基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置，屬于綠色智能建筑【技術(shù)領(lǐng)域】，本實用新型通過采集教室和辦公室內(nèi)空氣溫度和濕度、二氧化碳濃度、照度、輻照度等參數(shù)，通過人機(jī)交互觸摸屏面板展示出室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，AM1810CPU模塊計算出熱舒適度最佳效果，從而調(diào)節(jié)空調(diào)、新風(fēng)、照明、采暖和遮陽設(shè)備參數(shù)，并且控制辦公設(shè)備，在保障室內(nèi)空氣品質(zhì)和環(huán)境質(zhì)量的同時，降低了設(shè)備能耗；同時，本實用新型集成度高，多種傳感器和執(zhí)行器組成智能控制、環(huán)境監(jiān)測和調(diào)控執(zhí)行三部分，采用總線、近距離無線傳輸組合的通訊傳輸方式，降低施工走線難度，減少對裝修的影響，適合在既有建筑改造項目推廣。
【專利說明】基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置，屬于綠色智能建筑【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]綠色建筑是建設(shè)兩型社會的重要舉措，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和高效運(yùn)營管理是綠色建筑的兩個重要環(huán)節(jié)。室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)改善用戶的熱舒適效果，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，從而提高教學(xué)和辦公效率。高效運(yùn)營管理環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)節(jié)能管理，實現(xiàn)高效用能，減少能耗浪費(fèi)。
[0003]教室內(nèi)與辦公室內(nèi)空氣質(zhì)量和環(huán)境控制至關(guān)重要。室內(nèi)人員密集并且長期處于一個密閉的環(huán)境中，室內(nèi)的粉塵、呼出的污濁空氣、昏暗或過強(qiáng)的燈光等降低了學(xué)習(xí)和工作效率，甚至?xí)绊懲瑢W(xué)們和工作者的身體健康。通過改善室內(nèi)的采光條件、通風(fēng)條件，改善教師的授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境，減輕學(xué)習(xí)工作過程中的身體負(fù)擔(dān)，有益于身心健康發(fā)展，顯著提高教育質(zhì)量和辦公效率。
[0004]一些高端項目中，教室或辦公室內(nèi)安裝了環(huán)境質(zhì)量控制和節(jié)能監(jiān)測兩套系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)完全獨立，很難實現(xiàn)協(xié)同工作。由于采用不同廠家的環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)品、調(diào)節(jié)控制產(chǎn)品，通訊協(xié)議復(fù)雜，增加了通訊轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了集成安裝難度，增加了建設(shè)成本。
[0005]現(xiàn)有市場項目由于環(huán)境監(jiān)測和調(diào)控是獨立的系統(tǒng)，缺少智能控制CPU單元，無法綜合分析用戶衣著和勞動狀態(tài)，無法量化計算室內(nèi)熱舒適度，無法給出最佳的設(shè)備控制策略。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于提供了一種基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置，本實用新型通過采集教室和辦公室內(nèi)空氣溫度和濕度、二氧化碳濃度、照度、輻照度等參數(shù)，通過人機(jī)交互觸摸屏面板展示出室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，AM1810 CPU模塊計算出熱舒適度最佳效果，從而調(diào)節(jié)空調(diào)、新風(fēng)、照明、采暖和遮陽設(shè)備參數(shù)，并且控制辦公設(shè)備，在保障室內(nèi)空氣品質(zhì)和環(huán)境質(zhì)量的同時，降低了設(shè)備能耗；同時，本實用新型集成度高，多種傳感器和執(zhí)行器組成智能控制、環(huán)境監(jiān)測和調(diào)控執(zhí)行三部分，采用總線、近距離無線傳輸組合的通訊傳輸方式，降低施工走線難度，減少對裝修的影響，適合在既有建筑改造項目推廣。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置，本實用新型包括觸摸屏、AM1810 CPU、VALEEN-6電路板和VALEEN-7電路板；觸摸屏和AM1810 CPU通過總線相連；AM1810 CPU,VALEEN-6電路板和調(diào)VALEEN-7電路板通過總線或者ZIGBEE無線通訊方式實現(xiàn)通訊和信息交互。
[0008]VALEEN-6電路板上焊接了 AM3359芯片和五路模擬量采集通道，五路模擬量采集通道連接室內(nèi)的溫濕度傳感器、CO2傳感器、照度傳感器、輻照度傳感器以及空氣質(zhì)量傳感器；AM3359芯片將傳感器的模擬量信號轉(zhuǎn)化成485協(xié)議信號，并將信號通過總線或者ZIGBEE無線通訊方式傳送給AM1810 CPU。
[0009]VALEEN-7電路板上焊接了 STM32F207VGT6芯片和三路模擬量控制通道和七路開關(guān)量控制通道，模擬量控制通道連接新風(fēng)電機(jī)、遮陽電機(jī)和采暖水路調(diào)節(jié)閥，開關(guān)量控制通道連接照明電路、空調(diào)電路、辦公設(shè)備電路調(diào)控接口和教學(xué)設(shè)備電路調(diào)控接口。
[0010]在觸摸屏上點擊采集按鈕，AM1810 CPU向環(huán)境監(jiān)測VALEEN-6電路板發(fā)送命令，AM3359芯片執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢和結(jié)果反饋。觸摸屏上顯示VALEEN-6電路板的采集參數(shù)。
[0011]AM1810 CPU對比預(yù)設(shè)的環(huán)境控制目標(biāo)，人員的衣著和活動狀態(tài)，計算最佳的熱舒適環(huán)境，通過觸摸屏顯示出控制請求。
[0012]在觸摸屏上點擊執(zhí)行最佳舒適按鈕，AM1810 CPU將控制信號發(fā)送給VALEEN-7電路板；STM32F207VGT6芯片通過三路模擬量控制通道和七路開關(guān)量通道，調(diào)節(jié)新風(fēng)供應(yīng)量，調(diào)節(jié)室內(nèi)照度，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，調(diào)節(jié)遮陽構(gòu)件角度，開關(guān)控制辦公設(shè)備以及教學(xué)設(shè)備。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果。
[0014]1、實現(xiàn)了教室和辦公室多種環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測與設(shè)備的手動和自動控制，在無人狀態(tài)下，關(guān)斷用能設(shè)備，提高了自動化控制水平；
[0015]2、采用嵌入式軟件底層開發(fā)模式，數(shù)據(jù)傳輸和控制命令透明化，減少了通訊控制轉(zhuǎn)換過程；采用嵌入式芯片智能系統(tǒng)綜合分析用戶衣著和勞動狀態(tài)，量化計算室內(nèi)熱舒適度，制定出最佳的設(shè)備控制策略；
[0016]3、人機(jī)交互觸摸屏面板，顯示了室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)和設(shè)備用能狀態(tài)，提供了切實可行的行為節(jié)能手段；綜合采用有線通訊和近距離無線傳輸，降低施工難度；結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝實施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置的總線方式的連接示意圖。
[0018]圖2為基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置的近距離無線方式的連接示意圖。
[0019]圖3為觸摸屏執(zhí)行控制過程的示意圖。
[0020]圖4為AM1810 CPU控制過程的示意圖。
[0021]圖中:1、觸摸屏;2、AM1810CPU ；3,VALEEN-6 電路板；3-KCJ-M AM3359 芯片；3_2、模擬量采集通道；4、VALEEN-7電路板；4_1、STM32F207VGT6芯片；4_2、模擬量控制通道；4-3、開關(guān)量控制通道；5、ZIGBEE無線模塊

【具體實施方式】
[0022]如圖1-2所示，基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置，包括觸摸屏UAM1810 CPU2、VALEEN-6電路板3、VALEEN_7電路板4和ZIGBEE無線模塊5 ;觸摸屏I和AM1810 CPU2通過總線相連，AM1810 CPU2、VALEEN_6電路板3和VALEEN-7電路板4通過總線或者ZIGBEE無線模塊5兩種通訊方式實現(xiàn)通訊和信息交互。
[0023]VALEEN-6電路板3上焊接了 AM3359采集芯片3_1和五路模擬量采集通道3_2，五路模擬量采集通道3-2連接室內(nèi)的溫濕度傳感器、CO2傳感器、照度傳感器、輻照度傳感器以及空氣質(zhì)量傳感器。
[0024]VALEEN-7電路板4上焊接了 STM32F207VGT6控制芯片4_1和三路模擬量控制通道4-2和七路開關(guān)量控制通道4-3 ;模擬量控制通道4-3連接新風(fēng)電機(jī)、遮陽電機(jī)和采暖水路調(diào)節(jié)閥，開關(guān)量控制通道4-2連接照明電路、空調(diào)電路、辦公設(shè)備電路調(diào)控接口和教學(xué)設(shè)備電路調(diào)控接口。
[0025]在觸摸屏I上點擊采集按鈕，AM1810 CPU2向環(huán)境監(jiān)測VALEEN-6電路板3發(fā)送命令，AM3359芯片3-1執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢和結(jié)果反饋；觸摸屏I上顯示VALEEN-6電路板3的采集參數(shù)。
[0026]AM1810 CPU2對比預(yù)設(shè)的環(huán)境控制目標(biāo)，人員的衣著和活動狀態(tài)，計算最佳的熱舒適環(huán)境，通過觸摸屏I顯示出控制請求。
[0027]在觸摸屏I上點擊執(zhí)行最佳舒適按鈕，AM1810 CPU2將控制信號發(fā)送給VALEEN-7電路板4 ；STM32F207VGT6芯片4_1通過三路模擬量控制通道4_2和七路開關(guān)量控制通道4-3，調(diào)節(jié)新風(fēng)供應(yīng)量、調(diào)節(jié)室內(nèi)照度、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、調(diào)節(jié)遮陽構(gòu)件角度、開關(guān)控制辦公設(shè)備以及教學(xué)設(shè)備。
[0028]實施例
[0029]某高檔辦公室安裝了基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置，在內(nèi)墻上安裝觸摸屏1，在吊頂內(nèi)安裝AM1810 CPU2、VALEEN-6電路板3、VALEEN-7電路板4和ZIGBEE無線模塊5 ;觸摸屏I和AM1810 CPU2通過總線相連，AM1810 CPU2、VALEEN-6電路板3和VALEEN-7電路板4通過總線或者ZIGBEE無線模塊5兩種通訊方式實現(xiàn)通訊和信息交互。
[0030]VALEEN-6電路板3焊接了 AM3359采集芯片3_1和五路模擬量采集通道3_2，五路模擬量采集通道3-2連接室內(nèi)的溫濕度傳感器、CO2傳感器、照度傳感器、輻照度傳感器以及空氣質(zhì)量傳感器，五個傳感器安裝在1.5米距地高度的墻壁上。
[0031]VALEEN-7電路板4焊接了 STM32F207VGT6控制芯片4_1和三路模擬量控制通道
4-2和七路開關(guān)量控制通道4-3，模擬量控制通道4-3串聯(lián)在新風(fēng)電機(jī)、遮陽電機(jī)和采暖水路調(diào)節(jié)閥的電路中；開關(guān)量控制通道4-2串聯(lián)在照明電路、空調(diào)電路、辦公設(shè)備電路調(diào)控接口和教學(xué)設(shè)備電路調(diào)控接口。
[0032]如圖3，在觸摸屏I上點擊采集按鈕，AM1810 CPU2向VALEEN-6電路板3發(fā)送命令，M3359采集芯片3-1執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢，并將信號進(jìn)行485協(xié)議轉(zhuǎn)換后反饋采集結(jié)果。觸摸屏I上顯示VALEEN-6電路板3的采集參數(shù):分別是室內(nèi)溫濕度、CO2、照度、輻照度以及空氣質(zhì)量。
[0033]如圖4，AM1810 CPU2對比預(yù)設(shè)的環(huán)境控制目標(biāo)，人員的衣著和活動狀態(tài)，計算最佳的熱舒適環(huán)境，通過觸摸屏I顯示出控制請求。
[0034]在觸摸屏I上點擊執(zhí)行最佳舒適按鈕，AM1810 CPU2將控制信號發(fā)送給VALEEN-7電路板4 ；STM32F207VGT6芯片4_1通過三路模擬量控制通道4_2和七路開關(guān)量控制通道
4-3，調(diào)節(jié)新風(fēng)供應(yīng)量、調(diào)節(jié)室內(nèi)照度、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、調(diào)節(jié)遮陽構(gòu)件角度、開關(guān)控制辦公設(shè)備以及教學(xué)設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.基于動態(tài)熱舒適的教學(xué)辦公環(huán)境綜合節(jié)能調(diào)控裝置，其特征在于:該裝置包括觸摸屏(I)、AM1810CPU(2)、VALEEN-6 電路板(3)、VALEEN-7 電路板(4)和 ZIGBEE 無線模塊(5);觸摸屏(I)和AM1810CPU⑵通過總線相連，AM1810CPU(2)、VALEEN-6電路板(3)和VALEEN-7電路板(4)通過總線或者ZIGBEE無線模塊(5)兩種通訊方式實現(xiàn)通訊和信息交互； VALEEN-6電路板(3)上焊接了 AM3359采集芯片(3_1)和五路模擬量采集通道(3_2)，五路模擬量采集通道(3-2)連接室內(nèi)的溫濕度傳感器、CO2傳感器、照度傳感器、輻照度傳感器以及空氣質(zhì)量傳感器； VALEEN-7電路板⑷上焊接了 STM32F207VGT6控制芯片(4_1)和三路模擬量控制通道(4-2)和七路開關(guān)量控制通道(4-3);模擬量控制通道(4-3)連接新風(fēng)電機(jī)、遮陽電機(jī)和采暖水路調(diào)節(jié)閥，開關(guān)量控制通道(4-2)連接照明電路、空調(diào)電路、辦公設(shè)備電路調(diào)控接口和教學(xué)設(shè)備電路調(diào)控接口。
【文檔編號】G05B19/418GK204009510SQ201420084788
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】薛志峰, 張永寧 申請人:中節(jié)能唯綠（北京）建筑節(jié)能科技有限公司