基于Xtion传感器的空调跟踪送风设计

发布时间：2017-10-18 10:47

  本文关键词：基于Xtion传感器的空调跟踪送风设计

  更多相关文章： 空调 人体定位 人体舒适度 模糊控制

【摘要】：随着社会经济的快速发展,空调已经成为人们日常生活中必不可少的家用电器之一,然而我国传统空调在控制方法、舒适性控制、温度调节速度以及室内空气质量等方面还存在一系列问题。长期使用传统空调容易导致空调病的发生,影响人的身体健康。同时,伴随着以智能制造为核心的第四次工业革命的到来,我国智能化产品的发展预计将会在未来五年内进入爆发期,所以我们要紧跟时代步伐,积极推进空调的智能化研究。与此同时,我们也要响应国家的节能号召,积极推进空调的节能化研究,而现在的智能空调数量太少且没有将空调的智能化发展与空调的节能研究真正的联系在一起,本文针对目前空调固定和大面积送风所带来的资源浪费问题,提出了将空调的送风方式改为智能化的人体跟踪送风的方案,避免了室内人数较少时,需要降低整个房间的温度来满足个人舒适需求所带来的资源浪费现象。本文为了实现人体的跟踪送风功能,选用华硕的Xtion传感器来定位室内人体的具体位置与数量,为满足室内大范围人体定位的需要,我们将两个Xtion传感器设计成一个人体定位器。定位到人体目标后,通过算法将人体的三维坐标数据转换成偏移传感器摄像头中轴线的角度变量,然后在空调的角度控制器中将人体在传感器中的偏移角度变换成可以控制空调摆叶转动的变量,空调摆叶的摆动范围按照该人体定位器所能扫描的横向角度划分为8个区域,然后通过MATLAB仿真验证空调摆叶的转动可以通过定位到的人体位置数据来控制。实现人体跟踪送风功能之后,为避免空调直吹给人体带来的不适,我们对室内舒适度进行了研究,发现前人只是将影响人体舒适度的的室内因素进行了总结,并没有将室外天气情况考虑在内,室内外温度差如果相差过大会导致空调病的发生。一般要求夏季室内外温差不超过C7?,冬季室内外温差不超过C8?。本文我们用模糊控制器对室内舒适度进行优化,将人体舒适度(Predicted Mean Vote,PMV)、人体舒适度变化量(ΔPMV)以及室外温度作为模糊系统的输入变量,然后使空调末端装置风机盘管的速度根据经模糊控制器优化的室内舒适度不断改变风速的方向与强度,以此使室内舒适度达到人体满意的状态。最后通过MATLAB仿真,发现将人体周围的舒适感从闷热状态降到人体满意的状态只需要很短的时间,且能将室内外温度差控制在一个适当的范围内。
【关键词】：空调 人体定位 人体舒适度 模糊控制
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657.2;TP212
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 空调节能研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 课题主要内容及结构安排12-15
• 1.3.1 课题研究内容12-14
• 1.3.2 论文结构安排14-15
• 第2章 人体定位技术及开发工具15-23
• 2.1 人体定位技术15-18
• 2.1.1 无线射频定位技术15-16
• 2.1.2 超声波定位技术16
• 2.1.3 GPS定位技术16-17
• 2.1.4 图像定位技术17
• 2.1.5 被动式红外定位技术17-18
• 2.2 人体定位开发工具18-20
• 2.2.1 Xtion传感器硬件构架18-19
• 2.2.2 Xtion传感器的软件支持19-20
• 2.3 Xtion传感器深度成像原理20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 基于Xtion传感器的人体定位23-31
• 3.1 Xtion传感器开发环境的搭建23-25
• 3.1.1 创建控制台工程23-24
• 3.1.2 配置工程的OpenCV环境24
• 3.1.3 配置工程的OpenNI环境24-25
• 3.2 基于Xtion传感器的人体定位25-30
• 3.2.1 人体定位算法25-26
• 3.2.2 人体定位结果分析26-30
• 3.3 Xtion传感器的数据传输30
• 3.4 本章小结30-31
• 第4章 空调智能送风算法31-41
• 4.1 摆叶转动角度设置31-34
• 4.2 角度控制系统的软件设计34-36
• 4.3 运动规律仿真36-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第5章 基于模糊控制的室内舒适度优化41-54
• 5.1 舒适度优化理论41-48
• 5.1.1 人体热舒适研究41-43
• 5.1.2 模糊控制技术43-48
• 5.2 基于模糊控制的室内舒适度优化算法48-50
• 5.3 仿真结果分析50-53
• 5.4 本章小结53-54
• 总结与展望54-55
• 参考文献55-60
• 致谢60

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 方文龙;对纺织厂空调管理工作的探讨[J];暖通空调;1994年05期

2 王晏平;一种开放式计算机辅助空调设计系统的构思[J];安徽建筑;1994年03期

3 张世荣;纺织空调除尘设计中节能问题的探讨[J];四川制冷;1997年02期

4 李晓滨,李雷;某职工培训中心空调设计[J];山西建筑;2000年06期

5 万辉;家庭空调设计新概念[J];房材与应用;2001年01期

6 李凤发;今年空调流行“环绕立体”送风[J];农村电工;2001年05期

7 郑瑞刚;山东省出版社图书编辑业务楼空调设计[J];暖通空调;2002年04期

8 胡江仁;吴川市邮政大楼空调设计[J];广东土木与建筑;2002年06期

9 周丽莉;浅谈法院建筑空调设计的特点[J];广东土木与建筑;2002年08期

10 赵波;医院空调设计的几点体会[J];制冷;2002年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 吴红莲;;机场高大空间空调设计方法探讨[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年

2 平川;郁文红;;中央空调设计与施工浅议[A];首届中国制冷空调工程行业发展高峰论坛论文集[C];2005年

3 许志健;许志治;;绿色节能的新概念空调[A];2009年全国节能与绿色建筑空调技术研讨会暨北京暖通空调专业委员会第三届学术年会论文集[C];2009年

4 何佳美;卢耀麟;;深圳地区空调设计问题的探讨[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会论文集（2）[C];1998年

5 刘光大;;空调设计施工中的一些问题[A];1998年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C];1998年

6 李浩军;;宁波银都广场空调设计简介[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会资料集[C];2000年

7 刘滨;;徐州某招待所空调设计[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年

8 岑建智;;平舆县文化艺术中心空调设计[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

9 卓燕;;关于温州建行大厦空调设计的体会[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年

10 韩俊;;楼宇系统与空调自控[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 实习记者　 易本祥;综合空气品质成明年空调最大卖点[N];中国电子报;2006年

2 蓬生;未来空调什么样[N];中国质量报;2001年

3 石庆伟 梁钢华;今年空调市场将续演价格战[N];国际商报;2003年

4 徐广忠;耀马空调纵横千里[N];中国国门时报;2002年

5 李莺;今夏，，空调可以照样用[N];中国消费者报;2003年

6 石庆伟 梁钢华 张鹏翔;700万台空调卖给谁?[N];新华每日电讯;2003年

7 蓬生;未来空调什么样？[N];科技日报;2001年

8 徐志强;山东局四队进军地源空调市场[N];中煤地质报;2005年

9 耿燕;空调产品升级引发“功能黑洞”效应[N];中国电子报;2006年

10 本报记者　 兰军;空调也搞“3C”革命[N];消费日报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 葛天舒;转轮式两级除湿空调理论与实验研究[D];上海交通大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张敏;基于Java的纺织空调设计计算模块软件的开发[D];西安工程大学;2015年

2 杨兴臻;基于Xtion传感器的空调跟踪送风设计[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 刘晓;《采暖、通风与空调设计规范》翻译实践报告[D];哈尔滨工业大学;2016年

4 苏坤烨;分布式独立光伏空调系统性能及部件匹配特性研究[D];云南师范大学;2016年

5 张云峰;空调新产品研发项目风险控制的研究[D];上海交通大学;2011年

6 李萍;济南天地广场空调设计研究[D];西安建筑科技大学;2004年

7 陶勇;限制空调出风口温度对地区负荷的影响[D];上海交通大学;2007年

8 葛连锋;空调设计气象参数的合理选择方法的研究[D];湖南大学;2009年

9 赵楠楠;织造车间大小环境分区空调气流组织特性研究[D];中原工学院;2010年

10 张硕;X公司船用空调业务发展战略研究[D];上海交通大学;2009年

本文编号：1054499