CN101469902B - 基于无线定位的空调控制***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线定位的空调控制***和方法。该控制***中包括楼宇中的空调以及定位***，所述定位***用于确定由人所携带的定位终端的位置信息，该***还包括：空调控制装置，其中：所述定位***，用于将确定的定位终端的位置信息提供给空调控制装置；所述空调控制装置，用于根据定位***发送的位置信息对空调调节区域内的定位终端数量进行统计，并根据定位终端数量的统计值以及预先存储的待控温度下定位终端数量与空调输出功率的对应关系来确定空调的当前输出功率。本发明的***和方法能够使空调***根据负载实际需要进行运行工作，不仅能够保持确定区域内的环境舒适度，还能够有效的控制能量耗费。
Description
技术领域
本发明属于空调控制技术领域，尤其涉及一种基于无线定位的空调控制***和方法。
背景技术
空调，尤其是中央空调具有较高的能效比，可以为人们提供较为舒适的环境。随着人们对生活环境质量要求的不断提高，空调不但在酒店、办公环境，而且在小区家庭中的应用也得到了迅猛发展。然而在空调被广泛应用的状态下，如何对其实现节能减耗在当前能源紧张的时代凸显重要。也就是说，对于空调进行科学和优化的节能管理，使空调节能运行是一个需要解决的问题。
目前在空调能耗控制方面，对空调运行控制的方式进行了很多技术研究革新，例如，提出了变频空调，其可以根据房间情况自动提供所需的冷(热)量；当室内温度达到期望值后，空调主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。但是变频空调也是根据室内的实际环境温度进行输出量调整，而实际的环境温度变化是相对于空调负载变化滞后的，因而，实际上变频空调***是一种滞后的反馈调节控制***，因而依然存在空调运行过程中的能耗浪费问题。
近年来，还提出了以空调***的负载端为依据进行智能控制并优化分配的方法，目前在负载端进行智能控制所采用的关键设备是温控器，而现有技术温控器仅对室内或室外的温度和湿度进行监测，并按简单设定好的标准控制空调输出，比如控制风机盘管。但是，现有技术温控器以及空调由于采用的参数少，无法对空调***所服务的根本对象人的数量变化来作出合适的调整，仍会导致空调***调控下的温度和人们所需求的真实温度存在差异，或者说空调***调控下的温度跟不上人群流动变化所造成的动态需求。
为了解决上述问题，公开号为CN1912484A，公开日为2007年2月14日，发明名称为“中央空调负载温度控制优化***、方法和采用的温控器”的专利申请文件公开了一种中央空调负载温度的控制方法，其中采用中央优化***和数字智能温控器，包括步骤：B、数字智能温控器测量温度、湿度以及人流量；C、中央优化***或数字智能温控器根据温度、湿度以及人流量测量值决定温度调节的策略。但是上述专利申请中，对于人流量的测量是通过红外移动探测技术或者红外对射匹配技术获得的，而对于红外移动探测技术而言，此时，需要被探测的人发生移动才可能采集到作为人流量计数的有效信号；而对于红外对射匹配技术而言，是利用人体在光发生器和接收器之间路过时，阻断光发生器和接收器之间形成的光警戒线来产生有效的人流量计数信号；在上述利用红外检测的方法中，无论是采用何种方式，由于红外检测装置的位置均是预先设定的，其所作用的区域也是固定的，为了检测到有效的信号，需要人进出某个区域时必须经过和/或进入红外检测装置的作用区域位置；同时，从另一方面来说，利用红外检测装置检测人流量还取决于红外检测装置的检测精度和灵敏度；由此，上述专利申请中所提出的人流量的检测实现过程具有很大的局限性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无线定位的空调控制***和方法，使得空调***能够根据实时的负载实际情况进行输出功率调节。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种基于无线定位的空调控制***，该控制***中包括楼宇中的空调以及定位***，所述定位***用于确定由人所携带的定位终端的位置信息，该***还包括：空调控制装置，其中：
所述定位***，用于将确定的定位终端的位置信息提供给空调控制装置；
所述空调控制装置，用于根据定位***发送的位置信息对空调调节区域内的定位终端数量进行统计，并根据定位终端数量的统计值以及预先存储的待控温度下定位终端数量与空调输出功率的对应关系来确定空调的当前输出功率。
较佳地，所述的定位***进一步地包括：基于电波传播时间的无线定位***、基于电波传输差的无线定位***、基于电波入射角的无线定位***、基于单元标识的无线定位***或者基于信号强度的无线定位***中之一。
较佳地，所述的定位***进一步地包括：定位终端，用于发射包括该定位终端预定ID标识的无线信号；接收装置，用于接收定位终端发送的无线信号，根据接收到的无线信号确定定位终端与其的距离，并将该距离值以及该定位终端的ID标识提供给定位中心；定位中心，用于在接收到多个接收装置提供的对于一个ID标识的定位终端的距离值时，确定该定位终端的实际位置，并将该确定的定位终端的实际位置信息提供给空调控制装置。
较佳地，所述无线信号为射频信号。
较佳地，所述接收装置，进一步用于根据接收到的无线信号的信号强度确定定位终端与其的距离。
较佳地，所述空调控制装置对空调调节区域内的定位终端数量进行统计是定时进行的。
较佳地，所述空调控制装置为中央空调的总控制装置，该装置根据获取到的定位终端的位置，确定其所在控制末端的空调调节区域，并根据每个控制末端的空调调节区域内存在的定位终端数来实现对控制末端空调的输出控制。
较佳地，所述总控制装置还用于根据整个楼宇中不同空调调节区域内的定位终端总数对中央空调冷机输出功率进行控制。
一种基于无线定位的空调控制方法，包括以下步骤：
对人所携带的定位终端进行定位，确定其所在的位置区域；
将上述确定的位置信息提供给空调控制装置，由空调控制装置根据所述位置信息对空调调节区域内的定位终端数量进行统计；
空调控制装置根据空调调节区域内的定位终端数量的统计值以及预先存储的待控温度下定位终端数量与空调输出功率的对应关系确定空调的当前输出功率。
较佳地，所述对定位终端进行定位的方式为：基于电波传播时间的无线定位、基于电波传输差的无线定位、基于电波入射角的无线定位、基于单元标识的无线定位或者基于信号强度的无线定位中之一。
较佳地，所述对空调调节区域内的定位终端数量进行统计为：定时对空调调节区域内的定位终端数量进行统计。
较佳地，所述空调控制装置为中央空调的总控制装置，该装置根据获取到的定位终端的位置，确定其所在控制末端的空调调节区域，并根据每个控制末端的空调调节区域内存在的定位终端数来实现对控制末端空调的输出控制。
较佳地，所述方法还包括：所述中央空调的总控制装置根据整个楼宇中不同空调调节区域内的定位终端总数对中央空调冷机输出功率进行控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明所提出的***和方法能够根据人员实际位置进行确定区域内的人流量统计，以此作为空调的实时负载，使得对空调的调节策略更为合理以及具有前馈性；
(2)本发明所提出的***和方法，如果应用于中央空调***中，对于各个末端的启动、停止、启动后末端送风功率以及冷机制冷功率的调节过程具有更好的实时性；
(3)本发明所提出的***和方法能够使空调***根据负载实际需要进行运行工作，不仅能够保持确定区域内的环境舒适度，还能够有效的控制能量耗费；
(4)本发明所提出的***实现结构简单，在现有楼控中的通过增设无线定位装置，以及对现有的空调***控制策略进行修改，即能实现。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的基于无线定位的空调控制***的结构示意图。
具体实施方式
本发明所提出的方法和***是通过对人员进行无线定位的方式来实现空调调节区域内人员数量的统计，然后根据统计的当前人员数量来控制空调的实际输出功率，以此来保证环境温度的持续稳定。为了更好地进行本发明相关实施例的说明，首先对无线定位技术作一简单说明。
无线定位技术是通过对无线信号的测量和分析，来判断无线信号发出端的具***置的方法。从定位策略的角度来看，定位技术包括基于移动终端的定位和基于网络的定位。基于移动终端的定位是指定位计算是由移动终端自己完成的，移动终端可以自行确定自己当前的位置。基于网络的定位主要是由网络***收集待定位移动终端的信息并计算移动终端的当前位置。
现有的无线定位技术主要有基于电波传播时间(Time of Arrival，TOA)、基于电波传输差(Time Difference of Arrival，TDOA)、基于电波入射角(Angleof Arrival，AOA)、基于单元标识(Containment)以及基于信号强度(ReceivedSignal Strength，RSS)等类型。
本发明即是利用现有技术中的无线定位技术来实现对空调***的控制的，以下以基于信号强度的定位方式进行说明。具体地来说，为了实现上述的空调***控制的目的，可以利用如图1所示的***，该***主要包括定位终端、接收装置、定位中心和空调控制装置，其中：
定位终端，用于发射包括该定位终端预定ID标识的无线信号；该无线信号优选地为射频信号，这是因为射频信号具有传输距离较远，且组网设计较为简单等特点；
接收装置，也即接收无线信号的接入点(Access Point，AP)，每个接收装置为一个接入点，该接收装置用于接收定位终端发送的无线信号，并且根据接收到的无线信号的信号强度确定定位终端与其的距离，并将该距离值以及该定位终端的ID标识提供给定位中心；
定位中心，用于在接收到多个接收装置提供的对于一个ID标识的定位终端的距离值时，确定该定位终端的实际位置，并将该确定的定位终端的实际位置信息提供给空调控制装置；
空调控制装置，预先存储有待控温度下，定位终端数量与空调输出功率的对应关系；在接收到定位中心发送的位置信息后，根据所述位置信息对空调调节区域内的定位终端数量进行统计，并根据定位终端数量的统计值来确定空调的当前输出功率。实际上，上述定位终端由人员携带，定位终端数量即为该区域内实际的人员数量。
需要说明的是，在上述***中，定位终端、接收装置以及定位中心共同组成了一个对定位终端的定位***，其实现了对移动过程中的定位终端的定位，在上述定位过程中，是利用人携带定位终端来实现对人的定位的，也即以定位终端的位置作为携定位终端的人所处的位置，定位终端可以为现有技术中带有定位功能的移动终端、定位卡等，而其中为了实现对定位终端的位置准确定位，通常设置有多个接收装置，其可以由现有技术中的任何一种定位技术来实现，而不仅仅限于上述的基于信号强度的定位方法，在此仅为一个示例。
在另一较佳实施例中，所述空调控制装置对空调调节区域内的定位终端数量的统计是定时进行的，从而避免在人员流动过大的情况下，对空调控制***的频繁调节。
对应地，利用上述***对空调进行控制的方法，主要包括以下步骤：
步骤一、对人所携带的定位终端进行定位，确定其所在的位置区域；
例如，可以通过上述的基于信号强度的无线定位方法来对定位终端进行定位，通过无线定位获取到定位终端所在位置的坐标后，再将坐标映射至某一确定的区域。
步骤二、将上述确定的位置信息提供给空调控制装置，由空调控制装置根据所述位置信息对空调调节区域内的定位终端数量进行统计；
上述定位终端由人员携带，定位终端的位置相当于人员所处位置，定位终端数量即为该区域内实际的人员数量。
步骤三、空调控制装置根据空调调节区域内的定位终端数量的统计值确定空调的当前输出功率。
在空调控制装置中预先存储待控温度下，人员数量与空调输出功率的对应关系，按照实际的人员数量来确定空调的当前输出功率。
对于上述方法，进一步地还可以设定人员统计定时，在定时时间到的时候，才对空调调节区域内的当前人员数量进行统计，并以此为负载基础进行空调输出功率控制，从而避免人员流动过大的情况下，对空调控制***的频繁调节。
在另一较佳实施例中，还可以类似地对楼宇的中央空调***进行控制，此时，上述的空调控制装置即为中央空调的总控制装置，将上述确定的位置信息提供给总控制装置，总控制装置根据获取到的定位终端的位置，确定其所在控制末端的空调调节区域，并根据每个控制末端的空调调节区域内存在的定位终端数来实现对控制末端空调的输出控制。进一步地，中央空调的总控制装置还可以根据整个楼宇中不同调节区域内的定位终端总数来实现对中央空调冷机输出功率的控制。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (12)
1.一种基于无线定位的空调控制***，该控制***中包括楼宇中的空调以及定位***，所述定位***用于确定由人所携带的定位终端的位置信息，其特征在于，该***还包括：空调控制装置，其中：
所述定位***，用于将确定的定位终端的位置信息提供给空调控制装置；
所述空调控制装置，用于根据定位***发送的位置信息对空调调节区域内的定位终端数量进行统计，并根据定位终端数量的统计值以及预先存储的待控温度下定位终端数量与空调输出功率的对应关系来确定空调的当前输出功率；
所述的定位***进一步地包括：
定位终端，用于发射包括该定位终端预定ID标识的无线信号；
接收装置，用于接收定位终端发送的无线信号，根据接收到的无线信号确定定位终端与其的距离，并将该距离值以及该定位终端的ID标识提供给定位中心；
定位中心，用于在接收到多个接收装置提供的对于一个ID标识的定位终端的距离值时，确定该定位终端的实际位置，并将该确定的定位终端的实际位置信息提供给空调控制装置。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于：所述的定位***进一步为基于电波传播时间的无线定位***、基于电波传输差的无线定位***、基于电波入射角的无线定位***、基于单元标识的无线定位***或者基于信号强度的无线定位***中之一。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于：
所述无线信号为射频信号。
4.如权利要求1所述的***，其特征在于：
所述接收装置，进一步用于根据接收到的无线信号的信号强度确定定位终端与其的距离。
5.如权利要求1所述的***，其特征在于：
所述空调控制装置对空调调节区域内的定位终端数量进行统计是定时进行的。
6.如权利要求1所述的***，其特征在于：
所述空调控制装置为中央空调的总控制装置，该装置根据获取到的定位终端的位置，确定其所在控制末端的空调调节区域，并根据每个控制末端的空调调节区域内存在的定位终端数来实现对控制末端空调的输出控制。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于：
所述总控制装置还用于根据整个楼宇中不同空调调节区域内的定位终端总数对中央空调冷机输出功率进行控制。
8.一种基于无线定位的空调控制方法，其应用于如权利要求1所述的基于无线定位的空调控制***，其特征在于，包括以下步骤：
对人所携带的定位终端进行定位，确定其所在的位置区域；
将上述确定的位置信息提供给空调控制装置，由空调控制装置根据所述位置信息对空调调节区域内的定位终端数量进行统计；
空调控制装置根据空调调节区域内的定位终端数量的统计值以及预先存储的待控温度下定位终端数量与空调输出功率的对应关系确定空调的当前输出功率。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：
所述对定位终端进行定位的方式为：基于电波传播时间的无线定位、基于电波传输差的无线定位、基于电波入射角的无线定位、基于单元标识的无线定位或者基于信号强度的无线定位中之一。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：
所述对空调调节区域内的定位终端数量进行统计为：定时对空调调节区域内的定位终端数量进行统计。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述空调控制装置为中央空调的总控制装置，该装置根据获取到的定位终端的位置，确定其所在控制末端的空调调节区域，并根据每个控制末端的空调调节区域内存在的定位终端数来实现对控制末端空调的输出控制。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述空调控制装置为中央空调的总控制装置；
所述中央空调的总控制装置根据整个楼宇中不同空调调节区域内的定位终端总数对中央空调冷机输出功率进行控制。
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100085 501, PENGHUAN INTERNATIONAL BUILDING, YARD 1, SHANGDI EAST ROAD, HAIDIAN DISTRICT, BEIJING TO: 100028 ROOM 503, 5/F, BUILDING 18, NO.1, XIANGHEYUAN STREET, DONGZHIMEN, DONGCHENG DISTRICT, BEIJING |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20101222 Address after: 100028 Beijing city Dongcheng District Dongzhimen xiangheyuan Street No. 1, No. 18 building five room 503 Applicant after: NEW POWER (BEIJING) CONSTRUCTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 100085, Beijing, Haidian District, East Road, No. 1 hospital, International Building, Atlas 501 Applicant before: ProBA technologies Co.,Ltd. |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141105 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |