[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

说明书

本发明公开一种实时监测办公建筑开关窗情况的系统，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，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，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；神经网络图像处理片上系统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的办公建筑立面，获得实时数据开窗数据。还公开了一种实时监测办公建筑开关窗情况的方法。本发明研究发掘办公建筑的人员开关窗随机行为规律。

技术领域

本发明属于建筑信息测量技术领域，涉及一种实地实时监测统计办公建筑开窗位置与开度等规律的测量与统计系统，具体涉及一种实时监测办公建筑开关窗情况的系统与方法。

背景技术

办公建筑的日常运行能耗占到我国建筑使用能耗的一大部分，其中办公建筑的中央空调使用能耗又是建筑能耗的主要部分，由于不是所有办公建筑都配置有不可开启外窗，所以办公建筑内的人员为了达到以通风来获得合适的室内温湿度或者改善室内的空气质量等目的，会有随机开窗的行为，所以现代办公建筑的庞大能源消耗有很大一部分与建筑内人员的开窗行为有关系。如果中央空调系统无法对开窗行为导致的室内的负荷等条件的变化进行实时预测与调整，将会造成较大的能耗的浪费或者室内的不舒适度。准确得到开窗状态可以实时反馈到中央空调控制系统，及时调节供热供冷量，即为重要的节能与改善室内环境的措施。

由于人们开关窗受到多种环境参数以及人员主观能动性的影响，具有相当大的随机性。目前人们对于人员开关窗行为的规律的研究还很不充分，但是办公建筑的能源消耗又与此密切相关，因此需要一套便捷完善的系统对办公建筑的开关窗行为进行监测统计，既可以方便地得到短期实时的数据以供办公建筑的能源管理系统用作实时调整空调运行模式，又可以得到长期的监测数据为能源系统的智能化提供基础数据。

现有的开关窗监测系统主要为由单个的磁性门窗传感器对单个或者少量几扇窗户的操作动作进行记录，或者进行有线或者无线传输到终端服务器。但是该种系统存在以下问题：一是造价高昂，一栋办公建筑的外窗有几百扇，如果全部装上传感器成本相当高；二是信息传输方式要求固定与统一，若使用无线传输，用于中转信息的路由器的信号范围难以覆盖所有传感器，若使用有线传输方式，则接线走线将非常繁杂。使用基于图像识别的开关窗系统可以将人员的随机行为整合到办公建筑的能耗控制系统之中，起到节约能源的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时监测办公建筑开关窗情况的系统，基于方便、长期、可靠地对办公建筑的开关窗行为进行长期监测与统计的目标，本发明提供了一种基于CNN算法的图像识别方法对办公建筑开关窗行为进行识别并用于长期监测与数据统计的系统，应用于同建筑能耗系统相结合。

本发明为解决技术背景中的技术问题，采用的技术方案是：一种实时监测办公建筑开关窗情况的系统，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SoC所需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。

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。