一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及建筑节能数据采集领域，具体涉及一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统，本实用新型专利技术设置若干从机和主机，从机将不同的传感器集成升级为一个数据采集系统，可以实现建筑室内热湿环境参数、热适应行为以及人的移动情况数据的统一采集；通过对门、窗以及人开/关各种供暖制冷机械设备的数据来刻画反映建筑内居民的生活方式和用能调节行为，为行为节能研究和绿色智能建筑设计的数据采集提供保证；系统操作简单，采集效率高，数据的可靠性有保证，避免了多仪器分开单独测试的繁琐操作和不同测试系统数据整合时出现的误差；数据在同一系统中导出，易于数据在后期的统计分析。分析。分析。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统


[0001]本技术涉及建筑节能数据采集领域，具体涉及一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，空调、机械通风等高能耗供暖制冷设备逐步普及到千家万户。人们通常通过开窗通风和机械供暖制冷(空调、风扇等)相结合的方式调节室内热湿环境，但是对于这一调节模式缺乏科学指导，人们的热适应行为仅凭自我感觉，易造成空调过度使用的能源浪费或者全时间开窗通风不能满足人们的热湿环境需求的情况。据统计，2018年我国建筑运行阶段能耗高达10亿tce，占全国能源消耗的21.7％，且建筑运行能耗呈现逐步上升趋势。不科学的热适应行为调节是导致建筑运行能耗高的主要原因，因此对建筑中人的热适应调节行为进行准确、系统地监测和数据采集是深入探索居民热适应行为机理从而实现降低建筑运行能耗的保证，是实现建筑设计优化、能耗模拟、制定行为节能规范标准的重要基础工作。
[0003]当前对建筑室内居民开/关窗和开/关供暖制冷设备等热适应行为数据采集工作通常通过人工记录的方式，这种数据采集方法工作量大且数据误差大。还有一些居民调节行为数据的采集则通过不同的测试仪器分开单独进行，数据采集过程操作复杂，功能单一，与居民热适应行为相关的参数(温湿度和居民在建筑不同空间的移动情况等)还需要装配其他的专用监测设备。数据采集后将各项数据进行整合统计的工作量大且易出现误差，测试仪器的价格昂贵，测试成本高。

技术实现思路

[0004]为了提高建筑室内居民热适应行为数据采集效率，减小数据误差，保证数据可靠性，本技术提供了一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统，具体技术方案如下：
[0005]一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统，包括主机子系统、若干从机子系统；若干所述从机子系统分别与主机子系统进行通信并实现数据交互；
[0006]所述从机子系统包括人员采集模块、门窗开关采集模块、用电量采集模块、从机处理模块、从机通信模块；所述人员采集模块、门窗开关采集模块、用电量采集模块、从机通信模块分别与从机处理模块连接；所述用电量采集模块与建筑室内供暖制冷设备连接；
[0007]所述人员采集模块用于采集建筑室内的人员的移动情况和人数情况，并将采集的数据传输至从机处理模块；所述门窗开关采集模块用于采集建筑室内门窗的状态数据，并将采集的数据传输至从机处理模块；所述用电量采集模块用于采集建筑室内供暖制冷设备的开关状态以及供暖制冷设备的用电量，并将采集的数据传输至从机处理模块；所述从机处理模块用于通过人员采集模块采集的数据判断建筑室内的人员移动情况及建筑室内的人数，通过门窗开关采集模块采集的数据判断门窗打开或关闭以及通过用电量采集模块判断建筑室内供暖制冷设备是打开或关闭和用电量数据，并将采集的数据和判断结果通过从
机通信模块传输至主机；
[0008]所述主机子系统包括主机通信模块、时钟模块、温湿度采集模块、主机处理模块、SD卡；所述主机通信模块、时钟模块、温湿度采集模块分别与主机处理模块连接；
[0009]所述主机通信模块用于与从机通信模块进行通信，并接受从机发来的数据和判断结果；所述时钟模块用于给主机处理模块提供时钟源；所述温湿度采集模块用于采集建筑室内的温湿度数据，并将采集的数据传输至主机处理模块；所述主机处理模块用于将人员行为发生的时间点和时间段、温湿度数据、从机子系统采集的数据和判断结果存储至SD卡中。
[0010]优选地，所述人员采集模块包括摄像头。
[0011]优选地，所述门窗开关采集模块包括门磁感应开关。
[0012]优选地，所述用电量采集模块包括RS485电表。
[0013]优选地，所述从机通信模块和主机通信模块选择互相匹配的蓝牙模块、4G/5G模块、 GPRS模块、WIFI模块中的一种。
[0014]优选地，所述从机处理模块和主机处理模块选择单片机最小系统。
[0015]优选地，所述时钟模块包括DS1302时钟芯片。
[0016]优选地，所述温湿度采集模块选择DHT22温湿度传感器模块。
[0017]优选地，所述主机子系统还包括显示屏，所述显示屏与主机处理模块连接，用于显示主机采集的数据及处理结果。
[0018]本技术的有益效果为：本技术设置若干从机和主机，从机将不同的传感器集成升级为一个数据采集系统，可以实现建筑室内热湿环境参数、热适应行为以及人的移动情况数据的统一采集；通过对门、窗以及人开/关各种供暖制冷机械设备的数据来刻画反映建筑内居民的生活方式和用能调节行为，为行为节能研究和绿色智能建筑设计的数据采集提供保证；系统操作简单，采集效率高，数据的可靠性有保证，避免了多仪器分开单独测试的繁琐操作和不同测试系统数据整合时出现的误差；数据在同一系统中导出，易于数据在后期的统计分析。
附图说明
[0019]图1为本技术的原理图；
[0020]图2为主机的扩展电源、指示灯、显示屏、晶振、主机通信模块、扩展串口的电路原理图；
[0021]图3为主机的自锁开关、温湿度采集模块、扩展IO口、降压电路、USB转串口、按键模块的电路原理图；
[0022]图4为主机的复位电路、下载电路的电路原理图；
[0023]图5为主机的SD卡存储模块的电路原理图；
[0024]图6为主机的单片机的电路原理图；
[0025]图7为从机的自锁开关、扩展排针、下载电路的电路原理图；
[0026]图8为从机的USB转串口、降压电路、按键的电路原理图；
[0027]图9为从机的指示灯、晶振、门窗模块、485转串口的电路原理图；
[0028]图10为从机的从机通信模块、复位电路、扩展IO口、扩展外设接口、K210接口的电
路原理图；
[0029]图11为从机的锂电池充电及电源保护模块、升压模块的电路原理图；
[0030]图12为从机的单片机的电路原理图。
具体实施方式
[0031]为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：
[0032]实施例1：
[0033]如图1所示，一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统，包括主机子系统、若干从机子系统；若干从机子系统分别与主机子系统进行通信并实现数据交互；
[0034]从机子系统包括人员采集模块、门窗开关采集模块、用电量采集模块、从机处理模块、从机通信模块；人员采集模块、门窗开关采集模块、用电量采集模块、从机通信模块分别与从机处理模块连接；用电量采集模块与建筑室内供暖制冷设备连接；
[0035]人员采集模块用于采集建筑室内的人员的移动情况和人数情况，并将采集的数据传输至从机处理模块；门窗开关采集模块用于采集建筑室内门窗的状态数据，并将采集的数据传输至从机处理模块；用电量采集模块用于采集建筑室内供暖制冷设备的开关状态以及供暖制冷设备的用电量，并将采集的数据传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑室内居民热适应行为的数据采集系统，其特征在于：包括主机子系统、若干从机子系统；若干所述从机子系统分别与主机子系统进行通信并实现数据交互；所述从机子系统包括人员采集模块、门窗开关采集模块、用电量采集模块、从机处理模块、从机通信模块；所述人员采集模块、门窗开关采集模块、用电量采集模块、从机通信模块分别与从机处理模块连接；所述用电量采集模块与建筑室内供暖制冷设备连接；所述人员采集模块用于采集建筑室内的人员的移动情况和人数情况，并将采集的数据传输至从机处理模块；所述门窗开关采集模块用于采集建筑室内门窗的状态数据，并将采集的数据传输至从机处理模块；所述用电量采集模块用于采集建筑室内供暖制冷设备的开关状态以及供暖制冷设备的用电量，并将采集的数据传输至从机处理模块；所述从机处理模块用于通过人员采集模块采集的数据判断建筑室内的人员移动情况及建筑室内的人数，通过门窗开关采集模块采集的数据判断门窗打开或关闭以及通过用电量采集模块判断建筑室内供暖制冷设备是打开或关闭和用电量数据，并将采集的数据和判断结果通过从机通信模块传输至主机；所述主机子系统包括主机通信模块、时钟模块、温湿度采集模块、主机处理模块、SD卡；所述主机通信模块、时钟模块、温湿度采集模块分别与主机处理模块连接；所述主机通信模块用于与从机通信模块进行通信，并接受从机发来的数据和判断结果；所述时钟模块用于给主机处理模块提供时钟源；所述温湿度采集模块用于采集建筑室内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩杰，谢富豪，陆先梦，陈康，蓝婷，王金辉，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：