[实用新型]一种基于人行为特征的智能温度控制系统

说明书

本实用新型提供了一种基于人行为特征的智能温度控制系统，其中地暖温度控制器及功率控制器分别与行为特征智能传感器相连，该行为特征智能传感器包括用于监测人行为活动、人体温特征和环境温度红外阵列传感器的人员探测器以及与人员探测器相连接的信号放大器，以及与信号放大器的输出端相连接的微控制单元，微控制单元的输出端与温度控制器和功率控制器相连，所述的微控制单元的输出还连接有定区温度控制器，定区温度控制器可以连接控制分区加热器，通过检测人的行为特征来进行制热量大小的控制，实现最经济的按需制热，从而实现节能。

技术领域

本发明属于温度自动控制领域，具体涉及一种基于人行为特征的家用地暖智能温度控制系统。

背景技术

随着生活水平的提高，消费者的价值观也随之而改变。在安装地暖时他们不仅仅满足于地暖的制热功能，越来越多的消费者倾向于科技含量高、操作方便、人性化、智能化的地暖。这种顺应趋势发展的地暖自然成为技术发展的主流。目前电地暖日益普及，大部分仍采用传统控制方法，耗电量大，用户的电费支出巨大，因此节省电能是一个亟待解决的问题。目前家用地暖的流行趋势：一是人性化设计，控制简单、使用方便；二是高效节能，安全舒适；三是健康环保，安全性高。地暖在设计时要考虑节能，在运行时也要考虑节能，采取一定的技术措施能够使地暖的运行适应负荷条件的变化，尽量避免不必要的能耗，如人少功率大的时候造成额外的能耗，这是地暖节能的重要方面。近年来国内外围绕地暖运行节能开展了很多研究开发和应用工作。

发明内容

针对现在地暖只从加热材料等技术方面寻找节能途径，本发明从人机工程学方面提出基于行为控制的新型控制系统；针对现有地暖始终工作在设定的温度，不会关注人的行为特征变化，例如是否有人、人数、人在何种区域等，采用了行为特征智能传感器检测人的行为特征，基于人行为特征的最佳舒适度的温度控制；本发明所采用的方式，从人的舒适度方面出发，利用地暖的分区加热技术，使人摆脱现在地暖这种固定加热的弊端；为提高地暖的节能效率，通过行为智能传感器检测人的行为特征，不但实现自动开关机技术（有人时自动开启工作，无人时自动关机），而且还可以通过检测人的行为特征来进行制热量大小的控制，实现最经济的按需制热，从而实现节能。

地暖系统采用可以分区控制的地暖，不同区域的地暖组装成整个地暖，其中不同的区域上具有单独的控制器接收总控制器的信号来发出不同的功率，达到不同的发热效果。在本发明的一个应用实例中，地暖采用模组化石墨烯地暖，不同的模组上具有单独的控制器接收总控制器的信号来控制发热量，从而实现分区发热控制。

利用阵列红外传感器来检测不同区域的人的行为特征，例如是否有人、人数等，检测系统包括红外阵列传感器和微处理及所需相关电路，红外阵列传感器用于实现二维区域温度检测；微处理器用于接收和分析红外阵列传感器传递的温度信息，得出人行为特征，并给出相应的指示信号。

红外阵列传感器根据需要，可以选用8X8、16X16、32X32、32X24、32X16等型号的阵列红外传感器，阵列红外传感器会生成相应的8X8、16X16、32X32、32X24、32X16的矩阵，矩阵元素可以做插值处理从而获得更高分辨率的矩阵，矩阵中元素的值即为各个位置上的温度。例如在有人的地方检测到的温度高，而没有人的地方检测到的温度低。

所述红外阵列传感器安装在房间屋顶层的中间位置，角度垂直楼层板向下，该红外阵列传感器通过IIC接口与微处理器进行通信，所述微处理器安装在红外阵列传感器的旁边，在本发明的一个应用实例中，选用基于ARM架构的芯片，在该微处理器上运行经处理的Linux嵌入式操作系统；在本发明的一个应用实例中，选用基于单片机架构的微处理芯片。

具体来讲，功率控制器启动时是低功率启动，启动电流小，启动结束后功率调节器使得地暖发热器处于高速运转状态，发出强大制热功率，使房间温度迅速达到设定温度，一旦达到设定室温，功率调节器将功率降低，进入低功率运转状态。