[发明专利]一种用于教室的传感器最优布置方法及其通风监控系统

权利要求书

1.一种用于教室的传感器最优布置方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、基础数据库构建—利用数值模拟软件完成所有基础通风案例的模拟计算，得到CO₂分布的数值结果并用于构建基础数据库；

S2、数据库扩充及低维离散处理—根据线性叠加原理，当存在多个CO₂污染源时，其产生的CO₂分布结果等于这些CO₂污染源单独作用时所产生的CO₂分布结果的叠加，利用该原理能够快速地得到任意大于等于数量2的CO₂污染源所产生的CO₂分布情况，并完成数据库的有效扩充；

S3、数据库聚类分析—采用模糊聚类算法对基础数据库和扩展后的数据库进行聚类分析，可迅速得到通风环境下的污染聚类信息；

S4、制定最优传感器布置策略—室内污染监测的主要目的是获得尽可能全面的室内污染分布信息，从而为通风系统的评估和控制等决策提供参考信息，根据聚类算法中所设定的聚类数，结合实际室的体积和布局，确定传感器数量以及设置位置；

S5、构建智能化通风监控系统—设置具体的通风系统，实现公共教室内CO₂的有效排放。

2.根据权利要求1所述的一种用于教室的传感器最优布置方法，其特征在于，所述S2数值模拟计算的前提是大量网格节点的确定，使用一种离散化方法来减少网格数据量，分为以下三个过程：

S2.1—将体积为Ω的数值模拟网格划分为多个体积为Ωi的小立方体网格，其中i＝1～N，N网格节点数量，而与小立方体网格相对应的(x，y，z)坐标也依次划分到数组Ai中；

S2.2—根据数组Ai，将(x，y，z)坐标对应的网格节点数据也依次划分到相应的数组中，再基于各个数组Ai中的网格数据，计算出每个小立方体内全部数据的体积平均值；

S2.3—利用体积平均数据结果来表示对应小立方体的全部网格数据结果，实现高精度网格数据的降维离散处理，即完成对基础数据库的重构。

3.根据权利要求1所述的一种用于教室的传感器最优布置方法，其特征在于，所述S3将扩充和降维离散化处理后的数据库进行特征构建并作为算法的输入，将换气次数为i的数据作为特征进行聚类分析，其他换气次数下的数据将用于测点部署的验证。

4.根据权利要求1所述的一种用于教室的传感器最优布置方法，其特征在于，所述S5提出的一种用于教室的传感器最优布置方法的通风监控系统，包括置于公共教室外部上端的空调机组(1)，所述空调机组(1)的上端设有用于空气流通的新风单元(7)，所述新风单元(7)与空调机组(1)连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于教室的传感器最优布置方法的通风监控系统，其特征在于，所述空调机组(1)的一端设有送风管道(3)，另一端设有回风管道(4)，所述送风管道(3)的一端与空调机组(1)连通，另一端从公共教室外部上端延伸至公共教室内且设有条缝型送风口(5)。

6.根据权利要求5所述的一种用于教室的传感器最优布置方法的通风监控系统，其特征在于，所述回风管道(4)的一端与空调机组(1)连通，另一端从公共教室外部侧端延伸至公共教室内且设有条缝型回风口(6)，所述空调机组(1)与送风管道(3)的连通处设有风机组件(2)，所述公共教室内设有课桌区域(9)，所述课桌区域(9)内设有与公共教室电性连接的传感器(8)。