本文關(guān)鍵詞：住宅室內(nèi)環(huán)境舒適度控制裝置

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【摘要】：溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、能源短缺是人類在工業(yè)化進(jìn)程中出現(xiàn)的三大問題,工業(yè)技術(shù)的發(fā)展以及人們對舒適性居住環(huán)境的追求造成了大量能源的消耗。家用空調(diào)在節(jié)能方面具有很大的潛力,但必須在不犧牲室內(nèi)人員舒適度的情況下降低能耗,舒適度控制策略及控制裝置的研究具有應(yīng)用價值。因此,本課題在研究熱舒適理論及其控制策路的基礎(chǔ)上,采用PMV舒適度指標(biāo),以ARM9嵌入式系統(tǒng)為設(shè)計平臺,設(shè)計室內(nèi)舒適度控制裝置的硬件電路和軟件開發(fā)流程,在保證室內(nèi)人體熱舒適度的前提下,最大限度的實現(xiàn)節(jié)約能源的目的,并實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)在云平臺上的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本文的研究工作主要有幾個方面：(1)闡述了住宅室內(nèi)舒適度控制策略以及控制裝置的發(fā)展?fàn)顩r,研究控制裝置系統(tǒng)的工作原理,設(shè)計出住宅室內(nèi)舒適度控制裝置的總體方案,完成裝置各部分器件的選型及電路設(shè)計。(2)研究室內(nèi)熱舒適度控制策略,通過實驗采集到的數(shù)據(jù),建立基于HCMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的熱舒適度指標(biāo)軟件測量模型與室內(nèi)空調(diào)能耗模型,通過多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法,得到動態(tài)舒適度控制策略中熱環(huán)境最優(yōu)參數(shù)設(shè)定值。(3)設(shè)計室內(nèi)無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,節(jié)點采用ATMEL公司的ATMEGA128L作為主控芯片,并具有環(huán)境參數(shù)采集傳感器、SPI通信接口、RS-485通信接口和無線通信接口。搭建起基于ZigBee協(xié)議的無線傳感網(wǎng)絡(luò),便于室內(nèi)溫度、濕度、光照度等環(huán)境參數(shù)的檢測與控制。(4)開發(fā)Linux操作系統(tǒng)上舒適度控制裝置主控制器,完成Linux系統(tǒng)內(nèi)核配置與系統(tǒng)移植,利用Qt/Embedded Designer工具開發(fā)良好的人機(jī)交互界面,數(shù)據(jù)庫采用嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite進(jìn)行開發(fā),實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的查詢。(5)設(shè)計室內(nèi)環(huán)境舒適度遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺,實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境舒適度控制裝置與公共能源云平臺的對接,將采集到室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)上傳至云平臺,實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控。(6)對課題的研究內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),對系統(tǒng)不足之處進(jìn)行說明,對系統(tǒng)今后的改進(jìn)之處進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：舒適度控制 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 嵌入式Linux 云監(jiān)控 HCMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU111;TU855
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外舒適度控制發(fā)展?fàn)顩r12-14
• 1.2.1 國外舒適度控制現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)舒適度控制現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第2章 室內(nèi)熱舒適度控制策略16-28
• 2.1 熱舒適度評價指標(biāo)16-17
• 2.2 舒適度控制裝置需要檢測的環(huán)境參數(shù)17-19
• 2.2.1 風(fēng)速對熱舒適度指標(biāo)的影響17-18
• 2.2.2 空氣濕度對熱舒適度指標(biāo)的影響18
• 2.2.3 空氣溫度對熱舒適度指標(biāo)的影響18
• 2.2.4 平均輻射溫度對熱舒適度指標(biāo)的影響18-19
• 2.3 室內(nèi)熱舒適度的動態(tài)控制策略19-23
• 2.3.1 PMV指標(biāo)軟件測量模型19-21
• 2.3.2 室內(nèi)熱環(huán)境能耗模型21-23
• 2.3.3 室內(nèi)熱舒適度指標(biāo)23
• 2.4 熱環(huán)境參數(shù)設(shè)定值優(yōu)化方法23-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 室內(nèi)舒適度控制裝置的硬件設(shè)計28-47
• 3.1 硬件設(shè)計的思路要求28
• 3.2 舒適度控制裝置總體結(jié)構(gòu)28-31
• 3.3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計31-34
• 3.3.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型32-33
• 3.3.2 數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)33
• 3.3.3 傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧33-34
• 3.4 室內(nèi)環(huán)境參數(shù)采集節(jié)點模塊設(shè)計34-40
• 3.4.1 處理器芯片選取35-37
• 3.4.2 射頻芯片的選取37-39
• 3.4.3 電源模塊電路設(shè)計39-40
• 3.5 環(huán)境參數(shù)采集電路設(shè)計40-46
• 3.5.1 環(huán)境溫濕度傳感器41
• 3.5.2 光環(huán)境監(jiān)測電路設(shè)計41-42
• 3.5.3 執(zhí)行控制電路設(shè)計42-45
• 3.5.4 RS-485通信接口設(shè)計45
• 3.5.5 室內(nèi)風(fēng)速與二氧化碳監(jiān)測45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 室內(nèi)舒適度控制裝置軟件設(shè)計47-67
• 4.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計47-50
• 4.1.1 系統(tǒng)的特點48-49
• 4.1.2 NesC語言開發(fā)的步驟49-50
• 4.2 溫濕度采集節(jié)點的程序設(shè)計50-52
• 4.3 ARM控制器的軟件設(shè)計52-54
• 4.3.1 系統(tǒng)平臺與編譯環(huán)境搭建52-53
• 4.3.2 linux系統(tǒng)配置與裁減53-54
• 4.4 Linux交互界面(窗口)設(shè)計54-61
• 4.4.1 Qt Designer圖形設(shè)計器55-58
• 4.4.2 Qt Designer交互程序設(shè)計58-61
• 4.5 設(shè)備網(wǎng)關(guān)與云平臺的軟件設(shè)計61-66
• 4.5.1 設(shè)備網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議61-63
• 4.5.2 設(shè)備網(wǎng)關(guān)參數(shù)設(shè)置63-64
• 4.5.3 設(shè)備網(wǎng)關(guān)接收控制器數(shù)據(jù)程序設(shè)計64-66
• 4.5.4 云平臺端的軟件設(shè)計66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第5章 系統(tǒng)裝置測試及結(jié)果分析67-73
• 5.1 裝置測試環(huán)境介紹67-69
• 5.2 裝置系統(tǒng)平臺測試69-70
• 5.3 裝置測試結(jié)果分析70-72
• 5.4 建筑物潛熱存儲方案72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第6章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周馳;樂貴高;陳福紅;吳斌;;基于ATmega128的精密空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計[J];機(jī)械與電子;2014年09期

2 段培永;寧晨光;徐麗平;段晨旭;;基于TinyOS的無線傳感網(wǎng)絡(luò)溫濕度采集系統(tǒng)[J];計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2014年08期

3 任素龍;彭鋼;袁曉磊;楊春來;殷U，

本文編號：949636