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专利号: 2020113712071
申请人: 成都航空职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 供热;炉灶;通风
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种节能型暖通空调系统,其特征在于:包括设置在楼宇每个室内的中央空调终端(1)和监测单元(2),以及对中央空调终端(1)和监测单元(2)进行综合统筹的智慧控制中心(3),所述中央空调终端(1)用于对楼宇每个室内进行环境调节以营造最适宜人员生活的温控环境,所述监测单元(2)用于对楼宇每个室内的所述温控环境进行实时监测并将监测数据同步反馈到智慧控制中心(3),所述智慧控制中心(3)利用监测数据构建最优楼宇自控模型并依据最优楼宇自控模型对所述楼宇每个室内实施节能型自控。

2.根据权利要求2所述的一种节能型暖通空调系统,其特征在于:所述监测单元(2)包括设置在所述中央空调终端的出风口处的用以辨识人员存在情况的人员监测单元(201)和随机分布于楼宇每个室内各位置处用以实时采集环境温度信号的环境监测单元(202),以及用于人员监测单元和环境监测单元生成信号的数据处理模块(203)。

3.根据权利要求3所述的一种节能型暖通空调系统,其特征在于:所述人员监测单元(201)包括语音识别模块(2011)和红外检测模块(2012),所述语音识别模块(2011)实时接收楼宇每个室内的所有语音信号并同步在所述语音信号中辨识出人体语音信号,所述红外检测模块(2012)实时检测楼宇每个室内的所有红外信号并同步在所述红外信号中辨识出人体红外信号,所述数据处理模块(203)将人体语音信号和人体红外信号按时序一一对应结合生成表征人员存在情况的人员存在信号,所述人员存在信号生成的具体方式为:步骤一:语音识别模块(2011)实时生成人体语音信号并同步传输到数据处理模块(203),红外检测模块(2012)实时生成人体红外信号并同步传输到数据处理模块(203);

步骤二:数据处理模块(203)对同步接收人体语音信号和人体红外信号作求交集运算生成人员存在信号,具体为:

T时刻的人体语音信号标记为D,人体红外信号标记为G,则T时刻的人员存在信号为A=DUG,其中A、D和G的取值均为0或1,0表示不存在,1表示存在。

4.根据权利要求3所述的一种节能型暖通空调系统,其特征在于:环境监测单元(202)包括多个用于采集所述楼宇每个室内各位置处温度数据的温度传感器,所述数据处理模块(203)对多个所述温度数据进行分析生成所述环境温度信号,所述环境温度信号的具体方式为:

步骤一:多个所述温度传感器实时检测楼宇每个室内各位置处的环境温度数据并同步传输到数据处理模块;

步骤二:数据处理模块同步对多个环境温度数据进行均值化处理生成环境温度信号,具体为:

T时刻的多个所述环境温度标记为{B1,B2,B3,…,Bn},则T时刻的环境温度信号为其中i取值范围为(1,n),n为温度传感器总数量。

5.一种用于权利要求1‑4任一项所述节能型暖通空调系统的楼宇自控方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1、监测单元(2)实时监测楼宇每个室内生成人员存在信号和环境温度信号,并同步上传到智慧控制中心(3);

步骤S2、智慧控制中心(3)同步对人员存在信号和环境温度信号进行分析并同步向楼宇每个室内的中央空调终端(1)签发控制指令,同时记录控制指令和执行控制指令的时刻生成楼宇每个室内的执行日志;

步骤S3、中央空调终端(1)依据控制指令执行对楼宇每个室内进行构建出最适宜人员生活的温控环境的调节操作;

步骤S4、智慧控制中心(3)提取楼宇每个室内的执行日志,并以楼宇每个室内的执行日志为样本数据集建立最优楼宇自控模型;

步骤S5、智慧控制中心(3)依据最优楼宇自控模型向楼宇每个室内的中央空调终端(1)签发最优控制指令,以省去监测单元(2)对温控环境的实时监测以及智慧控制中心(3)实时研判环境温度信号实现运算、电力资源的节省和环境调节效率的提高。

6.根据权利要求5所述的一种楼宇自控方法,其特征在于,所述步骤S2中,智慧控制中心(3)向楼宇每个室内的中央空调终端(1)签发控制指令的具体方式为:若楼宇每个室内的人员存在信号A取值为0,智慧控制中心(3)向楼宇每个室内的中央空调终端(1)签发不启动的控制指令;

若楼宇每个室内的人员存在信号A取值为1,将环境温度信号和最适宜人员生活的温控环境的温度标准相比较:

在环境温度信号低于最适宜人员生活的温控环境的温度标准情况下,智慧控制中心(3)向对应楼宇每个室内的中央空调终端(1)签发启动升温的控制指令;

在环境温度信号高于最适宜人员生活的温控环境的温度标准情况下,智慧控制中心(3)向对应楼宇每个室内的中央空调终端(1)签发不启动的控制指令。

7.根据权利要求6所述的一种楼宇自控方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述楼宇每个室内分别标记为R1,R2,…,Rm,其中m为楼宇中包含的室内总数,所述楼宇每个室内的执行日志分别标记为{R1:[Ts1,X1]},R2:[Ts2,X2]},…,Rm:[Tsm,Xm]},其中,Ts1,Ts2,…,Tsm分别为楼宇每个室内的执行控制指令的时刻集合,X1,X2,…,Xm分别为楼宇每个室内的控制指令集合。

8.根据权利要求7所述的一种楼宇自控方法,其特征在于,所述步骤S4中,智慧控制中心(3)建立楼宇自控模型的具体方式为:步骤S401、样本数据预处理:对楼宇每个室内的执行日志{R1:[Ts1,X1]},R2:[Ts2,X2]},…,Rm:[Tsm,Xm]}进行数据清洗和规范化处理,整理成标准的样本数据集feature{R1:[Ts1],R2:[Ts2],…,Rm:[Tsm]},label{R1:[X1],R2:[X2],…,Rm:[Xm]},其中,feature为样本特征作为模型输入,label为样本标签作为模型输出;

步骤S402、样本数据集分割:随机将样本数据集feature{R1:[Ts1],R2:[Ts2],…,Rm:[Tsm]},label{R1:[X1],R2:[X2],…,Rm:[Xm]}逐一分割成60%,15%,15%三个部分,分别作为训练模型的训练集、调优模型的验证集和评价模型的测试集;

步骤S403、最优楼宇自控模型建立:在楼宇每个室内R1,R2,…,Rm的训练集上分别运用分类模型算法,生成掌控楼宇每个室内调控规律R1,R2,…,Rm的初始楼宇自控模型,并将验证集和测试集运用到初始楼宇自控模型上进行性能评估和参数调优获得最优楼宇自控模型标记为M1,M2,M3,…,Mm;

步骤S404、最优楼宇自控模型更新:定期更新楼宇每个室内的执行日志,重复步骤S401至步骤S403进行定期更新最优楼宇自控模型。

9.根据权利要求8所述的一种楼宇自控方法,其特征在于,所述步骤S5,智慧控制中心(3)依据最优楼宇自控模型向中央空调终端(1)签发控制指令的具体方式为:步骤S501、智慧控制中心(3)关闭楼宇每个室内R1,R2,…,Rm中的监测单元(2)直接以当前时刻点输入最优楼宇自控模型M1,M2,M3,…,Mm输出对楼宇每个室内R1,R2,…,Rm的中央空调终端(1)的初始控制指令X1,X2,…,Xm;

步骤S502、智慧控制中心(3)重新开启楼宇每个室内R1,R2,…,Rm中的监测单元(2)的人员监测单元接收人员存在信号A1,A2,…,Am,将控制指令X1,X2,…,Xm和人员存在信号A1,A2,…,Am对应项分析生成最优控制指令;

步骤S503、将最优控制指令签发到中央空调终端(1)。

10.根据权利要求9所述的一种楼宇自控方法,其特征在于,所述步骤S502中,最优控制指令具体为:

若楼宇每个室内的人员存在信号A1,A2,…,Am取值为0,最优控制指令为不启动;

若楼宇每个室内的人员存在信号A1,A2,…,Am取值为1,最优控制指令为X1,X2,…,Xm。