CN201773316U - 双向交互的建筑环境控制系统的人机界面 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：它包括框体，在框体上设置有一液晶显示触摸屏，与框体相连设置有一电源及通信接口，在液晶显示触摸屏上设置有输入用户各种舒适感受按钮的用户主观感受输入区、输入各种室内环境控制设备指令滑条的用户指令输入区、显示各种环境参数的环境状态显示区和显示各种控制设备运行状态的控制设备运行状态显示区。通过本实用新型，后台的控制系统可以根据用户输入的主观感受，快速为用户提供舒适的环境，而用户又可以从控制系统得到能耗状态和能耗费等反馈信息，能够唤起用户的节能意识，杜绝浪费。

Description

双向交互的建筑环境控制系统的人机界面

技术领域

本实用新型涉及一种人机界面，特别是关于一种双向交互的建筑环境控制系统的人机界面。

背景技术

人机界面是通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备。传统的室内环境控制系统的人机界面，是用户通过按键、平拨开关或机械旋钮等形式，输入房间温湿度设定值，自动进行温湿度控制，手动进行照明照度调节、遮阳百叶角度调节以及启动与停止。近年来，Marc Fountain(Energy and Buildings，Vol.21(1994)，pp.1-13)等开发出一种没有设置设定温度的按钮，只设有“加热房间”和“冷却房间”按钮的人机界面，这在一定程度上解决了冷热设定的问题。何伟雄公开了一种人体舒适性感应控制器，专利号CN200610034262.5，设有提供人体冷热感知信息的人体移动探测器，以及对人体移动探测器输出的感知信息进行计算、判断的微处理器，根据人体冷热感知信息智能控制空调器的运行。但它只是面向分体空调器的，不能对所有室内环境设备提供智能控制。白新等公开了一种实用新型专利，《联网液晶触摸屏智能中央空调室内控制器》，专利号ZL 200420118129.4，通过一个液晶触摸屏，让用户可以随时查看当前日期、时间、房间温度，并可以通过触摸屏按键，改变空调设定温度、风机风速、运行模式等。

上述的人机界面，存在一些问题：由于用户通过输入房间温度设定值来控制空调的运行，因此容易造成室内环境的过冷或过热等，而且会引起供冷或供热能源的浪费。已有的人机界面，几乎都是一种单向的人机交互，只能由用户向系统输入指令，没有太多的室内环境状态和设备运行状态的信息反馈给用户。由于现有的人机界面没有足够的输入手段，用户不能直接输入对环境的主观感受，因此不能有效的调节不满意的环境参数以达到舒适的环境。而且已有的人机界面没有提供对空调以外房间的设备运行状态的显示和对温度以外的室内环境状态的显示。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现用户与环境控制系统双向交互的建筑环境控制系统的人机界面。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，包括框体，在所述框体上设置有一液晶显示触摸屏，与所述框体相连设置有一电源及通信接口，所述液晶显示触摸屏上设置有输入用户各种感受按钮的用户主观感受输入区、输入各种室内环境控制设备指令滑条的用户指令输入区、显示各种环境参数的环境状态显示区和显示各种控制设备运行状态的控制设备运行状态显示区。

所述用户主观感受输入区的按钮包括太热按钮、太冷按钮、太闷按钮、太干按钮、太湿按钮、太困按钮、太亮按钮、太暗按钮和太吵按钮。

所述用户指令输入区的滑条包括空调开度滑条、照明灯开启数量滑条、百叶开度滑条和外窗开度滑条。

所述室内环境状态显示区包括温度显示表、湿度显示表、照度显示表、二氧化碳显示表、空调耗电量显示表和照明耗电量显示表。

所述控制设备运行状态显示区包括空调开度显示区、照明灯开启数量显示区、百叶开度显示区和外窗开度显示区。

所述液晶显示触摸屏的最上面设置有感受、命令和状态按钮；按压所述感受按钮时，显示所述主观感受输入区的内容；按压所述命令按钮时，显示用户指令输入区的内容；按压所示状态按钮时，显示环境状态显示区和控制设备运行状态显示区的内容。

所述按压所述感受按钮时，显示所述主观感受输入区的内容包括：设置在左侧的热、冷、湿、干、暗、耀眼的方形按钮；设置在右侧的闷、困、风大的圆形按钮。

所述按压所述命令按钮时，显示所述主观感受输入区的内容包括：设置在左侧的空调的开、关按钮，窗户的开、关按钮，灯光的开、关按钮；设置在右侧的百叶开度滑条。

所述按压所述状态按钮时，显示所述室内环境状态显示区和所述控制设备运行状态显示区的内容包括：设置在上层的温度显示表、湿度显示表、照度显示表和二氧化碳含量显示表，设置在下层的空调开度显示区、灯光开度显示区、百叶开度显示区和窗户开度显示区。

所述用户主观感受输入区和所述用户指令输入区的界面设置成图形化形式，所述用户主观感受输入区的内容包括冷、热、湿、干、风小、风大、暗、亮的图形按钮；所述用户指令输入区的内容包括冷、热调节按钮，干、湿调节按钮，风量大、小调节按钮，亮、暗调节按钮，百叶角度的大、小调节按钮和窗户开度的大、小调节按钮。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、通过本实用新型，用户可以直接输入自己对环境的主观感受，从而控制系统可以更直接地调节用户不满意的环境参数，迅速为用户提供想要的舒适环境，实现人与机器的友好交互。2、通过本实用新型，用户可以直接输入舒适感受，从而避免了设定值的频繁改变以及造成的室内环境的波动，使环境控制系统更加稳定。3、通过本实用新型，用户不必输入不熟悉的温湿度等设定值，从而避免了房间过冷或过热，提高了室内的舒适度。4、通过本实用新型，用户直接输入对环境的感受，从而更有效地实现满足舒适要求基础上的室内环境控制系统设备的集成控制，实现优化运行，节约运行能耗。5、本实用新型能够向用户反馈控制系统的运行状态，特别是系统的能耗状态和能耗费的信息，能够唤起用户的节能意识，杜绝浪费。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是本实用新型实施例2中主观感受输入区的显示示意图

图3是本实用新型实施例2中指令输入区的显示示意图

图4是本实用新型实施例2中状态显示区的显示示意图

图5是本实用新型用户主观感受输入区和用户指令输入区的再一实施例示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型包括框体1，在框体1上设置有液晶显示触摸屏2，与框体1相连分别设置有电源及通信接口3，在液晶显示触摸屏2上设置有用户主观感受输入区4、用户指令输入区5、室内环境状态显示区6和控制设备运行状态显示区7。

其中用户主观感受输入区4包括太热按钮401、太冷按钮402、太闷按钮403、太干按钮404、太湿按钮405、太困按钮406、太亮按钮407、太暗按钮408、太吵按钮409；用户指令输入区5包括空调开度滑条501、照明灯开启数量滑条502、百叶开度滑条503、外窗开度滑条504；室内环境状态显示区6包括温度显示表61、湿度显示表62、照度显示表63、二氧化碳浓度显示表64、空调耗电量显示表65、照明耗电量显示表66；控制设备运行状态显示区7包括空调开度显示区71、照明灯开启数量显示区72、百叶开度显示区73、外窗开度显示区74。

上述实施例中，液晶显示触摸屏2上的户主观感受输入区4、用户指令输入区5、室内环境状态显示区6和控制设备运行状态显示区7的内容设置是可以有所变化的，例如：

如图2所示，在液晶显示触摸屏2的最上面设置有感受、命令、状态按钮8、9、10。

当启动感受按钮8时，液晶显示触摸屏2上显示用户主观感受输入区4的内容，左侧显示热、冷、湿、干、暗、耀眼的方形按钮411、412、413、414、415、416。右侧显示闷、困、风大的圆形按钮417、418、419。

当启动命令按钮9时(如图3所示)，液晶显示触摸屏2上显示用户指令输入区5的内容，左侧显示空调的开、关按钮511、512，窗户的开、关按钮513、514，灯光的开、关按钮515、516，右侧显示百叶开度滑条517。

当启动状态按钮10时(如图4所示)，液晶显示触摸屏2上同时显示室内环境状态显示区6和控制设备运行状态显示区7的内容，上层显示温度显示表61、湿度显示表62、照度显示表63和二氧化碳含量显示表64，下层显示空调开度显示区71、灯光开度显示区72、百叶开度显示区73和窗户开度显示区74。

如图5所示，本实用新型的用户主观感受输入区4和用户指令输入区5的界面还可以设置成图形化形式。右侧设置用户主观感受输入区4的内容，有冷、热、湿、干、风小、风大、暗、亮的图形按钮421、422、423、424、425、426、427、428；左侧和下方设置用户指令输入区5的内容，左侧设置有冷、热调节按钮521、522，干、湿调节按钮523、524，风量大、小调节按钮525、526和亮、暗调节按钮527、528；下方设置有百叶角度的大、小调节按钮529、530；窗户开度的大、小调节按钮531、532。

本实用新型运行时，如图1所示，用户可以通过用户主观感受输入区4输入舒适感受，或者通过用户指令输入区5设置控制系统设备的开启度，后台的控制系统根据用户的输入，来调节室内环境控制设备的运行，使得室内环境达到令用户舒适满意的状态。后台控制系统的操作包括以下四个层次的内容：

1)根据用户的输入，直接改变相应设备的运行状态。

例如，当用户通过液晶显示触摸屏2中的用户主观感受输入区4按下空调风机太吵按钮409时，后台的控制系统直接通过降低风机转速来降低风量；当用户按下太亮按钮407或太暗按钮408时，后台的控制系统会调整百叶的角度及人工照明灯具的开启数量；当用户按下太热按钮401或太冷按钮402时，后台的控制系统会调整空调风机的转速或档位；当用户输入太湿按钮405或太干按钮406时，后台的控制系统会调整除湿表冷器水阀或加湿器的开度或通断；当用户按下太闷按钮403时，后台的控制系统会调整外窗的开度或新风阀的开度。

2)根据用户输入，改变室内环境设定值，并在显示区上显示环境参数的实测值。

例如，当用户按下太热按钮401或太冷按钮402时，后台的控制系统将根据用户感受调整设定值，控制器根据设定值调整空调风机的转速或档位以及空调水阀的开度或通断，来改变室内的温、湿度，并在温度显示表61、湿度显示表62和空调开度显示区71上显示出当前数值；当用户按下太亮按钮407或太暗按钮408时，后台的控制系统将根据用户感受调整设定值，控制器根据设定值调整遮阳百叶角度或人工照明灯具的开启数量和调光度，来改变房间亮度，并在照度显示表63、照明灯开启数量显示区72、百叶开度显示区73上显示当前数值；当用户按下太闷按钮403时，后台的控制系统将根据用户感受调整二氧化碳浓度设定值，控制器根据设定值调整外窗开启角度或者新风阀开度，改变室内二氧化碳含量来改变室内空气品质，并在二氧化碳浓度显示表64和外窗开度显示区74上显示当前数值。此外，后台控制系统根据采集的室内环境状态值、后台系统的运行状态，计算维持当前室内环境所消耗的能源及能源费用等，并将这些信息显示到前台的空调耗电量显示表65和照明耗电量显示表66上。

3)根据用户输入，识别出一种舒适模型，用这种模型预测出用户舒适的环境参数，然后根据这些环境参数，调节室内温度、湿度、声音、照度、空气品质等的设备的运行，使得室内环境达到令用户舒适满意的状态。

4)根据用户输入，通过后台控制系统中的软件建立考虑用户生理、心理、社会等因素的舒适模型，用这种模型预测出用户会舒适的环境参数，然后根据这些环境参数，调节室内温度、湿度、声音、照度、空气品质等的设备的运行，使得室内环境达到令用户舒适满意的状态。

用户还可以对各种室内环境控制设备输入指令，直接改变室内环境控制设备的运行，使得室内环境达到令用户舒适满意的状态，例如，当用户在空调开启度滑条501输入设定值时，控制设备将根据设定值直接调整空调风机的转速或档位以及空调水阀的开度或通断，来改变室内的温、湿度；当用户在照明灯开启数量滑条502输入设定值时，控制设备将根据设定值直接调整人工照明灯具的开启数量和调光度，来改变房间亮度；当用户在百叶开度滑条503输入设定值，控制设备将根据设定值直接调整百叶角度，改变自然光进光量及室外景观的可视度；当用户在外窗开度滑条504输入设定值，控制设备将根据设定值直接调整外窗开启角度或者新风阀开度，改变室内二氧化碳含量来改变室内空气品质。

本实用新型工作前，需要在人机界面设备(可以是一个带通讯功能的触摸显示终端、计算机、或者可安装第三方程序的手机)上安装人机界面菜单，然后将人机界面设备通过有线或无线通讯接口与楼宇自控系统相连。运行时，用户将主观感受或设备运行指令等信号发给楼宇自控系统的控制器，楼宇自控系统的控制器控制相应设备运行，并将楼宇自控系统获取的室内环境状态值反馈给用户。

本实用新型仅以上述实施例进行说明，界面菜单的布局、图形的形状、显示的内容都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：它包括框体，在所述框体上设置有一液晶显示触摸屏，与所述框体相连设置有一电源及通信接口，所述液晶显示触摸屏上设置有输入用户各种感受按钮的用户主观感受输入区、输入各种室内环境控制设备指令滑条的用户指令输入区、显示各种环境参数的环境状态显示区和显示各种控制设备运行状态的控制设备运行状态显示区。

2.如权利要求1所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述用户主观感受输入区的按钮包括太热按钮、太冷按钮、太闷按钮、太干按钮、太湿按钮、太困按钮、太亮按钮、太暗按钮和太吵按钮。

3.如权利要求1所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述用户指令输入区的滑条包括空调开度滑条、照明灯开启数量滑条、百叶开度滑条和外窗开度滑条。

4.如权利要求2所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述室内环境状态显示区包括温度显示表、湿度显示表、照度显示表、二氧化碳显示表、空调耗电量显示表和照明耗电量显示表。

5.如权利要求1或2或3或4所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述控制设备运行状态显示区包括空调开度显示区、照明灯开启数量显示区、百叶开度显示区和外窗开度显示区。

6.如权利要求1所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述液晶显示触摸屏的最上面设置有感受、命令和状态按钮；按压所述感受按钮时，显示所述主观感受输入区的内容；按压所述命令按钮时，显示用户指令输入区的内容；按压所示状态按钮时，显示环境状态显示区和控制设备运行状态显示区的内容。

7.如权利要求6所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述按压所述感受按钮时，显示所述主观感受输入区的内容包括：设置在左侧的热、冷、湿、干、暗、耀眼的方形按钮；设置在右侧的闷、困、风大的圆形按钮。

8.如权利要求6所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述按压所述命令按钮时，显示所述主观感受输入区的内容包括：设置在左侧的空调的开、关按钮，窗户的开、关按钮，灯光的开、关按钮；设置在右侧的百叶开度滑条。

9.如权利要求7所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述按压所述状态按钮时，显示所述室内环境状态显示区和所述控制设备运行状态显示区的内容包括：设置在上层的温度显示表、湿度显示表、照度显示表和二氧化碳含量显示表，设置在下层的空调开度显示区、灯光开度显示区、百叶开度显示区和窗户开度显示区。

10.如权利要求1所述的双向交互的建筑环境控制系统的人机界面，其特征在于：所述用户主观感受输入区和所述用户指令输入区的界面设置成图形化形式，所述用户主观感受输入区的内容包括冷、热、湿、干、风小、风大、暗、亮的图形按钮；所述用户指令输入区的内容包括冷、热调节按钮，干、湿调节按钮，风量大、小调节按钮，亮、暗调节按钮，百叶角度的大、小调节按钮和窗户开度的大、小调节按钮。

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