空調及其檢測方法和系統(tǒng)權利要求

1.一種空調檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：定時對床上物體進行溫度掃描，獲取以床為邊界的熱感區(qū)域的溫度數據；對所述溫度數據進行處理，形成紅外溫度影像；將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較，判斷是否發(fā)生掀被子；其中，所述對所述溫度數據進行處理，形成紅外溫度影像的步驟具體為：按照預設的比例關系、將以床為邊界的熱感區(qū)域劃分為若干個表格；將所述溫度數據按照比例映射錄入到所述表格中；對每個表格的溫度進行分析處理，按照設置的溫度范圍形成一個至少包括人體正常體溫區(qū)域和周圍環(huán)境溫度區(qū)域的紅外溫度影像。

2.如權利要求1所述的空調檢測方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：當判斷為發(fā)生掀被子時，控制啟動制熱模式，對著床上送風。

3.如權利要求1所述的空調檢測方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：當判斷為發(fā)生掀被子時，通過控制揚聲器發(fā)聲、發(fā)光二極管閃爍和/或蜂鳴器震動來提醒該兒童的看護者進行護理。

4.如權利要求1所述的空調檢測方法，其特征在于，所述將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較，判斷是否發(fā)生掀被子的步驟具體為：將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較；若所述人體正常體溫區(qū)域的形狀和面積與所述標準圖像類似甚至變小，則判斷為未發(fā)生掀被子；若所述人體正常體溫區(qū)域的形狀與所述標準圖像的差別很大并且面積變大，則判斷為發(fā)生掀被子。

5.如權利要求4所述的空調檢測方法，其特征在于，若所述紅外溫度影像出現了溫度介于人體正常體溫與周圍環(huán)境溫度之間的著衣人體溫度區(qū)域時，也判斷為發(fā)生掀被子。

6.一種空調檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：紅外攝像頭和MCU處理器；所述紅外攝像頭用于定時對床上物體進行溫度掃描，獲取以床為邊界的熱感區(qū)域的溫度數據；所述MCU處理器包括：溫度分析成像模塊，用于對所述溫度數據進行處理、形成紅外溫度影像；以及，比較判斷模塊，用于將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較、判斷是否發(fā)生掀被子；其中，所述溫度分析成像模塊具體用于：按照預設的比例關系、將以床為邊界的熱感區(qū)域劃分為若干個表格；將所述溫度數據按照比例映射錄入到所述表格中；對每個表格的溫度進行分析處理，按照設置的溫度范圍形成一個至少包括人體正常體溫區(qū)域和周圍環(huán)境溫度區(qū)域的紅外溫度影像。。

7.如權利要求6所述的空調檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述MCU處理器還包括：制熱送風模塊，用于當比較判斷模塊判斷為發(fā)生掀被子時，控制啟動制熱模式，對著床上送風。

8.如權利要求6所述的空調檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述MCU處理器還包括：提醒報警模塊，用于當比較判斷模塊判斷為發(fā)生掀被子時，通過控制揚聲器發(fā)聲、發(fā)光二極管閃爍和/或蜂鳴器震動來提醒該兒童的看護者進行護理。

9.一種空調，其特征在于，所述空調包括如權利要求6-8任一項所述的空調檢測系統(tǒng)。

《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》屬于空調領域，尤其涉及一種空調及其檢測是否發(fā)生掀被子的方法和系統(tǒng)。

圖1是《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》一實施例提供的空調檢測方法的實現流程圖；

圖2是正常的紅外溫度影像示意圖；

圖3是兒童側著身體睡覺的正常情況下形成的紅外溫度影像；

圖4是兒童側著身體睡覺的正常情況下形成的另一紅外溫度影像；

圖5是兒童戴著帽子時睡覺形成的紅外溫度影像；

圖6是兒童把被子拉到下巴部位睡覺形成的紅外溫度影像；

圖7是兒童發(fā)生掀被子行為的情況下形成的紅外溫度影像；

圖8是兒童發(fā)生掀被子行為的情況下形成的另一紅外溫度影像；

圖9是該發(fā)明另一實施例提供的空調檢測方法的實現流程圖；

圖10是該發(fā)明實施例提供的空調檢測系統(tǒng)的結構框圖。

空調及其檢測方法和系統(tǒng)專利目的

《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》的目的首先在于提供一種空調檢測方法和系統(tǒng)，其可以實時檢測兒童睡覺時是否發(fā)生掀被子行為、以防止其著涼生?。涣硪荒康脑谟谔峁┮环N空調。

空調及其檢測方法和系統(tǒng)技術方案

《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》提供的空調檢測方法，具體包括以下步驟：定時對床上物體進行溫度掃描，獲取以床為邊界的熱感區(qū)域的溫度數據；對所述溫度數據進行處理，形成紅外溫度影像；將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較，判斷是否發(fā)生掀被子。

《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》提供的空調檢測系統(tǒng)，具體包括：紅外攝像頭和MCU處理器；其中，所述紅外攝像頭用于定時對床上物體進行溫度掃描，獲取以床為邊界的熱感區(qū)域的溫度數據；所述MCU處理器包括：溫度分析成像模塊，用于對所述溫度數據進行處理、形成紅外溫度影像；以及，比較判斷模塊，用于將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較、判斷是否發(fā)生掀被子。

《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》提供的一種空調，作為改進，該空調內置了上述的空調檢測系統(tǒng)，可以檢測兒童睡覺時是否掀被子、防止兒童著涼生病。

空調及其檢測方法和系統(tǒng)改善效果

《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》可以定時對床上物體進行溫度掃描，并獲取、分析得到的紅外溫度影像，經與預存的標準圖像進行對比后判斷兒童是否發(fā)生掀被子，能夠有效避免兒童掀被子后著涼生病。

夜晚睡覺時，被子直接蓋于人體之上，對成年人來說，一般不會掀、踢開被子；對于大多數兒童來說，由于無自治能力，睡覺時常踢開被子或者因翻身而掀開被子，此時，兒童的看護者常因熟睡而不能察覺，熟睡的兒童常因無被子蓋著而受涼，受涼后易生病。對父母、祖父母來說，孩子生病是一件特別頭疼的事情。相關的產品，如兒童睡袋等在實際應用中對兒童的睡姿有過多限制，沒能從根本上解決兒童睡眠中掀被子、易受涼的問題。

隨著科技的進步，空調已經走進千家萬戶。紅外攝像頭在空調中的應用也越來越廣泛。

如圖1所示，《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》的空調檢測方法包括以下步驟：

步驟S10：定時對床上物體進行溫度掃描，獲取以床為邊界的熱感區(qū)域的溫度數據。

步驟S20：對所述溫度數據進行處理，形成紅外溫度影像。

步驟S30：將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較，判斷是否發(fā)生掀被子。

由上可知，該實施例提供的空調檢測方法，其主要原理是根據紅外溫度影像判斷兒童是否發(fā)生掀被子。這里有兩個關鍵步驟，一是步驟S20的形成紅外溫度影像；二是步驟S30的將其與標準圖像進行比較、判斷是否發(fā)生掀被子行為。

在步驟S10中，定時對床上的物體進行溫度掃描，例如每10秒鐘掃描一次，獲取整個以床為邊界的熱干區(qū)域的溫度數據，一般情況下，人體正常體溫平均在36～37℃之間，被子枕頭等用品的溫度B應該與周圍環(huán)境溫度接近或者略高一點。這個步驟通過紅外攝像頭就可以實現。

在步驟S20“對所述溫度數據進行處理，形成紅外溫度影像”中，作為一優(yōu)選實施方式，可以通過以下步驟具體實現：

步驟S201：按照預設的比例關系、將以床為邊界的熱感區(qū)域劃分為若干個表格。

步驟S202：將所述溫度數據按照比例映射錄入到所述表格中。

步驟S203：對每個表格的溫度進行分析處理，按照設置的溫度范圍形成一個至少包括人體正常體溫區(qū)域和周圍環(huán)境溫度區(qū)域的紅外溫度影像。

在具體實現時，例如可以按照每平方英寸為一個表格區(qū)域的方式，將以床為邊界的整個區(qū)域劃分為若干個表格；然后將紅外攝像頭獲取的溫度數據按照比例關系映射并錄入到所述表格中，再對每個表格的溫度進行分析處理，按照系統(tǒng)設置的溫度范圍形成一個至少包括人體正常體溫區(qū)域和周圍環(huán)境溫度區(qū)域的紅外溫度影像。

如前所述，人體正常體溫平均在36～37℃之間，被子枕頭等用品的溫度B應該與周圍環(huán)境溫度接近或者略高一點?？紤]各種意外情況和測量中不可避免存在的誤差，一般可以預先設定32～37℃之間為人體正常體溫A，而超出這個溫度范圍的物體則判斷為非人體范圍。在未發(fā)生掀被子的正常情況下，將每個表格的溫度進行分析處理后，可以形成一個如圖2所示的紅外溫度影像。圖2中的情況是兒童仰躺在床上，只有頭部露出來。該紅外溫度影像的結果表明：有一個球形區(qū)域，溫度為A；周圍溫度明顯比這個區(qū)域低,溫度為B。

在形成了紅外溫度影像之后，就要進入步驟S30：將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較，判斷是否發(fā)生掀被子。在具體實現時，該步驟S30可以分解為：

步驟S301：將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較。

步驟S302：若所述人體正常體溫區(qū)域的形狀和面積與所述標準圖像類似甚至變小，則判斷為未發(fā)生掀被子。

步驟S303：若所述人體正常體溫區(qū)域的形狀與所述標準圖像的差別很大并且面積變大，則判斷為發(fā)生掀被子。

步驟S30為該空調檢測方法的關鍵，總體來說，判斷兒童睡姿正常、未發(fā)生掀被子的情況是比較容易的，只要紅外溫度影像中人體正常體溫“A”區(qū)域的形狀和面積與標準圖像（以圖2所示為例）類似，則基本可以判斷為未發(fā)生掀被子；即使有時候，出現短時間的形狀改變、位置往四周挪動等情況，只有在規(guī)定的時間內，人體正常體溫“A”區(qū)域的面積和形狀恢復到合理范圍，也可以認為該兒童沒有掀被子。

還有另外一些正常情況就是，紅外溫度影像中的人體正常體溫“A”區(qū)域的形狀和面積跟標準圖像相比，反而縮小了，如圖3、圖4所示，可以認為是該兒童側著身體睡覺；當紅外溫度影像中的人體正常體溫“A”區(qū)域的形狀和面積出現縮小，如圖5的時候，可以認為是該兒童戴著帽子在睡覺。當紅外溫度影像中的人體正常體溫“A”區(qū)域的形狀和面積出現縮小，如圖6的時候，可以認為是該兒童把被子拉到下巴的地方了。這些或者類似的情況統(tǒng)統(tǒng)不能算是發(fā)生了掀被子。

若紅外溫度影像中的人體正常體溫“A”區(qū)域的形狀與標準圖像的差別很大并且面積變大時，則判斷為發(fā)生掀被子。例如圖7所示，人體正常體溫“A”區(qū)域的形狀和面積明顯比標準圖像（圖2）變大，則判斷為發(fā)生掀被子。

實際上，發(fā)生掀被子行為時，紅外溫度影像中可能會出現一個區(qū)域的溫度C介于人體正常體溫A與周圍環(huán)境溫度B之間，一般為穿著衣服的人體溫度C，簡稱為“著衣人體溫度C”，一般而言，著衣人體溫度C出現的瞬間，溫度接近A，然后會慢慢降低，直至降到比B高一點的程度。相應地，若所述紅外溫度影像中出現了溫度介于人體正常體溫A與周圍環(huán)境溫度B之間的著衣人體溫度區(qū)域C時，如圖8所示，出現了一個“不正?！钡闹氯梭w溫度區(qū)域C，也判斷為發(fā)生掀被子了。判斷兒童掀被子的條件就可以有很多，圖7、圖8只是其中的兩個示例，在具體實現時，可以根據實際情況具體設置判斷條件。

作為一優(yōu)選實施例，在判斷兒童發(fā)生了掀被子行為之后，還需要進行相應地通知或者處理。圖9是該發(fā)明另一實施例提供的空調檢測方法，如圖9所示，當判斷為發(fā)生掀被子時，執(zhí)行步驟S40：控制空調啟動制熱模式，對著床上送風。

具體地，當判斷兒童掀被子了，開啟空調制熱功能，按照設定的溫度對著床上的兒童送風；另一方面，還可以單獨或者同時通知兒童的看護人，執(zhí)行步驟S50：根據預先設定，當判斷為發(fā)生掀被子時，通過控制揚聲器發(fā)聲、發(fā)光二極管閃爍和/或蜂鳴器震動來提醒該兒童的看護者進行護理。

可以理解的是，對于出現兒童掀被子后的處理方式，該實施例僅為示例，并不用于限定提醒和通知的方式。

另外，該發(fā)明提供的空調檢測系統(tǒng)的結構框圖如圖10所示。同樣地，為了便于說明，僅示出了與該實施例相關的部分。

空調檢測系統(tǒng)包括相互連接的紅外攝像頭100和MCU處理器200；其中，紅外攝像頭100用于定時對床上物體進行溫度掃描，獲取以床為邊界的熱感區(qū)域的溫度數據；MCU處理器包括200：溫度分析成像模塊201，用于對所述溫度數據進行處理、形成紅外溫度影像；以及比較判斷模塊202，用于將所述紅外溫度影像與預存的標準圖像進行比較、判斷是否發(fā)生掀被子。

實際上，在具體實現時，所述MCU處理器200還包括：制熱送風模塊203，用于當比較判斷模塊判斷為發(fā)生掀被子時，控制啟動制熱模式，對著床上送風；和/或提醒報警模塊204，用于當比較判斷模塊判斷為發(fā)生掀被子時，通過控制揚聲器發(fā)聲、發(fā)光二極管閃爍和/或蜂鳴器震動來提醒該兒童的看護者進行護理。

最后，該發(fā)明實施例還提供一種空調，作為改進，所述空調包括如上所述的空調檢測系統(tǒng)。

《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》通過定時對床上物體進行溫度掃描，并獲取、分析得到的紅外溫度影像，經過與預存的標準圖像進行對比后判斷兒童是否發(fā)生掀被子，作為優(yōu)選實施例，判斷有掀被子行為時，按照設定溫度對床上送風，同時或者單獨根據設定方式通知兒童的看護著進行護理，能夠有效避免兒童掀被子后著涼生病。

2021年6月24日，《空調及其檢測方法和系統(tǒng)》獲得第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎。 2100433B

專利榮譽

2021年6月24日，《空調系統(tǒng)及其控制方法、空調系統(tǒng)的室外機》獲得第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎。 2100433B

一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法專利目的

《一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法》主要是提供一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法，能高效、可靠運行。

一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法技術方案

《一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法》的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種變頻空調系統(tǒng)，包括主冷媒回路，所述主冷媒回路上設置有壓縮機、四通換向閥、室外換熱器和室內換熱器，還包括控制器降溫回路，所述控制器降溫回路一端與所述室外換熱器的出口相連通，另一端與所述壓縮器的吸氣口相連通。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路上設置有用于給控制器散熱的變頻散熱器，所述變頻散熱器包括變頻控制器熱交換器、以及與所述變頻控制器熱交換器相配的變頻控制器風機。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路上還設置有用于控制所述控制器降溫回路的節(jié)流裝置。節(jié)流裝置用于控制控制器降溫回路的通斷。

作為優(yōu)選，所述節(jié)流裝置為電磁節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，所述變頻空調系統(tǒng)包括有檢測變頻散熱器盤管溫度的散熱器傳感器、以及檢測所述變頻散熱器的出口溫度的散熱器出口傳感器。

作為優(yōu)選，所述室外換熱器和室內換熱器之間連接有第一節(jié)流閥，所述第一節(jié)流閥的出口還與所述控制器降溫回路相連通。即控制器降溫回路一端分兩路與主冷媒回路連接，一路連接在室外換熱器和第一節(jié)流閥之間的管路上，另一路連接在第一節(jié)流閥和室內換熱器之間的管路上，從而可同時在制冷和制熱模式下保證控制器降溫回路的作用。

作為優(yōu)選，所述控制器降溫回路與所述室外換熱器之間設置有第二單向閥，所述第一節(jié)流閥的出口與所述控制器降溫回路之間設置有第三單向閥。

作為優(yōu)選，所述第一節(jié)流閥兩端分別連接有第一過濾器和第二過濾器。

作為優(yōu)選，所述變頻空調系統(tǒng)包括檢測壓縮機排氣溫度的排氣傳感器、檢測壓縮機回氣溫度的回氣傳感器、檢測室外環(huán)境溫度的室外傳感器、檢測室外換熱器盤管溫度的室外盤管傳感器、檢測室內換熱器進口溫度的室內換熱器進口傳感器、檢測室內換熱器盤管溫度的室內換熱器盤管傳感器、檢測室內環(huán)境溫度的室內傳感器和檢測室內換熱器出口溫度的室內換熱器出口傳感器。

一種如權利要求1所述變頻空調系統(tǒng)的控制方法，所述控制器降溫回路上設置有用于給控制器散熱的變頻散熱器，所述變頻散熱器包括變頻控制器熱交換器和變頻控制器風機，其特征在于，包括以下步驟：

（1）溫度、頻率檢測步驟：檢測所述變頻控制器熱交換器的盤管溫度TA、壓縮機實際運行頻率f0；

（2）控制器降溫回路降溫步驟：

當85攝氏度≤TA≤90攝氏度且f0＜當前壓縮機設定頻率fa時，所述控制器降溫回路關閉，所述變頻控制器風機通電運行；

當90攝氏度＜TA≤95攝氏度，且f0＜fa時，所述控制器降溫回路開啟，控制器降溫回路接入所述主冷媒回路，所述變頻控制器風機斷電；

作為優(yōu)選，所述步驟2中當TA＞95攝氏度或壓縮機排氣溫度TB＞105攝氏度時，控制器限頻運行。

作為優(yōu)選，所述步驟2中：當TA下降至83攝氏度時，停止所述控制器回路降溫步驟。

作為優(yōu)選，所述步驟2中當TA＜85攝氏度且f0≥fa時，所述控制器降溫回路為關閉狀態(tài)，所述變頻控制器風機為斷電狀態(tài)。

作為優(yōu)選，制冷運行時，根據室內換熱器進口端和出口端兩端的溫度差來調節(jié)設置在室內換熱器和室外換熱器之間的節(jié)流閥的開度，并根據室內室內換熱器出口端和壓縮機吸氣端的溫度差來進行過熱度修正。

作為優(yōu)選，制熱運行時，根據室內室內換熱器進口端和出口端兩端的溫度差來調節(jié)設置在室內換熱器和室外換熱器之間的節(jié)流閥的開度，并根據室外室外換熱器的盤管溫度和壓縮機吸氣端溫度的溫度差來進行過熱度修正。

作為優(yōu)選，當室外環(huán)境溫度TC≤-15攝氏度時，所述控制器降溫回路開啟，所述變頻控制器風機通電運行。

作為優(yōu)選，當TD-TE＜2攝氏度時，增大所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開度；

當TD-TE＞4攝氏度時，減小所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開度；

當2攝氏度≤TD-TE≤4攝氏度時，所述控制器降溫回路上節(jié)流閥的開度不變。

上述TD為變頻散熱器的出口端溫度，TE為壓縮機進氣端溫度。

作為優(yōu)選，排氣傳感器TB＞102攝氏度時，所述控制器降溫回路開啟。

一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法有益效果

《一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法》制冷時進行電機降溫或噴液冷卻控制器，來降低控制器溫度，實現機組高溫環(huán)境制冷運行；低溫制熱時，進行噴氣，提高進氣量來提升制熱量，使得控制器可靠、高效運行；《一種變頻空調系統(tǒng)及其控制方法》自動調節(jié)控制器溫度，有效提高控制器可靠性，實現高環(huán)境溫度下制冷、制熱高頻率運行，提高了高溫制冷量和低溫制熱量，使得房間快速回溫。

按照項目計劃書的研究計劃，本項目主要開展了以下幾方面的研究工作： 1） 2011年度：對實際中央空調系統(tǒng)進行了調研，特別是針對其核心環(huán)節(jié)（冷水機組和空調箱）的運行、控制、故障及能耗狀況進行了調研，為理論研究提供依據。結合調研情況，一方面以傳感器、控制器和執(zhí)行器為研究對象，對此類研究對象發(fā)生故障（稱為軟故障）后對空調系統(tǒng)的影響進行分析，另一方面，對系統(tǒng)及設備的硬故障及其與前述軟故障耦合對系統(tǒng)運行與能耗的影響進行了理論分析。在此基礎上，對空調系統(tǒng)軟硬故障的控制特性進行了研究。 2） 2012年度：針對空調系統(tǒng)難以完全真實模擬的特性，提出了虛擬建筑結合實物控制系統(tǒng)的研究思想。搭建了建筑空調系統(tǒng)半實物混合仿真實驗臺，完成了實驗臺的軟硬件測試及系統(tǒng)整體調試等工作。該實驗平臺可支持研究計劃中涉及的軟故障及部分硬故障的研究。提出了帶小波分析與分形預處理的神經網絡故障檢測方法、基于聚類與灰箱模型的故障檢測方法及基于雙神經網絡的故障檢測方法等。 3） 2013年度：結合上年度提出的研究方法及理論，研究了空調系統(tǒng)故障檢測與診斷方法，開展了空調系統(tǒng)的容錯效率研究。首先，提出了基于神經網絡及聚類分析的故障檢測與診斷方法，并將其應用于空調系統(tǒng)多種故障的測試中，效果良好。然后，提出了空調系統(tǒng)幾個重要的容錯效率指標，針對漏報警率、誤報警率以及檢測時間進行了研究與驗證。 通過三年的研究工作，建立了半實物仿真實驗臺，發(fā)展了基于故障特性的故障檢測與診斷方法，評價了不同故障下的診斷及容錯效率。從而形成了一套完整的空調系統(tǒng)故障檢測、診斷、容錯控制與性能評價的方法。 本項目通過三年的研究工作，已完成項目計劃內容，基本達到了項目研究目的。在上面介紹的工作基礎上，目前已發(fā)表SCI國際期刊論文6篇，EI中文論文2篇，參加國際會議2次、國內會議3次，研究成果得到國內外同行的高度關注。 2100433B