一种智能家居系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能家居系统，包括安装在外墙上的电动卷帘、空调、检测装置和智能家居控制器，所述电动卷帘包括卷帘、电动装置和卷帘位置检测装置，所述卷帘位置检测装置用于检测卷帘的实时位置，所述智能家居控制器分别与电动装置、卷帘位置检测装置、空调、检测装置电连接，所述检测装置包括安装在外墙室外侧的照度传感器、室外空气温度传感器和室内空气温度传感器，所述智能家居控制器用于根据电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度和外墙室内侧的空气温度来控制空调的运行。本发明专利技术结构简单，解决了现有空调对外界环境发生较大变化时反应滞后的问题，使用户不会感觉忽冷忽热。

A smart home system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种智能家居系统及其控制方法
本专利技术涉及智能家居
，尤其是一种智能家居系统及其控制方法。
技术介绍
智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。在智能家居系统中，智能家电控制、智能灯光控制和电动窗帘控制是最实用最基本的家居控制功能，现有技术对上述控制功能的研究多集中在智能化控制方面，如智能家电的集中控制和远程控制，又如电动窗帘的定时控制和远程控制，对于家庭中用电能耗较多的空调和电动窗帘结合应用没有进行相关智能节能技术的研究。其实，在智能家居系统中，电动窗帘的变化会明显影响空调的运行，如夏天用户电动控制窗帘打开一部分，室外部分太阳光就会进入室内，使室内温度急剧上升，又如外窗室外侧太阳光光照强度或温度发生较大变化，也会造成室内空气温度发生较大波动。而现有的空调多根据室内空气温度和设定温度进行调节，且室内空气温度根据设置在空调进风口处的温度传感器采集得出，在室内空间较大的房间，由于太阳光进入室内会造成室内空气温度分布短时间内极不均匀，此时空调采集的室内空气温度与实际的室内平均空气温度并不相同，且短时间内不会明显快速上升，这会造成空调制冷控制存在滞后性，使用户感觉较热。此时用户通常会通过降低设定温度来减少热感觉，但是用户并不确定设定温度的具体调低量，不确定自己所需的恒温空间，只是根据冷热感来调节温度，即感觉热时调低设定温度，感觉冷时调高设定温度。由于设定温度调低量过多，会感觉较冷，又将设定温度调高，反反复复会造成短时间内室内温度忽高忽低，用户感觉忽冷忽热，舒适性体验差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供了一种智能家居系统及其控制方法，根据室内调节温度所需的实际制冷量或制热量来控制空调的运行，并使室内空气温度快速处于预设空气温度范围和短时间内分布均匀，解决了现有空调对外界环境发生较大变化时反应滞后的问题，使用户不会感觉忽冷忽热，提高了空调的舒适性。为此，本专利技术采用如下的技术方案：一种智能家居系统，包括安装在外墙上的电动卷帘、空调、检测装置和智能家居控制器，所述电动卷帘包括卷帘、电动装置和卷帘位置检测装置，所述卷帘位置检测装置用于检测卷帘的实时位置，所述智能家居控制器分别与电动装置、卷帘位置检测装置、空调、检测装置电连接，所述检测装置包括安装在外墙室外侧的照度传感器、室外空气温度传感器和室内空气温度传感器，所述照度传感器用于检测电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度，所述室外空气温度传感器用于检测外墙室外侧的空气温度，所述室内空气温度传感器用于检测外墙室内侧的空气温度，所述智能家居控制器用于根据电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度和外墙室内侧的空气温度来控制空调的运行。进一步地，所述智能家居控制器包括获取模块、第一计算模块和第二计算模块、确定模块、第一控制模块和第二控制模块；所述获取模块用于获取空调当前的运行模式、空调的预设目标调节温度、空调采集的室内空气温度、电动卷帘的实时位置、电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度和外墙室内侧的空气温度；所述第一计算模块用于根据电动卷帘的实时位置和预设外窗尺寸来分别计算外窗遮阳面积和外窗未遮阳面积；所述第二计算模块用于根据外窗遮阳面积、外窗未遮阳面积、预设室内房间体积、预设外窗遮阳系数、预设卷帘遮阳系数、电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度、外墙室内侧的空气温度、第一预设时间和预设运行功率计算公式来计算空调预估运行功率；所述确定模块用于根据预设的空调预估运行功率与空调运行参数的对应关系确定所述空调预估运行功率所对应的空调运行参数；所述第一控制模块用于控制所述空调以所述空调预估运行功率对应的空调运行参数运行；所述第二控制模块用于控制空调根据预设的目标调节温度对室内空气温度进行调节。进一步地，所述预设运行功率计算公式为：Q=Q1+Q2+Q3；Q1=S1×F×SC2×SC1+S2×F×SC1；Q2=K1×(T1-T2)×K×G；Q3=-cm(T4-T3)/S；Q-空调预估运行功率；Q1-太阳光透过外窗和卷帘进入室内的辐射热量；Q2-室内外温差传热；Q3-室内空气温度在第一预设时间内从当前空调检测的室内空气温度调整至空调的预设目标调节温度所需的运行功率；S1-外窗遮阳面积,S2-外窗未遮阳面积,SC1-预设外窗遮阳系数,SC2-预设卷帘遮阳系数,SC1-预设外窗遮阳系数,SC2-预设卷帘遮阳系数,F-电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度；K1-外窗传热系数，T1-外墙室外侧的空气温度,T2-外墙室内侧的空气温度，K-外窗宽度,G-外窗高度，c-空气的比热容，m-室内空气的质量，根据预设室内房间体积和空气密度计算得出，T3-当前时刻空调检测的室内空气温度，T4-预设的目标调节温度，S-第一预设时间。本专利技术还采用如下的技术方案：一种智能家居系统的控制方法，包括以下步骤：S1、每隔第一间隔时间获取空调当前的运行模式、空调的预设目标调节温度、空调检测的室内空气温度、电动卷帘的实时位置、电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度和外墙室内侧的空气温度，其中，所述第一间隔时间对应有多个间隔时间段，所述间隔时间段包括第一间隔时间段和第二间隔时间段；S2、在当前时间处于任一间隔时间段的起始时刻时，根据电动卷帘的实时位置和预设外窗尺寸计算外窗遮阳面积和外窗未遮阳面积；S3、根据外窗遮阳面积、外窗未遮阳面积、预设室内房间体积、预设外窗遮阳系数、预设卷帘遮阳系数、电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度、外墙室内侧的空气温度和预设运行功率计算公式来计算空调预估运行功率；S4、根据预设的空调预估运行功率与空调运行参数的对应关系确定所述空调预估运行功率所对应的空调运行参数；S5、控制所述空调以所述空调预估运行功率所对应的空调运行参数运行第一预设时间；S6、在空调以所述空调预估运行功率所对应的空调运行参数运行第一预设时间后，控制空调根据预设的目标调节温度对室内空气温度进行调节第二预设时间。进一步地，所述预设运行功率计算公式为：Q=Q1+Q2+Q3；Q1=S1×F×SC2×SC1+S2×F×SC1；Q2=K1×(T1-T2)×K×G；Q3=-cm(T4-T3)/S；Q-空调预估运行功率；Q1-太阳光透过外窗和卷帘进入室内的辐射热量；Q2-室内外温差传热；Q3-室内空气温度在第一预设时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能家居系统，包括安装在外墙上的电动卷帘、空调（9）、检测装置和智能家居控制器（11），所述电动卷帘包括卷帘（4）、电动装置（3）和卷帘位置检测装置，所述卷帘位置检测装置用于检测卷帘的实时位置，所述智能家居控制器（11）分别与电动装置、卷帘位置检测装置、空调、检测装置电连接，其特征在于，所述检测装置包括安装在外墙室外侧的照度传感器（1）、室外空气温度传感器（2）和室内空气温度传感器（8），所述照度传感器（1）用于检测电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度，所述室外空气温度传感器（2）用于检测外墙室外侧的空气温度，所述室内空气温度传感器（8）用于检测外墙室内侧的空气温度，所述智能家居控制器（11）用于根据电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度和外墙室内侧的空气温度来控制空调的运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能家居系统，包括安装在外墙上的电动卷帘、空调（9）、检测装置和智能家居控制器（11），所述电动卷帘包括卷帘（4）、电动装置（3）和卷帘位置检测装置，所述卷帘位置检测装置用于检测卷帘的实时位置，所述智能家居控制器（11）分别与电动装置、卷帘位置检测装置、空调、检测装置电连接，其特征在于，所述检测装置包括安装在外墙室外侧的照度传感器（1）、室外空气温度传感器（2）和室内空气温度传感器（8），所述照度传感器（1）用于检测电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度，所述室外空气温度传感器（2）用于检测外墙室外侧的空气温度，所述室内空气温度传感器（8）用于检测外墙室内侧的空气温度，所述智能家居控制器（11）用于根据电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度和外墙室内侧的空气温度来控制空调的运行。


2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能家居控制器包括获取模块、第一计算模块和第二计算模块、确定模块、第一控制模块和第二控制模块；
所述获取模块用于获取空调当前的运行模式、空调的预设目标调节温度、空调采集的室内空气温度、电动卷帘的实时位置、电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度和外墙室内侧的空气温度；
所述第一计算模块用于根据电动卷帘的实时位置和预设外窗尺寸来分别计算外窗遮阳面积和外窗未遮阳面积；
所述第二计算模块用于根据外窗遮阳面积、外窗未遮阳面积、预设室内房间体积、预设外窗遮阳系数、预设卷帘遮阳系数、电动卷帘室外侧的太阳光辐射强度、外墙室外侧的空气温度、外墙室内侧的空气温度、第一预设时间和预设运行功率计算公式来计算空调预估运行功率；
所述确定模块用于根据预设的空调预估运行功率与空调运行参数的对应关系确定所述空调预估运行功率所对应的空调运行参数；
所述第一控制模块用于控制所述空调以所述空调预估运行功率对应的空调运行参数运行；
所述第二控制模块用于控制空调根据预设的目标调节温度对室内空气温度进行调节。


3.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于，所述预设运行功率计算公式为：
Q=Q1+Q2+Q3；
Q1=S1×F×SC2×SC1+S2×F×SC1；
Q2=K1×(T1-T2)×K×G；
Q3=-cm(T4-T3)/S；
Q-空调预估运行功率；
Q1-太阳光透过外窗和卷帘进入室内的辐射热量；
Q2-室内外温差传热；
Q3-室内空气温度在第一预设时间内从当前空调检测的室内空气温度调整至空调的预设目标调节温度所需的运行功率；
S1-外窗遮阳面积,S2-外窗未遮阳面积,SC1-预设外窗遮阳系数,SC2-预设卷帘遮阳系数,SC1-预设外窗遮阳系数,SC2-预设卷帘遮阳系数,...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁雪芽，
申请(专利权)人：梁雪芽，
类型：发明
国别省市：浙江;33