[实用新型]一种基于智能穿戴设备的空调系统变风量末端控制系统

说明书

一种基于智能穿戴设备的空调系统变风量末端控制系统，通过智能穿戴设备获取人员实时地理位置，同时监测人体手腕处皮肤温度及心率，将所有监测到的信息发送给区域控制器，区域控制器根据人员位置及穿戴者热特征控制相对应的变风量末端，修正送入变风量末端送入室内的风量。本实用新型的通过智能穿戴设备获取人员实时位置信息并实时监测穿戴者手腕处皮肤温度以及心跳速率等信息，智能穿戴设备内置热感觉预估模型，同时通过极少量的数据监测可以在线修正得到穿戴者实际热感觉预估模型。区域控制器通过通讯自组网识别所管控的变风量末端，根据人员数量及穿戴者热感觉值修正送入变风量末端送入室内的风量，变风量末端实现风量的精准控制。

技术领域

本实用新型属于暖通空调系统末端设备技术领域，具体涉及一种基于智能穿戴设备的空调系统变风量末端控制器。

背景技术

在大型公共建筑中，中央空调系统能耗一般占建筑总能耗的50％以上。由于大空间建筑功能多样以及空调覆盖面积大，其空调系统负荷存在着各区域分布不均匀、变化复杂等特点。变风量空调系统通过调节末端设备送入空调区域的风量来改变空调区域的温度，能够很好地适应大空间建筑中各区域负荷变化大、分布不均的特点，且具有运行能耗低、热舒适性好、控制相对灵活等优点，已经在大型公共建筑中得到了广泛的应用。变风量空调末端装置是变风量空调系统实现分区控制的关键设备，通常根据室内温度的高低，改变末端阀位开度来调节送风量，维持空气温度在设定范围内。在空调分区过程中，通常是设计者依据相关规范来进行划分，而实际上的物理空间是相互连通的，这就可能导致各个变风量末端所送风量会扩散到其他区域。而在实际控制过程中，每个变风量空调末端的送风量仅仅是依据所管控的区域温度来调节，并没有将所管控区域的人员活动情况以及人体的实时热特征反映到控制逻辑中，从而导致实际的控制效果并没有达到理想状况。因此，有必要针对大空间多区域变风量空调系统开发相应的智能化变风量空调末端控制器，实现变风量空调末端智能化及网络化分区管控。

实用新型内容

基于上述现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种基于智能穿戴设备的空调系统变风量末端控制系统及其控制方法，通过智能穿戴设备获取人员实时地理位置，同时监测人体手腕处皮肤温度及心率等参数，将所有监测到的信息发送给区域控制器，区域控制器根据人员位置及穿戴者热特征控制相对应的变风量末端，修正送入变风量末端送入室内的风量，保证室内人员的热舒适性的同时实现变风量末端节能高效运行。

本实用新型的技术方案：

一种基于智能穿戴设备的空调系统变风量末端控制系统包括数据监测系统、通讯自组网系统、区域控制系统和末端执行系统；

所述的数据监测系统采用智能穿戴设备，包含GPS定位系统、皮肤温度传感器、心率传感器和可操作显示屏；所述的智能穿戴设备穿戴于人体手腕处，实时获取穿戴者位置信息、手腕表面皮肤温度和心跳速率，可操作显示屏用于实时观察当前时刻穿戴者皮肤温度和心跳速率值，并根据实时热感觉进行投票；所述的智能穿戴设备具有内置嵌入的人体热感觉预估模型，同时对所监测到的皮肤温度和心跳速率，与人体热感觉预估模型进行实时修正；

所述的通讯自组网系统可自动对空间内所有区域控制器进行自组网连接，确定每个区域控制器所管控的变风量末端，保证所有变风量末端都有且仅有一个区域控制器对其进行控制；所述的通讯自组网系统可根据识别穿戴者所处的位置信息，控制数据监测系统与穿戴者所处位置对应的区域控制器建立通讯连接，将数据监测系统所监测到的数据上传到区域控制器中；

所述的区域控制系统同时对多个变风量末端进行管理控制，多个区域控制器之间通过通讯线相互连接；区域控制器通过分析空间中人员数量及对应区域人体热感觉信息进行综合评判，实时修正空调系统送风量，并将风量在线分配给对应的末端执行系统；

所述的末端执行系统包含多个变风量末端，变风量末端采用风量监测与调节一体化变风量末端装置，实时监测送入室内的风量并根据区域控制器分配的风量进行调整，保证送风量的准确性。