具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，包括微处理器单元以及分别与微处理器单元相连接的红外/微波移动传感器单元、DA转换电路单元，其中：所述红外/微波移动传感器单元用于采集当前环境中人流密度，并形成人流密度信息传输至微处理器单元；所述微处理器单元判断红外/微波移动传感器单元采集的人流密度信息并通过PID算法得到人流密度数字信号；所述DA转换电路单元将人流密度数字信号转换为模拟信号，并输出至暖通空调的控制电磁阀控制电磁阀开度。本发明在不影响舒适度的情况下，能够有效节省能源，满足人们对舒适度的需求，具有结构简单、能耗低、性价比高的特点。
【专利说明】具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及温湿度控制【技术领域】，具体地，涉及一种具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置。
【背景技术】
[0002]为了创造舒适的室内温度环境，必须消耗大量的能源。暖通空调能耗是建筑能耗中的大户，据统计在发达国家中暖通空调能耗占建筑能耗的65%，以建筑能耗占总能耗的356%计算，暖通空调能耗占总能耗的比例竟高达22.75%，由此可见建筑节能工作的重点应该是暖通空调的节能。所以在智能建筑中，室内温湿度控制是暖通节能的一个重要的方向。
[0003]在智能建筑中，温度湿度控制器所实现的功能是:装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往温度控制器与设定点温度相比较，用比例积分加微分控制，也简称PID控制。输出相应的电压信号，控制装在回水管上的电动调节阀的动作，使回风温度保持在所需要的范围。
[0004]装设在送风管内的湿度传感器所检测的湿度送往温度控制器，控制器与设定点湿度比较，用比例积分控制，输出相应的电压信号，控制电动蒸汽阀的动作，使送风湿度保持在所需要的范围。
[0005]由此可知，在暖通控制中，传统的温湿度传感器设定温度/设定湿度通常不会随着建筑物中的热负荷变化而变化，导致在一些情况下会造成舒适度下降以及能耗浪费；t匕如夏天高温炎热的天气中，商场或者政府机构的办事大厅中，通常不会因为人流的密度变化而调整设定温度，通常人流密度大，就导致建筑物中的热负荷增大，这时应该适当的将设定温度调低，以满足人们对舒适度的要求；而当人流密度降低时，建筑物内的热负荷降低，可以适当的调高一些设定温度，从而达到节能的效果。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0008]一种具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，包括微处理器(MCU)单元以及分别与微处理器单元相连接的红外/微波移动传感器单元、DA转换电路单元和电磁阀，其中:
[0009]所述红外/微波移动传感器单元用于采集当前环境中人流密度，并形成人流密度信息传输至微处理器单元；
[0010]所述微处理器单元判断红外/微波移动传感器单元采集的人流密度信息并通过PID算法得到人流密度数字信号；
[0011]所述DA转换电路单元将人流密度数字信号转换为模拟信号，并输出至暖通空调的控制电磁阀控制电磁阀开度，实现温湿度调节；
[0012]-当红外/微波移动传感器单元输出的人流密度信息变化频繁时，电磁阀开度增加；
[0013]-当红外/微波移动传感器单元输出的人流密度信号变化明显减少时，电磁阀开度减小。
[0014]优选地，还包括与微处理器单元相连接的如下任一个或任多个单元:
[0015]-电动调节阀单元；所述模拟控制器单元通过电动调节阀单元与暖通空调的电磁阀控制连接；
[0016]-温度/湿度传感器单元，用于采集当前环境下的温度和/或湿度，并将当前环境下的温度和/或湿度信息输出至微处理器单元；
[0017]-就地显示电路单元，用于显示当前环境下的温度和湿度、设定的温度和湿度和/或电磁阀开度；
[0018]-触摸按键模块单元，用于调整温湿度控制装置的参数；
[0019]-RS485电路单元，提供远程通讯功能，用于在远端监控温湿度控制装置的运行状态；
[0020]-供电电路单元，用于向温湿度控制装置提供工作所需电压；供电电路单元设有外部电源接口和AC-DC转换模块，外部24V交流电通过AC-DC转换模块转换为温湿度控制装置所需的直流电。
[0021]优选地，所述温度/湿度传感器单元通过滤波/放大/调制电路与微处理器单元相连接；所述红外/微波移动传感器单元通过红外/微波传感器处理电路与微处理器单元相连接。
[0022]优选地，所述就地显示电路单元装配有IXD显示模块。
[0023]优选地，所述触摸按键模块单元包括:up (上调)按键、down (下调)按键、confirm(确认)按键以及cancel (取消)按键。
[0024]优选地，所述温湿度控制装置的参数包括:PID (比例积分微分调节)参数、设定温度和/或湿度参数。
[0025]优选地，所述RS485电路单元通过HMI软件进行远程监控。
[0026]优选地，所述温湿度控制装置所需的直流电包括12V、5V及3.3V的电压，其中，12V电压用于电动调节阀单元；5V电压用于红外/微波移动传感器单元；3.3V电压用于模拟控制器单元。
[0027]优选地，所述微处理器单元采用STM32F103MCU。
[0028]优选地，所述控制电磁阀开度的模拟信号为O?10V。
[0029]与现有技术相比，本发明具有如下有意效果:
[0030]1、本发明提供的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，可以通过红外/微波移动传感器单元来探测工作场地的人流密度，并根据人流密度智能的对设定温度湿度进行修正，从而实现更节能、更环保、更舒适的温湿度控制；
[0031]2、本发明提供的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，在不影响舒适度的情况下，能够有效节省能源，满足人们对舒适度的需求，具有结构简单、能耗低、性价比高的特点；
[0032]3、本发明适用于宾馆、酒店、会所的大堂，商场、超市等购物场所，以及政府办公楼、办公大厅、会议室的温湿度控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0034]图1为本发明具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
[0036]本实施例提供了一种具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，包括微处理器(MCU)单元以及分别与微处理器单元相连接的红外/微波移动传感器单元、DA转换电路单元和电磁阀，其中:
[0037]所述红外/微波移动传感器单元用于采集当前环境中人流密度，并形成人流密度信息传输至微处理器单元；
[0038]所述微处理器单元判断红外/微波移动传感器单元采集的人流密度信息并通过PID算法得到人流密度数字信号；
[0039]所述DA转换电路单元将人流密度数字信号转换为模拟信号，并输出至暖通空调的控制电磁阀控制电磁阀开度，实现温湿度调节；
[0040]-当红外/微波移动传感器单元输出的人流密度信息变化频繁时，电磁阀开度增加；
[0041]-当红外/微波移动传感器单元输出的人流密度信号变化明显减少时，电磁阀开度减小。
[0042]进一步地，还包括与微处理器单元相连接的如下任一个或任多个单元:
[0043]-电动调节阀单元；所述模拟控制器单元通过电动调节阀单元与暖通空调的电磁阀控制连接；
[0044]-温度/湿度传感器单元，用于采集当前环境下的温度和/或湿度，并将当前环境下的温度和/或湿度信息输出至微处理器单元；
[0045]-就地显示电路单元，用于显示当前环境下的温度和湿度、设定的温度和湿度和/或电磁阀开度；
[0046]-触摸按键模块单元，用于调整温湿度控制装置的参数；
[0047]-RS485电路单元，提供远程通讯功能，用于在远端监控温湿度控制装置的运行状态；
[0048]-供电电路单元，用于向温湿度控制装置提供工作所需电压；供电电路单元设有外部电源接口和AC-DC转换模块，外部24V交流电通过AC-DC转换模块转换为温湿度控制装置所需的直流电。
[0049]进一步地，所述温度/湿度传感器单元通过滤波/放大/调制电路与微处理器单元相连接；所述红外/微波移动传感器单元通过红外/微波传感器处理电路与微处理器单元相连接。
[0050]进一步地，所述就地显示电路单元装配有IXD显示模块。
[0051]进一步地，所述触摸按键模块单元包括:up (上调)按键、down (下调)按键、confirm(确认)按键以及cancel (取消)按键。
[0052]进一步地，所述温湿度控制装置的参数包括:PID (比例积分微分调节)参数、设定温度和/或湿度参数。
[0053]进一步地，所述RS485电路单元通过HMI软件进行远程监控。
[0054]进一步地，所述温湿度控制装置所需的直流电包括12V、5V及3.3V的电压，其中，12V电压用于电动调节阀单元；5V电压用于红外/微波移动传感器单元；3.3V电压用于模拟控制器单兀。
[0055]进一步地，所述微处理器单元采用STM32F103MCU。
[0056]进一步地，所述控制电磁阀开度的模拟信号为O?10V。
[0057]具体为:
[0058]如图1所示，供电电路单元将24V交流电压通过AC-DC转换模块转换为温湿度控制装置工作所需要的12V、5V及3.3V的直流电压，以使温湿度控制装置的各个单元能正常工作。触摸按键模块单元提供up按键、down按键、confirm按键、cancel按键4个按键,用于修改PID参数、设定温度、设定湿度等参数。就地显示电路单元可以选配安装IXD显示模块，用于显示当前测量温度、湿度、和设定温度、设定湿度，及电磁阀开度和是否有报警信息等等。红外/微波传感器处理电路用于处理红外/微波移动传感器单元输出的信号，并送入到STM32F103MCU中，通过程序来判断现场的人流密度。DA转换电路单元将STM32F103MCU通过PID计算后得到的数字信号转换成O?1V的模拟信号去控制电磁阀的开度从而控制温度湿度在设定范围内。RS485电路单元提供远程通讯的能力，在远端可以通过HMI (人机接口)软件远程设置温湿度控制装置的参数及监控温湿度控制装置的运行状态。温度/湿度传感器单元用于测量实际温度和湿度，滤波/放大/调制电路将温度/湿度传感器单元测量到的电信号处理后送入到STM32F103MCU中进行处理，并通过就地显示电路单元显示。
[0059]所述红外/微波移动传感器单元包括红外移动传感器和微波移动传感器，相应地，所述红外传感器处理电路和微波传感器处理电路。
[0060]本实施例的工作过程为:
[0061]在工作场所的天花板或墙壁安装本实施例提供的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，并将该温湿度控制装置与现场的暖通空调的控制电磁阀相连接，或通过电动调节阀单元对暖通空调的调节开关进行控制。利用温湿度控制器上的红外/微波移动传感器单元实现对工作场合的覆盖，当红外/微波移动传感器单元的输出信号变化比较频繁时，表明此时工作场合的人流密度比较大，微处理器单元对人流密度进行判断后输出人流密度数字信号，DA转换电路单元将人流密度数字信号转换为模拟信号，并输出至暖通空调的控制电磁阀，控制电磁阀开度增加，进而调低暖通空调的输出温度、调高暖通空调的输出湿度；当红外/微波移动传感器单元输出的信号变化比较少，则表明此时工作场合的人流密度比较小，微处理器单元对人流密度进行判断后输出人流密度数字信号，DA转换电路单元将人流密度数字信号转换为模拟信号，并输出至暖通空调的控制电磁阀，控制电磁阀开度减小，进而调高暖通空调的输出温度、调低暖通空调的输出湿度。
[0062]本实施例提供的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，在不影响舒适度的情况下，能够有效节省能源，满足人们对舒适度的需求，具有结构简单、能耗低、性价比高的特点。
[0063]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，包括微处理器单元以及分别与微处理器单元相连接的红外/微波移动传感器单元、DA转换电路单元，其中: 所述红外/微波移动传感器单元用于采集当前环境中人流密度，并形成人流密度信息传输至微处理器单元； 所述微处理器单元判断红外/微波移动传感器单元采集的人流密度信息并通过PID算法得到人流密度数字信号； 所述DA转换电路单元将人流密度数字信号转换为模拟信号，并输出至暖通空调的控制电磁阀控制电磁阀开度； -当红外/微波移动传感器单元输出的人流密度信息变化频繁时，DA转换电路单元控制电磁阀开度增加； -当红外/微波移动传感器单元输出的人流密度信号变化明显减少时，DA转换电路单元控制电磁阀开度减小。
2.根据权利要求1所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，还包括与微处理器单元相连接的如下任一个或任多个单元: -电动调节阀单元；所述模拟控制器单元通过电动调节阀单元与暖通空调的电磁阀控制连接； -温度/湿度传感器单元，用于采集当前环境下的温度和/或湿度，并将当前环境下的温度和/或湿度信息输出至微处理器单元； -就地显示电路单元，用于显示当前环境下的温度和湿度、设定的温度和湿度和/或电磁阀开度； -触摸按键模块单元，用于调整温湿度控制装置的参数； -RS485电路单元，提供远程通讯功能，用于在远端监控温湿度控制装置的运行状态； -供电电路单元，用于向温湿度控制装置提供工作所需电压；供电电路单元设有外部电源接口和AC-DC转换模块，外部24V交流电通过AC-DC转换模块转换为温湿度控制装置所需的直流电。
3.根据权利要求2所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述温度/湿度传感器单元通过滤波/放大/调制电路与微处理器单元相连接；所述红外/微波移动传感器单元通过红外/微波传感器处理电路与微处理器单元相连接。
4.根据权利要求2所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述就地显示电路单元装配有LCD显示模块。
5.根据权利要求2所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述触摸按键模块单元包括:up按键、down按键、confirm按键以及cancel按键。
6.根据权利要求2所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述温湿度控制装置的参数包括:PID参数、设定温度和/或湿度参数。
7.根据权利要求2所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述RS485电路单元通过HMI软件进行远程监控。
8.根据权利要求2所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述温湿度控制装置所需的直流电包括12V、5V及3.3V的电压，其中，12V电压用于电动调节阀单元；5V电压用于红外/微波移动传感器单元；3.3V电压用于模拟控制器单元。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述微处理器单元采用STM32F103MCU。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的具有红外和微波移动探测的智能温湿度控制装置，其特征在于，所述控制电磁阀开度的模拟信号为O?1V。
【文档编号】F24F11/02GK104296333SQ201410583271
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】阳杰, 饶威, 丘军, 陈占军 申请人:上海龙创节能系统股份有限公司