公共建築採暖節能智能控制方法

2024-03-22 16:54:05 1

專利名稱：公共建築採暖節能智能控制方法
技術領域：
本發明涉及一種公共建築採暖節能智能控制方法，屬供熱採暖系統計算機自動控制技術領域。
背景技術：
目前，公知的採暖溫度控制器以機械式散熱器溫控閥為主，其結構為一個感溫元件即溫包、一個熱水流量調節閥和一個用於調節溫度的旋鈕構成。該溫度控制器的不足之處室內溫度設定為手動調節方式，公共建築熱用戶的節能意識並不是都很高，不可能所有的溫控閥都設專人每天上下班各調整一次，致使下班後室內無人也照常供熱；還有大多數房間都將溫控閥旋鈕調到最高溫度位置，使得室內供熱溫度過高，甚至開窗放熱；造成能源極大浪費。

發明內容
為了克服上述不足、本發明的目的在於提供了一種公共建築採暖節能智能控制方法，對於公共建築在工作時間室溫控制在設定溫度、非工作時間室溫控制在防凍溫度；室溫在常設定溫度的「開熱」狀態、常防凍溫度的「關熱」狀態以及工作時間為設定溫度非工作時間為防凍溫度的「上班」狀態的三種狀態互相轉換；利用室內最高溫度鎖定功能限定室內的最高溫度；實現智能控制。利用本方法達到大幅度節約能源和增加舒適度的目的。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案是為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的一個單片計算機控制系統，它由單片計算機單元、室溫檢測電路、紅外線接收電路、語音輸出單元、供熱執行機構、萬年曆單元、戶用紅外線遙控器以及鎖定溫度專用遙控器組成；室溫檢測電路、紅外線接收電路、語音輸出單元、供熱執行機構、萬年曆單元分別與單片計算機的I/O口連接。電腦程式控制軟體安裝在單片計算機內，電腦程式控制方法為1)、戶用紅外線遙控器輸入設定溫度，存入存儲器，將室溫檢測電路檢測到的室內溫度與設定溫度比較，根據比較結果，單片計算機單元發出升溫或降溫指令至供熱執行機構，調節供熱量，將室溫控制在設定溫度；2)、當萬年曆單元的日期和時鐘運行到設定的工作日的上班時間時，單片計算機單元向供熱執行機構發出「開熱」指令，調節供熱量，將室溫控制在設定溫度；3)、當萬年曆單元的日期和時鐘運行到設定的工作日的下班時間和雙休日時，單片計算機單元向供熱執行機構發出「關熱」指令，將室溫控制在防凍溫度；4)、當萬年曆單元運行到法定節假日時，單片計算機單元向供熱執行機構發出「關熱」指令，全天「關熱」，即將室溫全天24小時控制在防凍溫度；5)、在室溫一直控制在設定溫度的常「開熱」狀態和在上班時間控制在設定溫度下班和雙休日室溫控制在防凍溫度的「上班」狀態，按戶用紅外線遙控器上的「關熱」鍵，單片計算機單元輸出指令至供熱執行機構，調節供熱量，將室溫一直控制在防凍溫度；6)、在室溫一直控制在防凍溫度的常「關熱」狀態和在上班時間控制在設定溫度下班和雙休日室溫控制在防凍溫度的「上班」狀態，按戶用紅外線遙控器上的「開熱」鍵，單片計算機單元輸出指令至供熱執行機構，調節供熱量，將室溫一直控制在設定溫度；7)、在室溫一直控制在防凍溫度的常「關熱」狀態和在室溫一直控制在設定溫度的常「開熱」狀態，當單片計算機單元接收到遙控器輸入的「上班」指令時，轉為工作日的工作時間「開熱」、非工作時間「關熱」的工作狀態，即轉為工作日的工作時間將室溫控制在設定溫度，非工作時間將室溫控制在防凍溫度；8)、按鎖定溫度專用遙控器的「鎖定溫度」鍵輸入可控室溫的最高溫度即鎖定上限溫度，並存入存儲器，設定溫度即在防凍溫度與鎖定的上限溫度之間選取；鎖定溫度可由專用遙控器調節；按紅外線遙控器上的功能鍵和設定的數據均由語音輸出單元輸出相應語音確認和提示。
本發明的有益效果是1、本發明為智能控制方法，可將室溫自動精確地控制在工作時間為設定溫度，非工作時間為防凍溫度狀態，在不影響舒適度的前提下，達到大幅度節約能源的目的。
2、本發明有室內最高溫度鎖定功能，可避免室內溫度調節的過高，以至於開窗放熱，造成能源浪費。根據《公共建築節能設計標準》介紹室內溫度每降低1℃，能耗可減少5％-10％。並可以充分利用太陽能等自由熱。
3、與現有的溫控閥相比，利用本發明能使用戶舒適度更佳，操作更方便。
本發明適用於由水、電、氣採暖的公共建築的辦公樓、餐飲、影劇院、候車室、銀行、體育場館、商場、旅館和圖書館等場所。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明圖1是本發明公共建築採暖節能智能控制方法程序總體流程2是設定溫度加1℃子程序流程圖；圖3是設定溫度減1℃子程序流程圖；圖4是開熱動作子程序流程圖；圖5是上班子程序流程圖；圖6是假日子程序流程圖；圖7是「關熱」鍵子程序流程圖；
圖8是「開熱」鍵子程序流程圖；圖9是「上班」鍵子程序流程圖；圖10是鎖定室內最高溫度子程序流程圖；圖11是關熱動作子程序流程圖；圖12是智能控制裝置的結構方框圖。
具體實施例方式
請參見圖12，本發明是在一個單片計算機控制系統中，包括單片計算機單元(1)、語音輸出單元(2)、紅外線接收電路(3)、萬年曆單元(4)、供熱執行機構(5)、室溫檢測電路(6)、戶用紅外線遙控器(7)以及鎖定溫度專用遙控器(8)；室溫檢測電路、紅外線接收電路、語音輸出單元、供熱執行機構、萬年曆單元分別與單片計算機的I/O口連接。電腦程式控制軟體安裝在單片計算機內，電腦程式控制方法為1)、戶用紅外線遙控器(7)輸入設定溫度，存入存儲器，將室溫檢測電路(6)檢測到的室內溫度與設定溫度比較，根據比較結果，單片計算機單元發出升溫或降溫指令至供熱執行機構(5)，調節供熱量，將室溫控制在設定溫度；2)、當萬年曆單元(4)的日期和時鐘運行到設定的工作日的上班時間時，單片計算機單元(1)向供熱執行機構(5)發出「開熱」指令，調節供熱量，將室溫控制在設定溫度；3)、當萬年曆單元(4)的日期和時鐘運行到設定的工作日的下班時間和雙休日時，單片計算機單元(1)向供熱執行機構(5)發出「關熱」指令，將室溫控制在防凍溫度；4)、當萬年曆單元(4)運行到法定節假日時，單片計算機單元(1)向供熱執行機構(5)發出「關熱」指令，全天「關熱」，即將室溫全天24小時控制在防凍溫度；5)、在室溫一直控制在設定溫度的常「開熱」狀態和在上班時間室溫控制在設定溫度下班時間和雙休日室溫控制在防凍溫度的「上班」狀態，按戶用紅外線遙控器(7)上的「關熱」鍵，單片計算機單元(1)輸出指令至供熱執行機構(5)，調節供熱量，將室溫一直控制在防凍溫度；6)、在室溫一直控制在防凍溫度的常「關熱」狀態和在上班時間室溫控制在設定溫度下班時間和雙休日室溫控制在防凍溫度的「上班」狀態，按戶用紅外線遙控器(7)上的「開熱」鍵，單片計算機單元(1)輸出指令至供熱執行機構(5)，調節供熱量，將室溫一直控制在設定溫度；7)、在室溫一直控制在防凍溫度的常「關熱」狀態和在室溫一直控制在設定溫度的常「開熱」狀態，當單片計算機單元(1)接收到遙控器輸入的「上班」指令時，轉為工作日的工作時間「開熱」、非工作時間「關熱」的工作狀態，即轉為工作日的工作時間將室溫控制在設定溫度，非工作時間將室溫控制在防凍溫度；8)、按鎖定溫度專用遙控器(8)的鎖定溫度鍵輸入可控室溫的最高溫度即鎖定上限溫度，並存入存儲器，設定溫度即在防凍溫度與鎖定的上限溫度之間選取；鎖定溫度可由專用遙控器(8)調節；按紅外線遙控器(7)上的功能鍵和設定的數據均由語音輸出單元(2)輸出相應語音確認和提示。
請參閱圖1，圖1為本發明程序總體流程圖。計算機首先在步驟102執行系統初始化，然後在步驟103判斷上班鍵標誌位是否為1是，則在步驟104執行假日子程序，如果當前日期不是「春節」、「元旦」、「五·一」和「十·一」中任何一個假日，則將假日標誌位置0，然後在步驟105執行上班時「開熱」下班時「關熱」子程序；否，則在步驟106繼續判斷打開標誌位是否為1是，則在步驟107執行開熱動作子程序，將室溫控制在常設定溫度；否，則在步驟108執行關熱動作子程序將室溫控制在常防凍溫度。然後在步驟109執行設定溫度的加1℃和減1℃子程序、在步驟110設定鎖定室內最高溫度子程序、在步驟111執行「上班」鍵子程序、在步驟112執行「開熱」鍵子程序、在步驟113執行「關熱」鍵子程序，然後返回步驟103循環執行。
請參閱圖2和圖3，圖2是設定溫度加1℃子程序，圖3是設定溫度減1℃子程序。這兩個子程序用來完成溫度設定，如按下加溫鍵，設定溫度加1℃；按下減溫鍵，設定溫度減1℃，直到調整到所要設定的溫度為止。
設定溫度加1℃子程序，首先在步驟201判斷是否按下溫度加1鍵否，則在步驟208返回；是，則在步驟202讀取設定溫度值，在步驟203將該值加1，然後在步驟204判斷該值是否大於限溫值否，則在步驟207保存該值；是，則在步驟205將該值設為5，在步驟206保存該值。
設定溫度減1℃子程序，首先在步驟301判斷是否按下溫度減1鍵否，則在步驟308返回；是，則在步驟302讀取設定溫度值，在步驟303判斷該值是否等於5否，則在步驟306將該值減1，在步驟307保存該值；是，則在步驟304將該值等於限溫值，在步驟305保存該值。
請參閱圖4，圖4開熱動作子程序，根據檢測到的當前溫度與設定溫度比較來實現的恆溫控制。當前溫度高於設定的溫度1℃時，向執行機構發關命令；當前溫度低於設定溫度1℃時，向執行機構發開命令。正負1℃的設計是為防止臨界溫度時，執行機構頻繁動作。
圖4開熱動作子程序，首先在步驟401讀取當前溫度值與設定的溫度，然後在步驟402判斷當前溫度值是否大於等於設定的溫度加1℃是，則在步驟403向執行機構發關命令；否，則在步驟404判斷當前溫度值是否小於等於設定的溫度減1℃是，則在步驟405向執行機構發開命令；否，則在步驟406返回。
請參閱圖5，圖5是上班子程序，根據設定的上班時間控制「開熱」，下班時間和雙休日控制「關熱」，即將工作日的上班時間室溫控制在設定溫度、非工作時間室溫控制在防凍溫度。系統讀取假日標誌位，在步驟501判斷假日標誌位是否為1是，則在步驟502執行關熱動作子程序，控制室溫恆定在防凍溫度，以達到人走「關熱」的目的；否，則系統在步驟503讀取萬年曆的日期、時間，在步驟504判斷是否為周六或周日是，則執行步驟502關熱動作子程序；否，則在步驟505讀取所設定上下班時間，在步驟506判斷當前時間是否早於上班時間是，則在步驟507執行關熱動作子程序；否，則在步驟508判斷當前時間是否已過下班時間是，則在步驟509執行關熱動作子程序；否，則在步驟510執行開熱動作子程序。
請參閱圖6，圖6是假日子程序，判斷當前萬年曆的日期是否是「元旦」、「春節」、「五·一」、「十·一」這四個法定節假日之一，如果是則將假日標誌位置1，用於標識假日「關熱」。如果都不是將假日標誌位置0。
首先，系統在步驟601讀取當前時間的年、月、日，然後在步驟602根據日期查詢預先編制存儲在計算機中的農曆、公曆日期對照表，在步驟603判斷該天是否是春節放假日是，則在步驟604將假日標誌位置1，用來執行假日「關熱」；否，則在步驟605再判斷當前時間是否為元旦是，則在步驟606將假日標誌位置1，用來執行假日「關熱」；否，則在步驟607繼續判斷當前時間是否為「五·一」是，則在步驟608將假日標誌位置1，用來執行假日「關熱」；否，則在步驟609的判斷當前時間是否為「十·一」是，則在步驟610將假日標誌位置1，用來執行假日「關熱」；否，則在步驟611將假日標誌位置0。
請參閱圖7，圖7是「關熱」鍵子程序，首先在步驟701判斷是否按下「關熱」鍵否，則在步驟705返回；是，則在步驟702將上班鍵標誌位置0，在步驟703將打開標誌位置0，在步驟704執行關熱動作子程序，然後在步驟705返回。
請參閱圖8，圖8是「開熱」鍵子程序，首先在步驟801判斷是否按下「開熱」鍵否，則在步驟805返回；是，則在步驟802將上班鍵標誌位置0，在步驟803將打開標誌位置1，在步驟804執行開熱動作子程序，然後在步驟805返回。
請參閱圖9，圖9是「上班」鍵子程序，首先在步驟901判斷是否按下「上班」鍵否，則在步驟904返回；是，則在步驟902將上班鍵標誌位置1，在步驟903將打開標誌位置0，然後在步驟904返回。
請參閱圖10，圖10是鎖定室內最高溫度子程序，接收輸入鎖定溫度，存入存儲器。在設定溫度加1℃和減1℃子程序中設定的溫度即在防凍溫度與鎖定溫度之間選取。鎖定溫度管理者根據需要可以用鎖定溫度專用遙控器在+5℃與+35℃之間調整。
首先在步驟1001判斷用戶是否按下鎖定溫度鍵否，則在步驟1008返回；是，則在步驟1002讀取限溫變量的值，在步驟1003將該值加1，然後在步驟1004判斷該值是否大於35否，則在步驟1007保存該值；是，則在步驟1005將該值設為5，然後在步驟1006保存該值。
請參閱圖11，圖11是關熱動作即室溫一直控制在防凍溫度子程序。該子程序根據檢測到的當前溫度與防凍溫度比較來實現恆溫控制的。當前溫度高於防凍溫度1℃時，向執行機構發關命令；當前溫度低於防凍溫度1℃時，向執行機構發開命令。正負1℃的設計是為防止臨界溫度時，執行機構頻繁動作。
圖11關熱動作子程序，首先在步驟1101讀取當前溫度值與防凍溫度，然後在步驟1102判斷當前溫度值是否小於防凍溫度減1℃是，則在步驟1103向執行機構發開命令；否，則在步驟1104判斷當前溫度值是否大於防凍溫度加1℃是，則在步驟1105向執行機構發關命令；否，則在步驟1106返回。
權利要求
1.一種公共建築採暖節能智能控制方法，該方法通過由單片計算機單元(1)、語音輸出單元(2)、紅外線接收電路(3)、萬年曆單元(4)、供熱執行機構(5)、室溫檢測電路(6)、戶用紅外線遙控器(7)以及鎖定溫度專用遙控器(8)組成的系統，電腦程式安裝在單片計算機內，對於公共建築在工作時間室溫控制在設定溫度、非工作時間以及雙休日和法定假日室溫控制在防凍溫度；室溫在常設定溫度的「開熱」狀態、常防凍溫度的「關熱」狀態以及工作時間室溫控制在設定溫度、非工作時間室溫控制在防凍溫度的「上班」狀態三種狀態可互相轉換；利用室內最高溫度鎖定功能限定室內的最高溫度；實現智能控制；所述控制方法，包括下列步驟1)、戶用紅外線遙控器(7)輸入設定溫度，存入存儲器，將室溫檢測電路(6)檢測到的室內溫度與設定溫度比較，根據比較結果，單片計算機單元(1)發出升溫或降溫指令至供熱執行機構(5)，調節供熱量，將室溫控制在設定溫度；2)、當萬年曆單元(4)的日期和時鐘運行到設定的工作日的上班時間時，單片計算機單元(1)向供熱執行機構(5)發出「開熱」指令，調節供熱量，將室溫控制在設定溫度；3)、當萬年曆單元(4)的日期和時鐘運行到設定的工作日的下班時間和雙休日時，單片計算機單元(1)向供熱執行機構(5)發出「關熱」指令，將室溫控制在防凍溫度；4)、當萬年曆單元(4)運行到法定節假日時，單片計算機單元(1)向供熱執行機構(5)發出「關熱」指令，全天「關熱」，即將室溫全天24小時控制在防凍溫度；5)、在室溫一直控制在設定溫度的常「開熱」狀態和在上班時間室溫控制在設定溫度下班時間和雙休日室溫控制在防凍溫度的「上班」狀態，按戶用紅外線遙控器(7)上的「關熱」鍵，單片計算機單元(1)輸出指令至供熱執行機構(5)，調節供熱量，將室溫一直控制在防凍溫度；6)、在室溫一直控制在防凍溫度的常「關熱」狀態和在上班時間室溫控制在設定溫度下班時間和雙休日室溫控制在防凍溫度的「上班」狀態，按戶用紅外線遙控器(7)上的「開熱」鍵，單片計算機單元(1)輸出指令至供熱執行機構(5)，調節供熱量，將室溫一直控制在設定溫度；7)、在室溫一直控制在防凍溫度的常「關熱」狀態和在室溫一直控制在設定溫度的常「開熱」狀態，當單片計算機單元(1)接收到紅外線遙控器輸入的「上班」指令時，轉為工作日的工作時間「開熱」、非工作時間「關熱」的工作狀態，即轉為工作日的工作時間將室溫控制在設定溫度，非工作時間將室溫控制在防凍溫度；8)、按鎖定溫度專用遙控器(8)的鎖定溫度鍵輸入可控室溫的最高溫度即鎖定上限溫度，並存入存儲器，設定溫度只能在防凍溫度與鎖定的上限溫度之間選取；鎖定溫度可由專用遙控器(8)調節；按紅外線遙控器(7)上的功能鍵和設定的數據均由語音輸出單元(2)輸出相應語音確認和提示。
全文摘要
本發明公開了一種公共建築採暖節能智能控制方法，由單片計算機單元、語音輸出電路、紅外線接收電路、萬年曆單元、供熱執行機構、室溫檢測電路、戶用紅外線遙控器與鎖定溫度遙控器組成；計算機軟體裝在單片計算機內；單片計算機控制室溫於設定溫度；按關熱鍵和開熱鍵單片計算機將室溫控制在防凍溫度和設定溫度；工作時間室溫控制在設定溫度、非工作時間以及雙休日和法定假日室溫控制在防凍溫度；室溫在常設定溫度的開熱狀態，常防凍溫度的關熱狀態，工作時間為設定溫度非工作時間為防凍溫度的上班狀態這三種狀態可互相轉換；利用室內最高溫度鎖定功能限定室內的最高溫度。本發明可大幅度節能和增加舒適度，適用於公共建築的採暖系統。
文檔編號G05B19/04GK1858664SQ20061000983
公開日2006年11月8日 申請日期2006年3月21日 優先權日2006年3月21日
發明者紀義盛, 紀周, 紀睿 申請人:紀義盛