基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，包括空调系统控制器，所述空调系统控制器与人体生物识别设备相连接，并且所述空调系统控制器连接有若干相互并联的室内空调装置。本实用新型的有益效果：通过人体生物识别设备，可对进入空调区的人员进行识别，实现空调送风按需供给；智能化程度高，提高人体舒适度，根据预存的空调区域人员对室内温湿度的个性化需求、室内外各传感器的参数和预设的控制程序对空调末端送风设备进行科学地控制，智能化程度高，提高空调区内人体的热舒适度；节能效果好，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，实现人来空调开，人走空调关。
【专利说明】 基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调【技术领域】，具体来说，涉及一种基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统。
【背景技术】
[0002]人体生物特征识别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。
[0003]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。
[0004]而对于工作地点，尤其是写字楼中的空调系统，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，写字楼的空调系统的控制系统一般为固定时墙壁温控器和空调送风设备开关，早上上班时，需要手动开启空调系统，晚上下班时，需要手动关闭，存在空调供冷供热延迟，影响舒适和离开时容易忘关空调，造成能源浪费的问题。
[0005]室内空调负荷的延迟和非稳态特性:在空调技术中，为保持房间内一定的温度和湿度条件而向房间内提供的冷量或热量称为空调系统的冷负荷或热负荷，冷负荷中包括显热负荷和潜热负荷；人体发热具有非稳态特性，在夏季属于非稳态负荷，在冬季属于非稳态热源；太阳辐射和密集人群的辐射负荷不能立即形成空调房间的冷负荷，而是被房间内表面和各种陈设所吸收、反射、放热、再吸收，再反射、再放热，在多次换热过程中，通过房间及陈设的蓄热、放热作用，使得热中的辐射成分逐渐转化为对流成分，即转化为冷负荷，这个过程需要一定的时间；但这一部分辐射热对人体热舒适产生的影响却是没有延迟的，会立即影响人体的体感温度，为实现室内空调系统的及时调整和按需供给，需要系统及时感知人员出入空调区的情况和太阳辐射强度的变化，以对末端空调送风系统做出及时调整，其中，针对太阳辐射强度的变化做出的调整需要利用气候补偿技术。
[0006]气候补偿:气候补偿目前主要应用于供热领域；在采用热计量的供热系统中，有效利用自由热，按照室内采暖的实际需求，对供热系统的供热量进行有效的调节，将有利于供热节能，气候补偿器就是完成此功能的；其可以根据室外气候的温度变化，用户设定的不同时间的室内温度要求，按照设定的曲线自动控制供水温度，实现供热系统供水温度的气候补偿；另外其还可以通过室内温度传感器，根据室温调节供水温度，实现室温补偿的同时，还具有限定最低回水温度的功能；气候补偿器一般用于供热系统的热力站中，或者采用锅炉直接供暖的供暖系统中，是局部调节的有力手段。
[0007]因此，现在急需一种可对进入空调区的人员进行识别，可对室内、外各种温湿度或辐射强度进行测量，能对空调末端送风设备进行科学控制，智能化程度高，适用性广，舒适度高，节能效果好的按需供给空调系统。
实用新型内容
[0008]针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，其可对进入空调区的人员进行识别，可对室内、外各种温湿度或辐射强度进行测量，能对空调末端送风设备进行科学控制，智能化程度高，适用性广，舒适度高，节能效果好。
[0009]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0010]一种基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，包括空调系统控制器，所述空调系统控制器与人体生物识别设备相连接，并且所述空调系统控制器连接有若干相互并联的室内空调装置。
[0011]进一步的，所述室内空调装置包括空调末端送风设备和室内检测设备，所述空调末端送风设备上设有相匹配的空调水系统电动阀和空调风机三速控制器，所述空调水系统电动阀和空调风机三速控制器均与空调系统控制器电连接。
[0012]进一步的，所述室内检测设备包括室内温度传感器和室内相对湿度传感器，所述室内温度传感器和室内相对湿度传感器均与空调系统控制器电连接。
[0013]进一步的，所述室内空调设备还包括与空调末端送风设备相匹配的室内空调控制器。
[0014]进一步的，所述空调系统还包括与空调系统控制器电连接的太阳辐射传感器。
[0015]进一步的，所述空调系统还包括与空调系统控制器电连接的室外温度传感器和室外相对湿度传感器。
[0016]本实用新型的有益效果:通过设有的人体生物识别设备，可对进入空调区的人员进行识别，实现空调送风按需供给；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和室内外温度和湿度传感器，并设有空调系统控制器采集传感器和人体生物识别设备的参数，根据预存的空调区域人员对室内温湿度的个性化需求、室内外各传感器的参数和预设的控制程序对空调末端送风设备进行科学地控制，智能化程度高，提高空调区域中人体的热舒适度；节能效果好，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，实现人来空调开，人走空调关。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]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。
[0018]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按需供给空调系统的布局图。
[0019]图中:
[0020]1、室内温度传感器；2、室内相对湿度传感器；3、室内空调控制器；4、空调水系统电动阀；5、空调风机三速控制器；6、空调系统控制器；7、人体生物识别设备；8、空调末端送风设备；9、太阳辐射传感器；10、室外温度传感器；11、室外相对湿度传感器。
【具体实施方式】
[0021]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。
[0022]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按需供给空调系统。
[0023]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按需供给空调系统，包括空调系统控制器6，所述空调系统控制器6与人体生物识别设备7相连接，所述人体生物识别设备对进入空调区的人员进行识别；并且所述空调系统控制器6连接有若干相互并联的室内空调装置，所述空调系统控制器6可以控制室内空调装置的启动与关闭，并且可对室内空调装置的具体参数进行设置和调节。
[0024]所述室内空调装置包括空调末端送风设备8和室内检测设备，所述空调末端送风设备8上设有相匹配的空调水系统电动阀4和空调风机三速控制器5，所述空调水系统电动阀4和空调风机三速控制器5均与空调系统控制器6电连接。
[0025]所述室内检测设备包括室内温度传感器I和室内相对湿度传感器2，温度传感器I和室内相对湿度传感器2分别检测室内的温度和相对湿度，并且所述室内温度传感器I和室内相对湿度传感器2均与空调系统控制器6电连接。
[0026]所述室内空调设备还包括与空调末端送风设备8相匹配的室内空调控制器3。
[0027]所述空调系统还包括与空调系统控制器6电连接的太阳辐射传感器9，所述太阳辐射传感器9测量太阳的辐射强度；所述空调系统还包括与空调系统控制器6电连接的室外温度传感器10和室外相对湿度传感器11，所述室外温度传感器10和室外相对湿度传感器11分别检测室外的温度和相对湿度。
[0028]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。
[0029]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7设置于空调区域的入口位置，使得所述人体生物识别设备7对进入空调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；并将进入人员的身份信息上传至空调系统控制器6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7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，预先存储在空调系统控制器6内。
[0030]当确认工作人员进入空调区时，所述空调系统控制器6可开启该人员所工作房间的空调末端送风设备8，实现人来空调开，并按照该人员对室内温湿度的个性化需求，以及测量得到的太阳辐射强度、室外温度、室外湿度、室内温度、室内相对湿度，根据预设的控制程序，对空调末端送风设备上的空调水系统电动阀4和空调风机三速控制器5进行带室外气候补偿的科学控制，调节空调末端送风设备8的供冷量，保证空调系统舒适、节能运行。
[0031]气候补偿为有针对性的空调末端送风设备8的气候补偿，即将室外温度传感器10、室外相对湿度传感器11以及辐射强度传感器9直接安装在所述空调末端送风设备8所服务的房间附近，可测量到该房间所在处、所处时刻的局部的太阳辐射强度和温湿度；由于附近建筑的遮挡，统一建筑物的不同楼层和朝向的太阳辐射强度会有很大差异，所述太阳辐射强度传感器9可根据需要设置多个，每一个太阳辐射强度传感器9都在控制程序赋予一个地址编码，并与相应朝向和楼层的房间在控制程序中相对应，具体的室内温湿度和气候补偿控制程序可使用现有技术编写。
[0032]所述空调系统控制器6可通过调节空调风机三速控制器5对空调末端送风设备8的送风量进行调节，对其供冷量进行调节；风机高速运行时，供冷量增加，风机中速运行时或低速运行时，供冷量减小；所述空调系统控制器6也可通过对空调水系统电动阀4进行调节，对其供冷量进行调节，所述空调水系统电动阀4开度增加时，供冷量增加；所述空调水系统电动阀4开度减小时，供冷量减小。
[0033]所述人体生物识别设备7包括指纹考勤机、虹膜门禁或人脸识别考勤系统等各种系统，可根据具体的情况灵活采用。
[0034]所述空调水系统电动阀4应使用流量调节性能较好的电动调节阀。
[0035]如果有工作人员A，其所工作的房间为办公室A，该办公室安装的空调末端送风设备8为送风设备A ;所述人体生物识别设备7采用带有网络传输接口的电子指纹考勤机；工作人员A为成年男子，预先将其感觉舒适的温度、湿度(分别为23°C、40%)以及其所工作的房间信息输入空调系统控制器6记录，并使用电子指纹打卡机采集其指纹信息；当工作人员A进入工作区，首先需在指纹考勤机识别指纹，当指纹考勤机识别到A的指纹时，进行考勤纪律的同时，向空调系统控制器6发出控制信号，空调系统控制器6随即发出启动办公室A内的空调末端送风设备8A，同时采集办公室A内的室内温度传感器I的室内温度参数和室内相对湿度传感器2的相对湿度参数，与空调系统控制器6预存的工作人员A的舒适温度、湿度进行比对，当室内测量的温湿度参数与预存温湿度参数差值较大需要大供冷量时，所述空调系统控制器6通过控制空调风机三速控制器5使空调末端送风设备8A高速运行，并通过加大空调水系统电动阀4的开度增加通过空调末端送风设备8A的水量，从而加大供冷量；此外，当室外气象参数发生变化时，所述空调系统控制器6可根据测量到的室外温湿度、辐射强度变化，根据控制程序对系统进行气候补偿控制。
[0036]本系统中还设有室内空调控制器3，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空调区域人员对室内温湿度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空调系统控制器6及人体生物识别设备7进行重新输入、设定，人员对室内温湿度的个性化需求可由使用者直接在室内空调控制器3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要对预先的设定、存储的室内温湿度的个性化需求参数进行调整时，也可直接使用室内空调控制器3进行调整，充分体现人性化，实现按需供冷。
[0037]通过设有的人体生物识别设备7，可对进入空调区的人员进行识别，实现空调送风按需供给；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9和室内外温度传感器I和室内相对湿度传感器2，并设有空调系统控制器6采集各个传感器和人体生物识别设备7的参数，根据预存的空调区域人员对室内温湿度的个性化需求、室内外各传感器的参数和预设的控制程序对空调末端送风设备8进行科学地控制，智能化程度高，提高空调区域内的人体热舒适度；节能效果好，并且可通过人体生物识别设备7获得工作人员上班进入工作区或下班离开工作区的信息，实现人来空调开，人走空调关。
[0038]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。
【权利要求】
1.一种基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，其特征在于，包括空调系统控制器(6)和人体生物识别设备(7)，其中，所述空调系统控制器(6)与人体生物识别设备(7)相连接，并且所述空调系统控制器(6)连接有若干相互并联的室内空调装置。
2.根据权利要求1所述的基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，其特征在于，所述室内空调装置包括空调末端送风设备(8)和室内检测设备；所述空调末端送风设备(8)上设有相匹配的空调水系统电动阀(4)和空调风机三速控制器(5)，所述空调水系统电动阀(4)和空调风机三速控制器(5)均与空调系统控制器(6)电连接。
3.根据权利要求2所述的基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，其特征在于，所述室内检测设备包括室内温度传感器(I)和室内相对湿度传感器(2)，所述室内温度传感器(I)和室内相对湿度传感器(2)均与空调系统控制器(6)电连接。
4.根据权利要求2所述的基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，其特征在于，所述室内空调设备还包括与空调末端送风设备(8)相匹配的室内空调控制器(3)。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括与空调系统控制器(6)电连接的太阳辐射传感器(9)。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的基于人体生物特征识别技术的按需供给空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括与空调系统控制器(6)电连接的室外温度传感器(10)和室外相对湿度传感器(11)。
【文档编号】F24F11/00GK204100488SQ201420605974
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】王宽, 刘政 申请人:中铁建设集团有限公司