基于手机软件平台的多人参与公共空调温度调控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于手机软件平台的多人参与公共空调温度控制系统，包括手机软件平台、服务器、空调控制器，其中手机软件平台作为用户接口，实时向用户提供温度相关信息，用户可通过该手机软件平台发布自己的温度需求，手机软件平台通过无线网络与服务器进行通信，由服务器控制空调控制器进行温度实时调整。本发明满足了不同空间的个性化温度控制需求，赋予用户公共空调的控制权限，增强了人们的节能意识，达到了用户舒适度的最大化。
【专利说明】基于手机软件平台的多人参与公共空调温度调控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及公共空调控制【技术领域】，尤其涉及一种基于手机平台的多人参与公共空调温度控制系统。
【背景技术】
[0002]公共建筑能耗占全社会总能耗的28%，是各种节能途径中潜力最大的节能途径之一。而在公共建筑能耗中，空调能耗占到公共建筑总能耗的60%左右，因此，降低公共空调能耗是节能工作的一个焦点问题。
[0003]公共空调节能是一个系统工程，在节能的同时，还需要保证使用者的舒适度，同时兼顾两个指标。现有的公共空调节能技术，主要集中在提高公共空调系统中设备的能效，例如减少风道中的能量损失、防止冬季空调外机结霜等，并没有从空调使用者的角度出发，保证使用者舒适度的同时，提高空调使用者的行为节能效益。随着节能技术的进步，公共空调系统中各设备对降低能耗的改善空间越来越小；而行为节能具有巨大的节能空间和潜力，行为节能不改变空调机组的结构，而是通过人为设定，使空调运行朝着用户需要的方向运行，减少不必要的能源浪费。
[0004]目前，公共空调中广泛应用的是集中式空调系统，其耗能越来越得到社会的广泛关注。为了达到集中式空调系统节能的目的，相关【技术领域】的研究一直在进行。调查表明，用户的使用行为作为空调能耗中的重要部分往往被人们忽视。使用集中式空调系统的公共建筑难以实现个性化实时控制调节这一问题直接造成了 “空调与窗户同开”的浪费现象。
[0005]因此，本领域的技术人员致力于开发一种兼顾使用者舒适度和控制能耗的新型公共空调温度调控系统。
【发明内容】
[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种兼顾使用者舒适度和控制能耗的公共空调温度实时调控系统。
[0007]为实现上述目的，本发明提供一种基于手机平台的多人参与公共空调温度控制系统，包括:手机软件平台、服务器以及空调控制器，其中，手机软件平台通过无线网络与服务器进行通信，服务器将目标建筑内的环境温度信息发送至手机软件平台，手机软件平台作为用户接口，实时向用户提供目标建筑物内的环境温度信息，用户通过手机软件平台发布自己的温度需求信息，手机软件平台将用户的温度需求信息发送给服务器，服务器根据用户的温度需求信息控制空调控制器以对目标建筑物内的公共空调进行温度实时调整。
[0008]优选地，所述用户为多个。
[0009]优选地，每个用户对应单独的手机软件平台。
[0010]该系统兼顾目标建筑物内大多用户的温度舒适感需求和节能需求对公共空调进行温度调整。
[0011]优选地，服务器接收来自温度传感器的目标建筑物内的环境温度信息，并将所述环境温度信息发送至手机软件平台。
[0012]优选地，所述手机软件平台通过编程实现。
[0013]优选地，所述手机软件平台通过GPS系统定位用户所在地理位置。
[0014]优选地，所述服务器还可以通过所述手机平台向用户显示目标建筑物的地理位置。
[0015]更优选地，所述服务器通过所述手机平台向用户显示多个目标建筑物的地理位置及其环境温度信息。
[0016]更优选地，所述服务器通过所述手机平台向用户显示用户所在地理位置附近多个目标建筑物的地理位置及其环境温度信息，如1000米之内的目标建筑物的地理位置及其环境温度信息。通过该系统提供的附近建筑物的地理位置及其环境温度信息，用户可以选择去往环境温度适宜的建筑物。
[0017]优选地，所述服务器通过所述手机平台向用户显示目标建筑物内的当前环境温度、历史环境温度变化以及未来温度预期。用户参考当前环境温度、历史环境温度变化以及未来温度预期，可以更精确的发布自己对目标建筑物内的温度需求信息。
[0018]优选地，所述手机软件平台提供界面接口用于用户发布自己对目标建筑物内的温度需求息。
[0019]更优选地，用户发布的对目标建筑物内的温度需求信息是用户自己认为合适的目标建筑物内的温度值。在一个建筑物内某一时段内发出温度需求的用户数量较多时，服务器对用户的定量的温度需求进行处理以控制空调控制器以对公共空调进行温度实时调整。
[0020]更优选地，用户发布的对目标建筑物内的温度需求信息是用户自己对目标建筑物内的当前温度的认识，包括冷、较冷、合适、较热、很热。在一个建筑物内某一时段内发出温度需求的用户数量较少时，服务器对用户的定性的温度需求进行处理以控制空调控制器以对公共空调进行温度实时调整。
[0021]优选地，所述服务器采用内部信息处理算法，根据手机软件平台发送的用户温度需求信息与目标建筑内的当前环境温度的实际值，计算公共空调的最佳温度值，并考虑到空气流动导致的温度变化延时性，将计算结果传递给空调控制器。
[0022]进一步地，所述用户温度需求信息包括用户需求信息发出的时间、需求的内容、月艮务器收到的需求的数量。
[0023]更优选地，所述内部信息处理算法是指:用户发布的对目标建筑物内的温度需求信息是用户自己认为合适的目标建筑物内的温度值时，用户发布的温度值在所述服务器中被分配相应的权值，每个用户发布的温度值及其对应的权值构成一组温度值数据，每个用户发布的温度值及其对应的权值在所述服务器中产生投票队列；采用正态分布对所述队列中的温度值数据拟合，利用3 σ原则，找出不在合理区间内的温度值(即投票温度过高或过低)，并将其剔除，其余为有效的温度值；公共空调的设定温度为当前所有有效的数据的加权平均。
[0024]进一步地，所述权值是用户发布的温度值在所述队列中存在时间的函数，所述用户发布的温度值距当前时间越远，对应的权值越小。
[0025]进一步地，为能保持数据有效，所述队列容纳的温度值数据数限定为N组，当队列中温度值得数目超过N时后，新加入所述队列的温度值数据会将之前的数据踢出，保持所述队列中数据的总数量不变。
[0026]进一步地，N为100组。
[0027]更优选地，所述内部信息处理算法是指:用户发布的对目标建筑物内的温度需求信息是用户自己对目标建筑物内的当前温度的认识，包括冷、较冷、合适、较热、很热时，所属服务器运用模糊数学的理论，建立目标建筑内的当前环境温度信息属于“很冷、较冷、合适、较热、很热”的隶属函数，以及“很冷、较冷、合适、较热、很热”分别对应的温度调控动作；所对应的空调控制器采用隶属函数最大值对应的温度调控动作控制公共空调的设定温度。
[0028]优选地，所述服务器识别不同的用户并防止恶意操作。
[0029]更优选地，所述服务器通过手机MEI号来识别用户，禁止同一手机软件平台短时间内多次提交温度需求，并且只考虑地理位置处于目标建筑内的用户的温度需求。
[0030]优选地，所述服务器和手机软件平台被设置具有提醒功能，当用户提交的温度需求导致目标建筑的公共空调能耗增加时，所述服务器通过所述手机软件平台向用户发布提
醒信息。
[0031]优选地，所述手机软件平台被设置为可向用户提供节能知识信息。这样的设置便于普及节能常识，提高用户的节能意识，暗示行为节能。
[0032]与现有的技术相比，本发明的有益效果是:满足了不同公共空间的个性化温度控制需求，赋予了用户公共空调的控制权限，增强了人们的节能意识。由于建筑物的地理位置不同，同一建筑内各个子空间的热量交换条件也不同，并且天气情况也对室内的温度有影响，而本发明可以适应不同的条件，对不同空间采用个性化的控制模式。另一方面，本发明使得在公共空间中的所有人都有权利参与到该空间的温度调节中，更能满足用户的舒适性要求。人们还可以从软件提示中学习节能相关知识，增强了节能意识，引导人们自觉节能。
[0033]本发明通过收集用户对温度的感觉与需求，运用统计算法计算得到可以使得当前大部分人感到舒适的最佳温度，通过空调控制器改变空调的设定温度，可满足大多数人的舒适性要求，并且减少空调的耗能。同时，本发明提供给用户附近建筑物的温度信息与节能提示信息，以便使用户自觉走到温度适合的地点并提高节能意识。
[0034]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以使本领域的技术人员充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本发明一个较佳实施例中的基于手机软件平台的多人参与公共空调温度调控系统的不意图。
【具体实施方式】
[0036]以下结合实施例来具体说明本发明的较佳实施例。
[0037]实施例1
[0038]如图1所示，本实施例中，基于手机平台的多人参与公共空调温度控制系统包括:手机软件平台、服务器以及空调控制器，其中，手机软件平台通过无线网络与服务器进行通信，服务器将目标建筑内的环境温度信息发送至手机软件平台，手机软件平台作为用户接口，实时向用户提供目标建筑物内的环境温度信息，用户通过手机软件平台发布自己的温度需求信息，手机软件平台将用户的温度需求信息发送给服务器，服务器根据用户的温度需求信息控制空调控制器以对目标建筑物内的公共空调进行温度实时调整。
[0039]在本实施例中，手机软件开发平台是windows7 (x64) eclipse4.2, Android sdkl7,运行环境是Android4.0以上。服务器操作系统Ubuntul2.04,运行环境是python2.7,tornado2.20服务器中的数据库使用MySQL数据库。空调控制器采用AVR单片机。
[0040]使用基于手机平台的多人参与公共空调温度控制系统时，将用户的手机中装入手机软件平台，并连接入无线网络；开启服务器并连接无线网络；开启空调控制器并通过有线网络与服务器连接；设定空调初始温度为25摄氏度；用户进入装有本系统的公共空间，登陆手机软件平台；手机中的GPS定位系统自动定位用户所在空间，即用户当前所在地理位置，并将位置信息由手机软件平台通过无线网络传递给服务器；服务器搜索该位置附近的建筑物的位置及温度信息，以及用户所在空间的历史温度变化。通过无线网络传递给手机软件平台，在手机软件平台上显示；用户根据自己的舒适度感觉，在手机软件平台上提交自己希望的温度，如感觉当前温度太低，选择27摄氏度，该信息通过无线网络传递给服务器；服务器收集该公共空间内所有用户提交的温度需求，通过内部算法计算出当前应当调节到的最佳温度(如26.5摄氏度)，并通过有线网络将该信息传递给空调控制器。同时，月艮务器记录此时的控制信息；空调控制器根据从服务器接收到的信息调节空调的设定温度，从而改变该公共空间的室温。
[0041]在本实施例中，当公共空间中的用户数量比较多时，运用统计算法处理温度数值数据比较合理，用户反馈给服务器的是自己期望的温度数值。用户发布的温度值在服务器中被分配相应的权值，每个用户发布的温度值及其对应的权值构成一组温度值数据，每个用户发布的温度值及其对应的权值在服务器中产生投票队列；采用正态分布对队列中的温度值数据拟合，利用3σ原则，找出不在合理区间内的温度值(即投票温度过高或过低)，并将其剔除，其余为有效的温度值；公共空调的设定温度为当前所有有效的数据的加权平均。
[0042]这里所说的合理区间，与3σ原则相对应，即正态分布中，以期望为中心，三个标准差范围内的值认为合理，三个标准差以外的数据，就算过高或过低，不可接受。
[0043]其中，权值是用户发布的温度值在所述队列中存在时间的函数，用户发布的温度值距当前时间越远，对应的权值越小。
[0044]为能保持数据有效，队列容纳的温度值数据数限定为N组，当队列中温度值得数目超过N时后，新加入队列的温度值数据会将之前的数据踢出，保持队列中数据的总数量不变。在本实施例中，N为100组(但可以依据建筑的具体情况对上限作更改)。
[0045]本实施例中，禁止同一手机软件平台5分钟内提交温度需求超过一次，并且只考虑地理位置处于目标建筑内的用户的温度需求。
[0046]本实施例通过收集多个用户的温度需求信息来调节该公共空间的温度，其优点有:根据人们实际的舒适度感受来调节室温，合理综合了所有用户的感受的节能需求，满足大多数人的温度需求，同时保证行为节能，用户操作方便，调节简易，稳定有效。
[0047]实施例2
[0048]实施例2的基本结构和实施例1相同，区别在于，实施例2中，服务器的内部信息处理算法是指:用户发布的对目标建筑物内的温度需求信息是用户自己对目标建筑物内的当前温度的认识，包括冷、较冷、合适、较热、很热时，服务器运用模糊数学的理论，建立目标建筑内的当前环境温度信息属于“很冷、较冷、合适、较热、很热”的隶属函数，以及“很冷、较冷、合适、较热、很热”分别对应的温度调控动作；所对应的空调控制器采用隶属函数最大值对应的温度调控动作控制公共空调的设定温度。
[0049]当公共空间中的用户数量比较少时，运用模糊量进行控制。
[0050]在实施例2中，用户投票选择“很冷、较冷、合适、较热、很热”的人数分别为X1, X2, X3, X4, X5,隶属函数为f (X1, X2, X3, X4, X5)，对应的温度调控动作分别如下表:
[0051]
【权利要求】
1.一种基于手机平台的多人参与公共空调温度控制系统，包括:手机软件平台、服务器以及空调控制器，其特征在于，手机软件平台通过无线网络与服务器进行通信，服务器将目标建筑内的环境温度信息发送至手机软件平台，手机软件平台作为用户接口，实时向用户提供目标建筑物内的环境温度信息，用户通过手机软件平台发布自己的温度需求信息，手机软件平台将用户的温度需求信息发送给服务器，服务器根据用户的温度需求信息控制空调控制器以对目标建筑物内的公共空调进行温度实时调整。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述用户为多个。
3.如权利要求2所述的系统，其中，每个用户对应单独的手机软件平台。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述手机软件平台通过GPS系统定位用户所在地理位置。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述服务器通过所述手机平台向用户显示目标建筑物的地理位置及其环境温度信息。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述手机软件平台提供界面接口用于用户发布自己对目标建筑物内的温度需求信息。
7.如权利要求6所述的系统，其中，用户发布的对目标建筑物内的温度需求信息是用户自己认为合适的目标建筑物内的温度值。
8.如权利要求6所述的系统，其中，用户发布的对目标建筑物内的温度需求信息是用户自己对目标建筑物内的当前温度的认识。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述服务器采用内部信息处理算法，根据手机软件平台发送的用户温度需求信息与目标建筑内的当前环境温度的实际值，计算公共空调的最佳温度值，并考虑到空气流动导致的温度变化延时性，将计算结果传递给空调控制器。
10.如权利要求1所述的系统，其中，所述服务器识别不同的用户并防止恶意操作。
【文档编号】F24F11/00GK103604191SQ201310560229
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】祁照岗, 程尚义, 赵鹏程, 李振宁, 焦恩伟, 胡斯尧, 孙香宇, 杨艺菲 申请人:上海交通大学