[發(fā)明專利]基于人體紅外溫度監(jiān)測(cè)的熱環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及調(diào)控方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911000837.5
• 申請(qǐng)日: 2019-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN110726476A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅;陳寶璠;吳語(yǔ)欣;程勇;張金錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J5/00
• 分類號(hào): G01J5/00;G01J5/02;G01D21/02;A61B5/01;F24F5/00;F24F11/62;F24F11/58;F24F11/89;F24F13/06
• 代理公司: 50212 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃河

本發(fā)明公開了基于人體紅外溫度監(jiān)測(cè)的熱環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及調(diào)控方法，該調(diào)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和與空調(diào)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括分布在室內(nèi)各工位上的溫濕度傳感器、紅外熱像儀和姿勢(shì)識(shí)別傳感器；每個(gè)紅外熱成像儀與同一工位上的姿勢(shì)識(shí)別傳感器進(jìn)行幀對(duì)齊后獲得該工位上的人體設(shè)定部位的溫度數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；空調(diào)系統(tǒng)包括分布在室內(nèi)各工位上的局部地板送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳遞的數(shù)據(jù)來控制是否開啟各工位上的局部地板送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。本發(fā)明可以根據(jù)各工位局部的具體情況來實(shí)現(xiàn)對(duì)該工位上的局部地板送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的控制，以達(dá)到有效滿足室內(nèi)各工位人體的熱感覺需求的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及室內(nèi)質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于人體紅外溫度監(jiān)測(cè)的熱環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及調(diào)控方法。

背景技術(shù)

空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑能源消耗的30％以上，而不合理的熱舒適評(píng)價(jià)方法會(huì)造成大量的建筑能耗浪費(fèi)和對(duì)空調(diào)的依賴，增加我國(guó)的能耗壓力。研究表明，集中暖通空調(diào)控制策略很少能達(dá)到讓80％的住戶滿意的目標(biāo)，但目前暖通空調(diào)的運(yùn)行策略仍然假定所有居住者具有相同的熱感覺和熱偏好，來制定溫度調(diào)節(jié)策略，因此，急需針對(duì)人體差異性的熱舒適客觀評(píng)價(jià)方法和控制策略。研究表明，熱環(huán)境對(duì)人體的影響都是通過人體生理參數(shù)來反映的，從而影響到人的主觀舒適性判斷，因此，建立人體生理參數(shù)變化規(guī)律和熱舒適的關(guān)系，有利于基于人體舒適性評(píng)價(jià)的熱環(huán)境營(yíng)造和控制系統(tǒng)，可結(jié)合現(xiàn)有建筑人員生理參數(shù)檢測(cè)技術(shù)手段，輔助智能化的個(gè)性熱環(huán)境控制，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能和提高人體舒適性。

目前，室內(nèi)熱環(huán)境檢測(cè)技術(shù)設(shè)備有多種，主要集中在空氣溫度、濕度、輻射溫度以及人體生理參數(shù)上。空氣溫度、濕度、輻射溫度由于以上所述，無(wú)法很好的判斷個(gè)體的熱舒適，而人體生理參數(shù)例如皮膚溫度可較好的來判斷基于個(gè)體的熱舒適性，這些基于人體客觀生理參數(shù)建立的個(gè)體熱舒適模型同樣可以應(yīng)用于個(gè)體熱舒適環(huán)境控制系統(tǒng)，顯著改善了室內(nèi)熱環(huán)境的人員滿意度；隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將人體生理參數(shù)用可穿戴及非接觸式裝置和熱環(huán)境調(diào)控設(shè)備連接起來變得可行，因此，近年來有一系列針對(duì)人體生理參數(shù)的基礎(chǔ)研究，例如人體心率、血壓、皮膚溫度以及局部皮膚溫度檢測(cè)。

基于現(xiàn)有的研究表明，相對(duì)于其他生理參數(shù)，應(yīng)用皮膚溫度來預(yù)測(cè)人體熱舒適具有更準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，而實(shí)驗(yàn)中使用的多是高精度熱電偶，需要通過膠布粘貼在人體皮膚表面，這些接觸式測(cè)量造成的不便和不適，使得其在實(shí)際辦公等建筑中可行性較低；同時(shí)針對(duì)室內(nèi)辦公的特殊環(huán)境，室內(nèi)辦公區(qū)域一般被分為若干個(gè)單獨(dú)的工位，每個(gè)人員均在自己的工位上進(jìn)行辦公，傳統(tǒng)的集中暖通空調(diào)控制策略經(jīng)常出現(xiàn)局部工位的人員感覺室內(nèi)溫度過熱，局部工位的人員感覺室內(nèi)溫度過冷的情況，因此傳統(tǒng)的集中暖通空調(diào)控制策略不能很好的滿足室內(nèi)各辦公人員的熱感覺需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種針對(duì)室內(nèi)特殊的辦公環(huán)境，能有效的滿足室內(nèi)各工位辦公人員的熱感覺需求的基于人體紅外溫度監(jiān)測(cè)的熱環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)。

另外，本發(fā)明還提供一種基于人體紅外溫度監(jiān)測(cè)的熱環(huán)境調(diào)控方法，以達(dá)到簡(jiǎn)單方便的對(duì)人體的熱舒適性進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)針對(duì)室內(nèi)特殊的辦公環(huán)境，有效的滿足室內(nèi)各辦公人員的熱感覺需求的目的。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

基于人體紅外溫度監(jiān)測(cè)的熱環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、與所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接的控制系統(tǒng)和與所述控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸連接的空調(diào)系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括分布在室內(nèi)各工位上的溫濕度傳感器、紅外熱像儀和姿勢(shì)識(shí)別傳感器；

每個(gè)所述溫濕度傳感器用于對(duì)所在工位上的溫度和濕度進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)的數(shù)據(jù)傳遞給所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；