CN111271810A - 一种空调控制方法、控制***、空调器及计算机存储介质 - Google Patents

一种空调控制方法、控制***、空调器及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调控制方法、控制***、空调器及可读存储介质，控制方法为空调红外热电堆传感器在采样时间段采集用户体表实时体温，并通过通信模组实时传输到服务器，服务器根据空调采集到的温度值进行平滑算法处理，作出决策，并控制空调执行相应动作。本发明的优点是借助服务器的性能、存储容量进行用户温度大量趋势存储，并进行趋势图绘制，根据用户温度的上升或下降趋势，以及平稳温度，计算空调控制指令中的运行模式、设定温度，并控制空调自动调节。

Description

一种空调控制方法、控制***、空调器及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调控制方法、控制***、空调器及计算机存储介质。
背景技术
普通空调的感温包设置在空调室内机回风口处，以回风口处的温度作为控制量进行控制。然而回风口处的温度并等同于人体体感温度。根据回风口处的温度进行控制，不一定能让人得到舒适感。当前红外热电堆与控制芯片结合形成热电堆模组，可采集用户体表的辐射温度，对用户体表温度按照时间间隔进行记录，形成温度变化趋势，从而控制空调进行调整(风速、温度调节)，达到舒适送风的目的。因为根据人体体表温度进行控制，温度控制更加精准。
然而由于空调控制芯片的Flash空间以及CPU内存有限(一般为1M～2M)，无法进行长时间体温数据保存，并且记录用户温度趋势时，容易引入突变温度数据，容易引发算法误判，导致来回调高/调低空调温度，影响用户体验。
公开号CN109442673A的中国发明公开了一种空调器及其控制方法，当无人区域温度与回风温度逐渐的温度差大于预设差值时，控制空调器持续按照预定模式制冷或制热，能够改善室内舒适度，但温度调控温度波动大，温度调整存在不准确的问题。
为解决上述问题，特提出本申请。
发明内容
本发明设计出一种空调控制方法、控制***、空调器及计算机存储介质，以解决空调温度调节不准确的问题。
为解决上述问题，本发明公开了一种空调控制方法、控制***、空调器及计算机存储介质：
本发明的第一方面提出一种空调控制方法，所述空调包括红外体感模组，通信模块和电控，空调与服务器通信连接，所述红外体感模组包括红外热电堆传感器和控制芯片，所述方法包括：
S1：所述红外体感模组连接到所述通信模块；
S2：所述红外热电堆传感器在每个预设采样时间段采集用户体表实时体温；
S3：所述体温数据通过所述通信模组实时传输到所述服务器；
S4：所述服务器对采集到的温度趋势数据进行平滑算法处理；
S5：所述服务器对体温趋势作出决策；
S6：所述服务器下发控制命令到所述通信模块，所述通信模块转发控制命令到所述电控模块，所述电控模块控制空调执行相应动作。
进一步的，S4包括以下子步骤：
S41：从采集的温度数据中连续选取第一数量个采样点；
S42：遍历选取的第一数量个采样点的温度值，如果检测到连续第二数量个采样点的温度值为逐步增加的趋势，标记所述连续第二数量个采样点为第一趋势段；
S43：继续遍历第一数量个采样点中剩余的采样点，如果存在连续第二数量个点的温度值存在下降趋势，则标记所述连续第二数量个采样点为第二趋势段，并获取所述第二趋势段最后一个点的坐标值Xend和温度值Yend，从所述第一趋势段中找到温度值为Yend的采样点，标记所述采样点坐标为Xstart，并计算Xend与Xstart之间的距离ΔX，如果ΔX≤趋势变化门限值，则过滤掉Xstart和Xend之间的采样点的温度数据，进入S44步；如果大于趋势变化门限值，则转S41步，从Xend开始重新连续选取第一数量个采样点；
S44：依据S43步的处理算法，将实时采样的温度数据进行去突变平滑处理。
进一步的，所述S4包括以下子步骤：
S41：从采集的温度数据中连续选取第一数量个采样点；
S42：遍历选取的第一数量个采样点的温度值，如果检测到连续第二数量个采样点的温度值为逐步降低的趋势，标记所述连续第二数量个采样点为第一趋势段；
S43：继续遍历第一数量个采样点中剩余的采样点，如果存在连续第二数量个点的温度值存在上升趋势，则标记所述连续第二数量个采样点为第二趋势段，并获取所述第二趋势段最后一个点的坐标值Xend和温度值Yend，从所述第一趋势段中找到温度值为Yend的采样点，标记所述采样点坐标为Xstart，并计算Xend与Xstart之间的距离ΔX，如果ΔX≤趋势变化门限值，则过滤掉 Xstart和Xend之间的采样点的温度数据，进入S44步；如果大于趋势变化门限值，则转S41步，从Xend开始重新连续选取第一数量个采样点；
S44：依据S43步的处理算法，将实时采样的温度数据进行去突变平滑处理，得出用户体温变化趋势图。
进一步的，所述红外热电堆传感器采用32×32位。
进一步的，所述通信模块为WIFI模块或3G/4G/5G无线通信模块。
进一步的，所述S5包括以下：当用户温度在T时间段内体温呈上升并在最高温处呈平稳趋势，则得出空调需要运行制冷模式，设定调控温度＝基准温度 +(平稳温度-基准温度)/2；当用户温度在T时间段内体温呈下降并在最低温处呈平稳趋势，则得出空调需要开启制热模式，设置调控温度＝基准温度+(基准温度-平稳温度)/2。
本发明的第二方面提出一种控制***，包括红外体感模组，通信模块、电控模块和服务器，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
本发明的第三方面提出一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上述的方法。
本发明的第四方面提出一种计算机可读存介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上述的方法。
本发明的优点是相对于现有方案，
1、将红外数据趋势处理算法部署在服务器，借助服务器的计算性能和存储容量进行用户温度大量趋势存储，并进行趋势图绘制；
2、趋势处理算法对大量数据进行平滑处理，去除突变温度，避免算法误判；
3、根据用户温度的上升或者下降趋势，以及平稳温度，计算空调控制指令中的运行模式、设定温度；
4、服务器下发控制指令，控制空调自动调节。
附图说明
图1为红外热电堆传感器体温采集示意图；
图2为用户体温变化趋势图；
图3为本发明实施例所述用户体温变化趋势处理示意图；
图4为本发明实施例所述空调控制***结构图；
图5为本发明实施例所述趋势处理算法流程图。
附图标记说明
1-采样点序列1；2-采样点序列2；3-采样点序列3；4-采样点序列4。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例1
如图4和图5所示，一种控制空调的方法和空调，所述空调包括红外体感模组，通信模块和电控，空调与服务器通信连接，所述红外体感模组包括红外热电堆传感器和控制芯片。所述红外热电堆传感器用于采集用户体表温度，本发明不对红外热电堆传感器进行限制，作为优选，本实施例采用32× 32位的红外热电堆传感器，采用32×32位的红外热电堆传感器，温度精度可以达到0.1℃。
本实施例提供的空调控制方法如下：
1、红外体感模组通过串口连接到通信模块。所述通信模块可以采用WIFI 或3G/4G/5G等通信模式。通信模块将红外体感模组采集的用户体温数据发送到服务器，并接收服务器发送的空调控制指令和转发空调控制指令到电控模块，以执行空调制冷/制热操作。
2、热电堆模组以固定预设采样时间间隔t采集室内用户体表温度，并通过通信模块实时上传到服务器记录(而非存储本地)，解决了热电堆模组本地存储空间局限的问题，也为后续的突变温度平滑处理做好准备。采样时间段t 优选为1s。通信模块可以是WIFI模块或3G/4G/5G无线通信模块。32×32点位的红外热电堆传感器每秒采集的数据为32×32个，从32×32个温度数据中提取用户体表温度值，如最高温，最低温或平均值等，本实施例对此不作限制。优选的，取32×32个采样温度中最高温度，以图1为例，坐标为(x＝22, y＝19)位置的温度最高，为29.4℃。控制芯片根据各种最大值/最小值/平均值等算法从32×32个数据中提取用户温度，并通过通信模块发送到服务器。本实施例在控制芯片提取用户体表温度，并传输给服务器，而不是将所有采样的32×32个数据发送到服务器，每秒钟只需要传输1个数据，可以大大节省网络传输量。
服务器对采集的每帧温度数据按时间进行排列存储。由于服务器有大的存储空间，可大量存储采样数据。服务器数据按时间先后进行排列存储，可以方便后续的数据处理。
根据采样数据可以温度曲线绘制如图2。
3、服务器采用体温趋势判断算法对温度采用数据进行平滑处理，过滤掉突变温度。
S41：从采集的温度数据中连续选取第一数量M个采样点，所述M个采样点的坐标为X1～XM。
本实施例对采样点数不作限制，优选的，本实施例M设置为900，即采样的数据为900/60＝15分钟的温度数据。假定采样900个点后绘制的温度变化曲线如图2所示。
S42：遍历选取的M个采样点的温度值，如果检测到连续第二数量N个采样点的温度值为逐步增加的趋势，标记连续N个采样点为第一趋势段；
本实施例对温度增加的连续点数不作限制，优选的，本实施例N设置为 30，即连续30个点，时间为30/60＝0.5分钟的温度数据。本实施例中，第一趋势段为上升趋势段。如图3所示，图中标识1对应的30个采样点的温度呈上升趋势，因此这30个采样点标记为第一趋势段。
S43：继续遍历M个采样点中剩余的采样点，1)如果存在连续N个点的温度值存在下降趋势，则标记所述连续N个采样点为第二趋势段，并获取所述第二趋势段最后一个点的坐标值Xend和温度值Yend，从所述第一趋势段中找到温度值为Yend的采样点，标记所述采样点坐标为Xstart，并计算Xend与 Xstart之间的距离ΔX，如果ΔX≤趋势变化门限值，则过滤掉Xstart和Xend之间的采样点的温度数据，进入S44步；如果大于趋势变化门限值，则转S41 步，从Xend开始重新连续选取M个采样点；2)如果存在连续N个点的温度值存在上升趋势，则标记这连续N个采样点为第一趋势段，S42步中标记的N 个采样点不再标记为第一趋势段。
本步骤从900个采样点中继续遍历，直到找到与第一趋势段呈相反趋势的第二趋势段。本实施例中，第二趋势段为下降趋势段。如果找到与第一趋势段温度变化相反的趋势段，说明要进行温度突变判断及平滑处理。本实施例设定趋势变化门限值来判断第二趋势段是否为温度突变。本实施例对趋势变化门限值不作限定，优选的，本实施例设置趋势变化门限值为60s，即如果采样点Xend与采样点Xstart之间的采样点数ΔX小于等于60，说明用户体表温度达到Y值后上升又下降到Y值的时间低于或等于1分钟，即判断第二趋势段为温度突变段，需要过滤这部分温度突变数据，这部分温度数据不再用于绘制温度变化曲线。如图3所示，图中标识2对应的30个采样点的温度为上升趋势，因此，将第一趋势段更新为标识2对应的30个采样点，继续遍历后，发现标识3对应的30个采样点的温度仍然呈上升趋势，将第一趋势段更新为标识3对应的30个采样点。继续遍历，标识4对应的30个采样点的温度呈下降趋势，将标识4对应的30个采样点标记为第二趋势段。如图3所示，标识3对应的第一趋势段和标识4对应的第二趋势段之间的采样点距离为60，认为标识4对应的第二标识段的采样点数据为温度突变数据，需要去除这部分采样数据。
S44：依据S43步的处理算法，将实时采样的温度数据进行去突变平滑处理。不断地对15分钟的数据进行平滑处理，从而形成连续的温度变化趋势图。
4、判断用户的温度变化趋势，得出空调的控制方式。
当用户温度在一定时间段如15分钟内体温呈上升并在最高温处呈平稳趋势，则得出空调需要运行制冷模式，设定调控温度＝基准温度+(平稳温度-27) /2。
平稳趋势即温度变化幅度在很小范围内，优选的，本实施例设置温度变化幅度在0.5度以内，即连续60个以上采样点的相邻采样点之间温度变化小于0.5度，则可认定人体温度趋于稳定。平稳温度为连续60个采样点的温度平均值。基准温度设置用于防止温度调整幅度过高或过低，影响人的舒适感。优选的，本实施例设置基准温度为27度。
人体的温度上升到一定值后不会再上升，在过滤掉温度突变值之后，如果温度变化趋势为温度持续上升，并在最高温呈平稳趋势，说明人已经感觉到不舒适，因此服务器作出决策，对空调进行制冷操作。
5、服务器下发控制命令到通信模块，通信模块将命令转发到电控模块，电控模块根据控制命令控制空调执行相应动作。
通过该逻辑流程，则可对根据用户温度变化趋势进行智能控制的需求进行实现。
实施例2
与实施例1不同，本实施例为第一趋势段为下降趋势。本实施例仅描述与实施例1不同之处，其它与实施例相同之处不再赘述。如果S41中检测到连续第二数量N个采样点的温度数据为逐步降低趋势，并且S43步中检测到连续第二数量N个采样点的温度数据为逐步增加趋势，并且S45步中用户温度在T时间段内温度呈下降趋势，并在最低温处呈平稳趋势，则得出空调需要运行制热模式，设定调控温度＝基准温度+(基准温度-平稳温度)/2)。
实施例3
一种控制***,包括红外体感模组，通信模块、电控模块和服务器，实现上述的空调控制方法。
实施例4
一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的空调控制方法。
实施例5
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述的空调控制方法。
综上所述，本发明所述控制空调控制方法、控制***、空调器及计算机可读存介质利用服务器高计算性能和存储能力，具有去除突变温度，避免算法误判，根据用户温度变化趋势自动调节温度，舒适送风的优点。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种空调控制方法，所述空调包括红外体感模组，通信模块和电控模块，空调与服务器通信连接，所述红外体感模组包括红外热电堆传感器和控制芯片，其特征在于，所述方法包括：
S1：所述红外体感模组连接到所述通信模块；
S2：所述红外热电堆传感器在每个预设采样时间段采集用户体表实时体温；
S3：所述体温数据通过所述通信模块实时传输到所述服务器；
S4：所述服务器对采集到的温度趋势数据进行平滑算法处理；
S5：所述服务器对体温趋势作出决策；
S6：所述服务器下发控制命令到所述通信模块，所述通信模块转发控制命令到所述电控模块，所述电控模块控制空调执行相应动作。
2.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述S4包括以下子步骤：
S41：从采集的温度数据中连续选取第一数量个采样点；
S42：遍历选取的第一数量个采样点的温度值，如果检测到连续第二数量个采样点的温度值为逐步增加的趋势，标记所述连续第二数量个采样点为第一趋势段；
S43：继续遍历第一数量个采样点中剩余的采样点，如果存在连续第二数量个点的温度值存在下降趋势，则标记所述连续第二数量个采样点为第二趋势段，并获取所述第二趋势段最后一个点的坐标值Xend和温度值Yend，从所述第一趋势段中找到温度值为Yend的采样点，标记所述采样点坐标为Xstart，并计算Xend与Xstart之间的距离ΔX，如果ΔX≤趋势变化门限值，则过滤掉Xstart和Xend之间的采样点的温度数据，进入S44步；如果大于趋势变化门限值，则转S41步，从Xend开始重新连续选取第一数量个采样点；
S44：依据S43步的处理算法，将实时采样的温度数据进行去突变平滑处理。
3.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述S4包括以下子步骤：
S41：从采集的温度数据中连续选取第一数量个采样点；
S42：遍历选取的第一数量个采样点的温度值，如果检测到连续第二数量个采样点的温度值为逐步降低的趋势，标记所述连续第二数量个采样点为第一趋势段；
S43：继续遍历第一数量个采样点中剩余的采样点，如果存在连续第二数量个点的温度值存在上升趋势，则标记所述连续第二数量个采样点为第二趋势段，并获取所述第二趋势段最后一个点的坐标值Xend和温度值Yend，从所述第一趋势段中找到温度值为Yend的采样点，标记所述采样点坐标为Xstart，并计算Xend与Xstart之间的距离ΔX，如果ΔX≤趋势变化门限值，则过滤掉Xstart和Xend之间的采样点的温度数据，进入S44步；如果大于趋势变化门限值，则转S41步，从Xend开始重新连续选取第一数量个采样点；
S44：依据S43步的处理算法，将实时采样的温度数据进行去突变平滑处理，得出用户体温变化趋势图。
4.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述红外热电堆传感器采用32×32位。
5.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述通信模块为WIFI模块或3G/4G/5G无线通信模块。
6.根据权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述S5包括以下步骤：当用户温度在预设时间段内体温呈上升趋势并在最高温处呈平稳趋势，则得出空调需要运行制冷模式，设定调控温度＝基准温度+(平稳温度-基准温度)/2；当用户温度在预设时间段内体温呈下降趋势并在最低温处呈平稳趋势，则得出空调需要开启制热模式，设置调控温度＝基准温度+(基准温度-平稳温度)/2。
7.一种控制***,其特征在于，包括红外体感模组，通信模块、电控模块和服务器，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
8.一种空调器,其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
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