CN116624976A - 一种中央空调远程控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中央空调远程控制系统及方法，涉及远程控制技术领域，包括：对室内环境相关数据进行符号标记，利用符号标记后的室内环境相关数据进行系数转换得到环境温度系数；获取中央空调设定温度，利用中央空调设定温度与环境温度系数计算得出温度判定系数，利用温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别，根据特征判别结果选择是否对中央空调温度进行改变；获取空调实时耗电能，并转换为电能数据，利用电能数据得出损耗功率，利用损耗功率对中央空调进行损耗分析，若满足预设条件，则判定空调功率损耗严重，对空调进行监控检修；若不满足则计算得出损耗系数，若损耗系数大于损耗系数阈值，判定空调功率损耗严重，对空调监控检修。

Description

一种中央空调远程控制系统及方法
技术领域
本发明涉及远程控制技术领域，具体的是一种中央空调远程控制系统及方法。
背景技术
随着经济的发展和人们生活水平的提高，中央空调被广泛应用于现代化写字楼中，以满足人们对室内温度的舒适度要求。目前市场上常见的中央空调是多联式中央空调。多联式中央空调主要包括室内机、室外机和线控器，一台室外机与多台室内机相连接，每台室内机连接一台线控器。
由于大量的中央空调已比较普遍地应用于商场、学校、企事业单位以及公共建筑，所以对于中央空调的温度控制以及能耗控制显得尤为重要，如果控制不够到位会出现温度不适宜环境的情况，以及耗能无法实现精准管理，消耗大量的电能。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种中央空调远程控制系统及方法，能够远程实时控制中央空调的使用温度以及电能的使用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种中央空调远程控制系统，包括：
数据采集模块：用于实时采集室内环境相关数据，并且将采集得到的室内环境相关数据发送至数据处理模块，其中，所述室内环境相关数据包括：室内环境温度、室内环境总体积以及室内环境人数；
数据处理模块：对室内环境相关数据进行符号标记，将符号标记后的室内环境相关数据进行系数转换得到环境温度系数，将环境温度系数发送至数据分析模块；
数据分析模块：用于获取中央空调设定温度，利用中央空调设定温度和环境温度系数计算得出温度判定系数，设定温度判定系数阈值，将温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别，根据特征判别结果发送相应控制信号至执行模块；
电量监控模块：用于获取空调的实时耗电能，并转换为电能数据，利用电能数据得出损耗功率，利用损耗功率对中央空调进行损耗分析，若满足预设条件，则发送损耗异常信号至控制中心；
若不满足预设条件，则获取损耗功率的变化速率，根据变化速率的变化情况计算得出损耗系数，若损耗系数大于损耗系数阈值，则发送损耗异常信号至控制中心，若损耗系数小于等于损耗系数阈值，则判定空调正常运行；
执行模块：用于在接收到数据分析模块发送的控制信号后，对中央空调的使用温度进行相应改变；
控制中心：用于在接收到电量监控模块发送的损耗异常信号后，对中央空调进行监控检修。
优选地，所述数据处理模块的处理过程包括以下步骤：
对室内环境相关数据进行符号标记，其中，将室内环境温度标记为Ti，将室内环境总体积标记为Vi，将室内环境人数标记为Si；其中，i为数据采集模块的采集次数标号，且i＝1、2、3、...、n，n为数据采集模块的采集次数总数；
利用公式计算得出环境温度系数Wdi，式中，S0为室内环境标准人数，T0为室内环境标准温度，α为人数相关系数，β为体积相关系数，且a为温度预设系数。
优选地，所述温度判定系数的计算过程如下：
获取中央空调设定温度Tj，其中，j为数据分析模块的获取次数标号，且j＝1、2、3、...、m，m为数据分析模块的获取次数总数；
将中央空调设定温度Tj与接收得到的环境温度系数Wdi利用公式计算得出温度判定系数Wpdij，式中，q和k均为预设比例系数。
优选地，所述将温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别的过程如下：
设定温度判定系数阈值Wpd0；
若0≤Wpdij＜Wpd0，则判定此时中央空调设定温度适宜此时的室内温度，无需进行改变；
若Wpd0≤Wpdij＜2Wpd0，则判定此时中央空调设定温度高，数据分析模块发送温度降低信号至执行模块；
若Wpdij≥2Wpd0，则判定此时中央空调设定温度低，数据分析模块发送温度身高信号至执行模块。
优选地，所述利用损耗功率对中央空调进行损耗分析的过程如下：
获取空调的实时耗电能并转换为电能数据，将输入电流和输入电压进行乘积，得到空调的输入功率Srt，将输出电流和输出电压进行乘积，得到空调的输出功率Sct；
将输入功率与输出功率进行差值计算得到损耗功率Sht，建立损耗功率Sht随时间t变化的曲线图，并标记为损耗曲线图，对损耗曲线图进行求导，得到损耗变化速率曲线图；
设定损耗功率阈值Sh0，将损耗功率Sht与损耗功率阈值Sh0相比较，若满足预设条件，则判定空调损耗功率严重，则对空调进行电量输送，且生成损耗异常信号，将损耗异常信号发送至控制中心，其中，所述预设条件为：Sht≥Sh0，且损耗功率Sht大于等于损耗功率阈值Sh0的时长大于预设时间。
优选地，若不满足预设条件，则通过损耗变化速率曲线获取损耗功率Sht的变化速率ht，设定变化速率阈值h0，将变化速率ht与变化速率阈值h0相比较；
若ht≥h0，则在损耗变化速率曲线图内截取ht所对应的曲线段，标记为损耗曲线段，统计损耗曲线段的数量，标记为P1，将损耗曲线段对时间进行积分，得到损耗能量P2，利用公式Ph＝P1×R1+P2×R2计算得出损耗系数Ph，其中R1和R2均为预设系数；
设定损耗系数阈值P0，将损耗系数Ph与损耗系数阈值P0相比较，若Ph＞P0，则判定空调损耗功率严重，对空调进行电量输送，且生成损耗异常信号，将损耗异常信号发送至控制中心；
若Ph≤P0，则判定空调为正常运行。
优选地，所述执行模块在接收到数据分析模块发送的温度降低信号后，对中央空调设定温度进行降低，执行模块在接收到数据分析模块发送的温度升高信号后，对中央空调设定温度进行升高。
优选地，所述执行模块对温度进行改变的取值为{0℃，0.5℃，1.5℃，2℃}。
一种中央空调远程控制方法，方法包括以下步骤：
采集室内环境相关数据，对室内环境相关数据进行符号标记，利用符号标记后的室内环境相关数据进行系数转换得到环境温度系数；
获取中央空调设定温度，利用中央空调设定温度与环境温度系数计算得出温度判定系数，并设定温度判定系数阈值；
利用温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别，根据特征判别结果选择是否对中央空调温度进行改变；
获取空调实时耗电能，并转换为电能数据，利用电能数据得出损耗功率，利用损耗功率对中央空调进行损耗分析，若满足预设条件，则判定空调功率损耗严重，对空调进行监控检修；
若不满足预设条件，则获取损耗功率的变化速率，根据变化速率的变化情况计算得出损耗系数，若损耗系数大于损耗系数阈值，则判定空调功率损耗严重，对空调进行监控检修，若损耗系数小于等于损耗系数阈值，则判定空调正常运行。
本发明的有益效果：
本发明利用数据分析模块和电量监控模块分别对中央空调的温度和用电量进行监控分析，实现了能够远程实时控制中央空调的使用温度以及电能的使用的功能。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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是本发明系统结构示意图；
图2是本发明方法流程示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种中央空调远程控制系统，包括：
数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、电量监控模块、执行模块和控制中心；
所述数据采集模块用于实时采集室内环境相关数据，并且将采集得到的室内环境相关数据发送至数据处理模块进行处理，其中，所述室内环境相关数据包括：室内环境温度、室内环境总体积以及室内环境人数；
所述数据处理模块在接收到数据采集模块发送的室内环境相关数据后，进行数据处理，具体的，数据处理模块的处理过程包括以下步骤：
对室内环境相关数据进行符号标记，其中，将室内环境温度标记为Ti，将室内环境总体积标记为Vi，将室内环境人数标记为Si；其中，i为数据采集模块的采集次数标号，且i＝1、2、3、...、n，n为数据采集模块的采集次数总数；
利用公式计算得出环境温度系数Wdi，式中，S0为室内环境标准人数，T0为室内环境标准温度，α为人数相关系数，β为体积相关系数，且a为温度预设系数；
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述数据处理模块包括预处理单元和计算单元，所述预处理单元用于将室内环境相关数据进行符号标记，所述计算单元用于利用进行符号标记后的室内环境相关数据进行系数转换得到环境温度系数；
将计算得出的环境温度系数Wdi发送至数据分析模块进行分析，所述数据分析模块在接收到数据处理模块发送的环境温度系数Wdi后，进行数据分析，具体的，数据分析模块的分析过程包括以下步骤：
获取中央空调设定温度Tj，其中，j为数据分析模块的获取次数标号，且j＝1、2、3、...、m，m为数据分析模块的获取次数总数；
将中央空调设定温度Tj与接收得到的环境温度系数Wdi利用公式计算得出温度判定系数Wpdij，式中，q和k均为预设比例系数；
设定温度判定系数阈值Wpd0，将计算得出的温度判定系数Wpdij与温度判定系数阈值Wpd0进行特征判别，根据特征判别结果发送相应控制信号至执行模块；具体过程包括以下步骤：
若0≤Wpdij＜Wpd0，则判定此时中央空调设定温度适宜此时的室内温度，无需进行改变；
若Wpd0≤Wpdij＜2Wpd0，则判定此时中央空调设定温度高，数据分析模块发送温度降低信号至执行模块；
若Wpdij≥2Wpd0，则判定此时中央空调设定温度低，数据分析模块发送温度身高信号至执行模块。
所述电量监控模块用于获取空调的实时耗电能，并对空调的实时耗电能进行预处理，并进行转换得到电能数据，其中，预处理表现为剔除明显错误或无用的数据，所述电能数据包括输入电压、输入电流、输出电压和输出电流；
具体包括：
获取空调的实时耗电能并转换为电能数据，将输入电流和输入电压进行乘积，得到空调的输入功率Srt，将输出电流和输出电压进行乘积，得到空调的输出功率Sct；
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述空调的实时耗电能通过数据采集模块采集；
将输入功率与输出功率进行差值计算得到损耗功率Sht，建立损耗功率Sht随时间t变化的曲线图，并标记为损耗曲线图，对损耗曲线图进行求导，得到损耗变化速率曲线图；
设定损耗功率阈值Sh0，将损耗功率Sht与损耗功率阈值Sh0相比较，若满足预设条件，则判定空调损耗功率严重，则对空调进行电量输送，且生成损耗异常信号，将损耗异常信号发送至控制中心，其中，所述预设条件为：Sht≥Sh0，且损耗功率Sht大于等于损耗功率阈值Sh0的时长大于预设时间；
若不满足预设条件，则通过损耗变化速率曲线获取损耗功率Sht的变化速率ht，设定变化速率阈值h0，将变化速率ht与变化速率阈值h0相比较；
若ht≥h0，则在损耗变化速率曲线图内截取ht所对应的曲线段，标记为损耗曲线段，统计损耗曲线段的数量，标记为P1，将损耗曲线段对时间进行积分，得到损耗能量P2，利用公式Ph＝P1×R1+P2×R2计算得出损耗系数Ph，其中R1和R2均为预设系数；
设定损耗系数阈值P0，将损耗系数Ph与损耗系数阈值P0相比较，若Ph＞P0，则判定空调损耗功率严重，对空调进行电量输送，且生成损耗异常信号，将损耗异常信号发送至控制中心；
若Ph≤P0，则判定空调为正常运行。
所述控制中心在接收到电量监控模块发送的损耗异常信号后，对中央空调进行监控检修。
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述电量监控模块包括电量检测单元、电能转换单元、节电控制单元和通讯单元，所述电量检测单元用于检测空调的实时耗电能，并发送至电能转换单元，所述电能转换单元用于将中央空调的实时耗电能转换为电能数据，并将电能数据发送至节电控制单元，所述节电控制单元用于根据电能数据进行分析并选择对中央空调进行电量补偿还是电量消耗，所述节电控制单元的输出端与中央空调各组件相连接，所述通讯单元与控制中心相连接。
所述执行模块在接收到数据分析模块发送的控制信号后，对中央空调的使用温度进行相应改变，具体操作过程如下：
执行模块在接收到数据分析模块发送的温度降低信号后，对中央空调设定温度进行降低，执行模块在接收到数据分析模块发送的温度升高信号后，对中央空调设定温度进行升高；
且，执行模块对温度进行改变的幅度确定标准如下：
在本实施例中，以0.25Wpd0为划分标准，例如：若Wpd0≤Wpdij＜2Wpd0，且Wpdij-Wpd0≤0.25Wpd0，则调整温度0.5℃；若0.25Wpd0＜Wpdij-Wpd0≤0.5Wpd0，则调整温度1℃；若0.5Wpd0＜Wpdij-Wpd0≤0.75Wpd0，则调整温度1.5℃，若0.75Wpd0＜Wpdij-Wpd0≤Wpd0，则调整温度2℃；
需要进一步进行说明的是，在本实施例中，执行模块对温度进行改变的取值为{0℃，0.5℃，1.5℃，2℃}。
在另一方面，如图2所示，本发明实施例还公开了一种中央空调远程控制方法，方法包括以下步骤：
采集室内环境相关数据，对室内环境相关数据进行符号标记，利用符号标记后的室内环境相关数据进行系数转换得到环境温度系数；
获取中央空调设定温度，利用中央空调设定温度与环境温度系数计算得出温度判定系数，并设定温度判定系数阈值；
利用温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别，根据特征判别结果选择是否对中央空调温度进行改变；
获取空调实时耗电能，并转换为电能数据，利用电能数据得出损耗功率，利用损耗功率对中央空调进行损耗分析，若满足预设条件，则判定空调功率损耗严重，对空调进行监控检修；
若不满足预设条件，则获取损耗功率的变化速率，根据变化速率的变化情况计算得出损耗系数，若损耗系数大于损耗系数阈值，则判定空调功率损耗严重，对空调进行监控检修，若损耗系数小于等于损耗系数阈值，则判定空调正常运行。
基于同一种发明构思，本发明还提供一种计算机设备，该计算机设备包括包括：一个或多个处理器，以及存储器，用于存储一个或多个计算机程序；程序包括程序指令，处理器用于执行存储器存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其用于实现一条或一条以上指令，具体用于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现上述方法。
需要进一步进行说明的是，基于同一种发明构思，本发明还提供一种计算机存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述方法。该存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电、磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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公开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。
以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内容。

Claims (9)

1.一种中央空调远程控制系统，其特征在于，包括：
数据采集模块：用于实时采集室内环境相关数据，并且将采集得到的室内环境相关数据发送至数据处理模块，其中，所述室内环境相关数据包括：室内环境温度、室内环境总体积以及室内环境人数；
数据处理模块：对室内环境相关数据进行符号标记，将符号标记后的室内环境相关数据进行系数转换得到环境温度系数，将环境温度系数发送至数据分析模块；
数据分析模块：用于获取中央空调设定温度，利用中央空调设定温度和环境温度系数计算得出温度判定系数，设定温度判定系数阈值，将温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别，根据特征判别结果发送相应控制信号至执行模块；
电量监控模块：用于获取空调的实时耗电能，并转换为电能数据，利用电能数据得出损耗功率，利用损耗功率对中央空调进行损耗分析，若满足预设条件，则发送损耗异常信号至控制中心；
若不满足预设条件，则获取损耗功率的变化速率，根据变化速率的变化情况计算得出损耗系数，若损耗系数大于损耗系数阈值，则发送损耗异常信号至控制中心，若损耗系数小于等于损耗系数阈值，则判定空调正常运行；
执行模块：用于在接收到数据分析模块发送的控制信号后，对中央空调的使用温度进行相应改变；
控制中心：用于在接收到电量监控模块发送的损耗异常信号后，对中央空调进行监控检修。
2.根据权利要求1所述的一种中央空调远程控制系统，其特征在于，所述数据处理模块的处理过程包括以下步骤：
对室内环境相关数据进行符号标记，其中，将室内环境温度标记为Ti，将室内环境总体积标记为Vi，将室内环境人数标记为Si；其中，i为数据采集模块的采集次数标号，且i＝1、2、3、...、n，n为数据采集模块的采集次数总数；
利用公式计算得出环境温度系数Wdi，式中，S0为室内环境标准人数，T0为室内环境标准温度，α为人数相关系数，β为体积相关系数，且/>a为温度预设系数。
3.根据权利要求1所述的一种中央空调远程控制系统，其特征在于，所述温度判定系数的计算过程如下：
获取中央空调设定温度Tj，其中，j为数据分析模块的获取次数标号，且j＝1、2、3、...、m，m为数据分析模块的获取次数总数；
将中央空调设定温度Tj与接收得到的环境温度系数Wdi利用公式计算得出温度判定系数Wpdij，式中，q和k均为预设比例系数。
4.根据权利要求1所述的一种中央空调远程控制系统，其特征在于，所述将温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别的过程如下：
设定温度判定系数阈值Wpd0；
若0≤Wpdij＜Wpd0，则判定此时中央空调设定温度适宜此时的室内温度，无需进行改变；
若Wpd0≤Wpdij＜2Wpd0，则判定此时中央空调设定温度高，数据分析模块发送温度降低信号至执行模块；
若Wpdij≥2Wpd0，则判定此时中央空调设定温度低，数据分析模块发送温度身高信号至执行模块。
5.根据权利要求1所述的一种中央空调远程控制系统，其特征在于，所述利用损耗功率对中央空调进行损耗分析的过程如下：
获取空调的实时耗电能并转换为电能数据，将输入电流和输入电压进行乘积，得到空调的输入功率Srt，将输出电流和输出电压进行乘积，得到空调的输出功率Sct；
将输入功率与输出功率进行差值计算得到损耗功率Sht，建立损耗功率Sht随时间t变化的曲线图，并标记为损耗曲线图，对损耗曲线图进行求导，得到损耗变化速率曲线图；
设定损耗功率阈值Sh0，将损耗功率Sht与损耗功率阈值Sh0相比较，若满足预设条件，则判定空调损耗功率严重，则对空调进行电量输送，且生成损耗异常信号，将损耗异常信号发送至控制中心，其中，所述预设条件为：Sht≥Sh0，且损耗功率Sht大于等于损耗功率阈值Sh0的时长大于预设时间。
6.根据权利要求5所述的一种中央空调远程控制系统，其特征在于，若不满足预设条件，则通过损耗变化速率曲线获取损耗功率Sht的变化速率ht，设定变化速率阈值h0，将变化速率ht与变化速率阈值h0相比较；
若ht≥h0，则在损耗变化速率曲线图内截取ht所对应的曲线段，标记为损耗曲线段，统计损耗曲线段的数量，标记为P1，将损耗曲线段对时间进行积分，得到损耗能量P2，利用公式Ph＝P1×R1+P2×R2计算得出损耗系数Ph，其中R1和R2均为预设系数；
设定损耗系数阈值P0，将损耗系数Ph与损耗系数阈值P0相比较，若Ph＞P0，则判定空调损耗功率严重，对空调进行电量输送，且生成损耗异常信号，将损耗异常信号发送至控制中心；
若Ph≤P0，则判定空调为正常运行。
7.根据权利要求1所述的一种中央空调远程控制系统，其特征在于，所述执行模块在接收到数据分析模块发送的温度降低信号后，对中央空调设定温度进行降低，执行模块在接收到数据分析模块发送的温度升高信号后，对中央空调设定温度进行升高。
8.根据权利要求7所述的一种中央空调远程控制系统，其特征在于，所述执行模块对温度进行改变的取值为{0℃，0.5℃，1.5℃，2℃}。
9.一种中央空调远程控制方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
采集室内环境相关数据，对室内环境相关数据进行符号标记，利用符号标记后的室内环境相关数据进行系数转换得到环境温度系数；
获取中央空调设定温度，利用中央空调设定温度与环境温度系数计算得出温度判定系数，并设定温度判定系数阈值；
利用温度判定系数与温度判定系数阈值进行特征判别，根据特征判别结果选择是否对中央空调温度进行改变；
获取空调实时耗电能，并转换为电能数据，利用电能数据得出损耗功率，利用损耗功率对中央空调进行损耗分析，若满足预设条件，则判定空调功率损耗严重，对空调进行监控检修；
若不满足预设条件，则获取损耗功率的变化速率，根据变化速率的变化情况计算得出损耗系数，若损耗系数大于损耗系数阈值，则判定空调功率损耗严重，对空调进行监控检修，若损耗系数小于等于损耗系数阈值，则判定空调正常运行。
CN202310832202.1A 2023-07-07 2023-07-07 一种中央空调远程控制系统及方法 Pending CN116624976A (zh)

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