[发明专利]一种基于有限传感器的智能化通风监控系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于有限传感器的智能化通风监控系统，其特征在于，包括送风单元、空调机组(1)和回风单元，所述送风单元设置在建筑一侧墙壁中部，所述送风单元包括条缝型送风口(5)和设置在送风口一侧的送风管道(3)，所述空调机组(1)设置在建筑顶层区域，所述回风单元设置在建筑底部且靠近墙壁区域，所述回风单元包括条缝型回风口(6)和设置于回风口一侧的回风管道(4)，所述空调机组(1)分别连接送风单元与回风单元实现室内空气循环；

所述智能化通风监控系统的控制方法包括以下步骤：

(1)数据库的构建、扩充和重构：采用数值模拟开源软件获取通风案例的数值模拟结果，构建基础数据库，然后运用线性叠加原理实现数据库扩充，利用降维离散化方法实现数据库重构，构建低维线性数据库；

(2)数据库的机器学习和训练：采用降维线性方法获取新数据库后，运用机器学习方法中径向基函数训练污染物浓度与换气次数、监测数据的函数关系；

(3)利用有限监测数据预测全局污染物浓度场：利用污染物浓度与换气次数、监测数据之间的函数关系，以有限监测点数据预测离散化污染物浓度数据，对于监测点位置的选取，避免传感器与送风主流区域所在平面平行，传感器布置在空气混合良好区域或靠近排风口区域；

(4)运用污染物浓度预测数据和评价指标实现智能化通风系统在线控制：将换气次数和污染物浓度两个变量加权成一个评价指标E_v，其表达式如下所示：

其中，w₁和w₂分别为换气次数ACH和呼吸区平均污染物浓度C_mean的权重系数；

在确定评价指标后，将E_v最小值作为最优通风策略评价标准，根据有限位置监测数据，确定最优通风策略，将最优通风策略对应的最优换气次数控制指令传输至风机组件的流量控制器，实现智能化通风系统在线控制。

2.根据权利要求1所述的基于有限传感器的智能化通风监控系统，其特征在于，所述送风管道(3)和回风管道(4)呈L型，所述送风管道(3)和回风管道(4)的管口呈矩形状。

3.根据权利要求1所述的基于有限传感器的智能化通风监控系统，其特征在于，所述送风单元设置于建筑一侧墙壁中部区域，所述送风管道(3)连接于送风单元条缝型送风口(5)，所述回风管道(4)连接于回风单元条缝型回风口(6)。

4.根据权利要求1所述的基于有限传感器的智能化通风监控系统，其特征在于，所述空调机组(1)设置有风机组件(2)，所述风机组件设置用于控制送风速度的流量控制器。

5.根据权利要求1所述的基于有限传感器的智能化通风监控系统，其特征在于，所述智能化通风监控系统还包括监测单元和控制单元，所述监测单元与控制单元信号连接，所述监测单元用于获取污染物浓度监测数据，所述监测单元包括CO₂浓度和PM_2.5浓度污染物传感器(7)，所述控制单元包括流量控制器。

6.根据权利要求1所述的基于有限传感器的智能化通风监控系统的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中数值模拟开源软件为OpenFOAM，所述步骤(3)中监测点数量为3-5个。