CN204187778U - 基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，包括新风系统控制器，所述新风系统控制器连接有人体生物识别设备，并且所述新风系统控制器与新风机组、室内装置和室外装置相连接，所述新风机组设有新风水系统电动阀和新风机组变频器，并且所述新风机组连接有若干相互并联的新风电动阀。本实用新型的有益效果：智能化程度高，提高人体舒适度，智能化程度高，提高新风区人体热舒适度；按需供新风，显著节约新风处理能耗：可通过人体生物识别设备获得工作人员上班进入工作区或下班离开工作区的信息，实现房间人来新风开，人走新风关，且可以根据个性化需求按需供新风。

Description

基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统。

背景技术

人体生物特征识别技术是近年来发展起来的一门高新技术，它利用每个人自身具有的生物特征来鉴别每个人的真实身份；与传统的以物(密码、钥匙、磁卡、IC卡等)认人的个人识别技术相比，这种技术具有更好的安全性和准确性，能克服传统方法中的丢失、盗用、复制、替代等缺点；为确保生物识别的准确性和可靠性，要求这些生物特征具有人各有异、随身携带的特点，并且要求在提取这些生物特征时对被识别对象不会造成伤害。

目前现代科技发现同时兼具这几个特点的人体生物特征有:指纹、虹膜和人脸等；这些部位的特征因人而异，便于进行身份识别，人体生物特征识别目前已广泛应用在各大企事业单位的考勤系统，各大写字楼的车库与主楼相通的人员入口、楼层门禁系统中。

工作地点、尤其是写字楼中的新风系统，具有间歇运行的特点，即在白天工作时开启，在夜晚休息时关闭；目前，写字楼的新风系统的控制系统一般为人工定时进行新风送风设备开关，早上上班时，需要管理人员手动开启新风系统，晚上下班时，需要管理人员手动关闭，新风机送风量无法根据实际办公人数办公人员的个性化需要进行控制，也无法在人员离开时或室外空气参数十一时及时关闭新风机组，节约能源。

自然通风技术：自然通风（natural ventilation）依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换,一般通过在房间设置可开启的外窗实现；自然通风可以保证建筑室内获得新鲜空气，带走多余的热量，又不需要消耗动力，节省能源，节省设备投资和运行费用，因而是一种经济有效的通风方法；但自然通风与室外气象条件密切相关，难以人为控制，利用风压做驱动力的称风压通风，利用热压做驱动力的称热压通风，室外自然风吹向建筑物时，在建筑物的迎风面形成正压区，背风面形成负压区，利用两者之间的压差进行室内通风，就是风压通风；而热压通风则是因为室内外温度差引起空气的密度差而产生的空气流动，当室内空气温度高于室外时，使室外空气由建筑物的下部进入室内，而从建筑物的上部排到室外；而当室外温度高于室内时，则气流流向相反；多数情况下风压和热压是同时起作用的，这时主流空气的流向根据两种驱动力的作用方向和强弱对比来确定。

关于VOC，VOC是挥发性有机化合物的简称，英语全称是VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS；它是非工业环境中最常见的空气污染物之一，室内空气中VOC 主要来源于建筑和装饰材料，例如：油漆、涂料、填料、密封剂、粘合剂、地面覆盖物、墙面覆盖物和家具等；据最新报道，在建筑和装饰材料中已鉴定出307种VOC，其中常见的VOC单体，有苯乙烯、丙二醇、TXIB、甘烷、酚、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛等；VOC是而引起室内环境污染的源头，长期工作在写字楼的人们，常会出现一些不适症状，主要表现为：眼、鼻、咽喉干燥，全身无力、不适，容易疲劳，经常发生精神性头疼，皮肤干燥、瘙痒、刺痛、红斑等等，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果，由于这些症状大多与建筑物或写字楼有关，世界卫生组织将此种现象称为“Sick Building Syndrome”，即病态楼宇综合症，VOC的存在是导致病态楼宇综合症的非常重要的原因。

根据上述情况，现在急需一种智能化程度高，可实现新风按需处理和供给，并可合理利用自然通风，显著节约新风处理能耗的新风供给系统，以方便人们的生活与工作。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，为一种可对进入新风区的人员进行识别，智能化程度高，可实现新风按需处理和供给，并可合理利用自然通风，显著节约新风处理能耗的新风供给系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，包括新风系统控制器，所述新风系统控制器连接有人体生物识别设备，并且所述新风系统控制器与新风机组、室内装置和室外装置相连接，所述新风机组设有新风水系统电动阀和新风机组变频器，并且所述新风机组连接有若干相互并联的新风电动阀。

进一步的，所述室内装置包括室内CO₂浓度传感器、室内VOC传感器、室内温度传感器以及室内相对湿度传感器。

进一步的，所述室内装置还包括与新风机组相匹配的室内新风控制器。

进一步的，所述室内装置还包括电动窗执行器，所述电动窗执行器与新风系统控制器电连接。

进一步的，所述室外装置包括太阳辐射传感器、室外温度传感器以及室外相对湿度传感器。

进一步的，所述室外装置还包括室外PM2.5检测仪。

本实用新型的有益效果为：

1、通过设置的人体生物识别设备，可对进入新风区的人员进行识别，实现新风送风按需供给；

2、智能化程度高，提高人体舒适度：通过设有室外太阳辐射强度传感器、室内外温湿度传感器、PM2.5检测仪以及室内VOC传感器，并设有新风系统控制器采集传感器和人体生物识别设备的参数，可根据预存的新风区域人员对新风量的个性化需求、室内外各传感器的参数和预设的控制程序对新风机组和各种执行器进行科学地控制，智能化程度高，提高新风区人体热舒适度；

3、按需供新风，显著节约新风处理能耗：可通过人体生物识别设备获得工作人员上班进入工作区或下班离开工作区的信息，实现房间人来新风开，人走新风关，且可以根据个性化需求按需供新风；

4、合理利用自然通风：在室外温度、相对湿度、室外空气PM2.5和室内温度、相对湿度等各种参数适宜时，新风系统控制器关闭新风机组以及房间的新风电动阀，控制电动窗执行器打开电动窗自然进新风，科学合理利用自然通风，在保证的舒适度的情况下降低新风机组处理、输送新风的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例的一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统的结构示意图。

图中：

1、室内CO₂浓度传感器；2、室内VOC传感器；3、室内温度传感器；4、室内相对湿度传感器；5、室内新风控制器；6、太阳辐射传感器；7、室外温度传感器；8、室外相对湿度传感器；9、室外PM2.5检测仪10、新风系统控制器；11、人体生物识别设备；12、新风电动阀；13、新风水系统电动阀；14、新风机组变频器；15、新风机组；16、电动窗执行器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统。

如图1所示，根据本实用新型实施例的一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，包括新风系统控制器10，所述新风系统控制器10连接有人体生物识别设备11，并且所述新风系统控制器10与新风机组15、室内装置和室外装置相连接，所述新风机组15设有新风水系统电动阀13和新风机组变频器14，并且所述新风机组15连接有若干相互并联的新风电动阀。

所述室内装置包括室内CO₂浓度传感器1、室内VOC传感器2、室内温度传感器3以及室内相对湿度传感器4，所述室内CO₂浓度传感器1用于检测室内的CO₂浓度，所述室内VOC传感器2检测室内的VOC浓度，所述室内温度传感器3以及室内相对湿度传感器4分别检测室内的温湿度参数；所述室内装置还包括与新风机组15相匹配的室内新风控制器5；所述室内装置还包括电动窗执行器16，所述电动窗执行器与新风系统控制器10电连接。

所述室外装置包括太阳辐射传感器6、室外温度传感器7以及室外相对湿度传感器8，所述太阳辐射传感器6检测太阳的辐射强度，所述室外温度传感器7和室外相对湿度传感器8分别检测室外的温湿度参数；所述室外装置还包括室外PM2.5检测仪9，所述室外PM2.5检测仪9检测室外空气PM2.5值。

具体使用时，本系统可应用于各种设有集中空调系统的工作场所或家庭，在供冷（或供暖季）启用，对空调末端送风设备进行科学控制。

首先，将本系统的各个装置安装在预计的安装位置处，其中，所述人体生物识别设备11设于新风送风区域的入口位置，使得所述人体生物识别设备11对进入新风送风区域的人员进行识别，通过获取人员的指纹、虹膜或面部信息等生物信息，对进入空调区域的人员的身份进行确认，所述人体生物识别设备11可通过数据总线与新风系统控制器10进行通讯，并将进入人员的身份信息上传至新风系统控制器10中；空调区域的工作人员的生物信息预先存储在人体生物识别设备11内，工作房间信息以及空调区域人员对室内温湿度的个性化需求在系统运行前，预先存储在新风系统控制器10内。

当人体生物识别设备11识别到相应房间工作的人员进入新风区域时，所述新风系统控制器10可根据相应人员的需要开启相应房间的新风电动阀12至适当的开度进行送新风，没有人员到来的房间对应的新风电动阀12保持关闭，从而实现新风送风的按需供给。

除了根据人体生物识别设备11提供的人员信息进行新风系统房间的新风电动阀12的开关控制和送风量控制外，所述新风系统控制器10还可根据室内CO₂浓度传感器1、室内VOC传感器2、室内温度传感器3以及室内相对湿度传感器4、室外温度传感器7、室外相对湿度传感器8、PM2.5检测仪9、室内CO2浓度传感器1、室内VOC传感器2以及太阳辐射传感器6的信号对新风电动阀12、新风水系统电动阀13、新风机组变频器14以及电动窗执行器16等进行科学控制。

当确认工作人员进入新风区时，所述新风系统控制器10可根据预先存在新风系统控制器10内的人员对室内新风量的个性化需求开启该人员所工作房间的新风电动阀12至适当开度，实现人来新风开，并可按照测量得到的太阳辐射强度、室外温度、室外相对湿度、室内温度、室内相对湿度、室内VOC浓度、室外空气PM2.5值的各种参数，根据预设的控制程序，对新风机组15上的新风水系统电动阀13和新风机组变频器14进行带室外气候补偿的科学控制，调节新风送风参数，同时调节新风电动阀12的送风量，保证新风系统科学、合理、节能运行；在室外温度、相对湿度、室外空气PM2.5和室内温度、相对湿度等各种参数适宜时，所述新风系统控制器10关闭新风机组15以及房间的新风电动阀12，控制电动窗执行器16打开电动窗自然进新风。

所述新风系统控制器10对新风电动阀12和电动窗执行器16的具体控制策略如下：

1、当人体生物识别设备11识别到工作人员进入新风区时，所述新风系统控制器10可根据预先存在新风系统控制器10内的人员对室内新风量的个性化需求，开启该人员所工作房间的新风电动阀12至适当开度；

2、当房间内的室内CO2浓度传感器1和室内VOC传感器2检测室内的各个参数值超过预计的标准值时，会将信息传递给新风系统控制器10进行报警，所述10新风系统控制器将相应房间的新风电动阀12开至最大开度；

3、在供冷工况，早间室外温度上升前、晚间加班时或过渡季时，当室外温度传感器7测量的室外温度<=(室内温度+2)时，并且所述室外相对湿度传感器8测量的室外相对湿度<=(室内温度+5%)，所述室外PM2.5检测仪9检测的PM2.5数值<50微克/m³时，所述新风系统控制器10将相应房间的新风电动阀12关闭，同时控制电动窗执行器16开启外窗；外窗的开度可根据具体工程需要按照现有技术灵活确定；在外窗开启期间，如室外温度传感器7测量的室外温度> (室内温度+2)时或室外相对湿度传感器8测量的室外相对湿度>(室内温度+5%)或室外PM2.5检测仪9检测的PM2.5数值>=50微克/m³时，所述新风系统控制器10将相应房间的新风电动阀12根据预存的人员对室内新风量的个性化需求开启至适当开度，同时控制电动窗执行器16关闭外窗；供热工况的控制策略可根据上述方法修改参数和限制条件后设定。

所述新风系统控制器10对新风水系统电动阀13和新风机组变频器14的具体控制策略如下：

所述新风系统控制器10可根据预设的控制程序根据太阳辐射传感器6、室内温度传感器3以及室内相对湿度传感器4测得的太阳辐射强度、室外温度、室外相对湿度参数对新风机组15上的新风水系统电动阀13和新风机组变频器14进行带室外气候补偿的科学控制。

具体而言，所述10新风系统控制器可通过调节新风机组变频器14对新风机组15的总送风量进行调节，各个房间均使用新风，新风量需求大时，新风机组15内的风机高频运行，送风量增加，使用新风的房间减少，新风量需求减少时，所述新风系统控制器10发出控制指令给新风机组变频器14，控制新风机组15内的风机降频运行，送风量减小。

所述新风系统控制器10也可通过对新风水系统电动阀13进行调节，对新风机组15的送新风的参数进行调节；在供冷工况下，室外空气温度和相对湿度增加时，单位风量的新风负荷增大，新风系统控制器10发出指令将新风水系统电动阀13开度增加；室外空气温度和相对湿度降低时，单位风量的新风负荷减小，新风系统控制器10发出指令将新风水系统电动阀13开度减小；新风水系统电动阀13和新风机组变频器14具体的控制程序可按照上述策略使用现有技术、根据工程需要编写。

所述新风水系统电动阀9使用流量调节性能较好的等百分比特性的电动调节阀；所述新风电动阀12选用电动调节风阀，碟板开度在90°范围内可自由转动以达到启闭或调节风量的目的。

本系统还设有5室内新风控制器，当某房间内的使用人员变化，相应的生物识别信息、工作房间归属信息以及新风区域人员对新风量的个性化需求即发生变化，生物识别信息、工作房间归属信息可使用新风系统控制器10及人体生物识别设备11进行重新输入、设定，人员对新风量的个性化需求可由使用者直接在室内新风控制器5进行设定；此外，即使某房间内的使用人员没有发生变化，但该人员由于生病或其他原因需对之前设定、存储的新风量的个性化需求参数进行调整时，也可直接使用室内新风控制器5进行增加或减少，充分体现人性化，实现按需供新风；同时，应根据新风机组15的总的送新风能力、最大送新风量对所有房间内人员的新风量个性化需求设定限值，即新风量个性化需求不能太高或太低，太高了会超出新风机组15的供新风能力，太低了会影响人体健康；比如，根据国家规范推荐的数据，在办公环境之中，可设定为每个人的新风量为30~50 m3/h。

本系统在应用时，每个送新风的房间均设置室内CO2浓度传感器1、室内VOC传感器2、室内温度传感器3、室内相对湿度传感器4以及室内新风控制器5，在建筑物的每个有外窗的朝向均设置太阳辐射传感器6。

本发明所述电动窗执行器16可参照国标图集06CJ06-1《开窗机(一)》根据工程需要灵活选用，所述电动窗执行器16在每个送新风的、有外窗的房间均设置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，包括新风系统控制器（10），其特征在于，所述新风系统控制器（10）连接有人体生物识别设备（11），并且所述新风系统控制器（10）与新风机组（15）、室内装置和室外装置相连接，所述新风机组（15）设有新风水系统电动阀（13）和新风机组变频器（14），并且所述新风机组（15）连接有若干相互并联的新风电动阀。

2.根据权利要求1所述的基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，其特征在于，所述室内装置包括室内CO₂浓度传感器（1）、室内VOC传感器（2）、室内温度传感器（3）以及室内相对湿度传感器（4）。

3.根据权利要求2所述的基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，其特征在于，所述室内装置还包括与新风机组（15）相匹配的室内新风控制器（5）。

4.根据权利要求2或3所述的基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，其特征在于，所述室内装置还包括电动窗执行器（16），所述电动窗执行器与新风系统控制器（10）电连接。

5.根据权利要求1所述的基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，其特征在于，所述室外装置包括太阳辐射传感器（6）、室外温度传感器（7）以及室外相对湿度传感器（8）。

6.根据权利要求5所述的基于人体生物特征识别技术的智能化新风供给系统，其特征在于，所述室外装置还包括室外PM2.5检测仪（9）。