一種建筑節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種建筑節(jié)能系統(tǒng)，包括建筑節(jié)能裝置和環(huán)境采集設(shè)備，環(huán)境采集設(shè)備布設(shè)在建筑物內(nèi)采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)；建筑節(jié)能裝置包括：第一傳輸模塊與環(huán)境采集設(shè)備實現(xiàn)連接，用于獲取環(huán)境采集設(shè)備采集的建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)；能耗設(shè)備狀態(tài)采集模塊，用于采集能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)；第一主處理器用于根據(jù)獲得的環(huán)境參數(shù)和能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)建立環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，進而找出環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)兩者間的算法關(guān)系，根據(jù)該算法關(guān)系，結(jié)合人體舒適度的環(huán)境指標需求，通過能耗設(shè)備控制模塊對建筑物內(nèi)的能耗設(shè)備進行控制。本發(fā)明能實現(xiàn)人體舒適度和建筑節(jié)能的和諧統(tǒng)一。
【專利說明】一種建筑節(jié)能系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種建筑節(jié)能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的建筑節(jié)能系統(tǒng)，主要是對中央空調(diào)機組的改造，比如由定頻電機改造成變頻電機等。室內(nèi)的建筑節(jié)能通常采用以下兩類裝置:一類是基于建筑結(jié)構(gòu)方面的，比如采用新的圍護材料、新的保溫材料等；第二類是基于單點控制的電子設(shè)備，比如控制某個空調(diào)的控制器、控制某個燈具的開關(guān)等。
[0003]第一類不屬于電子技術(shù)方面的節(jié)能手段，僅僅是建筑材料的改變，第二類是基于電子技術(shù)的節(jié)能手段，但其應(yīng)用方式較為簡單粗暴，只有單純的開關(guān)操作，不能實現(xiàn)整棟建筑節(jié)能的和諧統(tǒng)一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種建筑節(jié)能系統(tǒng)，能在滿足人體舒適度需求前提下的實現(xiàn)對能耗設(shè)備的控制，實現(xiàn)人體舒適度和建筑節(jié)能的和諧統(tǒng)一。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種建筑節(jié)能系統(tǒng)，包括建筑節(jié)能裝置和若干個環(huán)境采集設(shè)備，所述環(huán)境采集設(shè)備布設(shè)在建筑物內(nèi)，用于采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)；所述建筑節(jié)能裝置包括第一傳輸模塊、第一主處理模塊、能耗設(shè)備狀態(tài)采集模塊和能耗設(shè)備控制模塊，所述第一傳輸模塊與所述環(huán)境采集設(shè)備實現(xiàn)連接，用于獲取所述環(huán)境采集設(shè)備采集的建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)；所述能耗設(shè)備狀態(tài)采集模塊，用于采集能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)；所述第一主處理器用于根據(jù)獲得的環(huán)境參數(shù)和能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)建立環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，進而找出環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)兩者間的算法關(guān)系，根據(jù)該算法關(guān)系，結(jié)合人體舒適度的環(huán)境指標需求，通過所述能耗設(shè)備控制模塊對建筑物內(nèi)的能耗設(shè)備進行控制。
[0006]所述環(huán)境米集設(shè)備包括傳感器與信號調(diào)理模塊、第二主處理模塊和第二傳輸模塊；所述傳感器與信號調(diào)理模塊用于采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并對采集到的環(huán)境參數(shù)進行濾波放大；所述第二主處理模塊用于對采集到的環(huán)境參數(shù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述第二傳輸模塊將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的環(huán)境參數(shù)傳送給所述第一傳輸模塊。
[0007]所述的環(huán)境采集設(shè)備包括溫濕度環(huán)境采集設(shè)備、氣壓采集設(shè)備、光照度采集設(shè)備和二氧化碳濃度采集設(shè)備。
[0008]所述的數(shù)學(xué)模型為基于機理分析方法的增強型建筑節(jié)能模型，所述的算法關(guān)系為Q=[(AT*a*N)/S]*(K其中Q為能耗品質(zhì)值，Λ T是溫度變化量，a是時間因子，N是建筑物內(nèi)的總?cè)藬?shù)，S是建筑物面積，Φ是調(diào)整因子。
[0009]有益效果
[0010]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:本發(fā)明采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)和能耗設(shè)備參數(shù)，建立環(huán)境參數(shù)和設(shè)備參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，進而找出兩者間的算法關(guān)系。根據(jù)兩者之間的算法關(guān)系，結(jié)合人體舒適度的環(huán)境指標需求，對建筑物內(nèi)的能耗裝置，如空調(diào)、照明的相關(guān)參數(shù)進行控制，實現(xiàn)建筑節(jié)能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0012]圖2是本發(fā)明中建筑節(jié)能裝置的框圖；
[0013]圖3是本發(fā)明中環(huán)境采集設(shè)備的框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0015]本發(fā)明的實施方式涉及一種建筑節(jié)能系統(tǒng)，如圖1所示，包括建筑節(jié)能裝置和若干個環(huán)境采集設(shè)備，所述環(huán)境采集設(shè)備布設(shè)在建筑物內(nèi)，用于采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。 [0016]如圖2所示，所述建筑節(jié)能裝置包括第一傳輸模塊、第一主處理模塊、能耗設(shè)備狀態(tài)采集模塊和能耗設(shè)備控制模塊，所述第一傳輸模塊與所述環(huán)境采集設(shè)備實現(xiàn)連接，用于獲取所述環(huán)境采集設(shè)備采集的建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)；所述能耗設(shè)備狀態(tài)采集模塊，用于采集能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)；所述第一主處理器用于根據(jù)獲得的環(huán)境參數(shù)和能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)建立環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，進而找出環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)兩者間的算法關(guān)系，根據(jù)該算法關(guān)系，結(jié)合人體舒適度的環(huán)境指標需求，通過所述能耗設(shè)備控制模塊對建筑物內(nèi)的能耗設(shè)備進行控制。
[0017]其中，建筑節(jié)能裝置可安裝在耗能設(shè)備上，如空調(diào)和照明設(shè)備的控制部位，采集主要運行參數(shù)如溫度、壓力、流量、電量及能量等。
[0018]建筑節(jié)能裝置的具備以下特點:
[0019]?各能耗節(jié)點主要運行參數(shù)如溫度、壓力、流量、電量及能量等的監(jiān)測精度≤2% ；
[0020]?配備接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器，便于擴展；
[0021]?裝置界面友好，便于管理操作；
[0022]?建筑節(jié)能節(jié)點具備接收功能，直接接收環(huán)境采集設(shè)備上報的環(huán)境參數(shù)，根據(jù)內(nèi)置算法對本節(jié)點所控制的能耗設(shè)備進行調(diào)整。
[0023]?綜合節(jié)能達到10%以上。
[0024]如圖3所示，所述環(huán)境采集設(shè)備包括傳感器與信號調(diào)理模塊、第二主處理模塊和第二傳輸模塊；所述傳感器與信號調(diào)理模塊用于采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并對采集到的環(huán)境參數(shù)進行濾波放大；所述第二主處理模塊用于對采集到的環(huán)境參數(shù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述第二傳輸模塊將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的環(huán)境參數(shù)傳送給所述第一傳輸模塊。
[0025]其中，所述環(huán)境采集設(shè)備包括溫濕度環(huán)境采集設(shè)備、氣壓采集設(shè)備、光照度采集設(shè)備和二氧化碳濃度采集設(shè)備。
[0026]溫濕度采集設(shè)備的關(guān)鍵指標如下:
[0027]?濕度測量范圍:0~100%RH ；[0028]?溫度測量范圍:_10~+80°C ；
[0029]?溫度測量精度:±0.80C ；
[0030]?濕度測量精度:土 5.0%RH ；
[0031]?電流消耗:測量時為550 μ A，平均為28 μ Α，休眠時為3 μ Α。
[0032]光照度采集設(shè)備的關(guān)鍵指標如下:
[0033]?數(shù)字輸出符合標準的總線協(xié)議，頻率最高可到400ΚΗΖ ；
[0034]籲最大工作電流0.6mA，低功耗時，最大電流為15uA ；
[0035].自動抑制50Hz/60Hz的光照波動；
[0036]?電源電壓范圍為:2.7~3.6V ;
[0037]?工作溫度:_30 ~70°C。
[0038]氣壓采集設(shè)備的關(guān)鍵指標如下:
[0039]?檢測范圍:300 ~IlOOhPa
[0040]?檢測精度: 0.01hPa
[0041]電流消耗:測量時為500 μ A，平均為30 μ Α，休眠時為3 μ Α。
[0042]二氧化碳濃度采集設(shè)備的關(guān)鍵指標如下:
[0043]?量程范圍:0 ~5000ppm
[0044].測量精度:土 20ppm
[0045]?溫度漂移:0.2%/FS/°C
[0046]?預(yù)熱時間:小于I分鐘，如預(yù)熱5分鐘可達最大測量精度
[0047]測量速度:20S達到變化的90%。
[0048]在建筑物內(nèi)布設(shè)環(huán)境采集設(shè)備，采集建筑物內(nèi)的溫度、濕度、光照度、C02濃度、大氣壓力等參數(shù)，這些參數(shù)直接送至新型建筑節(jié)能裝置，由這些新型建筑節(jié)能裝置根據(jù)這些參數(shù)對能耗設(shè)備進行實時參數(shù)調(diào)整，實現(xiàn)自適應(yīng)節(jié)能。
[0049]所述第一主處理器用于根據(jù)獲得的環(huán)境參數(shù)和能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)建立環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，進而找出環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)兩者間的算法關(guān)系。其中，所述的數(shù)學(xué)模型為基于機理分析方法的增強型建筑節(jié)能模型，所述的算法關(guān)系為Q=[(AT*a *N)/S]*(K其中Q為能耗品質(zhì)值，AT是溫度變化量，α是時間因子，N是建筑物內(nèi)的總?cè)藬?shù)，S是建筑物面積，Φ是調(diào)整因子。
【權(quán)利要求】
1.一種建筑節(jié)能系統(tǒng)，包括建筑節(jié)能裝置和若干個環(huán)境采集設(shè)備，其特征在于，所述環(huán)境采集設(shè)備布設(shè)在建筑物內(nèi)，用于采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)；所述建筑節(jié)能裝置包括第一傳輸模塊、第一主處理模塊、能耗設(shè)備狀態(tài)采集模塊和能耗設(shè)備控制模塊，所述第一傳輸模塊與所述環(huán)境采集設(shè)備實現(xiàn)連接，用于獲取所述環(huán)境采集設(shè)備采集的建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)；所述能耗設(shè)備狀態(tài)采集模塊，用于采集能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)；所述第一主處理器用于根據(jù)獲得的環(huán)境參數(shù)和能耗設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)建立環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，進而找出環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)兩者間的算法關(guān)系，根據(jù)該算法關(guān)系，結(jié)合人體舒適度的環(huán)境指標需求，通過所述能耗設(shè)備控制模塊對建筑物內(nèi)的能耗設(shè)備進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境采集設(shè)備包括傳感器與信號調(diào)理模塊、第二主處理模塊和第二傳輸模塊；所述傳感器與信號調(diào)理模塊用于采集建筑物內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并對采集到的環(huán)境參數(shù)進行濾波放大；所述第二主處理模塊用于對采集到的環(huán)境參數(shù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述第二傳輸模塊將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的環(huán)境參數(shù)傳送給所述第一傳輸模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述的環(huán)境采集設(shè)備包括溫濕度環(huán)境采集設(shè)備、氣壓采集設(shè)備、光照度采集設(shè)備和二氧化碳濃度采集設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)學(xué)模型為基于機理分析方法的增強型建筑節(jié)能模型，所述的算法關(guān)系為Q= [ ( △ T* a *N) /S] * Φ，其中Q為能耗品質(zhì)值，Λ T是溫度變化量，α是時間因子，N是建筑物內(nèi)的總?cè)藬?shù)，S是建筑物面積，Φ是調(diào)整因子 。
【文檔編號】G05B19/418GK103984298SQ201410148580
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】鄭春雷, 賈根團, 鄭洪渠, 李鵬宇, 陳明, 金軍 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所