[发明专利]一种实时监测办公建筑开关窗情况的系统与方法

权利要求书

1.一种实时监测办公建筑开关窗情况的系统，其特征在于，包括以下部件的系统集成:高性能图形处理单元GPU微型工作站、高清摄像头和带有神经网络逻辑处理单元的片上系统SoC，所述高清摄像头传输数据至高性能图形处理单元GPU微型工作站，高性能图形处理单元GPU微型工作站中带有数据储存硬盘,获得待监测目标办公建筑的实时开窗数据并上传图像数据，储存在高性能图形处理单元GPU微型工作站中；所述高性能图形处理单元GPU微型工作站将训练得到的基础参数输入到带有神经网络逻辑处理单元的片上系统SoC模型中，所述带有神经网络逻辑处理单元的片上系统SoC数据传输至楼宇中央控制系统，所述楼宇中央控制系统控制待监测目标办公建筑运行；

所述带有神经网络逻辑处理单元的片上系统Soc与高清摄像头相连接，将高清摄像头位置进行调试后对准待监测目标办公建筑的立面，获得实时数据开窗数据。

2.根据权利要求1所述的一种实时监测办公建筑开关窗情况的系统，其特征在于，所述楼宇中央控制系统控制结合温湿度传感器的实时数据。

3.一种实时监测办公建筑开关窗情况的方法，采用权利要求1所述的实时监测办公建筑开关窗情况的系统，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)使用高清摄像头获得大规模图像数据集，对外窗开启的位置进行定位，统计开窗的数量，对外窗的开度进行估计，对图像数据集标记开关状态与开度参数：

(1)将高清摄像头安装于待监测的办公建筑旁的街道高处或者与之相对的楼宇上，保证电源与网络畅通，将镜头对准该办公建筑的主要立面，确保所有的外窗都在摄像头的视野范围之内，将摄像头连接到高性能图形处理单元GPU微型工作站，实时上传图像数据，并储存在高性能图形处理单元GPU微型工作站中；

(2)获得图像数据后，采用计算机自动分割、贴标签，人工审核的方式，将图像数据中的两个参数的开窗状态进行标记；

(3)将标记好的数据集进行整理归类，储存到数据库中；

2)采用图像识别的方法对办公建筑的外围护结构上外窗的开闭情况进行实时统计处理；

(1)将全部标记好的开窗图像数据库分成训练数据集与测试数据集输入到神经网络训练服务器中进行训练，训练标准为测试的正确率达到90％以上；

(2)在得到较好的训练结果后，将神经网络的各个节点的参数储存到专用的神经网络图像处理片上系统Soc中；将该系统与高清摄像头相连接，将高清摄像头位置进行调试后对准待监测目标办公建筑的立面，获得实时数据开窗数据；

3)将处理得到的开启外窗的位置与开度传送到楼宇中央控制系统，结合办公建筑内的室内气候传感器的实时数据，根据既有的能耗算法，计算得到办公建筑的实时负荷；

(1)将实时的开窗数据传输到办公建筑的能耗控制中心；

(2)空调控制中心通过对办公建筑的空调冷热负荷计算进行及时调整。

4.根据权利要求3所述的一种实时监测办公建筑开关窗情况的方法，其特征在于，所述步骤1)中高清摄像头1080p以上。

5.根据权利要求3所述的一种实时监测办公建筑开关窗情况的方法，其特征在于，所述步骤2)中处理包括使用大型计算机进行卷积神经网络图像识别训练，将训练获得的神经网络参数储存于片上处理系统Soc。