[发明专利]一种基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统

权利要求书

1.一种基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，包括制冷系统、空调末端可分控送风装置、无线传感网络，空调末端可分控送风装置包括多个风口与风口控制器，风口控制器与风口一一对应，可对每一个风口进行独立控制，风口控制器与中央控制系统连接，接收中央控制系统的控制信号，调整风口的开闭、风量大小与风向，通过调节送风方向与送风风量，对室内热环境实现实时分区调整，使得用户实时处于热舒适的热环境，其特征在于，还包括热调节能力与热舒适状态计算系统、远程数据管理系统、中央控制系统；

所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器、室内风机、室外风机，为所述空调末端可分控送风装置提供固定温度的风；

所述无线传感网络包括传感器节点和网络协调器，所述传感器节点包括传感器模块、空间定位模块、无线收发模块，可以实时采集人体热舒适相关的生理信息、空间定位信息以及环境信息，并且通过无线发送到网络协调器；所述网络协调器用于协调与组建无线传感网路并且接收所述传感器节点发送的相关信息；

所述热调节能力与热舒适状态计算系统包括热调节能力计算单元与热舒适状态预测模型，用于采集个体用户信息计算人体的调节能力，并预测个体的热舒适状态；

所述远程数据管理系统，用于接收和存储所有个体用户的相关信息、热调节能力信息和热舒适调节信息；

所述中央控制系统包括空调控制计算模块和数据库交互模块，可根据个体实时位置、个体热调节能力以及热舒适状态信息，调用所述远程数据管理系统中数据，通过计算得到控制指令，用以控制所述制冷系统和所述空调末端可分控送风装置，打开用户周围特定的所述风口，并对所述风口的风量、风向进行独立调控。

2.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述风口的排布为阵列式，所述风口的大小、位置和形状可根据环境的实际需要调整，两个所述风口之间的距离可由实际环境情况决定。

3.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述风口控制器包括电动调节阀、直流电机和可变角度扇叶，所述电动调节阀和所述直流电机均与所述中央控制系统电连接；所述电动调节阀控制风口的开闭和风量大小，所述直流电机带动所述可变角度扇叶控制所述风口的风向。

4.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述传感器模块是温度传感器、湿度传感器、血流传感器、心率传感器、血压传感器、血氧传感器、血糖传感器其中的一种或者任意组合；所述传感器模块集成在可穿戴设备中,由用户实时佩戴。

5.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述空间定位模块可实时采集人体在室内的空间定位信息，并针对室内用户位置发生改变的情况，实时跟踪用户位置，用以辅助所述中央控制系统对所述空调末端可分控送风装置中的用户周围特定的所述风口进行调控。

6.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述无线收发模块是带有无线定位功能的无线通信模块。

7.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述传感器节点及所述网络协调器均不少于一个，所述无线传感网络通过无线通信的方式与所述中央控制系统进行通信。

8.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述热调节能力计算单元是基于每个个体从热中性环境到冷/热环境过程中的相关生理参数变化特征所建立的方程，表征个体的热调节能力，所述相关生理参数特征是皮肤温度、皮肤温度变化率、血流、血流变化率的函数。

9.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述热舒适状态预测模型是针对每个个体历史相关生理参数数据、环境参数数据和热舒适信息所建立的个体化人工神经网络模型，当采集到用户实时的相关生理参数和环境参数时，所述热舒适预测模型可以根据这些参数并基于用户的热调节能力计算得到用户的热舒适状态数据。

10.如权利要求1所述的基于人体热调节能力的跟踪式中央空调系统，其特征在于，所述空调控制计算模块可根据不同用户实时的热舒适状态数据、热调节能力数据、空间定位信息数据输出控制指令，控制室内所述空调末端阵列式可分控送风装置中特定的一个或几个风口的风量和风向，以使不同的用户在不同的位置都能达到热舒适的状态。