專利名稱：基于無線定位的空調控制系統和方法
技術領域：
本發明屬于空調控制技術領域，尤其涉及一種基于無線定位的空調控制系 纟克禾口方法。
背景技術：
空調，尤其是中央空調具有較高的能效比，可以為人們提供較為舒適的環 境。隨著人們對生活環境質量要求的不斷提高，空調不但在酒店、辦公環境， 而且在小區家庭中的應用也得到了迅猛發展。然而在空調被廣泛應用的狀態 下，如何對其實現節能減耗在當前能源緊張的時代凸顯重要。也就是說，對于 空調進行科學和優化的節能管理，使空調節能運行是一個需要解決的問題。
目前在空調能耗控制方面，對空調運行控制的方式進行了很多技術研究革
新，例如，提出了變頻空調，其可以根據房間情況自動提供所需的冷(熱)量； 當室內溫度達到期望值后，空調主機則以能夠準確保持這一溫度的恒定速度運 轉，實現"不停機運轉"，從而保證環境溫度的穩定。但是變頻空調也是根據室 內的實際環境溫度進行輸出量調整，而實際的環境溫度變化是相對于空調負載 變化滯后的，因而，實際上變頻空調系統是一種滯后的反々赍調節控制系統，因 而依然存在空調運行過程中的能耗浪費問題。
近年來，還提出了以空調系統的負載端為依據進行智能控制并優化分配的 方法，目前在負載端進行智能控制所采用的關鍵設備是溫控器，而現有技術溫 控器僅對室內或室外的溫度和濕度進行監測，并按簡單設定好的標準控制空調 輸出，比如控制風機盤管。但是，現有技術溫控器以及空調由于采用的參數少， 無法對空調系統所服務的根本對象人的數量變化來作出合適的調整，仍會導致 空調系統調控下的溫度和人們所需求的真實溫度存在差異，或者說空調系統調 控下的溫度跟不上人群流動變化所造成的動態需求。
為了解決上述問題，公開號為CN1912484A，
公開日為2007年2月14日， 發明名稱為"中央空調負載溫度控制優化系統、方法和釆用的溫控器"的專利
4申請文件公開了 一種中央空調負載溫度的控制方法，其中采用中央優化系統和
數字智能溫控器，包括步驟B、數字智能溫控器測量溫度、濕度以及人流量； C、中央優化系統或數字智能溫控器根據溫度、濕度以及人流量測量值決定溫 度調節的策略。但是上述專利申請中，對于人流量的測量是通過紅外移動探測 技術或者紅外對射匹配技術獲得的，而對于紅外移動^:測技術而言，此時，需 要被探測的人發生移動才可能釆集到作為人流量計數的有效信號；而對于紅外 對射匹配技術而言，是利用人體在光發生器和接收器之間路過時，阻斷光發生 器和接收器之間形成的光警戒線來產生有效的人流量計數信號；在上述利用紅 外檢測的方法中，無論是采用何種方式，由于紅外檢測裝置的位置均是預先設 定的，其所作用的區域也是固定的，為了檢測到有效的信號，需要人進出某個 區域時必須經過和/或進入紅外檢測裝置的作用區域位置；同時，從另一方面 來說，利用紅外檢測裝置檢測人流量還取決于紅外檢測裝置的檢測精度和靈敏 度；由此，上述專利申請中所提出的人流量的檢測實現過程具有很大的局限性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基于無線定位的空調控制系統和 方法，使得空調系統能夠根據實時的負載實際情況進行輸出功率調節。 為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下
一種基于無線定位的空調控制系統，該控制系統中包括樓宇中的空調以及 定位系統，所述定位系統用于確定由人所攜帶的定位終端的位置信息，該系統 還包括空調控制裝置，其中
所述定位系統，用于將確定的定位終端的位置信息提供給空調控制裝置；
所述空調控制裝置，用于根據定位系統發送的位置信息對空調調節區域內 的定位終端數量進行統計，并根據定位終端數量的統計值以及預先存儲的待控 溫度下定位終端數量與空調輸出功率的對應關系來確定空調的當前輸出功率。
較佳地，所述的定位系統進一步地包括基于電波傳播時間的無線定位系 統、基于電波傳輸差的無線定位系統、基于電波入射角的無線定位系統、基于 單元標識的無線定位系統或者基于信號強度的無線定位系統中之一 。
較佳地，所述的定位系統進一步地包括定位終端，用于發射包括該定位 終端預定ID標識的無線信號；接收裝置，用于接收定位終端發送的無線信號，根據接收到的無線信號確定定位終端與其的距離，并將該距離值以及該定位終
端的ID標識提供給定位中心；定位中心，用于在接收到多個接收裝置提供的 對于一個ID標識的定位終端的距離值時，確定該定位終端的實際位置，并將 該確定的定位終端的實際位置信息提供給空調控制裝置。 較佳地，所述無線信號為射頻信號。
較佳地，所述接收裝置，進一步用于根據接收到的無線信號的信號強度確 定定位終端與其的距離。
較佳地，所述空調控制裝置對空調調節區域內的定位終端數量進行統計是 定時進行的。
較佳地，所述空調控制裝置為中央空調的總控制裝置，該裝置根據獲取到 的定位終端的位置，確定其所在控制末端的空調調節區域，并根據每個控制末 端的空調調節區域內存在的定位終端數來實現對控制末端空調的輸出控制。
較佳地，所述總控制裝置還用于根據整個樓宇中不同空調調節區域內的定 位終端總數對中央空調冷機輸出功率進行控制。
一種基于無線定位的空調控制方法，包括以下步驟 對人所攜帶的定位終端進行定位，確定其所在的位置區域； 將上述確定的位置信息提供給空調控制裝置，由空調控制裝置根據所述位 置信息對空調調節區域內的定位終端數量進行統計；
空調控制裝置根據空調調節區域內的定位終端數量的統計值以及預先存 儲的待控溫度下定位終端數量與空調輸出功率的對應關系確定空調的當前輸 出功率。
較佳地，所述對定位終端進行定位的方式為基于電波傳播時間的無線定 位、基于電波傳輸差的無線定位、基于電波入射角的無線定位、基于單元標識 的無線定位或者基于信號強度的無線定位中之一。
較佳地，所述對空調調節區域內的定位終端數量進行統計為定時對空調 調節區域內的定位終端數量進行統計。
較佳地，所述空調控制裝置為中央空調的總控制裝置，該裝置根據獲取到 的定位終端的位置，確定其所在控制末端的空調調節區域，并根據每個控制末 端的空調調節區域內存在的定位終端數來實現對控制末端空調的輸出控制。
6較佳地，所述方法還包括所述中央空調的總控制裝置根據整個樓宇中不 同空調調節區域內的定位終端總數對中央空調冷機輸出功率進行控制。 與現有技術相比，本發明的有益效果是
(1 )本發明所提出的系統和方法能夠根據人員實際位置進行確定區域內 的人流量統計，以此作為空調的實時負載，使得對空調的調節策略更為合理以 及具有前饋性；
(2)本發明所提出的系統和方法，如果應用于中央空調系統中，對于各 個末端的啟動、停止、啟動后末端送風功率以及冷^L制冷功率的調節過程具有 更好的實時性；
(3 )本發明所提出的系統和方法能夠使空調系統根據負載實際需要進行 運行工作，不僅能夠保持確定區域內的環境舒適度，還能夠有效的控制能量耗 費；
(4)本發明所提出的系統實現結構簡單，在現有樓控中的通過增設無線 定位裝置，以及對現有的空調系統控制策略進行修改，即能實現。
圖1為本發明較佳實施例的基于無線定位的空調控制系統的結構示意圖。
具體實施例方式
本發明所提出的方法和系統是通過對人員進行無線定位的方式來實現空 調調節區域內人員數量的統計，然后根據統計的當前人員數量來控制空調的實 際輸出功率，以此來保證環境溫度的持續穩定。為了更好地進行本發明相關實 施例的說明，首先對無線定位技術作一簡單說明。
無線定位技術是通過對無線信號的測量和分析，來判斷無線信號發出端的 具體位置的方法。從定位策略的角度來看，定位技術包括基于移動終端的定位 和基于網絡的定位。基于移動終端的定位是指定位計算是由移動終端自己完成 的，移動終端可以自行確定自己當前的位置。基于網絡的定位主要是由網絡系 統收集待定位移動終端的信息并計算移動終端的當前位置。
現有的無線定位技術主要有基于電波傳播時間(Time of Arrival, TOA)、 基于電波傳輸差(Time Difference of Arrival, TDOA )、基于電波入射角(Angle
7of Arrival, AOA )、基于單元標識(Containment)以及基于信號強度(Received Signal Strength, RSS )等類型。
本發明即是利用現有技術中的無線定位技術來實現對空調系統的控制的， 以下以基于信號強度的定位方式進行說明。具體地來說，為了實現上述的空調 系統控制的目的，可以利用如圖l所示的系統，該系統主要包括定位終端、接 收裝置、定位中心和空調控制裝置，其中
定位終端，用于發射包括該定位終端預定ID標識的無線信號；該無線信 號優選地為射頻信號，這是因為射頻信號具有傳輸距離較遠，且組網設計較為 簡單等特點；
接收裝置，也即接收無線信號的接入點(AccessPoint, AP)，每個接收裝 置為一個接入點，該接收裝置用于接收定位終端發送的無線信號，并且根據接 收到的無線信號的信號強度確定定位終端與其的距離，并將該距離值以及該定 位終端的ID標識提供給定位中心；
定位中心，用于在接收到多個接收裝置提供的對于一個ID標識的定位終 端的距離值時，確定該定位終端的實際位置，并將該確定的定位終端的實際位 置信息提供給空調控制裝置；
空調控制裝置，預先存儲有待控溫度下，定位終端數量與空調輸出功率的 對應關系；在接收到定位中心發送的位置信息后，根據所述位置信息對空調調 節區域內的定位終端數量進行統計，并根據定位終端數量的統計值來確定空調 的當前輸出功率。實際上，上述定位終端由人員攜帶，定位終端數量即為該區 域內實際的人員數量。
需要說明的是，在上述系統中，定位終端、接收裝置以及定位中心共同組 成了 一個對定位終端的定位系統，其實現了對移動過程中的定位終端的定位， 在上述定位過程中，是利用人攜帶定位終端來實現對人的定位的，也即以定位 終端的位置作為攜定位終端的人所處的位置，定位終端可以為現有技術中帶有 定位功能的移動終端、定位卡等，而其中為了實現對定位終端的位置準確定位， 通常設置有多個接收裝置，其可以由現有技術中的任何一種定位技術來實現， 而不僅僅限于上述的基于信號強度的定位方法，在此僅為一個示例。
在另一較佳實施例中，所述空調控制裝置對空調調節區域內的定位終端數量的統計是定時進行的，從而避免在人員流動過大的情況下，對空調控制系統 的頻繁調節。
對應地，利用上述系統對空調進行控制的方法，主要包括以下步驟 步驟一、對人所攜帶的定位終端進行定位，確定其所在的位置區域； 例如，可以通過上述的基于信號強度的無線定位方法來對定位終端進行定
位，通過無線定位獲取到定位終端所在位置的坐標后，再將坐標映射至某一確
定的區域。
步驟二、將上述確定的位置信息提供給空調控制裝置，由空調控制裝置根 據所述位置信息對空調調節區域內的定位終端數量進行統計；
上述定位終端由人員攜帶，定位終端的位置相當于人員所處位置，定位終 端數量即為該區域內實際的人員數量。
步驟三、空調控制裝置根據空調調節區域內的定位終端數量的統計值確定 空調的當前輸出功率。
在空調控制裝置中預先存儲待控溫度下，人員數量與空調輸出功率的對應 關系，按照實際的人員數量來確定空調的當前輸出功率。
對于上述方法，進一步地還可以設定人員統計定時，在定時時間到的時候， 才對空調調節區域內的當前人員數量進行統計，并以此為負載基礎進行空調輸 出功率控制，從而避免人員流動過大的情況下，對空調控制系統的頻繁調節。
在另一較佳實施例中，還可以類似地對樓宇的中央空調系統進行控制，此 時，上述的空調控制裝置即為中央空調的總控制裝置，將上述確定的位置信息 提供給總控制裝置，總控制裝置根據獲取到的定位終端的位置，確定其所在控 制末端的空調調節區域，并才艮據每個控制末端的空調調節區域內存在的定位終 端數來實現對控制末端空調的輸出控制。進一步地，中央空調的總控制裝置還 可以根據整個樓宇中不同調節區域內的定位終端總數來實現對中央空調冷機 輸出功率的控制。
最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制， 本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同 替換，而不脫離本發明技術方案的精神范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求 范圍當中。
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權利要求
1. 一種基于無線定位的空調控制系統，該控制系統中包括樓宇中的空調以及定位系統，所述定位系統用于確定由人所攜帶的定位終端的位置信息，其特征在于，該系統還包括空調控制裝置，其中所述定位系統，用于將確定的定位終端的位置信息提供給空調控制裝置；所述空調控制裝置，用于根據定位系統發送的位置信息對空調調節區域內的定位終端數量進行統計，并根據定位終端數量的統計值以及預先存儲的待控溫度下定位終端數量與空調輸出功率的對應關系來確定空調的當前輸出功率。
2. 如權利要求1所述的系統，其特征在于所述的定位系統進一步地包括基于電波傳播時間的無線定位系統、基于電波傳輸差的無線定位系統、基 于電波入射角的無線定位系統、基于單元標識的無線定位系統或者基于信號強 度的無線定位系統中之一 。
3. 如權利要求1所述的系統，其特征在于所述的定位系統進一步地包括定位終端，用于發射包括該定位終端預定id標識的無線信號； 接收裝置，用于接收定位終端發送的無線信號，根據接收到的無線信號確 定定位終端與其的距離，并將該距離值以及該定位終端的id標識提供給定位中心；定位中心，用于在接收到多個接收裝置提供的對于一個id標識的定位終 端的距離值時，確定該定位終端的實際位置，并將該確定的定位終端的實際位 置信息提供給空調控制裝置。
4. 如權利要求3所述的系統，其特征在于 所述無線信號為射頻信號。
5. 如權利要求3所述的系統，其特征在于所述接收裝置，進一步用于根據接收到的無線信號的信號強度確定定位終 端與其的距離。
6. 如權利要求1所述的系統，其特征在于所述空調控制裝置對空調調節區域內的定位終端數量進行統計是定時進 行的。
7. 如權利要求l所述的系統，其特征在于所述空調控制裝置為中央空調的總控制裝置，該裝置根據獲取到的定位終 端的位置，確定其所在控制末端的空調調節區域，并才艮據每個控制末端的空調 調節區域內存在的定位終端數來實現對控制末端空調的輸出控制。
8. 如權利要求7所述的系統，其特征在于所述總控制裝置還用于根據整個樓宇中不同空調調節區域內的定位終端 總數對中央空調冷機輸出功率進行控制。
9. 一種基于無線定位的空調控制方法，其特征在于，包括以下步驟 對人所攜帶的定位終端進行定位，確定其所在的位置區域； 將上述確定的位置信息提供給空調控制裝置，由空調控制裝置根據所述位置信息對空調調節區域內的定位終端數量進行統計；空調控制裝置根據空調調節區域內的定位終端數量的統計值以及預先存 儲的待控溫度下定位終端數量與空調輸出功率的對應關系確定空調的當前輸 出功率。
10. 如權利要求9所述的方法，其特征在于所述對定位終端進行定位的方式為基于電波傳播時間的無線定位、基于 電波傳輸差的無線定位、基于電波入射角的無線定位、基于單元標識的無線定 位或者基于信號強度的無線定位中之一。
11. 如權利要求9所述的方法，其特征在于所述對空調調節區域內的定位終端數量進行統計為定時對空調調節區域 內的定位終端數量進行統計。
12. 如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述空調控制裝置為中央空 調的總控制裝置，該裝置根據獲取到的定位終端的位置，確定其所在控制末端 的空調調節區域，并根據每個控制末端的空調調節區域內存在的定位終端數來 實現對控制末端空調的輸出控制。
13. 如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述中央空調的總控制裝置根據整個樓宇中不同空調調節區域內的定位 終端總數對中央空調冷機輸出功率進行控制。
全文摘要
本發明公開了一種基于無線定位的空調控制系統和方法。該控制系統中包括樓宇中的空調以及定位系統，所述定位系統用于確定由人所攜帶的定位終端的位置信息，該系統還包括空調控制裝置，其中所述定位系統，用于將確定的定位終端的位置信息提供給空調控制裝置；所述空調控制裝置，用于根據定位系統發送的位置信息對空調調節區域內的定位終端數量進行統計，并根據定位終端數量的統計值以及預先存儲的待控溫度下定位終端數量與空調輸出功率的對應關系來確定空調的當前輸出功率。本發明的系統和方法能夠使空調系統根據負載實際需要進行運行工作，不僅能夠保持確定區域內的環境舒適度，還能夠有效的控制能量耗費。
文檔編號F24F11/00GK101469902SQ20071030441
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者孫喜軍, 張偉榮, 江 江 申請人:當代天啟技術(北京)有限公司