本实用新型涉及一种低碳模式下的建筑物内能源优化系统，属于建筑物内能源管理的技术领域。
背景技术：
随着社会工业化和科技化的高速发展，我国能源消耗数额也在加速增长。巨大的能源消耗额与有限的不可再生资源之间的矛盾日益凸显，在这种大背景下，优化能源管理成为国家大力倡导的节能措施之一。
目前我国一些企业已经开始运用能源管理系统来对企业用能进行控制优化，能源管理系统实现了能耗数据信息化，使得企业可以在同一平台对各种能耗数据进行统一化管理，减少了人力资源，提高了信息准确性。然而现今企业所用到的能源管理系统存在很大的局限性，主要表现为数据库容量小、监控对象范围较小，不能对大区域的能耗对象进行能控管理，监控模式粗放等。最主要的问题是无法对建筑物内能源使用进行精细化管理，一些超高层建筑物等大区域能源管理问题还有待进一步的解决。针对该问题设计一款专门用于为建筑内用户提供精细化能源调控功能的建筑物内能源管理优化系统将具有较为明显的社会和经济意义。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种低碳模式下的建筑物内能源优化系统，解决现有的能源管理系统采用大区域能源管理，导致无法根据每个区域的功能差异和人群差异，并综合考虑人体与环境之间温度差对人体健康的影响，无法为建筑内用户提供精细化能源调控功能的问题。
本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种低碳模式下的建筑物内能源优化系统，包括：
下位机，包括环境温度采集模块、人体温度采集模块、MCU模块、射频发送模块，其中环境温度采集模块、人体温度采集模块分别与MCU模块相连，及MCU模块与射频发送模块相连；所述环境温度采集模块对楼宇划分的每个区域中环境温度采集获得环境温度模拟信号，及人体温度采集模块采集所在区域内人体的温度获得人体温度模拟信号；所述MCU模块分别对环境温度模拟信号和人体温度模拟信号经过信号放大滤波后进行A/D转换得到每个区域的环境温度数字信号和人体温度数字信号，并控制射频发送模块将每个区域的环境温度数字信号和人体温度数字信号发送；
上位机，包括依次连接的射频接收模块、数据分析模块及温度控制模块，其中射频接收模块接收环境温度数字信号和人体温度数字信号，并输入数据分析模块中分析得到每个区域的环境温度值和人体温度值，且根据环境温度值和人体温度值的温度差反演计算得到每个区域的人体热舒适需求值；及根据每个区域的人体热舒适需求值映射至预设的热舒适度和温度调节关系表中，得到该区域对应的温度调节参数，并由温度控制模块分别根据温度调节参数生成控制信号输出以对区域进行温度调节。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述上位机还包括存储模块，所述存储模块与数据分析模块相连。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述环境温度采集模块采用数字温度传感器。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述人体温度采集模块采用红外温度传感器。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述MCU模块采用AT89C51型单片机。
本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：
本实用新型低碳模式下的建筑物内能源优化系统，基于每个区域的功能差异和人群差异，并综合考虑人体与环境之间温度差对人体健康的影响，为建筑内用户提供精细化能源调控功能。针对不同职业、年龄、性别、区域的人群，获得若干组热感觉标度与温度值之间的对应关系，从而量化热舒适度的值。对楼宇进行功能区域划分，结合楼宇的功能区域和热舒适度值对不同人群的热舒适度进行分类。
在下位机实时监控每个区域的环境温度和人体温度信号，通过无线传输方式送到上位机，由上位机控制系统对温度进行区域性动态调控，通过下位机与上位机之间的实时通信，体现了监控的实时性，从而对能源进行动态调控，实现了区域划分下的温度控制作用，做到精细化能源调控功能。在节能方面，本实用新型能提高能源的利用率，能实现区域性动态调控，让能源的使用更加合理，达到低碳的目的。用物联网和大数据技术进行室内环境参数和人体热舒适度大数据学习作为室内环境反馈控制的依据，从而对能源进行动态调控。
本实用新型不仅满足了人们对于舒适环境的要求，更能为建筑内用户提供精细化能源调控功能，从而实现建筑物的智能化、低碳性、舒适性。
附图说明
图1为本实用新型低碳模式下的建筑物内能源优化系统的模块示意图。
图2为本实用新型的实施例工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。
如图1所示，本实用新型设计了一种低碳模式下的建筑物内能源优化系统，该系统主要包括：下位机和上位机，通过射频技术进行下位机与上位机之间的实时无线通信，对能源进行动态调控，实现了区域划分下的温度控制作用，做到精细化能源调控功能。
具体地，所述下位机包括环境温度采集模块、人体温度采集模块、MCU模块、射频发送模块，其中环境温度采集模块、人体温度采集模块分别与MCU模块相连，及MCU模块与射频发送模块相连；所述环境温度采集模块对楼宇划分的每个区域中环境温度采集获得环境温度模拟信号，及人体温度采集模块采集所在区域内人体的温度获得人体温度模拟信号；所述MCU模块分别对环境温度模拟信号和人体温度模拟信号经过信号放大滤波后进行A/D转换得到每个区域的环境温度数字信号和人体温度数字信号，并控制射频发送模块将每个区域的环境温度数字信号和人体温度数字信号发送；
所述上位机，包括依次连接的射频接收模块、数据分析模块及温度控制模块，其中射频接收模块接收环境温度数字信号和人体温度数字信号，并输入数据分析模块中分析得到每个区域的环境温度值和人体温度值，且根据环境温度值和人体温度值的温度差反演计算得到每个区域的人体热舒适需求值；及根据每个区域的人体热舒适需求值映射至预设的热舒适度和温度调节关系表中，得到该区域对应的温度调节参数，并由温度控制模块分别根据温度调节参数生成控制信号输出以对区域进行温度调节。
优选地，本实用新型中所述上位机还包括存储模块，所述存储模块与数据分析模块相连。利用存储模块可将接收的每个区域的环境温度值和人体温度值，及预设的热舒适度和温度调节关系表存储于其中，实现缓存及固定存储作用，扩大上位机的数据存储量，增加可占用空间。
本实用新型给出本系统的一种实施例，其过程如图2所示，具体如下：
步骤1、首先对建筑物内楼宇进行功能区域划分，结合楼宇的功能区域可分成多个区域，每个区域中存在独立的下位机，及每个下午机和上位机之间依靠射频传输建立通信，每个区域的温度可根据上位机的温度控制模块的输出信号进行温度控制调节。通过对楼宇进行功能区域划分，基于每个功能区域的功能差异和人群差异，并综合考虑人体环境温度差对人体健康的影响。
步骤2、在每个区域内，下位机采用电源模块供电，提供于下位机正常工作的电流，并采用DS18B20型的数字温度传感器作为环境温度采集模块，对进行楼宇区域划分后的中每个区域环境温度采集获得环境温度模拟信号。及采用ZTP135S-R型的热辐射传感器人体温度采集模块采集所在区域内人体的温度获得人体温度模拟信号。
步骤3、在每个区域内，下位机中的MCU模块采用AT89C51型单片机作为控制核心，对步骤2得到的环境温度模拟信号和人体温度模拟信号经过信号放大滤波处理后进行A/D转换，分别得到每个区域的环境温度数字信号和人体温度数字信号，并控制射频发送模块将每个区域的环境温度数字信号和人体温度数字信号发送至上位机。
步骤4、系统中上位机通过射频接收模块接收环境温度数字信号和人体温度数字信号，并输入数据分析模块中分析得到每个区域的环境温度值和人体温度值，及可存储于存储模块中。
并且，数据分析模块根据环境温度值和人体温度值的温度差反演计算得到每个区域的人体热舒适需求值，其反演公式为：
y=x -33.5℃ （1）
其中，x为热辐射传感器采集的人体体表温度，以耳外部皮肤温度为参考值，y为每个区域的人体热舒适需求值。
以及，数据分析模块预设的热舒适度和温度调节关系表可存储于存储模块中，其中基于不同职业、年龄、性别、区域的人群，利用若干组热感觉标度与温度值之间的对应关系，从而确定区域对应温度及用于对当前环境温度调节的温度调节参数。本实施例中，根据公式（1）得到的人体热舒适需求值基础上，对应至预设的热舒适度和温度调节关系表得到该区域的温度调节参数，其中如果y>0，表明当前人体温度偏高，热舒适需求应该为降温处理，则温度调节参数为用于降温的数值；如果y<0，表明当前人体温度偏低，热舒适需求应该为升温处理，则温度调节参数为用于升温的数值。
最后，由上位机中温度控制模块分别根据数据分析模块输出的每个区域的温度调节参数生成控制信号输出，以对对应区域进行温度升温或降温调节，完成由上位机控制对能源进行区域性动态调控。
以及，本实用新型中均采用电子硬件模块，利用现有技术中公知的技术采集、识别、传输和处理、输出。并未对电子硬件模块本身作出改进，也未还有特定的方法流程。本实用新型中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。本实用新型的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
因此，本实用新型利用物联网和大数据技术进行室内环境参数和人体热舒适度大数据学习作为室内环境反馈控制的依据，从而对能源进行动态调控。能提高能源的利用率，能实现区域性动态调控，让能源的使用更加合理，达到低碳的目的。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。