CN215863966U - 一种空调节能策略实施系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调节能策略实施系统，所述系统包括环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备、网关中控设备、云分析平台和空调冷量输出控制设备，所述网关中控设备一端同时连接环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备和空调冷量输出控制设备，另一端通过云分析平台连接互联网。本实用新型基于物联网节能减排数据信息云分析平台以及根据节能减排科技管理对空调耗电量、当前温湿度和空气质量的边缘计算，得出了空调节能指导策略与实施方法。

Description

一种空调节能策略实施系统

【技术领域】

本实用新型涉及空调节能技术领域，尤其涉及一种空调节能策略实施系统，该方法基于物联网大数据云分析平台及边缘计算进行。

【背景技术】

据统计，我国建筑物能耗占总社会能耗的30％以上，而建筑物内的中央空调系统能耗占建筑物能耗的50％甚至60％以上。随着经济快速增长给环境所带来的负面作用越来越突出，我们对于绿色低碳的重视程度也在不断上升，加上能源紧张和节能减排的大背景之下，对于建筑物内的中央空调系统节能策略的实施，减少不必要的能源损耗，有效节约能源消耗成本，降低建筑物的能耗，提高能源效率，显得尤为必要，为环境、经济、社会的可持续发展助力。

现在大部分楼宇建筑物内的中央空调系统能耗占比达到50％甚至60％以上，且由于缺乏智能化集中化管控软件平台，没有实施有效的节能策略，建筑物内的冷量输出不均衡，没有结合当前区域的实际环境状况，如温湿度、空气洁净度、人流量等矢量数据管理控制冷量输出，导致空调系统增加了很多不必要的能源损耗。

因此，有必要研究一种空调节能策略实施系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【实用新型内容】

有鉴于此，本实用新型提供了一种空调节能策略实施系统，基于物联网节能减排数据信息云分析平台以及根据节能减排科技管理对空调耗电量、当前温湿度和空气质量的边缘计算，得出了空调节能指导策略与实施方法。

一方面，本实用新型提供一种空调节能策略实施系统，所述系统包括环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备、网关中控设备、云分析平台和空调冷量输出控制设备，所述网关中控设备一端同时连接环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备和空调冷量输出控制设备，另一端通过云分析平台连接互联网。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述环境监测设备包括但不限于温度传感器、湿度传感器和空气质量探测器，所述温度传感器、湿度传感器和空气质量探测器均与网关中控设备连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述人流量采集设备包括但不限于红外感应人流量监测器、热量感应人流量监测器和视频采集装置。

所述网关中控设备中的通讯协议包括但不限于ZIGBEE、WIFI、蓝牙、433MHz、315MHz以及2G/3G/4G/5G。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述能耗监测设备包括但不限于物联网电闸和智能电表。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述网关中控设备与环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备和空调冷量输出控制设备之间均为单向信息传输。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述网关中控设备与云分析平台之间为双向信息传输。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述云分析平台与互联网之间为双向信息传输。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括用户管理平台，所述用户管理平台连接空调冷量输出控制设备。

与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：本实用新型系统内的所有环境监测设备、能耗监测设备、空调冷量输出控制设备、网关中控设备等都属于边缘设备，设备与设备之间自组成独立互联网之外的设备自组网，即使系统的网关中控设备与INTERNET脱离连接之后，设备与设备之间仍可自由通讯，通过设备内嵌边缘计算算法程序，自定义节能策略，空调节能系统仍可正常运行，执行节能策略；达到减少不必要的能源损耗，有效节约能源消耗成本，打造恒温恒湿舒适便捷的环境。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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它的附图。

图1是本实用新型一个实施例提供的空调节能系统局域网结构框架图。

其中，1-温度传感器；2-湿度传感器；3-空气质量探测器；4-物联网电闸；5-智能电表；6-人流量采集设备；7-网关中控设备；8-空调冷量输出控制设备；9-云分析平台。

【具体实施方式】

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

如图1所示，本实用新型提供了一种空调节能策略实施系统，基于物联网节能减排数据信息云分析平台9以及根据节能减排科技管理对空调耗电量、当前温湿度和空气质量的边缘计算，得出了空调节能指导策略与实施方法。

所述系统包括环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备6、网关中控设备7、云分析平台9和空调冷量输出控制设备8，所述网关中控设备7一端同时连接环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备6和空调冷量输出控制设备8，另一端通过云分析平台9连接互联网。

所述环境监测设备包括但不限于温度传感器1、湿度传感器2和空气质量探测器3，所述温度传感器1、湿度传感器2和空气质量探测器3均与网关中控设备7连接。所述人流量采集设备6包括但不限于红外感应人流量监测器、热量感应人流量监测器和视频采集装置。所述网关中控设备7中的通讯协议包括但不限于ZIGBEE、WIFI、蓝牙、433MHz、315MHz以及2G/3G/4G/5G。所述能耗监测设备包括但不限于物联网电闸4和智能电表5。所述网关中控设备7与环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备6和空调冷量输出控制设备8之间均为单向信息传输。所述网关中控设备7与云分析平台9之间为双向信息传输。所述云分析平台9与互联网之间为双向信息传输。所述系统还包括用户管理平台，所述用户管理平台连接空调冷量输出控制设备8。

本实用新型提出的一种科学、高效的空调节能策略，在保证建筑物各区域内人体舒适度且不改变建筑物内原有空调系统主线路架构的基础上，利用智能温湿度探测器、智能空气质量探测器实时监测建筑内各个区域当前的温度、湿度、CO₂含量、PM2.5、甲醛等空气质量数据；利用智能电表、物联网电闸，实时监测建筑物内空调系统各线路的功率、电量等能耗用电数据；利用智能网关将以上数据传输至云服务器，建立数据库；结合建筑物所在区的时间、季节、当前天气情况以及实时人流量等矢量数据，利用物联网大数据云分析平台算法以及边缘设备的控制算法，建立建筑物内各区域末端冷量需求模型，通过智能空调控制器合理控制建筑物内各个区域的冷量输出，智能执行与当前区域模型匹配的节能策略；实现建筑物内空调系统智能化的管理，减少不必要的能源损耗，有效节约能源消耗成本，打造恒温恒湿舒适便捷的环境。

本实用新型所述方法在进行实际具体操作时包括以下步骤：

1.温湿度传感器和空气质量探测器负责采集建筑内各个区域的温度、湿度、甲醛、CO2含量、PM2.5等空气质量数据并上传到智能网关

2.智能电表和物联网电闸负责采集建筑内空调系统各线路的功率、电量等能耗用电数据，及时反馈线路异常数据并上传到智能网关；

3.智能人流量监测器负责采集建筑内人流量数据，并上传到智能网关

4.智能空调控制器执行节能策略，控制空调的冷量输出，并将空调的运行模式状态等数据上传到智能网关；

5.智能网关兼容ZIGBEE、WIFI、蓝牙、433MHz、315MHz以及2G/3G/4G等各种无线通讯协议，负责把系统内温湿度数据、空气质量数据、空调能耗用电数据、空调运行状态数据等上传到云服务器并建立数据库；

6.物联网大数据云分析平台结合建筑物所在区的时间、季节、当前天气情况以及统计实时人流量等矢量数据，依托大数据库，通过云端分析算法，根据矢量数据的动态变化智能算出建筑物内各个区域达到适宜温湿度所需的冷量，即建立建筑物内各区域末端冷量需求模型，通过智能空调控制器控制空调冷量输出，达到最优节能控制策略；

7.本空调节能控制系统包括环境监测设备、能耗监测设备、空调冷量输出控制设备、网关中控设备、云分析平台以及用户管理平台；

8.本空调节能控制系统内的所有环境监测设备、能耗监测设备、空调冷量输出控制设备、网关中控设备等都属于边缘设备，设备与设备之间自组成独立互联网之外的设备自组网，即使系统的网关中控设备与INTERNET脱离连接之后，设备与设备之间仍可自由通讯，通过设备内嵌边缘计算算法程序，自定义节能策略，空调节能系统仍可正常运行，执行节能策略；达到减少不必要的能源损耗，有效节约能源消耗成本，打造恒温恒湿舒适便捷的环境。

根据本实用新型的实施例，局域网内空调节能系统包括：

1.温湿度传感器和空气质量探测器负责采集建筑内各个区域的温度、湿度、CO含量、CO₂含量、PM2.5等空气质量数据并上传到智能网关；

2.智能电表和物联网电闸负责采集建筑内空调系统各线路的功率、电量等能耗用电数据，及时反馈线路异常数据并上传到智能网关；

3.智能人流量监测器负责采集建筑内人流量数据，并上传到智能网关；

4.智能空调控制器执行节能策略，控制空调的冷量输出，并将空调的运行模式状态等数据上传到智能网关；

根据本实用新型的实施例，云分析平台与局域网的数据传输包括：

5.智能网关兼容ZIGBEE、WIFI、蓝牙、433MHz、315MHz以及2G/3G/4G等各种无线通讯协议，负责把系统内温湿度数据、空气质量数据、空调能耗用电数据、空调运行状态数据等上传到云服务器并建立数据库；

6.物联网大数据云分析平台结合建筑物所在区的时间、季节、当前天气情况以及统计实时人流量等矢量数据，依托大数据库，通过云端分析算法，根据矢量数据的动态变化智能算出建筑物内各个区域达到适宜温湿度所需的冷量，即建立建筑物内各区域末端冷量需求模型，通过智能空调控制器控制空调冷量输出，达到最优节能控制策略；

策略实例方法包括但不限于：

方案一：八月份当天气温达到32度，空调开机自动设置温度为23度和制冷模式，当探测各区域内环境温度已达到26度以及实时监控人流量较少，依托大数据库，通过云端分析算法，根据矢量数据的动态变化智能算出建筑物内各个区域所需的冷量，需要调升空调设置温度或切换空调模式，通过智能空调控制器控制空调冷量输出，达到最优节能控制策略；

方案二：十二月份当天气温为15度，空调自动设置为关闭，当探测各区域内空气质量中度污染，CO2过高，室内温度高以及实时监控人流量较多，依托大数据库，通过云端分析算法，根据矢量数据的动态变化智能算出各区域提高空气质量和保持恒温的策略，通过智能空调控制器控制空调，开启送风模式，让室内处于恒温通风的环境且达到最优节能控制策略。

以上对本申请实施例所提供的一种空调节能策略实施系统，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (2)

1.一种空调节能策略实施系统，其特征在于，所述系统包括环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备、网关中控设备、云分析平台和空调冷量输出控制设备，所述网关中控设备一端同时连接环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备和空调冷量输出控制设备，另一端通过云分析平台连接互联网，所述环境监测设备包括但不限于温度传感器、湿度传感器和空气质量探测器，所述温度传感器、湿度传感器和空气质量探测器均与网关中控设备连接，所述人流量采集设备包括但不限于红外感应人流量监测器、热量感应人流量监测器和视频采集装置，所述网关中控设备中的通讯协议包括但不限于ZIGBEE、WIFI、蓝牙、433MHz、315MHz以及2G/3G/4G/5G，所述能耗监测设备包括但不限于物联网电闸和智能电表，所述网关中控设备与环境监测设备、能耗监测设备、人流量采集设备和空调冷量输出控制设备之间均为单向信息传输，所述网关中控设备与云分析平台之间为双向信息传输，所述云分析平台与互联网之间为双向信息传输；

所述系统内的所有环境监测设备、能耗监测设备、空调冷量输出控制设备和网关中控设备均为边缘设备，设备与设备之间自组成独立互联网之外的设备自组网。

2.根据权利要求1所述的空调节能策略实施系统，其特征在于，所述系统还包括用户管理平台，所述用户管理平台连接空调冷量输出控制设备。

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