[發明專利]一種基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統

在審

• 申請號: 202110015770.3
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112728727A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 劉智;秦昊;張昱;魏千洲;王曉旭
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院智能制造研究所
• 主分類號: F24F11/58
• 分類號: F24F11/58;F24F11/88;F24F11/64;F24F110/10;F24F110/20;F24F110/30
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;顏希文

1.一種基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統，其特征在于，包括環境數據采集模塊、邊緣設備模塊、環境調節執行模塊、云平臺管理模塊和移動終端模塊；其中，

所述環境數據采集模塊，用于實時采集室內外環境的各項參數信息，并發送至所述邊緣計算模塊；

所述邊緣設備模塊，用于在接收所述環境數據采集模塊所發送的各項參數信息后進行分析計算，得到最佳室內環境調節控制策略，并將所述最佳室內環境調節控制策略發送至所述環境調節執行模塊；

所述環境調節執行模塊，用于根據所接收的所述最佳室內環境調節控制策略進行對室內環境的調節；

所述云平臺管理模塊，用于存儲所述環境數據采集模塊實時采集的室內外環境的各項參數信息，并用于歷史數據的查詢及分析，以及云計算服務；

所述移動終端模塊，用于進行調節系統的控制、參數設定和報警警告，并顯示室內環境狀態實時數據、控制策略方案具體信息、室內能耗能效信息、環境舒適度等級。

2.根據權利要求1所述的基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統，其特征在于，所述環境數據采集模塊，包括溫濕度采集器、一氧化碳濃度采集器、二氧化碳濃度采集器、PM2.5采集器、TVOC濃度采集器、甲醛采集器、熱成像攝像機、光照度采集器和室內總電量參數采集器。

3.根據權利要求2所述的基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統，其特征在于，所述環境數據采集模塊通過ZigBee通訊與所述邊緣設備模塊聯接，并通過數據推送的方式將采集到的環境數據實時傳送至所述邊緣設備模塊。

4.根據權利要求1所述的基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統，其特征在于，所述邊緣設備模塊，包括數據采集單元、數據存儲單元、數據分析計算單元、控制策略單元、協議封裝單元、協議解析單元和安全單元；其中，

所述數據采集單元，用于將所述環境數據采集模塊發送的環境數據進行數據格式統一化處理，對環境數據進行結構定義和分類，形成標準化數據；

所述數據存儲單元，用于存儲各種室內環境下的各項實時標準化數據和各種設備在室內環境調節調節時所需使用的標準數據，并建立各種設備的標準數據庫，以使所述數據分析計算單元進行調用；

所述數據分析計算單元，用于對所述環境數據采集模塊發送的環境數據進行分析和計算，通過根據優化后的神經網絡構建的環境舒適度模型計算得到最佳室內環境調節控制策略；

所述控制策略單元，用于將所述數據分析計算單元生成的室內環境調節控制策略轉換為所述環境調節執行模塊的控制指令，并通過ZigBee通訊網絡將所述控制指令發送到所述環境調節執行模塊實現對室內環境狀態的調節；

所述協議封裝單元，用于對所述數據采集單元處理后的環境數據進行協議封裝，并通過網絡接口與所述云平臺管理模塊連接；

所述協議解析單元，用于通過與所述協議封裝單元的對應實現互聯網數據的解析，并通過網絡接口與所述云平臺管理模塊連接；

所述安全單元，用于覆蓋對所述邊緣設備模塊的各個層級態勢感知、安全管理與編排、統一的身份認證與管理。

5.根據權利要求4所述的基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統，其特征在于，所述通過根據優化后的神經網絡構建的環境舒適度模型計算得到最佳室內環境調節控制策略，包括：

將所述環境數據采集模塊發送的環境數據經過遞推平均濾波算法處理后，作為所述環境舒適度模型的輸入層，對應地，將目標溫度、目標濕度、空調出風風向、空調出風風速、新風系統出風風向、新風系統出風風速、加濕器功率和燈光控制器占空比作為優化后的神經網絡構建的環境舒適度模型的輸出層。

6.根據權利要求4所述的基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統，其特征在于，所述邊緣設備模塊，還用于根據所述環境數據采集模塊中的熱成像攝像機采集的數據，通過圖像類別算法對室內人員狀況進行分析預測，以使根據分析預測結果進行室內環境舒適度的實時調節。

7.根據權利要求1所述的基于邊緣計算的室內環境舒適度的智能調節系統，其特征在于，所述環境調節執行模塊，包括空調、新風系統、加濕器裝置和燈光調節裝置。