[发明专利]历史建筑舒适度测量仪

说明书

技术领域

本发明公开了一种通用的历史建筑舒适度测量技术。发明通过无线传感器网络技术，在高精度定位基础上形成历史建筑内式功能区物理参数获取，形成历史建筑舒适度计算显示。发明涉及无线传感器网络技术、舒适度算法软件技术、传感器技术与ARM芯片技术、显示技术，涉及到历史建筑环境学、网络技术、传感技术以及软件技术领域。传感器网络通过将历史建筑内、外环境中温度、湿度、风速与亮度、颗粒密度参数融合，形成历史建筑的生活舒适度、工作舒适度与综合舒适度。本发明可以快速、客观的为历史建筑的宜居性与质量评介提供测量级设备。

历史建筑的舒适度测量是当前对历史建筑评介标准化的需求满足。历史建筑的大量出现与历史建筑的可居住性的评介了，适合人类居住的指标与对不同历史建筑环境中，人体普遍舒适度的测量需求十分迫切，如在新建历史建筑的居住质量，历史建筑的发展研究以及对历史建筑的设计规划上，均具有巨大的应用需求。本发明可以通过对历史建筑的环境物理参数的测量，快速形成对历史建筑的舒适程度计算与测量。

背景技术

舒适度的测量有传统物理仪器探测方法[T1]、人体体验方法ADAM [２]、个体的舒适度测量[３, 4]。所进行的舒适度是以个体体验为核心计算形成的，所形成的舒适度是点式测量完成的，测量中出现的精度差、代表性不均匀、测量周期长的缺点。热量测试人体舒适度模型是 ADAM（高级热量人体模型），一般用来检测飞机和车辆的各种短暂的环境变化, ADAM是由国家可再生资源实验室研制的，用来检测车辆和飞行器内的各种短暂的环境变化。ADAM有126个独立的发汗区，可以高度精确的模拟人在不同的条件下的感觉和舒适度。模型模拟不同的环境气候条件下，人的各种反映(出汗，呼吸)。成本极高且单纯表现的是微小尺度（环境）人体舒适度。本发明属于中小尺度区域舒适度的测量技术，能够低成本测量区域舒适度，达到对区域中人类为对象的环境舒适度测量。

[文献与产品资料]：

[１]雷卫延,敖振浪,杨志健等.舒适度测量仪探测系统开发.气象科技.2013年10月:960-963；

[２]肖晶。基于人体舒适度指数负荷特性分析方法的研究.《东南大学》 2005年硕士论文；

[３]B+人体舒适度的综合评价问题. 第六届大学生数学建模竞赛(东南大学组)；

[4]刘颜,于佐军.基于嵌入式技术的人体舒适度指数测量系统开发.2011年中国石油大学硕士论文。

发明内容

本发明公开了一种标准化探测历史建筑舒适性的电子计算机产品技术。发明涉及无线传感器网络技术、舒适度算法软件技术、传感器技术与ARM芯片技术、显示技术，涉及到历史建筑环境学、网络技术、传感技术以及软件技术领域。传感器网络采集历史建筑内、外环境的温度、湿度、风速与亮度、颗粒密度参数，网络同时具有10cm高精度定位，将历史建筑的建筑结构与传感参数融合，形成功能区舒适度计算值，不同功能区的舒适度结构形成历史建筑的生活舒适度、工作舒适度与综合舒适度，并显示三类舒适度的值，同时显示出历史建筑的修缮建议，以提高历史建筑舒适度。

本发明由测量部署、探测网络与舒适度算法三个部分组成。

部署方法

其中测量部署是由二个过程组成：

先是确定历史建筑的主要五个功能房间（卧室、厅堂、厨房、卫生间或贮藏室、院落或阳台）与相应数量，并确定功能房间的必要器具或家俱完整；

再是对历史建筑的功能房间按要求部署节点，部署方法按节点功能对应编号部署。编号方法如下：

依房间功能号编号为A、B、C……，表示房间的功能数量；

依传感器的类型与数据采集时间周期t编号1(t)、2(2t)、3(3t)、4(4t)、……

定义最大周期（传感器数量）为所有传感器的平均周期２倍取整T；

则传感器节点编号为房间功能号_传感器编号。并以此为节点标识（ＩＤ）。

测量技术

历史建筑舒适度测量仪由探测参数网络A与舒适度计算器B组成。探测网络A由具有高精度定位的无线传感器网络组成，网络完成温度、湿度、风速、亮度、颗粒密度传感参数获取，并通过定位参数与时间参数、历史建筑功能区ID形成数据报文。数据报文传送到计算器B进行生活舒适度、工作舒适度与综合舒适度计算，并显示出影响舒适度的历史建筑修缮建议。本发明电路由无线传感器节点与ARM芯片计算器组成。原理框架如图1所示。