[发明专利]一种教室中央空调与照明的节能控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于节能控制技术领域，尤其涉及一种中央空调与照明的节能控制系统及控制方法。

背景技术

近年来随着高校规模的不断扩大，学生人数、教职员工人数急剧增多，各高校校园建筑面积都比过去有了大幅度的提高，特别是建筑能耗费用成倍增长，造成学生培养成本加大，学校资金紧张。高校现已成为重要的能源消耗大户，按照日本和中国的能源单位分类标准，基本上都处于一类能源管理单位(即年能耗折耗电1200万Kw.h以上)，使用能源费用支出过大，严重影响高校教学和科研。虽然高校已认识到建筑节能的重要性，开展了一系列建筑节能工作，节能效果不佳，大部分仍然是高能耗建筑。目前我国大部分高校都依赖人工进行教室中央空调和灯光的管理，常出现教室空无一人却灯火辉煌、空调全开的情况，只有两三个人却开几十盏灯打开所有中央空调，或者白天光线足够强却依然开灯，天气舒适依然开着空调。管理员因教室数量巨大而无法及时对所有的教室都实施有效的控制，造成了不必要的电能浪费和经济损失。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前高校建筑能耗高，能源浪费严重。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种中央空调与照明的节能控制系统及控制方法。

本发明是这样实现的，一种中央空调与照明的节能控制方法，所述中央空调与照明的节能控制方法包括以下步骤：

步骤一，教师区域划分，采集图像，区域化分的教室采集的背景图片和目标图片得到背景相减之后进行二值化图像处理；对于判定有人的区域，空调和照明会自动开启，若判定无人，则空调和照明会自动关闭；

步骤二，得到模糊控制规则，当采样得到的偏差作为模糊控制器的输入，得到相应的空置量，使用模糊控制算法实现教室温度的节能控制。

进一步，采集一张教室内无人的图像作为背景图片，在教室有人的情况下采集一张图片作为目标图片；将两张图片进行处理；采集的背景图片和目标图片得到背景相减之后的二值化图像处理；存在人物的区域为白色，判断教室内是否有人存在。

进一步，所述区域划分教室的长为2a，宽为2b；教室图片的中点为O'点；得到在XOY坐标系中点A的坐标(g,f)，点O'的坐标为(a,b)；以X'O'Y'建立新的坐标系，通过坐标移动，得到点A在X'O'Y'坐标系中的坐标(g',f')，其中g'＝g-a,f'＝f-b，得到：

进一步，所述经过区域化分的教室二值化图片中各个区域的像素点进行统计：

A：区域中为1的像素点个数；

B：区域中总的像素点个数；

C：误差调整参数，取值(-1,1)；

X：比例值，精确到小数点后2位。

进一步，在各个区域中，判别是否有人的X取值：

进一步，所述模糊控制规则：

R₁:if E＝NB then U＝PB；

R₂:if E＝NM then U＝PM；

R₃:if E＝NS then U＝PS；

R₄:if E＝Z then U＝Z；

R₅:if E＝PS then U＝NS；

R₆:if E＝PM then U＝NM；

R₇:if E＝PB then U＝NB；

归纳为E×U的模糊关系R：

进一步，所述得到系统模糊控制规则R后，当采样得到的偏差E作为模糊控制器的输入，就能得到相应的空置量U：

E＝PS＝[0 0 0.2 0.5 1 0.5 0.2]；

用Zadeh的表示方法：

本发明的另一目的在于提供一种使用所述中央空调与照明的节能控制方法的中央空调与照明的节能控制系统，所述中央空调与照明的节能控制系统包括：

视频监控采集模块，用于对教室进行图像的采集，得到教室内人员分布情况；

温湿度采集模块，用于通过温湿度传感器进行教室内温度和湿度的采集；

中控室上位机，通过有线或无线与视频监控采集模块和温湿度采集模块连接，用于根据视频监控采集模块和温湿度采集模块采集的数据进行预处理，并根据预先设置的阈值对教室内的空调、风机盘管设备和照明设备的启停。