智慧园区室内温度控制方法与流程

使用智能温控系统，可远程调控室内温度 #生活知识# #家庭生活# #家居装修技巧# #智能家居安装#

1.本发明属于温度控制技术领域，涉及智慧园区中通过空调对室内温度的控制。

背景技术：

2.随着社会的发展，人们对生活和工作环境的舒适度要求不断增加，园区室内作为人们工作和生活中主要的停留场所，其温度控制品质是影响环境舒适度的重要因素。通常园区室内温度的控制通过空调系统来完成，随着世界气候变化以及园区规模、数量快速增长，园区室内空调系统的能耗大幅增加，对园区室内温度的优化控制可以有效实现空调系统节能增效，有很好的经济效应和社会效应。另一方面，园区在智慧化方向上的快速技术进步，为园区室内温度的优化控制提供了坚实的技术基础。
3.目前园区室内温度的控制主要采取单参数的定温度或者定风量控制，控制方法中考虑因素较少较简单，不能根据实际情况快速调整控制参数，控制温度不够精细。

技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种智慧园区室内温度控制方法，针对智慧园区室内温度控制的特点，采用可靠、实用的方法，综合考虑影响园区室内的环境温度、空调出风流量和人员需风量等参数，结合优化的控制策略，实现园区室内温度的优化控制。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种智慧园区室内温度控制方法，包括：
6.实时获取室内人员数量n、室内环境温度te以及空调出风流量fw；
7.室内环境温度的设定值sp与室内环境温度te的偏差经过室内温度pid调节器运算的输出为空调出风流量的设定值；
8.基于人员数量n确定人员需风量fs，将人员需风量fs作为前馈控制量，获得人员需风量fs以及空调出风流量fw的偏差信号作为送风流量pid调节器的输入；
9.送风流量pid调节器通过pid运算得到空调出风流量调节器输出值，作为空调风机的转速给定值。
10.在一些可选的实施方案中，由fs＝sign(te-sp)*f0*n*h0/p0确定人员需风量fs，其中，f0表示空调额定出风流量，h0表示单位人体发热量功率，p0表示空调额定功率，n表示室内人员数量，te表示室内环境温度实际测量值，sp表示环境温度设定值，sign(x)为符号函数。
11.在一些可选的实施方案中，通过安装在室内的摄像机实时识别获得室内人员数量n。
12.在一些可选的实施方案中，通过安装在室内空调进风口处的温度传感器实时检测室内环境温度te。
13.在一些可选的实施方案中，通过安装在室内空调出风口处的流量传感器实时检测空调出风流量fw。
14.在一些可选的实施方案中，所述方法还包括：
15.对室内温度pid调节器和送风流量pid调节器进行初始化。
16.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
17.本发明以园区室内的环境温度、空调出风流量和人员需风量三个变量作为处理对象，控制系统整体采用前馈+串级的结构，实现园区室内温度的优化控制。
附图说明
18.图1是本发明实施例提供的一种室内温度控制系统图；
19.图2是本发明实施例提供的一种室内温度控制框图；
20.图3是本发明实施例提供的一种室内温度控制方法流程图。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
22.本发明采用基于前馈加串级算法的室内温度控制方法。该方法以园区室内的环境温度、空调出风流量和人员需风量三个变量作为处理对象，控制系统整体采用前馈+串级的结构。室内温度控制系统如图1所示，安装在室内的摄像机图像实时识别获得室内人员数量n；安装在室内空调进风口处的温度传感器实时检测室内环境温度te；安装在室内空调出风口处的流量传感器实时检测空调出风流量fw；环境温度设定值sp通过人工输入空调控制系统。
23.空调控制系统按照前馈加串级算法进行运算得出空调出风流量调节器输出值u(k)，作为空调风机的转速给定值。其主调节器(即室内温度pid调节器)采用以环境温度为检测和控制变量的pid调节器，环境温度的设定值sp与实际测量值te的偏差经过pid调节器运算的输出为空调出风流量的设定值；人员需风量fs作为前馈控制量；其副调节器(即送风流量pid调节器)采用以空调出风流量为检测和控制变量的pid调节器，如图1所示。
24.图2中，te表示环境温度实际测量值，单位℃；fw表示空调出风流量实际测量值，单位m3/h；fs表示人员需风量，单位m3/h，fs按式(1)取值；sp表示环境温度设定值，单位℃；e(k)表示空调出风流量偏差值，单位m3/h；u(k)表示空调出风流量调节器输出值，单位％，作为空调风机的转速给定值。
25.fs＝sign(te-sp)*f0*n*h0/p0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
26.其中，f0表示空调额定出风流量，单位m3/h；h0表示单位人体发热量功率，单位kw，取经验值h0＝0.1kw；p0表示空调额定功率，单位kw；n表示室内人员数量，单位个；te表示环境温度实际测量值，单位℃；fs表示人员需风量，单位m3/h；sp表示环境温度设定值，单位℃；sign(x)为符号函数，当x》0时sign(x)＝1，当x＝0时sign(x)＝0，当x《0时sign(x)＝-1。
27.当空调系统启动且运行状态稳定后，按照以下步骤实施本发明控制方法，如控制流程图3所示。
28.第一步：初始化作为主调节器的pid调节器，设置环境温度设定值；
29.第二步：初始化作为副调节器的pid调节器；
30.第三步：安装在室内空调进风口处的温度传感器实时检测室内环境温度；安装在室内空调出风口处的流量传感器实时检测空调出风流量；
31.第四步：主调节器通过pid运算得出空调出风流量的设定值；
32.第五步：安装在室内的摄像机图像实时识别获得室内人员数量；空调控制系统计算获得人员需风量以及空调出风流量的偏差信号e(k)，其中，e(k)＝fs+空调出风流量的设定值-fw；
33.第六步：副调节器通过pid运算得到空调出风流量调节器输出值u(k)，作为空调风机的转速给定值。
34.第七步：k＝k+1，返回第三步。
35.需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
36.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智慧园区室内温度控制方法，其特征在于，包括：实时获取室内人员数量n、室内环境温度te以及空调出风流量fw；室内环境温度的设定值sp与室内环境温度te的偏差经过室内温度pid调节器运算的输出为空调出风流量的设定值；基于人员数量n确定人员需风量fs，将人员需风量fs作为前馈控制量，获得人员需风量fs以及空调出风流量fw的偏差信号作为送风流量pid调节器的输入；送风流量pid调节器通过pid运算得到空调出风流量调节器输出值，作为空调风机的转速给定值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由fs＝sign(te-sp)*f0*n*h0/p0确定人员需风量fs，其中，f0表示空调额定出风流量，h0表示单位人体发热量功率，p0表示空调额定功率，n表示室内人员数量，te表示室内环境温度实际测量值，sp表示环境温度设定值，sign(x)为符号函数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过安装在室内的摄像机实时识别获得室内人员数量n。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过安装在室内空调进风口处的温度传感器实时检测室内环境温度te。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过安装在室内空调出风口处的流量传感器实时检测空调出风流量fw。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对室内温度pid调节器和送风流量pid调节器进行初始化。

技术总结
本发明公开了一种智慧园区室内温度控制方法，属于温度控制技术领域，包括：实时获取室内人员数量N、室内环境温度TE以及空调出风流量Fw；室内环境温度的设定值SP与室内环境温度TE的偏差经过室内温度PID调节器运算的输出为空调出风流量的设定值；基于人员数量N确定人员需风量Fs，将人员需风量Fs作为前馈控制量，获得人员需风量Fs以及空调出风流量Fw的偏差信号作为送风流量PID调节器的输入；送风流量PID调节器通过PID运算得到空调出风流量调节器输出值，作为空调风机的转速给定值。通过本发明综合考虑影响园区室内的环境温度、空调出风流量和人员需风量等参数，结合优化的控制策略，实现园区室内温度的优化控制。实现园区室内温度的优化控制。实现园区室内温度的优化控制。

技术研发人员：常杰锋 张楠 罗滔 朱偲 张忭
受保护的技术使用者：中冶南方工程技术有限公司
技术研发日：2022.11.07
技术公布日：2023/3/7

网址：智慧园区室内温度控制方法与流程 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/371218

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