[發(fā)明專利]基于室內(nèi)環(huán)境因素的暖氣設(shè)備自動控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310642023.8
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103604161A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王震宇;張文廣;賈劍鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 北京律恒立業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11416
• 代理人: 嚴(yán)業(yè)福;顧珊

1.一種基于室內(nèi)環(huán)境因素的暖氣設(shè)備自動控溫裝置，其特征在于，該控溫裝置包括：

安裝在暖氣設(shè)備上的供熱量調(diào)節(jié)裝置；

環(huán)境因素監(jiān)測系統(tǒng)，該環(huán)境因素監(jiān)測系統(tǒng)包括攝像頭、壓力傳感器和聲音傳感器；

信號處理和控制系統(tǒng)，該信號處理和控制系統(tǒng)包括信號處理子系統(tǒng)和控制器，該信號處理子系統(tǒng)接收和處理來自所述環(huán)境因素監(jiān)測系統(tǒng)的信號，然后將處理后的信息發(fā)送給所述控制器，所述控制器對所述供熱量調(diào)節(jié)裝置發(fā)送指令以調(diào)節(jié)所述暖氣設(shè)備的供熱量；以及

電源；

其中，該信號處理子系統(tǒng)還包括圖像處理裝置，該圖像處理裝置連接至所述攝像頭，該圖像處理裝置對攝像頭所拍攝的影像進(jìn)行處理，從而判斷室內(nèi)是否有人，圖像處理裝置將所獲得的室內(nèi)有人或者無人的狀態(tài)信息發(fā)送給控制器；

所述壓力傳感器安裝在房間的出入門附近，該壓力傳感器檢測出入門附近的壓力變化，并且將檢測到的壓力變化信號發(fā)送至所述信號處理子系統(tǒng)；

該聲音傳感器將檢測到的聲音信號發(fā)送至所述信號處理子系統(tǒng)；

所述信號處理子系統(tǒng)根據(jù)來自所述攝像頭、所述壓力傳感器和所述聲音傳感器的信號來判斷室內(nèi)是否有人，并將上述判斷結(jié)果發(fā)送至所述控制器，

當(dāng)信號處理子系統(tǒng)判定室內(nèi)有人時，所述控制器則對所述供熱量調(diào)節(jié)裝置發(fā)出增大供熱量的指令，當(dāng)信號處理子系統(tǒng)判定室內(nèi)無人時，所述控制器則對所述熱量調(diào)節(jié)裝置發(fā)出減小供熱量的指令，所述供熱量調(diào)節(jié)裝置根據(jù)來自控制器的指令來調(diào)節(jié)供熱量，從而實現(xiàn)對于暖氣設(shè)備的溫度的自動調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的暖氣設(shè)備自動控溫裝置，其特征在于，所述供熱量調(diào)節(jié)裝置是安裝在暖氣設(shè)備的供熱管上的流量調(diào)節(jié)器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的暖氣設(shè)備自動控溫裝置，其特征在于，所述供熱量調(diào)節(jié)裝置是安裝在暖氣設(shè)備的熱源發(fā)生器上的功率調(diào)節(jié)裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的暖氣設(shè)備自動控溫裝置，其特征在于，

所述電源包括光儲能電源，

所述流量調(diào)節(jié)裝置包括安裝在暖氣設(shè)備的供熱管上的流量閥和驅(qū)動該流量閥的步進(jìn)馬達(dá)，

在對室內(nèi)是否有人做出判定后，控制器根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送控制信號至所述步進(jìn)馬達(dá)，所述控制器通過輸出端信號的變化來改變步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和方向，進(jìn)而控制所述流量閥的開閉狀態(tài)和開啟程度，從而控制供熱介質(zhì)的流量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2和4中之一所述的暖氣設(shè)備自動控溫裝置，其特征在于，

所述暖氣設(shè)備是水暖設(shè)備，所述供熱量調(diào)節(jié)裝置是供水管的水量調(diào)節(jié)閥以及該水量調(diào)節(jié)閥上安裝的步進(jìn)馬達(dá)，

所述控制器通過改變步進(jìn)馬達(dá)的輸入電流的大小和方向來改變步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的速度和方向，從而達(dá)到控制水量調(diào)節(jié)閥的快慢以及開關(guān)狀態(tài)；

水暖設(shè)備的暖氣片和所述控制器之間設(shè)置有測溫裝置，使得控制系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)，通過檢測暖氣溫度的變化來影響控制器的輸入，避免溫度變化幅度過大，使得溫度維持在相對穩(wěn)定的數(shù)值上；

所述信號處理和控制系統(tǒng)設(shè)置有顯示裝置，該顯示裝置顯示檢測到的當(dāng)前室內(nèi)的溫度值，所述信號處理和控制系統(tǒng)在室內(nèi)溫度高于或者低于預(yù)定值時通過警報裝置發(fā)出警報。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的暖氣設(shè)備自動控溫裝置，其特征在于，

所述暖氣設(shè)備自動控溫裝置還包括自供電裝置，所述自供電裝置包括所述光儲能電源，所述光儲能電源在內(nèi)部具有能量轉(zhuǎn)化模塊，通過該模塊使光能轉(zhuǎn)化成電能，并進(jìn)行存儲；

所述自供電裝置還包括位于所述步進(jìn)馬達(dá)內(nèi)的發(fā)電模塊，所述步進(jìn)馬達(dá)的工作模式分為“發(fā)電”模式和“用電”模式，該步進(jìn)馬達(dá)根據(jù)水流調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)動方向的不同所引起的步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)軸的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)的方向而處于上述的兩種工作模式之一，當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)處于“發(fā)電模式”時，水量調(diào)節(jié)閥的轉(zhuǎn)動通過所述發(fā)電模塊轉(zhuǎn)化成電能并且儲存電能。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的暖氣設(shè)備自動控溫裝置，其特征在于，

所述控制器是51單片機(jī)，并且該51單片機(jī)帶有無線通訊模塊；

通過所述51單片機(jī)輸出的脈沖的變化，進(jìn)而控制步進(jìn)馬達(dá)一步步旋轉(zhuǎn)從而控制水量調(diào)節(jié)閥的旋轉(zhuǎn)程度；

通過無線通訊模塊，用戶可通過配對的遙控器來控制控制器的對所述供熱量調(diào)節(jié)裝置所發(fā)送的指令，從而改變室內(nèi)溫度，并且該無線通訊模塊與其它房間內(nèi)的自動控溫裝置的無線通訊裝置相互通訊，從而實現(xiàn)信息共享和統(tǒng)一控制。