[實用新型]基于動態熱舒適的教學辦公環境綜合節能調控裝置

有效

• 申請號: 201420084788.4
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN204009510U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 薛志峰;張永寧
• 申請（專利權）人: 中節能唯綠（北京）建筑節能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型涉及一種基于動態熱舒適的教學辦公環境綜合節能調控裝置，屬于綠色智能建筑技術領域。

背景技術

綠色建筑是建設兩型社會的重要舉措，室內環境質量和高效運營管理是綠色建筑的兩個重要環節。室內環境質量環節強調改善用戶的熱舒適效果，提高室內空氣品質，從而提高教學和辦公效率。高效運營管理環節強調節能管理，實現高效用能，減少能耗浪費。

教室內與辦公室內空氣質量和環境控制至關重要。室內人員密集并且長期處于一個密閉的環境中，室內的粉塵、呼出的污濁空氣、昏暗或過強的燈光等降低了學習和工作效率，甚至會影響同學們和工作者的身體健康。通過改善室內的采光條件、通風條件，改善教師的授課和學生學習的環境，減輕學習工作過程中的身體負擔，有益于身心健康發展，顯著提高教育質量和辦公效率。

一些高端項目中，教室或辦公室內安裝了環境質量控制和節能監測兩套系統，兩套系統完全獨立，很難實現協同工作。由于采用不同廠家的環境監測產品、調節控制產品，通訊協議復雜，增加了通訊轉換環節，降低了系統的穩定性，提高了集成安裝難度，增加了建設成本。

現有市場項目由于環境監測和調控是獨立的系統，缺少智能控制CPU單元，無法綜合分析用戶衣著和勞動狀態，無法量化計算室內熱舒適度，無法給出最佳的設備控制策略。

發明內容

本實用新型的目的在于提供了一種基于動態熱舒適的教學辦公環境綜合節能調控裝置，本實用新型通過采集教室和辦公室內空氣溫度和濕度、二氧化碳濃度、照度、輻照度等參數，通過人機交互觸摸屏面板展示出室內環境狀態，AM1810 CPU模塊計算出熱舒適度最佳效果，從而調節空調、新風、照明、采暖和遮陽設備參數，并且控制辦公設備，在保障室內空氣品質和環境質量的同時，降低了設備能耗；同時，本實用新型集成度高，多種傳感器和執行器組成智能控制、環境監測和調控執行三部分，采用總線、近距離無線傳輸組合的通訊傳輸方式，降低施工走線難度，減少對裝修的影響，適合在既有建筑改造項目推廣。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為一種基于動態熱舒適的教學辦公環境綜合節能調控裝置，本實用新型包括觸摸屏、AM1810 CPU、VALEEN-6電路板和VALEEN-7電路板；觸摸屏和AM1810 CPU通過總線相連；AM1810 CPU、VALEEN-6電路板和調VALEEN-7電路板通過總線或者ZIGBEE無線通訊方式實現通訊和信息交互。

VALEEN-6電路板上焊接了AM3359芯片和五路模擬量采集通道，五路模擬量采集通道連接室內的溫濕度傳感器、CO₂傳感器、照度傳感器、輻照度傳感器以及空氣質量傳感器；AM3359芯片將傳感器的模擬量信號轉化成485協議信號，并將信號通過總線或者ZIGBEE無線通訊方式傳送給AM1810 CPU。

VALEEN-7電路板上焊接了STM32F207VGT6芯片和三路模擬量控制通道和七路開關量控制通道，模擬量控制通道連接新風電機、遮陽電機和采暖水路調節閥，開關量控制通道連接照明電路、空調電路、辦公設備電路調控接口和教學設備電路調控接口。

在觸摸屏上點擊采集按鈕，AM1810 CPU向環境監測VALEEN-6電路板發送命令，AM3359芯片執行數據查詢和結果反饋。觸摸屏上顯示VALEEN-6電路板的采集參數。

AM1810 CPU對比預設的環境控制目標，人員的衣著和活動狀態，計算最佳的熱舒適環境，通過觸摸屏顯示出控制請求。

在觸摸屏上點擊執行最佳舒適按鈕，AM1810 CPU將控制信號發送給VALEEN-7電路板；STM32F207VGT6芯片通過三路模擬量控制通道和七路開關量通道，調節新風供應量，調節室內照度，調節室內溫度，調節遮陽構件角度，開關控制辦公設備以及教學設備。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果。

1、實現了教室和辦公室多種環境參數的監測與設備的手動和自動控制，在無人狀態下，關斷用能設備，提高了自動化控制水平；

2、采用嵌入式軟件底層開發模式，數據傳輸和控制命令透明化，減少了通訊控制轉換過程；采用嵌入式芯片智能系統綜合分析用戶衣著和勞動狀態，量化計算室內熱舒適度，制定出最佳的設備控制策略；

3、人機交互觸摸屏面板，顯示了室內環境狀態和設備用能狀態，提供了切實可行的行為節能手段；綜合采用有線通訊和近距離無線傳輸，降低施工難度；結構緊湊，便于安裝實施。

附圖說明