CN117739471A - 基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法 - Google Patents
基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，属于暖通空调系统技术领域。基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，包括以下步骤；S1、安装与互联；S2、智能调控；S3、实时监测；S4、个性化舒适度控制；S5、可视化界面；S6、自适应调控；通过暖通空调系统可以根据从温度传感器、湿度传感器和光照传感器上采集的数据，进行温度调节、湿度调节和光照调节的操作，若采集的湿度数据高于正常范围值时，暖通空调系统会启动加湿器，为房间进行加湿操作，当房间的湿度达到正常范围值后，关闭加湿器，这样可以对室内的湿度进行调控，从而保持室内的湿度，不会让室内用户产生口干舌燥以及皮肤干裂的情况出现，进而提高用户的体验感。
Description
技术领域
本发明涉及暖通空调系统技术领域，更具体地说，涉及基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法。
背景技术
暖通是建筑的一个组成部分。在学科分类中的全称为供热供燃气通风及空调工程，包括：采暖、通风、空气调节这三个方面，从功能上说也是未来家庭必不可缺的一部分，采暖——又称供暖，按需要给建筑物供给负荷，保证室内温度按人们要求持续高于外界环境，空气调节：简称空调，用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度进行调节，并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统，且目前暖通空调系统只能对室内的温度进行调节，而无法调节室内的湿度，这样就会造成用户在温室下会出现口干舌燥的状况，同时还会造成用户的皮肤干裂的情况出现，进而造成用户的体验感下降。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，所述基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法包括以下步骤；
S1、安装与互联：首先将空调安装在墙体，然后在手机中安装空调控制APP，并打开空调控制APP，再与暖通空调系统互联，同时智能手环会与手机互联，此时暖通空调系统通过手机对智能手环进行数据采集操作；
S2、智能调控：当暖通空调系统和空调控制APP互联后，暖通空调系统会根据室内的温度、湿度和光照强度，进行智能调控，这样暖通空调系统可以根据从温度传感器、湿度传感器和光照传感器上采集的数据，进行温度调节、湿度调节和光照调节的操作；
S3、实时监测：且智能手环会实时监测用户的心率数据，当暖通空调系统根据温度进行调节时，会收集智能手环中检测用户心率的数据，通过智能手环实时监测用户的心率数据，从而让暖通空调系统根据用户的心率数据进行智能调控；
S4、个性化舒适度控制：若用户的心率数据不在正常范围值内，则会让暖通系统调节空调的输出温度；
S5、可视化界面：手机会收集暖通空调系统的调节数据和电量数据，同时也会收集智能手环对用户的监测数据，且收集的数据会以图表的形式显示在可视化界面；
S6、自适应调控：且可视化界面显示的数据，会储存到暖通空调系统中的储存库，然后根据储存到数据库的数据，建立环境数据模型，再根据环境数据模型建立的数据进行自适应调控；
环境数据模型：
对于环境数据中包含时间维度的情况，可以使用时间序列模型，如ARIMA(自回归积分滑动平均)：
Yt＝c+ф1Yt-1+ф2Yt-2+...+фpYt-p+€t
其中，Yt是时间t的观测值，ф1，ф2，··，φp是自回归系数，c是常数，€t是白噪声。
优选地，所述S1还包括以下步骤：
S1-1、系统与手机互联：首先将不同功能的传感器安装在空调上，且不同功能的传感器包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器，然后搭建暖通空调系统，并让暖通空调系统实时采集传感器的数据，再让暖通空调系统与手机中空调控制APP互联；
S1-2、智能手环与手机互联：当暖通空调系统与手机中空调控制APP互联后，手机会与智能手环进行数据互联操作；
S1-3、数据采集：暖通空调系统会通过手机对智能手环进行实时数据采集操作。
优选地，所述S2还包括以下步骤：
S2-1、调控模式：当空调运行过程中，暖通空调系统通过实时采集传感器的湿度、光照和温度数据，若采集的湿度数据高于正常范围值时，暖通空调系统会启动加湿器，为房间进行加湿操作，当房间的湿度达到正常范围值后，关闭加湿器，若采集的光照数据处于正常范围值时，则暖通空调系统会控制空调显示屏上显示温度数据，当光照强度低于正常范围值时，则会隐藏空调显示屏上的温度数据；
S2-2、温度调节：当采集的温度数据高于设定的温度值时，暖通空调系统会启动休眠模式，并降低暖气的输出量，当采集的温度数据低于设定的温度值时，暖通空调系统会起到运动模式，加大对电热管的供电量，并让空调增加暖气的输出量。
优选地，所述S3还包括以下步骤：
S3-1、数据筛选：且智能手环会实时监测用户的数据，且监测数据包括计步功能、心率监测、体温检测、能量消耗、睡眠监测、同步方式和网络功能数据，并将监测的数据输送到手机中，然后暖通空调系统会对智能手环采集的数据进行筛选，并从监测数据筛选出心率、体表温度和睡眠数据；
S3-2、接收数据：当暖通空调系统筛选过数据后，将筛选后的数据输送到暖通空调系统中。
优选地，所述S4还包括以下步骤：
S4-1、数据对比：且暖通空调系统进行温度调控前，根据采集智能手环的监测数据进行对比，检测用户的心率值是否有波动；
S4-2、自适应调节：若采集的心率数据超出正常范围模式，暖通空调系统会启动休眠模式，降低电热管的供电量，从而降低暖风的输出强度，让用户的体表温度缓缓降低。
优选地，所述S5还包括以下步骤：
S5-1、界面模式：且可视化界面中分为三种模式，分别为青少年模式、中年模式和老年模式，当用户手机登录成功后，系统根据用户的身份信息，切换界面模式；
S5-2、反馈和迭代：且大数据会定期从三种人群中分别采集授权用户使用界面的反馈信息，了解用户体验感，然后收集用户体验后的反馈，再根据用户的反馈进行界面调整和改进。
优选地，所述S5还包括以下步骤：
S5-3、形成柱状图：且可视化界面会收集智能手环监测的数据、暖通空调系统收集的数据和调节数据，并且收集的数据会在每天设定的时间形成柱状图；
S5-4、采集图表数据：当收集的数据形成柱状图时，会备份一份图表数据，然后暖通空调系统会采集备份的图表数据。
优选地，所述S6还包括以下步骤：
S6-1、环境数据模型：暖通空调系统会根据采集的图表数据，创建环境数据模型，随着采集图表数据越来越多，让模型越发完整，然后利用环境数据模型根据温度调控、湿度调控、光照调控、心率数据和睡眠数据，得出用户舒适度的最佳温度和湿度调控；
S6-2、自适应调节：暖通空调系统会根据得出用户舒适度的最佳温度和湿度，对室内的温度和湿度进行自适应调节，让用户处于舒适度最高的范围内。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明中，通过暖通空调系统可以根据从温度传感器、湿度传感器和光照传感器上采集的数据，进行温度调节、湿度调节和光照调节的操作，若采集的湿度数据高于正常范围值时，暖通空调系统会启动加湿器，为房间进行加湿操作，当房间的湿度达到正常范围值后，关闭加湿器，这样可以对室内的湿度进行调控，从而保持室内的湿度，不会让室内用户产生口干舌燥以及皮肤干裂的情况出现，进而提高用户的体验感。
(2)本发明中，通过从监测数据筛选出心率、体表温度和睡眠数据，然后将筛选后的数据输送到暖通空调系统中，且暖通空调系统进行温度调控前，根据采集智能手环的监测数据进行对比，检测用户的心率值是否有波动，若采集的心率数据超出正常范围模式，暖通空调系统会启动休眠模式，降低电热管的供电量，从而降低暖风的输出强度，让用户的体表温度缓缓降低，这样可以根据室内温度，用户体表温度以及心率值进行调节，提高用户的体验感以及舒适感，并且提高了系统的智能调节功能。
(3)本发明中，通过暖通空调系统根据采集的图表数据，创建环境数据模型，随着采集图表数据越来越多，让模型越发完整，然后利用环境数据模型根据温度调控、湿度调控、光照调控、心率数据和睡眠数据，得出用户舒适度的最佳温度和湿度调控，这样可以让系统自主调控室内的温度与湿度，并让室内的温度与湿度保持在用户舒适度最高的范围内，从而增加了用户的舒适度，同时也提高了系统的智能化。
附图说明
图1为本发明的整体流程示意图。
具体实施方式
实施例：请参阅图1，基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法包括以下步骤；
S1、安装与互联：首先将空调安装在墙体，然后在手机中安装空调控制APP，并打开空调控制APP，再与暖通空调系统互联，同时智能手环会与手机互联，此时暖通空调系统通过手机对智能手环进行数据采集操作，这样收集起到了中转站作用，可以让智能手环和暖通空调系统将信息输送到手机中，然后让暖通空调系统从手机中采集所需信息，这样可以起到暖通空调系统采集数据的多样性的作用，从而让暖通空调系统根据采集数据的多样性进行智能调控；
S2、智能调控：当暖通空调系统和空调控制APP互联后，暖通空调系统会根据室内的温度、湿度和光照强度，进行智能调控，这样暖通空调系统可以根据从温度传感器、湿度传感器和光照传感器上采集的数据，进行温度调节、湿度调节和光照调节的操作；
S3、实时监测：且智能手环会实时监测用户的心率数据，当暖通空调系统根据温度进行调节时，会收集智能手环中检测用户心率的数据，通过智能手环实时监测用户的心率数据，从而让暖通空调系统根据用户的心率数据进行智能调控，从而让暖通空调系统控制空调发出的暖气能提高用户的舒适度；
S4、个性化舒适度控制：若用户的心率数据不在正常范围值内，则会让暖通系统调节空调的输出温度；
S5、可视化界面：手机会收集暖通空调系统的调节数据和电量数据，同时也会收集智能手环对用户的监测数据，且收集的数据会以图表的形式显示在可视化界面；
S6、自适应调控：且可视化界面显示的数据，会储存到暖通空调系统中的储存库，然后根据储存到数据库的数据，建立环境数据模型，再根据环境数据模型建立的数据进行自适应调控；
环境数据模型：
对于环境数据中包含时间维度的情况，可以使用时间序列模型，如ARIMA(自回归积分滑动平均)：
Yt＝c+ф1Yt-1+ф2Yt-2+...+фpYt-p+€t
其中，Yt是时间t的观测值，ф1，ф2，··，φp是自回归系数，c是常数，€t是白噪声。
具体的，通过暖通空调系统可以根据从温度传感器、湿度传感器和光照传感器上采集的数据，进行温度调节、湿度调节和光照调节的操作，若采集的湿度数据高于正常范围值时，暖通空调系统会启动加湿器，为房间进行加湿操作，当房间的湿度达到正常范围值后，关闭加湿器，这样可以对室内的湿度进行调控，从而保持室内的湿度，不会让室内用户产生口干舌燥以及皮肤干裂的情况出现，进而提高用户的体验感。
S1还包括以下步骤：
S1-1、系统与手机互联：首先将不同功能的传感器安装在空调上，且不同功能的传感器包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器，然后搭建暖通空调系统，并让暖通空调系统实时采集传感器的数据，再让暖通空调系统与手机中空调控制APP互联；
S1-2、智能手环与手机互联：当暖通空调系统与手机中空调控制APP互联后，手机会与智能手环进行数据互联操作；
S1-3、数据采集：暖通空调系统会通过手机对智能手环进行实时数据采集操作。
S2还包括以下步骤：
S2-1、调控模式：当空调运行过程中，暖通空调系统通过实时采集传感器的湿度、光照和温度数据，若采集的湿度数据高于正常范围值时，暖通空调系统会启动加湿器，为房间进行加湿操作，当房间的湿度达到正常范围值后，关闭加湿器，若采集的光照数据处于正常范围值时，则暖通空调系统会控制空调显示屏上显示温度数据，当光照强度低于正常范围值时，则会隐藏空调显示屏上的温度数据；
S2-2、温度调节：当采集的温度数据高于设定的温度值时，暖通空调系统会启动休眠模式，并降低暖气的输出量，当采集的温度数据低于设定的温度值时，暖通空调系统会起到运动模式，加大对电热管的供电量，并让空调增加暖气的输出量。
S3还包括以下步骤：
S3-1、数据筛选：且智能手环会实时监测用户的数据，且监测数据包括计步功能、心率监测、体温检测、能量消耗、睡眠监测、同步方式和网络功能数据，并将监测的数据输送到手机中，然后暖通空调系统会对智能手环采集的数据进行筛选，并从监测数据筛选出心率、体表温度和睡眠数据；
S3-2、接收数据：当暖通空调系统筛选过数据后，将筛选后的数据输送到暖通空调系统中。
S4还包括以下步骤：
S4-1、数据对比：且暖通空调系统进行温度调控前，根据采集智能手环的监测数据进行对比，检测用户的心率值是否有波动；
S4-2、自适应调节：若采集的心率数据超出正常范围模式，暖通空调系统会启动休眠模式，降低电热管的供电量，从而降低暖风的输出强度，让用户的体表温度缓缓降低，且心率数据会随着用户的体表温度上升而上升。
具体的，通过暖通空调系统会对智能手环采集的数据进行筛选，并从监测数据筛选出心率、体表温度和睡眠数据，然后将筛选后的数据输送到暖通空调系统中，且暖通空调系统进行温度调控前，根据采集智能手环的监测数据进行对比，检测用户的心率值是否有波动，若采集的心率数据超出正常范围模式，暖通空调系统会启动休眠模式，降低电热管的供电量，从而降低暖风的输出强度，让用户的体表温度缓缓降低，这样可以根据室内温度，用户体表温度以及心率值进行调节，提高用户的体验感以及舒适感，并且提高了系统的智能调节功能。
S5还包括以下步骤：
S5-1、界面模式：且可视化界面中分为三种模式，分别为青少年模式、中年模式和老年模式，当用户手机登录成功后，系统根据用户的身份信息，切换界面模式；
S5-2、反馈和迭代：且大数据会定期从三种人群中分别采集授权用户使用界面的反馈信息，了解用户体验感，然后收集用户体验后的反馈，再根据用户的反馈进行界面调整和改进。
S5还包括以下步骤：
S5-3、形成柱状图：且可视化界面会收集智能手环监测的数据、暖通空调系统收集的数据和调节数据，并且收集的数据会在每天设定的时间形成柱状图；
S5-4、采集图表数据：当收集的数据形成柱状图时，会备份一份图表数据，然后暖通空调系统会采集备份的图表数据。
S6还包括以下步骤：
S6-1、环境数据模型：暖通空调系统会根据采集的图表数据，创建环境数据模型，随着采集图表数据越来越多，让模型越发完整，然后利用环境数据模型根据温度调控、湿度调控、光照调控、心率数据和睡眠数据，得出用户舒适度的最佳温度和湿度调控；
S6-2、自适应调节：暖通空调系统会根据得出用户舒适度的最佳温度和湿度，对室内的温度和湿度进行自适应调节，让用户处于舒适度最高的范围内。
具体的，通过暖通空调系统根据采集的图表数据，创建环境数据模型，随着采集图表数据越来越多，让模型越发完整，然后利用环境数据模型根据温度调控、湿度调控、光照调控、心率数据和睡眠数据，得出用户舒适度的最佳温度和湿度调控，这样可以让系统自主调控室内的温度与湿度，并让室内的温度与湿度保持在用户舒适度最高的范围内，从而增加了用户的舒适度，同时也提高了系统的智能化。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (8)
1.基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于：所述基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法包括以下步骤；
S1、安装与互联：首先将空调安装在墙体，然后在手机中安装空调控制APP，并打开空调控制APP，再与暖通空调系统互联，同时智能手环会与手机互联，此时暖通空调系统通过手机对智能手环进行数据采集操作；
S2、智能调控：当暖通空调系统和空调控制APP互联后，暖通空调系统会根据室内的温度、湿度和光照强度，进行智能调控；
S3、实时监测：且智能手环会实时监测用户的心率数据，当暖通空调系统根据温度进行调节时，会收集智能手环中检测用户心率的数据；
S4、个性化舒适度控制：若用户的心率数据不在正常范围值内，则会让暖通系统调节空调的输出温度；
S5、可视化界面：手机会收集暖通空调系统的调节数据和电量数据，同时也会收集智能手环对用户的监测数据，且收集的数据会以图表的形式显示在可视化界面；
S6、自适应调控：且可视化界面显示的数据，会储存到暖通空调系统中的储存库，然后根据储存到数据库的数据，建立环境数据模型，再根据环境数据模型建立的数据进行自适应调控。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于，所述S1还包括以下步骤：
S1-1、系统与手机互联：首先将不同功能的传感器安装在空调上，然后搭建暖通空调系统，并让暖通空调系统实时采集传感器的数据，再让暖通空调系统与手机中空调控制APP互联；
S1-2、智能手环与手机互联：当暖通空调系统与手机中空调控制APP互联后，手机会与智能手环进行数据互联操作；
S1-3、数据采集：暖通空调系统会通过手机对智能手环进行实时数据采集操作。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于，所述S2还包括以下步骤：
S2-1、调控模式：当空调运行过程中，暖通空调系统通过实时采集传感器的湿度、光照和温度数据，若采集的湿度数据高于正常范围值时，暖通空调系统会启动加湿器，为房间进行加湿操作，当房间的湿度达到正常范围值后，关闭加湿器，若采集的光照数据处于正常范围值时，则暖通空调系统会控制空调显示屏上显示温度数据，当光照强度低于正常范围值时，则会隐藏空调显示屏上的温度数据；
S2-2、温度调节：当采集的温度数据高于设定的温度值时，暖通空调系统会启动休眠模式，并降低暖气的输出量，当采集的温度数据低于设定的温度值时，暖通空调系统会起到运动模式，加大对电热管的供电量，并让空调增加暖气的输出量。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于，所述S3还包括以下步骤：
S3-1、数据筛选：且智能手环会实时监测用户的数据，并将监测的数据输送到手机中，然后暖通空调系统会对智能手环采集的数据进行筛选，并从监测数据筛选出心率、体表温度和睡眠数据；
S3-2、接收数据：当暖通空调系统筛选过数据后，将筛选后的数据输送到暖通空调系统中。
5.根据权利要求4所述的基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于，所述S4还包括以下步骤：
S4-1、数据对比：且暖通空调系统进行温度调控前，根据采集智能手环的监测数据进行对比，检测用户的心率值是否有波动；
S4-2、数据对比：若采集的心率数据超出正常范围模式，暖通空调系统会启动休眠模式，降低电热管的供电量，从而降低暖风的输出强度，让用户的体表温度缓缓降低。
6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于，所述S5还包括以下步骤：
S5-1、界面模式：且可视化界面中分为三种模式，分别为青少年模式、中年模式和老年模式，当用户手机登录成功后，系统根据用户的身份信息，切换界面模式；
S5-2、反馈和迭代：且大数据会定期从三种人群中分别采集授权用户使用界面的反馈信息，了解用户体验感，然后收集用户体验后的反馈，再根据用户的反馈进行界面调整和改进。
7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于，所述S5还包括以下步骤：
S5-3、形成柱状图：且可视化界面会收集智能手环监测的数据、暖通空调系统收集的数据和调节数据，并且收集的数据会在每天设定的时间形成柱状图；
S5-4、采集图表数据：当收集的数据形成柱状图时，会备份一份图表数据，然后暖通空调系统会采集备份的图表数据。
8.根据权利要求1所述的基于物联网技术的暖通空调系统高效节能方法，其特征在于，所述S6还包括以下步骤：
S6-1、环境数据模型：暖通空调系统会根据采集的图表数据，创建环境数据模型，随着采集图表数据越来越多，让模型越发完整，然后利用环境数据模型根据温度调控、湿度调控、光照调控、心率数据和睡眠数据，得出用户舒适度的最佳温度和湿度调控；
S6-2、自适应调节：暖通空调系统会根据得出用户舒适度的最佳温度和湿度，对室内的温度和湿度进行自适应调节，让用户处于舒适度最高的范围内。
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