[发明专利]室内热舒适性检测系统

摘要

本发明涉及一种室内热舒适性检测系统，该系统利用高精度传感器采集空气流速、空气温度、空气湿度及平均辐射温度，结合选择合适代谢率及服装热阻值综合考虑多种环境参数进行室内热舒适性评价；该系统包括信息采集模块、信息核心模块、通讯模块、信息处理模块、信息分析软件；其中，信息采集模块为各高精度传感器。信号采集精度高，速度快，扩展功能强；采用无线通讯，低功耗，可移动性强；上位机界面清晰，可操作性强，易存储，绿色软件。

主权项

室内热舒适性检测系统，其特征在于：该系统利用高精度传感器采集空气流速、空气温度、空气湿度及平均辐射温度，结合选择合适代谢率及服装热阻值综合考虑多种环境参数进行室内热舒适性评价； 该系统包括信息采集模块、信息核心模块、通讯模块、信息处理模块、信息分析软件；其中，信息采集模块为各高精度传感器； 所述信息核心模块为单片机芯片，所采用的C8051F020芯片速度快、自带AD功能，稳定性好，且扩展功能强；所述信息处理模块及信息分析软件界面清晰、可操作性强，反应及时，可生成EXCEL文件，数据易存储； 所述通讯模块选用的CC2530是TI公司推出的最新一代ZigBee处理器，集合了一个高性能的RF收发器与一个工业标准增强性8051MCU，提供101dB的链路质量； 所述信息采集模块与信息核心模块通过功率线、信号线连接；所述信息核心模块和通讯模块、通讯模块和信息处理模块通过串口连接； 所述高精度传感器采用意大利德尔特HD103T高精度微风速传感器测空气流速，采用24VDC供电，风速量程0‑5m/s，精度±0.04m/s，输出0‑5V，可直接送至单片机的ADC口采集； 采用高性能维萨拉HMP110温湿度传感器对室内温度与相对湿度进行采集；传感器信号，湿度0‑2.5V，温度0‑2.5V可直接连接至单片机ADC输入端口进行采集； 平均辐射温度TR指环境四周表面对人体辐射作用的平均温度，其数值可由各表面温度及人与表面位置关系的角系数确定或用黑球温度计测得； C8051F020芯片作为数据采集终端的核心处理器，其内置的8路12位 ADC通道可满足系统要求，接收来自风速、温湿度、黑球温度三组传感器采集的四路信号，并进行PMV值计算； 无线通讯设备包括CC2530、串口转换电路；所述串口转换电路选用SP3232芯片完成RS‑232串口数据的电平转换；通过CC2530无线传输数据至协调器； 热舒适性检测系统所需检测的四种环境参数由信号调理电路调整为0‑2.5V的模拟电压量，用C8051F020内置的12位ADC通道采集便可； 测量端C8051F020负责采集四种环境参数并发送给协调器，并通过串口将数据上传至PC上位机；所述协调器与PC上位机之间以TI的Z‑Stack协议栈为基础进行实现；基于C8051F020为核心设计数据采集终端； 利用串口上传至PC上位机，通过上位机中建立的PMV‑PPD模型对室内热环境做出科学的评价； 数据的处理和计算是在上位机中进行的，上位机程序是采用MFC技术实现的，工作是靠定时器驱动的，为了提高定时的精度，程序中使用了多媒体定时器，其工作流程为信息获取并处理、计算、显示 。