[發(fā)明專利]利用紅外測(cè)溫的節(jié)能加熱系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810822414.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN109114663B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉必卿;夏衛(wèi)海;陳文慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F24D19/10
• 分類號(hào): F24D19/10;F24F11/63;F24F11/79;F24F11/80;G01J5/00;F24F110/10;F24F120/12
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發(fā)明公開了一種利用紅外測(cè)溫的節(jié)能加熱系統(tǒng)及方法，包括定位裝置、溫度測(cè)量裝置、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和加熱裝置，定位裝置用于對(duì)人體進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；溫度測(cè)量裝置測(cè)量人體周圍環(huán)境溫度，將溫度信息傳給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)接收到人的位置信息與溫度信息，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)根據(jù)人的位置信息控制需要工作的一個(gè)或者幾個(gè)加熱裝置運(yùn)動(dòng)到指定位置；溫度測(cè)量裝置實(shí)時(shí)測(cè)量人周圍環(huán)境溫度，將溫度信息發(fā)送給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前溫度調(diào)整加熱裝置的工作功率；本發(fā)明可以對(duì)區(qū)域內(nèi)人員定位并測(cè)量出人周圍環(huán)境溫度，加熱裝置移動(dòng)到人員附近，直接對(duì)人周圍的區(qū)域加熱，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤加熱的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制熱領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種利用紅外測(cè)溫的節(jié)能加熱系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

制熱系統(tǒng)是指通過人工手段，對(duì)建筑或構(gòu)筑物內(nèi)環(huán)境的空氣的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的過程，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，在絕大部分大型場(chǎng)合，例如學(xué)校、工廠或者寫字樓內(nèi)，制熱系統(tǒng)都得到了非常廣泛的應(yīng)用。

隨著能源問題的日益突出，對(duì)能源的節(jié)約使用就顯得尤為必要，而現(xiàn)有的制熱系統(tǒng)如空調(diào)系統(tǒng)是對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行加熱，例如工廠內(nèi)的空調(diào)或者大型商場(chǎng)內(nèi)的空調(diào)，升溫或者降溫是對(duì)整個(gè)工廠區(qū)域或者商場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行升溫或者降溫，該升溫過程速度慢，加熱時(shí)間長(zhǎng)，耗能高，即便是區(qū)域內(nèi)僅有較少人數(shù)也會(huì)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行加熱，甚至在無人時(shí)也需要很久才能將制熱系統(tǒng)完全關(guān)閉，很容易造成資源大量浪費(fèi)。

現(xiàn)有的制熱系統(tǒng)的并不存在針對(duì)大區(qū)域內(nèi)的單體或少量目標(biāo)進(jìn)行針對(duì)性局部溫度控制的功能，因此對(duì)該方向的研究將能夠極大降低大型區(qū)域內(nèi)制熱系統(tǒng)的能源消耗，對(duì)能源的持續(xù)發(fā)展具有極為重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的制熱系統(tǒng)例如空調(diào)系統(tǒng)是對(duì)整個(gè)區(qū)域加熱導(dǎo)致的升溫速度慢、加熱時(shí)間長(zhǎng)了、能耗大的問題，提出了一種利用紅外測(cè)溫的節(jié)能加熱系統(tǒng)及方法，可以對(duì)該區(qū)域內(nèi)人員定位并測(cè)量出人周圍環(huán)境溫度，根據(jù)區(qū)域內(nèi)人員的位置及周圍溫度調(diào)整加熱裝置的位置和方向、加熱溫度、加熱裝置工作的數(shù)量從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤加熱的功能。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種利用紅外測(cè)溫的節(jié)能加熱系統(tǒng)，包括定位裝置、溫度測(cè)量裝置、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和加熱裝置，所述定位裝置用于對(duì)人體進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；所述溫度測(cè)量裝置測(cè)量人體周圍環(huán)境溫度，將溫度信息傳給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)接收到人的位置信息與溫度信息，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)根據(jù)人的位置信息控制需要工作的一個(gè)或者幾個(gè)加熱裝置運(yùn)動(dòng)到指定位置；溫度測(cè)量裝置實(shí)時(shí)測(cè)量人周圍環(huán)境溫度，將溫度信息發(fā)送給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前溫度調(diào)整加熱裝置的工作功率；

所述定位裝置采用超寬帶技術(shù)即UWB技術(shù)進(jìn)行定位，定位裝置通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級(jí)以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)；定位裝置包括標(biāo)簽、錨點(diǎn)和定位服務(wù)器，標(biāo)簽是移動(dòng)且坐標(biāo)未知的待定位對(duì)象，錨點(diǎn)是自身位置或者絕對(duì)坐標(biāo)已知的節(jié)點(diǎn)，包括若干個(gè)從錨點(diǎn)和主錨點(diǎn)，從錨點(diǎn)直接和標(biāo)簽通信完成測(cè)距過程，主錨點(diǎn)負(fù)責(zé)收集從錨點(diǎn)的測(cè)距結(jié)果，對(duì)無效結(jié)果進(jìn)行濾除，并初步數(shù)據(jù)整理后發(fā)送給定位服務(wù)器進(jìn)行定位計(jì)算，并發(fā)送時(shí)間校準(zhǔn)包給從錨點(diǎn)以進(jìn)行同步。定位服務(wù)器通過主錨點(diǎn)發(fā)送的測(cè)距信息計(jì)算定位結(jié)果；

所述溫度測(cè)量裝置采用紅外輻射測(cè)溫法的非接觸測(cè)量法對(duì)目標(biāo)環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量，將紅外溫度傳感器裝在既能在水平面上旋轉(zhuǎn)又能在鉛垂面上旋轉(zhuǎn)的全方位的云臺(tái)上，使用電機(jī)控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)并在能旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)方向上裝上編碼器，水平面上的編碼器能夠獲得紅外傳感器在水平面上的方向與正北的夾角，鉛垂面上的編碼器能夠獲得紅外傳感器的方向與鉛垂線之間的夾角，當(dāng)需要調(diào)整紅外傳感器方向使其正對(duì)某個(gè)位置時(shí)，需要調(diào)整紅外傳感器的方向與鉛垂線之間的夾角和在水平面上的方向與正北的夾角，即控制電機(jī)使水平面和鉛垂面上的兩個(gè)編碼器的輸出達(dá)到一定值；