一种基于人体运动及环境参数的节能系统及控制方法

技术领域

本发明涉及节能系统及方法的技术领域，具体涉及一种基于人体运动及环境参数的节能系统及其控制方法。

背景技术

随着全球能源的不断被使用及部分不可再生性，人们对于不可再生能源的合理利用及对可再生能源的不断开发日趋关注。其中对于节能技术的研究和使用已经逐步普及到日常生活中。

例如，通过AioT等人工智能物联网技术实时采集不同维度数据并将其进行存储，再通过数据分析及人工智能判断，从而实现对一定区域内的耗能设备实现对应控制，进而可以实现有效的节能效果。

现有的节能系统和方法在使用中，主要包括两者调节方式，一种是针对单一类型耗能设备进行单独调节，该种调节方式为了保证节能调节有效，往往需要检测到的环境参数和运动参数具备足够高的检测精确度，因而对对应传感器的精确度要求较高，成本较高难以在日常生活中精确实现；另一种则是针对多种类型耗能设备进行同时调节，既无法有效确定节能调节的最有效调节路径，也有可能产生错误调节而导致无法权衡调节方式与节能区域内人体运动舒适度的协调，因此调节效率和调节舒适度不佳。

因此，亟需提供一种基于人体运动及环境参数的节能系统及其控制方法以解决上述现有技术中存在的缺陷与不足。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种基于人体运动及环境参数的节能系统及其控制方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于人体运动及环境参数的节能系统，所述系统包括

数据采集模块，所述数据采集模块的一端连接节能区域内的对应传感器，另一端连接数据处理模块，所述数据采集模块同时采集节能区域内的人体运动参数和所处环境参数，并将参数发送至数据处理模块中；

数据处理模块，所述数据处理模块的一端连接数据采集模块，另一端连接节能策略模块，数据处理模块对获取到的参数进行对应处理后，将处理结果发送至节能策略模块中；

节能策略模块，所述节能策略模块的一端连接数据处理模块，另一端连接节能反馈模块，所述节能策略模块根据处理结果与预设模型的比对结果，确定对应的节能策略，并将确定的节能策略发送至节能反馈模块中；

节能反馈模块，所述节能反馈模块的一端连接节能策略模块，另一端连接耗能设备，所述节能反馈模块根据确定的节能策略，对耗能设备进行对应调节；

其特征在于：

所述调节过程包括初调过程和正调过程；

确定的所述节能策略中，包含有分别对应于初调过程和正调过程的初调节能策略和正调节能策略；

且在初调过程结束后，根据运动参数变化判断是否需要对正调节能策略进行对应改进；

当判断结果为需要对正调节能策略进行对应改进时，向数据采集模块及节能反馈模块发送对应控制指令。

作为本发明的进一步优选实施方式，所述数据采集模块至少包括有环境传感器及运动传感器；其中，

所述环境传感器对节能区域内的环境参数进行实时检测；所述环境参数至少包括有环境位置、环境尺寸、环境温度、环境湿度、及环境光照度；

所述运动传感器对处于节能区域内的人体运动参数进行实时检测；所述运动参数至少包括有运动人员、运动区域、运动幅度及运动灵敏度。

作为本发明的进一步优选实施方式，所述数据采集模块中还设置有与环境传感器对应连接的环境传感控制器和与运动传感器对应连接的运动传感控制器；

所述环境传感控制器能够对所述环境传感器的检测参数进行对应调节；

所述运动传感控制器能够对所述运动传感器的检测参数进行对应调节。

作为本发明的进一步优选实施方式，所述数据处理模块中至少包括有依次连接的数据预处理单元、数据分类单元、数据比对单元、及数据反馈单元；其中，

数据预处理单元对获取到的环境参数和运动参数进行预处理，以去除其中明显错误数据；

数据分类单元根据预设数据正常范围对预处理后的数据进行分类，以将其分类为正常数据和异常数据；

数据比对单元将异常数据与预设数据阈值范围进行比对，以确定异常数据所属数据范围；

数据反馈单元将确定的异常数据所属数据范围传输至节能策略模块中。

作为本发明的进一步优选实施方式，所述节能策略模块中预设有多种节能策略模型，每种节能策略模型具有对应的预设数据正常范围、预设数据阈值范围及对应的节能策略；所述节能策略模块根据异常数据所属数据范围自动适配节能策略模型及对应节能策略。

作为本发明的进一步优选实施方式，所述节能策略至少包括有确定需要调节的耗能设备类型、节能调节方式、节能调节优先级、节能调节顺序、及节能调节幅度。

作为本发明的进一步优选实施方式，所述初调过程的持续时间小于所述正调过程的持续时间；且

所述初调节能策略中确定需要调节的耗能设备类型大于或等于所述正调节能策略中确定需要调节的耗能设备类型。

作为本发明的进一步优选实施方式，在初调过程结束后，当运动参数变化满足预设变化值时，确定需要对正调节能策略进行对应改进；

在初调过程结束后，当运动参数变化不满足预设变化值时，确定不需要对正调节能策略进行对应改进。

作为本发明的进一步优选实施方式，所述耗能设备至少包括有温度调节设备、湿度调节设备、灯具及智能影音装置。

进一步地，本发明还提供一种基于人体运动及环境参数的节能系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）同时采集节能区域内的人体运动参数和所处环境参数；

2）对获取到的参数进行对应处理；

3）根据处理结果与预设模型的比对结果，确定对应的节能策略；

4）根据确定的节能策略，按照节能策略对耗能设备进行对应调节；

5）在初调过程结束后，根据初调节能策略进行后的运动参数变化对正调节能策略进行对应改进。

本发明相对于现有技术取得的有益效果为：

1）本发明一种基于人体运动及环境参数的节能系统及其控制方法，通过实时采集节能区域内的人体运动参数和所处环境参数，并对获取到的参数进行对应处理，将处理结果与预设模型的比对结果，确定对应的节能策略，再根据确定的节能策略，按照节能策略对耗能设备进行对应调节，并在初调过程结束后，根据初调节能策略进行后的运动参数变化对正调节能策略进行对应改进，从而既避免对单一耗能设备进行的单独调节方式需要的传感器精确度要求较高成本较高的缺陷的同时，通过在初调过程后对正调过程的改进，可以有效弥补初调过程中可能产生的错误调节以提高调节舒适度，也能够对初调过程中发现的最优调节路径实现进一步调节从而提高调节效率。

2）本发明一种基于人体运动及环境参数的节能系统及其控制方法，当判断结果为需要对正调节能策略进行对应改进时，通过向数据采集模块发送对应控制指令，以及通过环境传感控制器对环境传感器的检测参数进行对应调节，通过运动传感控制器对运动传感器的检测参数进行对应调节，从而能够在检测端优化检测过程，提高检测参数精度，进而进一步提高节能准确性和节能效率，提高节能区域内的用户舒适度。

3）本发明一种基于人体运动及环境参数的节能系统及其控制方法，通过向节能反馈模块发送对应控制指令，可以从调节端以最优调节路径实现节能调节，进一步提高节能调节效率。

附图说明

图1为本发明提供的节能系统的逻辑结构图。

图2为本发明提供的节能系统的数据采集模块的逻辑结构图。

图3为本发明提供的节能系统的数据处理模块的逻辑结构图。

图4为本发明提供的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[第一实施例]

如图1-3所示为本发明听过的第一实施例，该实施例提供一种基于人体运动及环境参数的节能系统，如图1所示，所述系统包括

数据采集模块，所述数据采集模块的一端连接节能区域内的对应传感器，另一端连接数据处理模块，所述数据采集模块同时采集节能区域内的人体运动参数和所处环境参数，并将参数发送至数据处理模块中；

数据处理模块，所述数据处理模块的一端连接数据采集模块，另一端连接节能策略模块，数据处理模块对获取到的参数进行对应处理后，将处理结果发送至节能策略模块中；

节能策略模块，所述节能策略模块的一端连接数据处理模块，另一端连接节能反馈模块，所述节能策略模块根据处理结果与预设模型的比对结果，确定对应的节能策略，并将确定的节能策略发送至节能反馈模块中；

节能反馈模块，所述节能反馈模块的一端连接节能策略模块，另一端连接耗能设备，所述节能反馈模块根据确定的节能策略，对耗能设备进行对应调节；如图1所示，本实施例中的耗能设备可以包括有温度调节装置、湿度调节装置、灯具以及智能影音装置等，本领域技术人员也可以根据实际使用的需要自行增减其他耗能设备。

本实施例相对于现有技术的突出贡献和改进点在于：

所述调节过程包括初调过程和正调过程；

设置初调过程的作用在于：一方面确定在初调过程中是否产生错误调节以保证用户舒适度，另一方面也可以也可以通过初调过程发现的最优调节路径从而进一步提高调节效率，此外还可以发现节能区域内的对应传感器是否工作于最佳检测工况内。

设置正调过程的作用在于：对初调过程中产生的错误调节进行改进以进一步提高用户调节过程中的舒适度，采用最优调节路径以进一步提高调节效率。

因此，与之对应地，

确定的所述节能策略中，包含有分别对应于初调过程和正调过程的初调节能策略和正调节能策略；

作为优选，在本实施例中，初调过程的持续时间小于正调过程的持续时间，以保证正调过程具备足够长的持续时间以对初调过程施加的改进有效且持续，提高节能调节效率的同时，提高调节过程中用户的舒适度。

进一步地，可以设置初调节能策略中确定需要调节的耗能设备类型大于或等于正调节能策略中确定需要调节的耗能设备类型，以通过尽可能多的耗能设备类型进行测试，既便于测试出是否存在错误调节以及传感器是否工作于最优工况，同时也便于测试出最优调节路径；而正调节能策略中确定需要调节的耗能设备类型设置为较少则有利于进行针对性节能调节，以进一步提高节能调节效率。

在初调过程结束后，根据运动参数变化判断是否需要对正调节能策略进行对应改进；具体过程为：

在初调过程结束后，当运动参数变化满足预设变化值时，确定需要对正调节能策略进行对应改进；说明此时存在传感器不工作在最优工况、或存在错误调节、或调节效率不佳等状况，因此需要在正调过程中进行对应改进；

在初调过程结束后，当运动参数变化不满足预设变化值时，确定不需要对正调节能策略进行对应改进；说明此时节能调节状况良好，因此并需要在正调过程中进行对应改进。

在本实施例中，预设变化值可以设置于节能策略模型中，且预设变化值根据传感器参数（例如检测位置和精度）、调节过程参数（例如调节时间和调节范围）、以及调节过程中人体反馈参数（例如人体舒适度等）等共同确定。

当判断结果为需要对正调节能策略进行对应改进时，向数据采集模块及节能反馈模块发送对应控制指令，从而对传感器工况及节能调节过程进行对应改进。

例如：

当环境温度低于24℃（室温）且节能区域内无人员运动痕迹时，关闭温度调节装置；

当环境温度高于24℃（室温）或节能区域内存在人员运动痕迹时，初调过程中的初调节能策略为：通过温度调节装置调高室温，同时调节灯光开启或增强光照；

当发现节能区域内人体运动参数变化满足预设变化值（扇风时的动作参数以及感觉到热时的表情变化等）时，将正调过程中的正调节能策略为改进为：仅调节灯光开启或增强光照。

如图2所示，在本实施例中，数据采集模块至少包括有环境传感器及运动传感器；环境传感器及运动传感器分别与网络控制器连接以实现数据传输，其中，

所述环境传感器对节能区域内的环境参数进行实时检测；所述环境参数至少包括有环境位置、环境尺寸、环境温度、环境湿度、及环境光照度；

所述运动传感器对处于节能区域内的人体运动参数进行实时检测；所述运动参数至少包括有运动人员、运动区域、运动幅度及运动灵敏度；

由于人员处于环境中进行对应的运动，因此检测到的参数往往需要同时包括环境参数和运动参数，因此环境传感器和运动传感器也设置为相互连接以传输检测数据。

作为本实施例的进一步优选，数据采集模块中还设置有与环境传感器对应连接的环境传感控制器和与运动传感器对应连接的运动传感控制器；

所述环境传感控制器能够对所述环境传感器的检测参数进行对应调节；

所述运动传感控制器能够对所述运动传感器的检测参数进行对应调节，从而在初调过程中发现传感器没有工作于最佳工况时，可以通过对应控制器控制调节对应传感器的工作参数，可以调节的工作参数包括但不限于：检测光照、检测位置、检测角度、检测焦距、检测功率等。

如图3所示，在本实施例中，数据处理模块中至少包括有依次连接的数据预处理单元、数据分类单元、数据比对单元、及数据反馈单元；其中，

数据预处理单元对获取到的环境参数和运动参数进行预处理，以去除其中明显错误数据；

数据分类单元根据预设数据正常范围对预处理后的数据进行分类，以将其分类为正常数据和异常数据；正常数据说明此时耗能正常不需要节能调节，而异常数据则说明此时耗能异常需要进行对应的节能调节。

数据比对单元将异常数据与预设数据阈值范围进行比对，以确定异常数据所属数据范围；

数据反馈单元将确定的异常数据所属数据范围传输至节能策略模块中。

对应地，本实施例中的节能策略模块中预设有多种节能策略模型，每种节能策略模型具有对应的预设数据正常范围、预设数据阈值范围及对应的节能策略；所述节能策略模块能够根据异常数据所属数据范围自动适配节能策略模型及对应节能策略，节能策略模型预先输入该节能系统中，且可以根据节能的需要，在本系统中持续增加节能策略模型，以及在节能工作长时间后，根据工作数据对已有的节能策略模型进行优化及改进。

在本实施例中，节能策略至少包括有确定需要调节的耗能设备类型、节能调节方式、节能调节优先级、节能调节顺序、及节能调节幅度。节能策略模型中的节能策略设置有对应的初始参数，用户可以直接调用节能策略模型中的节能策略的初始参数，也可以根据实际节能需求对初始参数进行适当修改后再使用。

[第二实施例]

如图4所示为本发明提供的第二实施例，其提供一种基于人体运动及环境参数的节能系统的控制方法，包括以下步骤：

1）同时采集节能区域内的人体运动参数和所处环境参数；

2）对获取到的参数进行对应处理；

3）根据处理结果与预设模型的比对结果，确定对应的节能策略；

4）根据确定的节能策略，按照节能策略对耗能设备进行对应调节；

5）在初调过程结束后，根据初调节能策略进行后的运动参数变化对正调节能策略进行对应改进。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。