[发明专利]用于实时IEQ控制的微系统应用

说明书

技术领域

本发明涉及室内环境控制。

背景技术

人们工作和生活的建筑物具有监视和维持建筑物环境的舒适水平的系统。这些系统包括加热、通风和空调(HVAC)系统，照明系统以及其他系统。HVAC和照明系统至少在一定程度上已经存在了数千年。

HVAC和照明系统已经变得复杂并且通常能够保持建筑物内的湿度和温度的平衡并且提供新鲜的空气和充足的光。合适的温度、湿度光和氧气水平有助于建筑物或工作场所的室内环境质量。良好的环境质量可以转变为更好的生产力和居住者的健康。

虽然已经意识到了环境质量的重要性，但是到目前为止没有可靠或全面的方式量化或测量建筑物的室内环境质量。可以保持温度并且保持灯具运转，但是仅仅这些并不能提供室内环境质量(IEQ)的任何精细测量(granular measurement)。

因此，虽然由于将IEQ同健康和生产力联系起来的已经被证实的研究而使建筑工业对该主题经历了极大的兴趣，但是IEQ测量的范围仍在条件的抽检、使用便携式数据记录计算机对条件的中间采样以及对一些参数的有限监视的范围内。这些解决方案或者不节约成本，或者至少当实施到产生全面监视所需要的程度时是不节约成本的。

因此，需要一种更为全面的系统用于监视和/或测量从中可以确定IEQ的多个参数。

发明内容

本发明通过采用无线MEMS微系统来解决上述的需要以及其他需要，该微系统被配置为测量与IEQ有关的多个参数，优选地，无线地将这些参数传送到数据处理装置(equipment)。为此目的使用足够多的MEMS使得实时IEQ监视和/或控制成为可能。

本发明的第一实施例包括多个无线微系统和数据处理器。该微系统可操作以测量多个与室内环境质量相关的参数，并且可操作以将与测量的多个参数有关的第一信息无线传送到网络设备。该数据处理器可操作地耦合，以从网络设备接收该第一信息，并且还可配置为至少部分地基于该第一信息产生至少第一空间的室内环境质量的度量值，该度量值依赖于该多个微系统的至少第一微系统的所测量的多个参数的每一个。

在其他实施例中，微系统的一些或所有不需要是无线的。然而，使用无线微系统有优势，因为其减少了与流动线(running wire)相关联的劳动和材料成本。

在一些实施例中，数据处理器和网络设备形成了现场控制器设备的一部分。在其他配置中，数据处理器的形式为设施的更集中的控制站。在其他实施例中，网络设备是具有或不具有控制器能力的无线或有线通信集线器。

参考附图和以下的详细说明，上述的特征和优势以及其他特征和优势将对本领域普通技术人员变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本发明的设置的示范性实施例的示意性框图；

图2示出了可以在图1的设置中使用的示范性微系统设备的框图；

图3示出了可以采用根据本发明的设置的建筑物楼层的顶视平面布置图；

图4示出了其中布置有根据实施例的示范性设置的图3的建筑物的一部分的示意图；

图5示出了可以由控制站使用通过图4的设置获得的数据执行的一组示范性操作的流程图。

具体实施方式

图1示出了包括多个无线微系统12的设置10，每个微系统12可操作以测量建筑物环境14中的多个IEQ相关参数，并且还可操作以将该参数无线传送给网络设备16。网络设备16可操作以将该多个微系统12的参数传送给中央数据处理器18，中央数据处理器18能够基于该参数产生IEQ的度量并且在持续进行的基础上更新该度量。

参考图2，微系统的现有技术发展水平足以产生这样的微系统，即其可操作以测量和/或监视IEQ参数，如总挥发性有机化合物(TVOC)、温度、平均弧度温度、空气流速、CO、CO2、相对湿度、亮度级以及甚至声音。每个微系统12因此可以采用测量这些值的一些或所有的MEMS传感器20。微系统12还可以组合处理电路22以及射频传输电路24。具有处理电路和RF能力的MEMS的一般实例在2003年1月28号提交的题为“Building System with Reduced Wiring requirements andApparatus for Use therein”的美国专利申请序列号10/353142以及2003年9月26号提交的题为“Buil ding Control System UsingIntegrated MEMS Device”的美国专利申请序列号10/672527中有所讨论。这种性质的其他设备是已知的。