智慧校园供暖系统及方法与流程

本发明涉及校园供暖技术领域，尤其是涉及一种智慧校园供暖系统及方法。

背景技术：

目前的校园供暖基本上采用的是市政供暖，一旦开始供暖，则校园里的每个教室、办公室、宿舍都同时开启供热模式。然而，学生一般白天在教室上课或者在教室自习，宿舍人员较少，此时对宿舍供暖热能浪费较严重。晚上，教室人员较少，宿舍人员较多，此时对教室供暖同样造成严重的热能浪费。并且，校园内通常设置有锅炉房和食堂，锅炉房和食堂通常也能够富余大量热能，而通常这些热能并未被充分利用。

因而，现有的校园供暖存在热能不能有效利用以及浪费较为严重的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种智慧校园供暖系统，以缓解现有的校园供暖中热能不能有效利用以及浪费较为严重的技术问题。

本发明的目的之二在于提供一种智慧校园供暖方法，以缓解现有的校园供暖中热能不能有效利用以及浪费较为严重的技术问题。

针对上述目的之一，本发明提供的技术方案在于：

一种智慧校园供暖系统，包括：数据采集单元、主控单元和供暖设备；

所述数据采集单元，与所述主控单元通信连接，用于采集各个终端的人员信息，并将所述人员信息发送至所述主控单元；

所述供暖设备，与所述主控单元通信连接，包括市政供暖设备、锅炉余热供暖设备和食堂余热供暖设备，用于发送所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的运行信息至所述主控单元，还用于接收所述主控单元的控制命令，根据所述控制命令将热水输送至终端；其中，所述供暖设备输出热水的优先级为：所述锅炉余热供暖设备高于所述食堂余热供暖设备，食堂余热供暖设备高于所述市政供暖设备；

所述主控单元，用于接收所述人员信息、所述运行信息并根据所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的优先级生成控制命令，并将所述控制命令发送至所述供暖设备。

更进一步地，

所述供暖设备还包括监测装置；

所述监测装置用于监测所述市政供暖设备的市政运行信息、所述锅炉余热供暖设备的锅炉运行信息以及所述食堂余热供暖设备的食堂运行信息；

所述监测装置还用于将所述市政运行信息、所述锅炉运行信息和所述食堂运行信息发送至所述主控单元。

更进一步地，

所述监测装置包括分别设置于所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的水位传感器。

更进一步地，

所述主控单元用于：

接收所述市政运行信息，所述锅炉运行信息和所述食堂运行信息，结合所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的优先级生成控制命令并将所述控制命令发送至所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备或者所述食堂余热供暖设备。

更进一步地，

所述控制命令中包含楼宇信息、楼层信息以及终端信息，所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备或所述食堂余热供暖设备接收所述控制命令后根据所述控制命令将热水输送至所述控制命令对应的楼宇、楼层以及终端。

更进一步地，

所述数据采集单元包括：安装于各个终端的人员信息采集装置、安装在每座楼宇的每个楼层的一个楼层中继单元、安装于每座楼宇的一个楼宇中继单元、以及与所述主控单元通信连接的调度中心收发单元；

所述信息采集装置，用于采集各个终端的人员信息，并将所述人员信息发送至对应楼层的楼层中继单元；

所述楼层中继单元，用于接收所述人员信息，将人员信息、人员信息对应的终端信息以及楼层信息打包形成一级打包信息并将所述一级打包信息发送至楼宇中继单元；

所述楼宇中继单元，用于接收所述一级打包信息后，结合楼宇信息生成二级打包信息，并将所述二级打包信息发送至所述调度中心收发单元；

所述调度中心收发单元，用于接收所述二级打包信息，并将所述二级打包信息发送至所述主控单元。

针对上述目的之二，本发明提供高了一种智慧校园供暖方法，包括：

数据采集单元采集各个终端的人员信息，并将所述人员信息发送至主控单元；

供暖设备发送市政供暖设备、锅炉余热供暖设备和食堂余热供暖设备的运行信息至所述主控单元，

主控单元接收所述人员信息、所述运行信息并根据所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的优先级生成控制命令，将所述控制命令发送至所述供暖设备；

所述供暖设备接收所述主控单元的控制命令根据所述控制命令将热水输送至终端。

更进一步地，

所述供暖设备发送市政供暖设备、锅炉余热供暖设备和食堂余热供暖设备的运行信息至所述主控单元，具体为：

供暖设备包括监测装置，

所述监测装置监测所述市政供暖设置的市政运行信息、所述锅炉余热供暖设备的锅炉运行信息以及所述食堂余热供暖设备的食堂运行信息；

所述监测装置将所述市政运行信息、所述锅炉运行信息和所述食堂运行信息发送至所述主控单元。

更进一步地，

主控单元接收所述运行信息并根据所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的优先级生成控制命令，具体为：

在所述锅炉余热供暖设备的锅炉运行信息高于预设阈值时，主控单元向所述锅炉余热供暖设备发出控制命令以使所述锅炉余热供暖设备输出热水；

在所述锅炉余热供暖设备的锅炉运行信息低于预设阈值，所述食堂余热供暖设备的食堂运行信息高于预设阈值时，主控单元向所述食堂余热供暖设备发出控制命令以使所述食堂余热供暖设备输出热水；

在所述锅炉余热供暖设备的锅炉运行信息低于预设阈值、所述食堂余热供暖设备的食堂运行信息低于预设阈值时，主控单元向所述市政供暖设备发出控制命令以使所述市政供暖设备输出热水。

更进一步地，

数据采集单元采集各个终端的人员信息，并将所述人员信息发送至主控单元，具体为：

安装于各个终端的人员信息采集装置将采集到的人员信息发送至对应楼层的楼层中继单元，

楼层中继单元接收所述人员信息后，将人员信息、人员信息对应的终端信息以及楼层信息打包形成一级打包信息并将所述一级打包信息发送至楼宇中继单元；

楼宇中继单元接收所述一级打包信息后，结合楼宇信息生成二级打包信息，并将所述二级打包信息发送至所述调度中心收发单元；

调度中心收发单元，接收所述二级打包信息，并将所述二级打包信息发送至所述主控单元。

针对上述目的之一，本发明提供的智慧校园供暖系统能够达到的有益效果分析如下：

数据采集单元采集各个终端的人员信息，将人员信息发送至主控单元。供暖设备中的市政供暖设备、锅炉余热供暖设备和食堂余热供暖设备，分别发送所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的运行信息至主控单元；主控单元接收所述人员信息和所述运行信息并结合所述市政供暖设备、所述锅炉余热供暖设备和所述食堂余热供暖设备的优先级生成控制命令，并将所述控制命令发送至所述供暖设备，供暖设备接收控制命令后输出热水。本实施例中的供暖系统基于数据采集单元采集到的各个终端的人员信息，在采集单元无法采集到终端的人员信息，或者说终端无人员存在时，供暖系统停止对该终端进行供暖。本实施例提供的供暖系统在有人员存在时，对人员对应的终端进行供暖，在无人员存在时，停止对该人员对应的终端进行供暖，可以达到定点供热的效果，因而有效避免了热能浪费。

另外，所述供暖设备输出热水的优先级为：所述锅炉余热供暖设备高于所述食堂余热供暖设备，食堂余热供暖设备高于所述市政供暖设备。在有热水需求时，锅炉余热供暖设备优先输出热水，在锅炉余热供暖设备的热水不足时，输出食堂余热供暖设备的热水，在食堂余热供暖设备的热水不足时，启动市政供暖设备。本实施例的优先级方式，能够充分利用锅炉余热和食堂余热，避免了热能浪费。

针对上述目的之二，本发明提供的智慧校园供暖方法能够达到的有益效果在于：

由于智慧校园供暖系统能够充分利用锅炉余热和食堂余热，并且可以对终端进行定点输出，因而热能利用率较高，避免了热能浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的智慧校园供暖系统的工作原理图；

图2为本发明实施例提供的供暖设备包括有市政供暖设备、锅炉余热供暖设备和食堂余热供暖设备的示意图；

图3为本发明实施例提供的数据采集单元包括有人员信息采集装置、楼层中继单元、楼宇中继单元和调度中心收发单元的示意图；

图4位本发明实施例提供的智慧校园供暖方法的示意图。

图标：1－数据采集单元；2-主控单元；3-供暖设备；11-人员信息采集装置；12-楼层中继单元；13-楼宇中继单元；14-调度中心收发单元；31-市政供暖设备；32-锅炉余热供暖设备；33-食堂余热供暖设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：

图1为本发明实施例提供的智慧校园供暖系统的工作原理图；图2为本发明实施例提供的供暖设备包括有市政供暖设备、锅炉余热供暖设备和食堂余热供暖设备的示意图；图3为本发明实施例提供的数据采集单元包括有人员信息采集装置、楼层中继单元、楼宇中继单元和调度中心收发单元的示意图；图4位本发明实施例提供的智慧校园供暖方法的示意图。

实施例1

本实施例提供了一种智慧校园供暖系统，请参照图1，包括：数据采集单元1、主控单元2和供暖设备3；

数据采集单元1，与主控单元通信连接，用于采集各个终端的人员信息，并将人员信息发送至主控单元2；

供暖设备3，与主控单元2通信连接，请参照图2，包括市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33，用于发送市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的运行信息至主控单元2，还用于接收主控单元2的控制命令，根据控制命令将热水输送至终端；其中，供暖设备3输出热水的优先级为：锅炉余热供暖设备32高于食堂余热供暖设备33，食堂余热供暖设备33高于市政供暖设备31；

主控单元2，用于接收人员信息、运行信息并根据市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的优先级生成控制命令，并将控制命令发送至供暖设备3。

上述的智慧校园供暖系统的工作过程简述如下：

数据采集单元1采集各个终端的人员信息，将人员信息发送至主控单元2。供暖设备3中的市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33，分别发送市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的运行信息至主控单元2；主控单元2接收人员信息和运行信息并结合市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的优先级生成控制命令，并将控制命令发送至供暖设备3，供暖设备3接收控制命令后输出热水。本实施例中的供暖系统基于数据采集单元1采集到的各个终端的人员信息，在采集单元无法采集到终端的人员信息，或者说终端无人员存在时，供暖系统停止对该终端进行供暖。本实施例提供的供暖系统在有人员存在时，对人员对应的终端进行供暖，在无人员存在时，停止对该人员对应的终端进行供暖，因而有效避免了热能浪费。

另外，供暖设备3输出热水的优先级为：锅炉余热供暖设备32高于食堂余热供暖设备33，食堂余热供暖设备33高于市政供暖设备31。在有热水需求时，锅炉余热供暖设备32优先输出热水，在锅炉余热供暖设备32的热水不足时，输出食堂余热供暖设备33的热水，在食堂余热供暖设备33的热水不足时，启动市政供暖设备31。本实施例的优先级方式，能够充分利用锅炉余热和食堂余热，避免了热能浪费。

本实施例的可选方案中，供暖设备3还包括监测装置；

监测装置用于监测市政供暖设备31的市政运行信息、锅炉余热供暖设备32的锅炉运行信息以及食堂余热供暖设备33的食堂运行信息；

监测装置还用于将市政运行信息、锅炉运行信息和食堂运行信息发送至主控单元2。

更为详细地，

监测装置包括分别设置于市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的水位传感器。相应地，主控单元2用于：接收市政运行信息，锅炉运行信息和食堂运行信息，结合市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的优先级生成控制命令并将控制命令发送至市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32或者食堂余热供暖设备33。

举例而言：

在锅炉余热供暖设备32的水位传感器检测到热水的水位高于预设阈值时，锅炉余热供暖设备32的水位传感器将锅炉水位信息发送至主控单元2，主控单元2发出控制命令以使锅炉优先输出热水。

在食堂余热供暖设备33的水位传感器检测到的热水的水位高于预设阈值时，食堂余热供暖设备33的水位传感器将食堂的水位信息发送至主控单元2，主控单元2在锅炉不输出热水的情况下控制食堂余热供暖设备33输出热水。

在市政供暖设备31的水位传感器检测到的水位高于预设阈值时，市政供暖设备31的水位传感器将市政水位信息发送至主控单元2，主控单元2在锅炉和食堂均热水不足时控制市政供暖设备31输出热水。

本实施例的可选方案中，

控制命令中包含楼宇信息、楼层信息以及终端信息，市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32或食堂余热供暖设备33接收控制命令后根据控制命令将热水输送至控制命令对应的楼宇、楼层以及终端。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

数据采集单元1包括：

请参照图3，安装于各个终端的人员信息采集装置11、安装在每座楼宇的每个楼层的一个楼层中继单元12、安装于每座楼宇的一个楼宇中继单元13、以及与主控单元2通信连接的调度中心收发单元14；

信息采集装置，用于采集各个终端的人员信息，并将人员信息发送至对应楼层的楼层中继单元12；

楼层中继单元12，用于接收人员信息，将人员信息、人员信息对应的终端信息以及楼层信息打包形成一级打包信息并将一级打包信息发送至楼宇中继单元13；

楼宇中继单元13，用于接收一级打包信息后，结合楼宇信息生成二级打包信息，并将二级打包信息发送至调度中心收发单元14；

调度中心收发单元14，用于接收二级打包信息，并将二级打包信息发送至主控单元2。

上述，人员信息采集装置11例如可以是红外传感器、雷达传感器等，在红外传感器或者雷达传感器检测到人员信号后输出数字信号。

上述，楼层中继单元12、楼宇中继单元13以及调度中心收发单元14之间无线连接，调度中心收发单元14与主控单元2通过总线连接。较为优选地，楼层中继单元12、楼宇中继单元13以及调度中心收发单元14之间采用zigbee协议。

上述，一级打包信息包括：人员信息、人员信息对应的终端信息、终端对应的楼层信息。本实施例中的终端可以理解为教室等校园内的最小活动单位。也即，一级打包信息包括：教室内的人员信息，教室信息(例如教室编号)、楼层信息(例如教室对应的楼层编号)。

上述，二级打包信息包括：人员信息、人员信息对应的终端信息(例如教室编号)、终端对应的楼层信息(例如教室对应的楼层编号)、楼层对应的楼宇信息(例如楼层对应的楼宇编号)。

调度中心接收上述的二级打包信息后，判定哪些终端(例如教室)有人存在，进而控制供暖设备3工作。通过定点对终端的供暖，有效避免了热能的浪费。

实施例2

本实施例提供了一种智慧校园供暖方法，请参照图4中的4a至4d，包括：

数据采集单元1采集各个终端的人员信息，并将人员信息发送至主控单元2；

供暖设备3发送市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的运行信息至主控单元2；

主控单元2接收人员信息、运行信息并根据市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的优先级生成控制命令，将控制命令发送至供暖设备3；

供暖设备3接收主控单元2的控制命令根据控制命令将热水输送至终端。

更为详细地，

供暖设备3发送市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的运行信息至主控单元2，具体为：

供暖设备3包括监测装置；

监测装置监测市政供暖设置的市政运行信息、锅炉余热供暖设备32的锅炉运行信息以及食堂余热供暖设备33的食堂运行信息；

监测装置将市政运行信息、锅炉运行信息和食堂运行信息发送至主控单元2。

更为详细地：

主控单元2接收运行信息并根据市政供暖设备31、锅炉余热供暖设备32和食堂余热供暖设备33的优先级生成控制命令，具体为：

在锅炉余热供暖设备32的锅炉运行信息高于预设阈值时，主控单元2向锅炉余热供暖设备32发出控制命令以使锅炉余热供暖设备32输出热水；

在锅炉余热供暖设备32的锅炉运行信息低于预设阈值，食堂余热供暖设备33的食堂运行信息高于预设阈值时，主控单元2向食堂余热供暖设备33发出控制命令以使食堂余热供暖设备33输出热水；

在锅炉余热供暖设备32的锅炉运行信息低于预设阈值、食堂余热供暖设备33的食堂运行信息低于预设阈值时，主控单元2向市政供暖设备31发出控制命令以使市政供暖设备31输出热水。

更为详细地：

数据采集单元1采集各个终端的人员信息，并将人员信息发送至主控单元2，具体为：

安装于各个终端的人员信息采集装置11将采集到的人员信息发送至对应楼层的楼层中继单元12，

楼层中继单元12接收人员信息后，将人员信息、人员信息对应的终端信息以及楼层信息打包形成一级打包信息并将一级打包信息发送至楼宇中继单元13；

楼宇中继单元13接收一级打包信息后，结合楼宇信息生成二级打包信息，并将二级打包信息发送至调度中心收发单元14；

调度中心收发单元14，接收二级打包信息，并将二级打包信息发送至主控单元2。

上述，一级打包信息包括：人员信息、人员信息对应的终端信息、终端对应的楼层信息。本实施例中的终端可以理解为教室等校园内的最小活动单位。也即，一级打包信息包括：教室内的人员信息，教室信息(例如教室编号)、楼层信息(例如教室对应的楼层编号)。

上述，二级打包信息包括：人员信息、人员信息对应的终端信息(例如教室编号)、终端对应的楼层信息(例如教室对应的楼层编号)、楼层对应的楼宇信息(例如楼层对应的楼宇编号)。

调度中心接收上述的二级打包信息后，判定哪些终端(例如教室)有人存在，进而控制供暖设备3工作。通过定点对终端的供暖，有效避免了热能的浪费。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。