控制多個空調(diào)設(shè)備的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及控制多個空調(diào)設(shè)備的技術(shù)，且更具體地，涉及根據(jù)多個用戶的各自的 個性化需求來集中控制多個空調(diào)設(shè)備的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾十年來，不斷增長的能源消耗已經(jīng)給全球帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟危機、溫室效應(yīng) 和氣候變化。能源消耗領(lǐng)域主要包括建筑、交通和工業(yè)，其中建筑領(lǐng)域包含商業(yè)建筑和住宅 建筑，大約占總能源消耗的35%至40%。而建筑能耗可進一步細分為照明、空調(diào)和各種插 拔式電器等。因建筑所在地的緯度和氣候特征等因素而異，諸如暖通空調(diào)等的空調(diào)設(shè)備的 耗電量平均大約占建筑總能耗的40%左右。因此，如何通過更有效地控制空調(diào)來降低其耗 電量，始終是當(dāng)今社會重要的研究課題。
[0003] 另一方面，建筑的主要功能在于提供適宜人們生活居住和工作的微環(huán)境。而不同 的人在不同的氣候條件下對建筑內(nèi)的環(huán)境通常具有不同的需求，包括對室內(nèi)照明、溫度、濕 度、風(fēng)速等方面的需求。如果當(dāng)前某些環(huán)境參數(shù)不能滿足人們的需求，則可能會導(dǎo)致人們低 效的工作、不良的情緒甚至疾病。因此，當(dāng)代的智能建筑都希望能根據(jù)人們對環(huán)境的個性化 要求對建筑內(nèi)的各種環(huán)境參數(shù)進行智能地調(diào)節(jié)。
[0004] 目前空調(diào)設(shè)備的控制方法中最常見的是基于設(shè)定的溫度進行開關(guān)控制，即當(dāng)環(huán)境 溫度未達到或超過設(shè)定溫度時，空調(diào)設(shè)備按照設(shè)定的風(fēng)速（和/或風(fēng)向）開始工作；當(dāng)環(huán)境 溫度達到設(shè)定溫度時，則停止空調(diào)的運行。近年來流行起來的變頻空調(diào)系統(tǒng)，改進了上述不 斷啟停的開關(guān)控制，通過改變壓縮機工作的頻率來進行緩沖，使得環(huán)境溫度變化較為緩和， 并減少了壓縮機啟停的次數(shù)。此外，某些空調(diào)廠商在其空調(diào)設(shè)備上安裝了自動檢測人的位 置的傳感器，根據(jù)對人的位置的判斷對氣流方向進行定向控制，在滿足人的需要的同時，減 少了不必要的能量消耗。
[0005] 然而，據(jù)調(diào)查目前為止的暖通空調(diào)控制方法均具有如下問題：
[0006] 1.檢測溫度的傳感器一般安裝在空調(diào)設(shè)備上，而室內(nèi)溫度的分布往往是不均勻 的，因此傳感器的顯示溫度與人所在位置的實際溫度可能具有較大差異，從而可能會導(dǎo)致 人的不舒適感；
[0007] 2.人對環(huán)境的熱舒適性的判斷不僅僅依賴于溫度，還可能包括濕度和風(fēng)速等，因 此即使人所在位置的溫度達到設(shè)定值，由于其他因素的影響，仍然可能導(dǎo)致人對環(huán)境的不 滿意；
[0008] 3.在同一空間內(nèi)可能有不止一個人，而不同的人對其所在熱環(huán)境具有不同的要 求，即使同一個人在從事不同活動時對熱環(huán)境的要求也是不同的。而目前的空調(diào)系統(tǒng)在某 段時間內(nèi)只能滿足某一個人的要求，因此可能會導(dǎo)致另外一部分人的不舒適感；
[0009] 4.在一個空間內(nèi)有多個空調(diào)設(shè)備的情況下，傳統(tǒng)技術(shù)無法在節(jié)能的同時集中控制 多個空調(diào)設(shè)備使得多個人的各自的環(huán)境需求同時滿足。
[0010] 因此，對于空調(diào)設(shè)備控制系統(tǒng)，為了滿足人們對其所在熱環(huán)境的個性化需求，需要 一種在節(jié)能的同時對多個空調(diào)設(shè)備進行集中控制以滿足人們各自對室內(nèi)熱環(huán)境的個性化 需求的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 根據(jù)本公開的一個方面，提供一種根據(jù)多個用戶的熱舒適性需求控制多個空調(diào)設(shè) 備的方法，包括：（a)獲得多個用戶的每個的熱舒適性期望值；(b)獲取每個用戶的位置處 的當(dāng)前實際環(huán)境參數(shù)值；（c)根據(jù)每個用戶的熱舒適性期望值和實際環(huán)境參數(shù)值來計算該 用戶的位置處的期望的可調(diào)環(huán)境參數(shù)值；（d)根據(jù)每個空調(diào)設(shè)備的可調(diào)參數(shù)的不同取值對 每個用戶的位置處的可調(diào)環(huán)境參數(shù)值的影響和每個用戶的位置處的期望的可調(diào)環(huán)境參數(shù) 值，來估算多個空調(diào)設(shè)備的各自的可調(diào)參數(shù)的最優(yōu)取值；(e)根據(jù)估算的多個空調(diào)設(shè)備的 各自的可調(diào)參數(shù)的最優(yōu)取值，控制所述多個空調(diào)設(shè)備按照各自的可調(diào)參數(shù)的最優(yōu)取值而工 作。
[0012] 根據(jù)本公開的另一方面，提供一種根據(jù)多個用戶的熱舒適性需求控制多個空調(diào)設(shè) 備的系統(tǒng)，包括：熱舒適性期望值獲得裝置，被配置為獲得多個用戶的每個的熱舒適性期 望值；實際環(huán)境參數(shù)值獲取裝置，被配置為獲取每個用戶的位置處的當(dāng)前實際環(huán)境參數(shù)值； 期望可調(diào)環(huán)境參數(shù)值計算裝置，被配置為根據(jù)每個用戶的熱舒適性期望值和實際環(huán)境參數(shù) 值來計算該用戶的位置處的期望的可調(diào)環(huán)境參數(shù)值；空調(diào)設(shè)備可調(diào)參數(shù)最優(yōu)取值估算裝 置，被配置為根據(jù)每個空調(diào)設(shè)備的可調(diào)參數(shù)的不同取值對每個用戶的位置處的可調(diào)環(huán)境參 數(shù)值的影響和每個用戶的位置處的期望的可調(diào)環(huán)境參數(shù)值，來估算多個空調(diào)設(shè)備的各自的 可調(diào)參數(shù)的最優(yōu)取值；控制裝置，被配置為根據(jù)估算的多個空調(diào)設(shè)備的各自的可調(diào)參數(shù)的 最優(yōu)取值，控制所述多個空調(diào)設(shè)備按照各自的可調(diào)參數(shù)的最優(yōu)取值而工作。
【附圖說明】
[0013] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的示例系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2 出了應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的例硬件設(shè)備框圖。
[0015] 圖3示出了應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的示例應(yīng)用場景示意圖。
[0016] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的根據(jù)多個用戶的熱舒適性需求控制多個 空調(diào)設(shè)備的方法的流程圖。
[0017] 圖5示出了圖4所示的方法中的步驟404的一個例子的具體流程圖。
[0018] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例（其中，空調(diào)可調(diào)參數(shù)是風(fēng)向和風(fēng)速而 用戶的期望可調(diào)環(huán)境參數(shù)是風(fēng)速）的根據(jù)多個用戶的熱舒適性需求控制多個空調(diào)設(shè)備的 方法的示例流程圖。
[0019] 圖7A-7D有助于說明根據(jù)本發(fā)明的該具體實施例得到每個空調(diào)設(shè)備的可調(diào)參數(shù) 的不同取值對每個用戶的位置處的可調(diào)環(huán)境參數(shù)值的影響的一種示例方式的示意圖；其中 圖7A示出了假設(shè)將每個空調(diào)設(shè)備的不同風(fēng)向看做是不同空調(diào)設(shè)備的示意圖；圖7B示出了 在圖7A的假設(shè)下得到的每個空調(diào)設(shè)備的可調(diào)參數(shù)的不同取值對每個用戶的位置處的可調(diào) 環(huán)境參數(shù)值的影響的部分表格；圖7C示出了為了簡化圖7B的表格而將不同風(fēng)速下測量的 每個用戶的位置處的實際風(fēng)速的值近似為該風(fēng)向下對每個用戶的一個相對風(fēng)速比值和與 空調(diào)設(shè)備的不同風(fēng)速對應(yīng)的比例系數(shù)的乘積；圖7D示出了僅保留圖7C中各個風(fēng)向下對每 個用戶的相對風(fēng)速比值作為影響系數(shù)而得到的簡化表格。
[0020] 圖8A-圖8C有助于說明根據(jù)本發(fā)明的該具體實施例的確定多個空調(diào)設(shè)備的各自 的可調(diào)參數(shù)的最優(yōu)取值的一種示例方式的示意圖；其中，圖8A示出了利用圖7D的簡化的影 響系數(shù)表格來計算初步最優(yōu)風(fēng)速的表格；圖8B示出了從圖8A的表格中取每個空調(diào)設(shè)備的 具有最大初步最優(yōu)風(fēng)速的風(fēng)向作為最優(yōu)風(fēng)向之后得到的更簡化的影響系數(shù)表格；圖8C示 出了通過圖8B的更簡化的影響系數(shù)表格來計算的最終最優(yōu)風(fēng)速的表格、以及可能地量化 為空調(diào)設(shè)備的離散風(fēng)速檔位的過程。
[0021] 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的根據(jù)多個用戶的熱舒適性需求控制多個 空調(diào)設(shè)備的系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0022] 現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的具體實施例，在附圖中例示了本發(fā)明的例子。盡管將結(jié) 合具體實施例描述本發(fā)明，但將理解，不是想要將本發(fā)明限于所述的實施例。相反，想要覆 蓋由所附權(quán)利要求限定的在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)包括的變更、修改和等價物。應(yīng)注意，這 里描述的方法步驟都可以由任何功能塊或功能布置來實現(xiàn)，且任何功能塊或功能布置可被 實現(xiàn)為物理實體或邏輯實體、或者兩者的組合。
[0023]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā) 明作進一步詳細說明。
[0024] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的示例系統(tǒng)架構(gòu)100的示意圖。
[0025] 圖1示例性地示出了 m臺空調(diào)設(shè)備和n個用戶（其中，m和n都是正整數(shù)）。在此， 在一個例子中，空調(diào)設(shè)備可以是暖通空調(diào)（Heating, Ventilating and Air Conditioning, HVAC)，是具有調(diào)節(jié)風(fēng)量大小和風(fēng)力方向的可控設(shè)備，包括但不限于排風(fēng)扇、制冷或制熱風(fēng) 扇、一體式或分體式空調(diào)機組等等。這些空調(diào)設(shè)備可以由例如中央控制器進行控制（130)。 每個用戶所在位置附近處可以安放例如傳感器，用來測量該處的環(huán)境參數(shù)，包括例如溫度、 濕度、和可選地、風(fēng)速等（120)。每個用戶可以通過例如輸入設(shè)備輸入表示自己的熱舒適性 需求的例如熱舒適性期望值。熱舒適值可以反映熱環(huán)境物理量及人體有關(guān)因素對人體熱舒 適的綜合作用的指標(biāo)。影響人體熱舒適的因素很多，其中通?？梢园諝鉁囟?、平均輻射 溫度、相對濕度、氣流速度等環(huán)境變量和新陳代謝指數(shù)、穿衣隔熱指數(shù)等人體變量?？梢赃x 擇其中幾個因素來構(gòu)造熱舒適性值的公式。可選地，該熱舒適性期望值可以被統(tǒng)一存儲至 一個數(shù)據(jù)庫中（110)，以便日后提取和便于對其修改。通過接收每個用戶的熱舒適性期望值 和傳感器測量的或通過建模后模擬計算得到的實際環(huán)境參數(shù)信息，中央控制器可以調(diào)整每 個空調(diào)設(shè)備的可調(diào)參數(shù)（比如風(fēng)量大小和風(fēng)力方向等），以使整個室內(nèi)熱環(huán)境盡可能滿足 每個用戶的熱舒適性需求，同時最大限度地降低能耗。
[0026] 圖2出了應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的例硬件設(shè)備200的框圖。
[0027] 圖2包括m個空調(diào)設(shè)備210、中央控制器220、與n個用戶對應(yīng)的n個傳感器230 以及n個輸入設(shè)備240、和可選地、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器250。其中輸入設(shè)備240可以用來收集用 戶的熱舒適性需求信息，其形式上可以是例如帶控制面板的遙控器、臺式或便攜式電腦、智 能終端設(shè)備等。輸入設(shè)備240可通過有線或者無線的方式將收集到的需求信息發(fā)送至具有 一定存儲能力的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器250,且可以傳遞給具有一定計算能力的中央控制器220。實 際系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器250和中央控制器220也可以是同一個服務(wù)器。除了計算能力，中 央控制器220還可以具有豐富的數(shù)據(jù)接口，以便能夠從傳感器230實時接收當(dāng)前的測量數(shù) 據(jù)，也能夠從數(shù)據(jù)庫250中獲取用戶需求信息，還能夠給每臺空調(diào)設(shè)備210發(fā)送控制指令， 對其可調(diào)節(jié)參數(shù)進行更改。
[0028] 當(dāng)然，上述圖1和圖2示出了架構(gòu)示意和硬件示意都僅是例子，本發(fā)明的各個實施 例可以應(yīng)用于各種其他形式的架構(gòu)和硬件。
[0029] 圖3示出了應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的示例應(yīng)用場景示意圖。
[0030] 圖3的示例應(yīng)用場景包括6個例如吸頂式空調(diào)器310,9個用戶320坐在各自的工 位330處。可以在每個用戶320附近，比如工位的桌子上方，安放一個環(huán)境傳感器340,用來 檢測該處的熱環(huán)境參數(shù)，可以包括溫度、濕度、輻射強度和/或風(fēng)速等。該傳感器340還可 以包括檢測當(dāng)前工位是否有人和/或身份識別等功能。除此之外，每個用戶320還可以例 如隨身攜帶一臺輸入設(shè)備350,用來獲取該用戶對周邊環(huán)境的熱舒適性需求和/或用戶對 當(dāng)前熱環(huán)境的反饋信息。除了有線方式以外，該輸入設(shè)備350可以優(yōu)選地采用無線通訊方 式以方便用戶攜帶。
[0031] 在一個優(yōu)選的實際應(yīng)用時，例如，當(dāng)某個或某幾個用戶320到達其工位之后，傳感 器340可以感知到用戶存在并得到其身份信息之后，將該身份信息和當(dāng)前環(huán)境參數(shù)發(fā)送至 中央控制器220,中央控制器220可以利用該身份信息搜索數(shù)據(jù)庫250中該用戶已存儲的熱 舒適性需求、如果沒有已存儲的熱舒適性需求也可以使得用戶通過輸