基于多点测温和人体探测的空调节能控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及空调系统的运行控制技术，具体是一种基于多点测温和人体探测的空调节能控制系统及控制方法。


背景技术：

2.目前已有的家用和商用空调控制，主要依靠用户手动设置工作模式、调温和开关。目前也有一些利用传感器信号进行智能控制的空调系统，其通常是通过温度传感器对某位置的温度进行测量，然后根据测量温度值的高低，通过红外遥控器自动设置空调的工作模式、调温和开关，或者直接对空调通断电操作。但是对单点测温，不能反映整个区域的空气温度实际情况，从而不能够保证用户舒适性的前提下，准确的对空调控制的效果。此外，常规的自动控制方式也无法根据室内是否有人，以及人员多少来控制空调的运行，会造成一定的能源的浪费。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高室内温度控制精度，并能根据室内人员变动情况调整空调运行状态，从而可节约空调运行能耗的基于多点测温和人体探测的空调节能控制系统及控制方法。
4.本发明的基于多点测温和人体探测的空调节能控制系统包括有出风口位于室内的空调机、安装于室内的能够接收控制信号并对空调机运行状态进行控制的控制面板、能够向控制面板发送控制信号的智能控制模块、分布于室内的多个传感器单元；每个传感器单元包括有用于测量所在位置室温的温度传感器和用于探测所在位置及附近是否有人的人体传感器；传感器单元与智能控制模块通信连接，智能控制模块能够根据对传感器数据的处理结果生成控制信号。
5.所述智能控制模块与控制面板及传感器单元之间通过无线或有线方式通信连接。
6.本发明的基于上述控制系统的控制方法是：由智能控制模块对室内各传感器单元的信息进行采集，确定各传感器单元所在位置是否有人存在，当无人存在时控制空调机停机或保持设定的运行状态；当有人存在时，对各个有人位置的检测温度求取平均值ta；将ta与空调的设定温度ts比较，如果其温度差大于设置温度差值则启动空调机，通过空调机的运行使ta维持在设定温度ts附近。
7.进一步的，所述空调机具有高功率运行、中功率运行和低功率运行三种运行模式，其具体运行方法是：智能控制模块开始工作时录初始的ta值，并计算此时ta高于或低于ts的初始差值n，然后智能控制模块记录每隔一定时长更新的ta值；初始差值n超过设定差值k时，开始控制空调机以高功率运行模式运转；随后，a.在ta逐渐下降或上升过程中，计算当前ta高于或低于ts的差值m，在m＝n/2时，控制空调以中功率运行模式运转进行制冷或制热；若ta继续下降或上升，则在m＝n/3时，控制空调以低功率运行模式运转；若ta继续下降或上升，直到m小于设定差值k，则关闭空调
机；随后，随着ta重新上升或下降，当m再次超过设定差值k时，控制空调机以低功率运行模式运转，以此类推，将ta稳定在ts附近；b.或者，在ta逐渐下降或上升过程中，计算当前ta高于或低于ts的差值m，在m＝n/2时，控制空调以中功率运行模式运转进行制冷或制热；若ta继续下降或上升，则在m＝n/3时，控制空调以低功率运行模式运转，若此后ta出现上升或下降情况，则说明低功率运行模式制冷或制热量不足，则控制空调机之后以中功率运行模式运行，直到m小于设定差值k，则关闭空调机；随后，随着ta重新上升或下降，当m再次超过设定差值k时，控制空调机以中功率运行模式运转，以此类推，将ta稳定在ts附近；c.或者，在ta逐渐下降或上升过程中，计算当前ta高于或低于ts的差值m，在m＝n/2时，控制空调以中功率运行模式运转进行制冷或制热，若此后ta出现上升或下降情况，则说明中功率运行模式制冷或制热量不足，则控制空调机之后以高功率运行模式运行，直到m小于设定差值k，则关闭空调机；随后，随着ta重新上升或下降，当m再次超过设定差值k时，控制空调机以高功率运行模式运转，以此类推，将ta稳定在ts附近。
8.本发明通过多点测温配合室内人员分布探测，能够更加准确的对有人区域的空气温度进行评估，从而更加合理的对空调进行控制；并且，通过自动调整空调的运行功率，尽量恒定有人区域的空气温度，使人员有较好的用户体验，同时控制空调不过度制冷制热，并在无人时自动关闭空调，以节省能耗。
附图说明
9.图1是本发明的系统原理图。
具体实施方式
10.下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
11.如图1所示，本发明实施例的基于多点测温和人体探测的空调节能控制系统包括有出风口位于于室内的空调机1、安装于室内的能够接收控制信号并对空调机运行状态进行控制的控制面板2、能够以红外遥控方式向控制面板发送控制信号的智能控制模块3、分布于室内的多个传感器单元a1－a7；每个传感器单元包括有用于测量所在位置室温的温度传感器和用于探测所在位置及附近是否有人的人体传感器；根据现场环境，传感器单元设置在有人经常存在的区域，如办公桌、课桌、工位等处，传感器单元通过数据线与智能控制模块通信连接（也可以蓝牙、wifi等无线方式通信连接），智能控制模块能够根据对传感器数据的处理结果生成控制信号。
12.系统运行中，由智能控制模块对室内各传感器单元的信息进行采集，确定各传感器单元所在位置是否有人存在，当无人存在时控制空调机停机（也可保持在设定的低功耗运行状态）；当有人存在时，对各个有人位置的检测温度求取平均值ta；将ta与空调的设定温度ts比较，如果其温度差大于设置温度差值则启动空调机，通过空调机的运行使ta维持在设定温度ts附近。
13.具体制冷运行控制中，空调机具有高功率运行、中功率运行和低功率运行三种运行模式，智能控制模块开始工作时录初始的ta值，并计算此时ta高于ts的初始差值n，然后智能控制模块记录每隔1秒更新的ta值；初始差值n超过设定差值k（设定为ts的5%）时，开始
控制空调机以高功率运行模式运转；随后，a.在ta逐渐下降过程中，计算当前ta高于ts的差值m，在m＝n/2时，控制空调以中功率运行模式运转进行制冷；若ta继续下降，则在m＝n/3时，控制空调以低功率运行模式运转；若ta继续下降，直到m小于设定差值k，则关闭空调机；随后，随着ta重新上升，当m再次超过设定差值k时，控制空调机以低功率运行模式运转，以此类推，将ta稳定在ts附近；b.或者，在ta逐渐下降过程中，计算当前ta高于ts的差值m，在m＝n/2时，控制空调以中功率运行模式运转进行制冷；若ta继续下降，则在m＝n/3时，控制空调以低功率运行模式运转，若此后ta出现上升情况，则说明低功率运行模式制冷量不足，则控制空调机之后以中功率运行模式运行，直到m小于设定差值k，则关闭空调机；随后，随着ta重新上升，当m再次超过设定差值k时，控制空调机以中功率运行模式运转，以此类推，将ta稳定在ts附近；c.或者，在ta逐渐下降过程中，计算当前ta高于ts的差值m，在m＝n/2时，控制空调以中功率运行模式运转进行制冷，若此后ta出现上升情况，则说明中功率运行模式制冷量不足，则控制空调机之后以高功率运行模式运行，直到m小于设定差值k，则关闭空调机；随后，随着ta重新上升，当m再次超过设定差值k时，控制空调机以高功率运行模式运转，以此类推，将ta稳定在ts附近。