第一温度区间范围、第二温度区间范围以及第三温度区间范围呈梯级式增长。

其中一个实施例，根据风扇的档位对第二温度区间范围进行梯级式划分，即风扇有多少档，则第二温度区间划分为多少个梯级，使得一个梯级温度范围对应一个风扇的档位，使得人体感受的风更舒适，提高了室内通风空调设备的利用率，避免了不必要的浪费。

如图2所示，对本发明基于梯级控制的通风空调设备系统的工作原理进行详细说明，以使本领域技术人员更了解本发明：

S1、将移动端APP绑定智能手环1、通风空调设备控制系统3；

具体的，移动端APP与智能手环1通过蓝牙通讯进行绑定，移动端APP与通风空调设备控制系统3均通过红外进行绑定。

S2、佩戴智能手环1，智能手环1的温度传感器实时感应人体手腕的温度，并将感应到的参数上传至移动端APP。

S3、移动端APP接收智能手环1感应到的参数，进行阈值判断并发送控制指令；

具体的，移动端APP接收到的人体手腕的温度后，进行阈值判断，若人体手腕的温度在第一温度区间范围时，满足开窗户的条件，则发出打开通风空调设备控制系统3里的窗户4的控制信号；若人体手腕的温度在第二温度区间范围时，满足开风扇5一挡的条件，则发出打开通风空调设备控制系统3里的风扇5一挡的控制信号；若人体手腕的温度在第三温度区间范围时，满足开风扇5二挡的条件，则发出打开通风空调设备控制系统3里的风扇5二挡的控制信号；若人体手腕的温度在第四温度区间范围时，满足开风扇三挡的条件，则发出打开通风空调设备控制系统3里的风扇5三挡的控制信号；若人体手腕的温度在第五温度区间范围时，满足开空调的条件，则发出窗户、风扇关闭信号，后发出打开通风空调设备控制系统3里的空调6的控制信号。

其中，第一温度区间范围、第二温度区间范围以及第三温度区间范围呈梯级式增长。具体的，第一温度区间范围为30.1-30.9℃，第二温度区间范围为30.9-32.9℃，第三温度区间范围为31.9-32.5℃，第四温度区间范围为32.5-32.9℃，第五温度区间范围>32.9℃。

S4、通风空调设备执行通风空调设备控制系统3发出的控制信号，通风空调设备控制系统3将调节后的参数传送至移动端APP，并在移动端APP界面上显示。

S5、室内人员在一段时间后，智能手环1感应人体手腕的温度的变化，将实时的参数传至移动端APP，重复步骤S3-S5。

综上，本发明一种基于梯级控制的通风空调设备系统，利用智能手环1监测人体实时的人体手腕的温度，移动端APP接收相应参数进行阈值判断之后发送控制指令至通风空调设备控制系统3进行调节，可以根据人体真正的生理需求调节室内热环境，满足室内人员的热舒适性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述移动终端的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述移动终端中模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，包括：

智能手环，所述智能手环用于实时监测人体手腕的皮肤温度；

移动端模块，所述移动端模块用于接收所述智能手环监测的数据，并根据所述智能手环监测的数据得到自动控制信号，还通过手动控制移动端模块生成远程控制信号；以及

通风空调设备控制系统，所述通风空调设备控制系统根据所述自动控制信号或远程控制信号梯级控制通风空调设备的开启、关闭或调节。

2.根据权利要求1所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述智能手环设有温度传感器。

3.根据权利要求1所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述移动终端模块为移动端APP。

4.根据权利要求1所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，根据所述智能手环监测的数据得到自动控制信号具体为：对所述智能手环监测的数据进行阈值判断得到自动控制信号。

5.根据权利要求1所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述通风空调设备控制系统还将控制控制通风空调设备的开启、关闭或调节后的参数传至移动端模块。

6.根据权利要求1所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述通风空调设备包括窗户、风扇以及空调。

7.根据权利要求1所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述智能手环通过主无线传输模块与移动端模块进行通讯。

8.根据权利要求7所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述主无线传输模块为蓝牙通讯模块。

9.根据权利要求1所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述梯级控制为对人体手腕皮肤的温度从低到高进行梯级分级，根据梯级的等级分别控制不同的通风空调设备进行逐级控制，从而实现梯级控制。

10.根据权利要求9所述的基于梯级控制的通风空调设备系统，其特征在于，所述梯级控制包括以下步骤：

移动端APP接收到的人体手腕的温度后，进行阈值判断，若人体手腕的温度在第一温度区间范围时，满足开窗户的条件，则发出打开通风空调设备控制系统里的窗户的控制信号；若人体手腕的温度在第二温度区间范围时，满足开风扇的条件，则发出打开通风空调设备控制系统里的风扇的控制信号；若人体手腕的温度在第三温度区间范围时，满足开空调的条件，则打开通风空调设备控制系统里的空调的控制信号；其中，所述第一温度区间范围、第二温度区间范围以及第三温度区间范围呈梯级式增长。

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