一种室内环境智能控制系统和控制方法

技术领域

本申请涉及但不限于室内环境调节技术，特别是一种室内环境智能控制系统和控制方法。

背景技术

通风空调系统可用于夏季供冷及冬天供热。供冷的原理简单来说是将用来集中供热的高温、高压的热水，通过集中供热管网系统输送到制冷站，以此为动力驱动溴化锂制冷机组进行制冷，然后再将制冷后产生的低温冷水输送到终端用户，通过风机盘管吹出冷风来，以满足用户的冷需求。供热原理则是低温热媒在热源中被加热，吸收热量后，变为高温热媒(高温水或蒸汽)，经输送管道送往室内，通过散热设备放出热量，使室内温度升高；散热后温度降低，变成低温热媒(低温水)，再通过回收管道反回热源，进行循环使用。如此不断循环，从而不断将热量从热源送到室内，以补充室内的热量损耗，使室内保持一定的温度。

通风空调设备启动以后，冷气或暖气通过天花上的风口吹进室内，使室内温度降低或升高，而室内温度多少合适可以根据人们的具体需求在一个房间内墙面上的控制面板上进行操作。但出口风的温度、湿度、风量大小需要人员到中控室或墙面上的控制面板进行人为手动调控，不能实现人来则开、人走自动关闭的功能，造成能量浪费，增加了成本。

发明内容

本申请实施例提供了一种室内环境智能控制系统和控制方法，能够智能调节室内温湿度等参数，自动化程度高。

本申请实施例提供了一种室内环境智能控制系统，控制系统包括主控模块、室内物理量要素监测模块和室内物理量要素调节模块，

所述室内物理量要素监测模块包括人体红外传感器、温湿度传感器和二氧化碳浓度传感器，

所述室内物理量要素调节模块包括对室内温度和湿度进行调节的空调系统、及对室内二氧化碳浓度进行调控的通风系统，

所述人体红外传感器将获得的室内人员数量数据传输至所述主控模块，所述主控模块根据所述室内人员数量数据计算出当前室内二氧化碳浓度的最优值，并通过所述通风系统调整室内二氧化碳浓度；所述二氧化碳浓度传感器将调整后的室内二氧化碳浓度数据传输至所述主控模块；所述温湿度传感器将获得的室内温度和湿度数据传输至所述主控模块，所述主控模块通过所述空调系统调整室内温度和湿度。

本申请实施例还提供了一种室内环境智能控制方法，控制方法采用前述的室内环境智能控制系统，包括以下步骤：

室内物理量要素监测模块检测室内物理量要素并将获得的数据传输至主控模块；

主控模块根据室内物理量要素监测模块的数据，综合判断并计算出室内物理量要素的最优值；

主控模块对室内物理量要素监测模块的数据与最优值进行对比，通过室内物理量要素调节模块调整室内物理量要素的浓度。

相比于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的室内环境智能控制系统，能够智能调节室内温湿度、二氧化碳浓度等物理量要素，提高人员在室内的舒适度。调节过程自动化程度高，无需人员手动操作，可根据室内是否有人自动关闭或开启，减少了能源的浪费，降低了使用成本。根据室内人员数量的不同从而确定不同的物理量要素最优值，保证了室内人员的舒适度，同时也进一步降低了能源的消耗。

本申请实施例提供的室内环境智能控制方法，能够智能调节室内温湿度等参数，节省能源减少浪费，降低设备的使用成本。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例所述的室内环境智能控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例所述的通风口的结构示意图一；

图3为本申请实施例所述的通风口的结构示意图二；

图4为本申请实施例所述的通风口的结构示意图三；

图示说明：

1-主控模块，2-通风口，3-人体红外传感器，41-第一温湿度传感器，42-第二温湿度传感器，51-第一二氧化碳浓度传感器，52-第二二氧化碳浓度传感器，61-第一光照度传感器，62-第二光照度传感器，7-信号传输线缆。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请提供了一种室内环境智能控制系统，如图1所示，控制系统包括主控模块1、室内物理量要素监测模块和室内物理量要素调节模块，室内物理量要素监测模块包括人体红外传感器3、温湿度传感器和二氧化碳浓度传感器，室内物理量要素调节模块包括对室内温度和湿度进行调节的空调系统、及对室内二氧化碳浓度进行调控的通风系统，人体红外传感器3将获得的室内人员数量数据传输至主控模块1，主控模块1根据室内人员数量数据计算出当前室内二氧化碳浓度的最优值，并通过通风系统调整室内二氧化碳浓度；二氧化碳浓度传感器将调整后的室内二氧化碳浓度数据传输至主控模块1；温湿度传感器将获得的室内温度和湿度数据传输至主控模块1，主控模块1通过空调系统调整室内温度和湿度。

相比于直接在主控模块1中输入固定的二氧化碳浓度数值作为最优值，本申请实施例可通过人体红外传感器3检测到的室内人员数量动态调节主控模块1设定的最优值，可同时兼顾室内人员的舒适度和节能两个方面。例如：当室内人员数量为10人时，主控模块1设定的二氧化碳浓度最优值可以是0.08％；当室内人员数量为30人时，主控模块1设定的二氧化碳浓度最优值可以是0.09％，以兼顾室内人员的舒适度和节能两个方面。当然，温湿度等其他物理量要素的调节方式也可参照二氧化碳浓度的调节方式。

本申请实施例提供的室内环境智能控制系统，能够智能调节室内温湿度、二氧化碳浓度等物理量要素，提高人员在室内的舒适度。调节过程自动化程度高，无需人员手动操作，可根据室内是否有人自动关闭或开启，减少了能源的浪费，降低了使用成本。根据室内人员数量的不同从而确定不同的物理量要素最优值，保证了室内人员的舒适度，同时也进一步降低了能源的消耗。

在一示例性实施例中，如图1所示，室内物理量要素调节模块还包括设置在室内的通风口2，空调系统和通风系统通过通风口2与室内连通。

空调系统通过通风口2向室内输送冷风或热风，调节室内温度；通风系统通过通风口2向室内输送室外空气或净化后的空气。通风口2可以设置在房间屋顶的正中间位置处。

在一示例性实施例中，室内物理量要素监测模块还包括光照度传感器，光照度传感器将室内接收到的光照数据传输至主控模块1，主控模块1根据光照数据和室内温度和湿度数据，通过空调系统调整室内温度和湿度。如图1所示，光照度传感器包括设置在室内的第一光照度传感器61和设置在通风口2上的第二光照度传感器62，第一光照度传感器61设置为检测室内总光照情况，第二光照度传感器62设置为检测室内灯光。

当阳光充足时，可将室内温度适当调低，将湿度适当调高，以提高室内人员的舒适度。设置在室内墙壁上的第一光照度传感器61，同时接收室内阳光和室内灯光(即：室内总光照＝室内阳光+室内灯光)；设置在通风口2处的第二光照度传感器62不会被阳光照到，因此只检测室内灯光；由于阳光可以提升室内温度，而灯光不会，因此，在综合判断第一光照度传感器61和第二光照度传感器62的数据后，可得到室内光照情况，以判断阳光的强弱，进而提前调节室内温度情况，避免只能根据温度传感器(温湿度传感器)调节室内温度的情况，即：避免当温度传感器检测到温度较高时才开启空调系统进行降温(或温度传感器检测到温度较低时才开启空调系统进行升温)。例如：当温湿度传感器检测到室内温度正好是适宜温度时，且光照度传感器检测到光照数据经主控模块1综合判断后得知室内光照较强，此时主控模块1可控制空调系统提前开启，以较小功率输送冷风，避免室内温度已升高后才开始对室内降温，提高了室内温度的调节效率。室内湿度的调节也可根据光照度数据进行提前调节，具体方式与温度的调节类似，此处不再赘述。

当然，第一光照度传感器61还可设置在能够同时接收到室内阳光和室内灯光的其他位置，第二光照度传感器62还可设置在能够接收到室内灯光且不被阳光照到的其他位置。

在一示例性实施例中，人体红外传感器3设置在通风口2上且可360°旋转以检测室内人员数量。

人体红外传感器3设置在通风口2上且可360°旋转，以保证准确检测室内人员的数量，为空调系统和通风系统的调节提供准确数据。

在一示例性实施例中，如图1所示，温湿度传感器包括设置在包括设置在室内的第一温湿度传感器41和设置在通风口2上的第二温湿度传感器42。

温湿度传感器设置在不同位置，可得到室内多处位置的温湿度情况，便于主控模块1综合判断室内温湿度情况，避免某一处的温湿度情况发生意外干扰主控模块1判断。

在一示例性实施例中，如图1所示，二氧化碳浓度传感器包括设置在包括设置在室内的第一二氧化碳浓度传感器51和设置在通风口2上的第二二氧化碳浓度传感器52。

二氧化碳浓度传感器设置在不同位置，可得到室内多处位置的二氧化碳浓度情况，便于主控模块1综合判断室内二氧化碳浓度情况，避免某一处的二氧化碳浓度情况发生意外干扰主控模块1判断。第一二氧化碳浓度传感器51的数量可以是4个，分别设置在室内的四个角落处。

在一示例性实施例中，如图2、图3和图4所示，通风口2为条形、方形或圆形。

当然，除前述的三种形式外，通风口2还可根据所在房间的天花空间大小、天花的平面布置形式、与整个房间的协调搭配性等因素选择其他形式。

在一示例性实施例中，室内物理量要素监测模块还包括有毒污染物传感器，有毒污染物传感器将获得的室内有毒污染物浓度数据传输至主控模块1，主控模块1发出警报或通过通风系统降低室内有毒污染物浓度。

设置有毒污染物传感器，可进一步提高室内空气的安全性。当有毒污染物含量超标时，通风系统开启；有毒污染物含量严重超标时，主控模块1可同时发出警报。除温湿度、二氧化碳浓度外，室内物理量要素还可以包括氨气、氡气、苯、甲醛、TVOC(挥发性有机化合物)、CO(一氧化碳)以及NO(一氧化氮)等污染要素及有毒要素，有毒污染物传感器可对上述室内物理量要素中的一种或多种进行检测。

各传感器可通过信号传输线缆7传输到主中控室(即主控模块1)，主中控室有大型机械、设备以及相应分析装置，可对反馈回来的空气污染物要素含量、浓度、范围进行分析、计算。主控模块1可与互联网进行连接，提前获取当地天气预报信息，网络上天气预报可显示本周以及下周的天气情况(包括太阳的出地平面、降地平面的时间、空气湿度实时变化情况、风力大小以及紫外线、光照度强度等信息)，天气情况信息通过联网实时在主中控室操作台面上进行存储显示，作为进行室内温湿度等室内物理量要素调整的辅助参考信息。

目前通风空调系统大体上可以分为三类：集中式中央空调、半集中式空调系统以及分体式空调系统。在一些大型商场、综合办公楼、大型会议室通常采用集中式中央空调系统；而分体式空调系统适用面积较小，一般家用比较多。半集中式空调系统兼具中央空调和分散式空调的特点，多用在商务办公场所。本申请实施例提供的室内环境智能控制系统，可在原有集中式中央空调或是半集中式空调系统的基础上进行改造，适用范围广泛，实用性强。

本申请实施例提供的室内环境智能控制系统，可以根据房间区域内人员密度、环境温度、湿度实现自动调节以及开启关闭，真正实现智能化办公、智能化家居，为用户提供一个舒适的空间环境。

本申请实施例还提供了一种室内环境智能控制方法，控制方法采用前的室内环境智能控制系统，包括以下步骤：室内物理量要素监测模块检测室内物理量要素并将获得的数据传输至主控模块1；主控模块1根据室内物理量要素监测模块的数据，综合判断并计算出室内物理量要素的最优值；主控模块1对室内物理量要素监测模块的数据与最优值进行对比，通过室内物理量要素调节模块调整室内物理量要素的浓度。

主控模块1根据室内物理量要素监测模块的数据，综合判断并计算出室内物理量要素的最优值，其中，主控模块1所做的“综合判断”包括：根据室内的人体红外传感器3检测到的室内人员数量和二氧化碳浓度传感器检测到的室内二氧化碳浓度，判断得出室内的二氧化碳浓度的最优值；根据第一光照度传感器61和第二光照度传感器62的数据，判断得出室内的阳光光照强弱，得出此时室内温湿度等物理量要素的最优值(即：根据室内的阳光光照强弱，提前动作调节温湿度等)。

本申请实施例提供的室内环境智能控制方法，能够智能调节室内温湿度等参数，节省能源减少浪费，降低设备的使用成本。

在本申请中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。