[发明专利]一种空间钢结构温度场的获取方法

权利要求书

1.一种空间钢结构温度场的获取方法，其特征在于，包括：

获取基于环境温度和太阳辐射温升的模拟温度场；

根据模拟温度场确定温度估计的优选模式；

根据优选模式确定温度传感器的优化布置方案；

根据监测数据和优选模式确定空间钢结构温度场，所述监测数据是由温度传感器监测得到的，所述温度传感器是按照所述优化布置方案进行设置的；

其中，所述根据模拟温度场确定温度估计的优选模式，包括：

确定温度估计的数学模型；

根据实测点与待估计点数量的比值确定出多种工况；

针对每一种工况，在该工况下进行实测点的选取，并根据选取的实测点计算待估计点的温度值；

通过调整所述数学模型的参数，计算该工况下每组参数所对应的模式评价指标；

根据最优的模式评价指标所对应的参数，确定该工况的优选模式；

其中，实测点为空间钢结构中安装了温度传感器，可以获得温度实测数据的点；待估计点为空间钢结构中没有安装温度传感器，需要估计温度值的点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取基于环境温度和太阳辐射温升的模拟温度场，包括：

确定环境温度；

计算太阳辐射累积量；

根据所述太阳辐射累积量计算太阳辐射温升；

将所述环境温度与所述太阳辐射温升叠加，得到所述模拟温度场。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定环境温度，包括：

将空间钢结构所在城市的年平均温度确定为环境温度；

所述计算太阳辐射累积量，包括：

建立空间钢结构的三维模型；

设定相关参数，所述相关参数包括地理气象数据、地理位置信息和辐射累积时间；

根据三维模型和相关参数计算太阳辐射累积量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述模式评价指标包括：平均绝对误差和均方根误差。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述确定温度估计的数学模型，包括：

确定实测点和待估计点的数学表达式；

根据反距离加权插值法确定温度估计公式，使待估计点温度值等于待估计点选定范围内所有实测点温度值的加权平均；

将所述数学模型的参数包括：与选定范围相关的半径参数、与加权平均相关的权值参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据优选模式确定温度传感器的优化布置方案，包括：

确定温度传感器优化布置的布置评价指标；

计算每一种工况对应的布置评价指标；

根据最优的布置评价指标确定温度传感器的数量；

确定最优的布置评价指标所对应的工况，将该工况对应的实测点位置确定为优化布置方案。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

根据温度估计的精度要求确定布置评价指标的选取阈值；

根据选取阈值确定最优的布置评价指标。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述布置评价指标为v_t：

v_t＝(g_t/y)×100％

式中，g_t表示所有待估计点温度值与温度模拟值差值的平均值；y表示待估计点温度模拟值的最大差值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据监测数据和优选模式确定空间钢结构温度场，包括：

获取监测数据；

将最优的布置评价指标所对应的工况确定为温度场获取的优选工况；

将该优选工况的优选模式所对应的参数确定为最终参数；

将监测数据和最终参数代入温度估计的数学模型，得到所有待估计点温度值的集合，该集合即为基于优选模式的空间钢结构温度场。