[发明专利]一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统

权利要求书

1.一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统，其特征在于，包括传感器布置策略制定模块、人因内扰修正矩阵数据库模块、温度测量空间适应性校准模块、空场温度及内扰信息数据库模块、热舒适参量数据库模块、室内温度预测模块和热舒适度预测模块；

所述传感器布置策略制定模块，用于依据待测建筑的空间特性，制定对应的传感器布置策略，完成分布式光纤温度传感器、点式温湿度传感器、黑球温度传感器和风速传感器在待测建筑中的安装；

所述人因内扰修正矩阵数据库模块，用于获取不同热源、不同人员分布情况对天花板高度处和所需高度处温度影响的量化矩阵，作为室内温度预测模块的输入；

所述温度测量空间适应性校准模块，用于修正光纤温度传感器工作环境变化引起测温结果变化的系统误差，对光纤测点温度的异常值进行动态校准，作为空场温度及内扰信息数据库模块的输入；

所述空场温度及内扰信息数据库模块，用于整合光纤测点处修正后的空气温度以及区域内人员流动和分布的信息，作为室内温度预测模块的输入；

所述热舒适参量数据库模块，用于测量并整合与热舒适度有关的热舒适环境参量和热舒适人因参量，作为热舒适度预测模块的输入；

所述室内温度预测模块，基于人因内扰修正矩阵数据库模块、空场温度及内扰信息数据库模块的输入数据，依据待测建筑的空间特性设置对应的机器学习训练模型，实现对不同类型空间所需高度处温度场分布的预测；

所述热舒适度预测模块，用于依据所需高度处温度场分布的预测结果，结合上述与热舒适相关的环境参量和人因参量数据，建立温度，推演所需高度处平面的热舒适度分布情况。

2.根据权利要求1所述一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统，其特征在于，所述传感器布置策略制定模块中，将待测建筑内部空间进行模块化处理，考量待测建筑内部各个空间模块的尺寸大小及可容纳人员数量，制定两种不同的传感器布置策略：针对尺寸大的空间模块，将光纤布置于天花板及四周侧墙指定高度处，针对尺寸小的空间模块，将光纤沿指定铺设间距，由天花板中心向天花板与四周侧墙的交角按方形环绕布置；各个空间模块由同一套光纤测温系统，同一根光纤进行串联，在两种布置策略中，保持光纤的铺设间距均与光纤温度传感器空间分辨率一致，上述光纤用于测量并收集空间温度信息；根据收集到的空间温度信息建立建筑空间信息模型，同时，依据待测建筑的空间特性，沿光纤每经过固定数量的光纤测量位点，设置一个传感器模块组，每个传感器模块组包含点式温湿度传感器、黑球温度传感器和风速传感器，其中点式温湿度传感器用于测量环境中的相对湿度和空气温度，于后续对光纤温度传感器测量结果的动态校准；黑球温度传感器用于测量环境中的辐射温度；风速传感器用于测量环境中的空气流速。

3.根据权利要求2所述一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统，其特征在于，所述人因内扰修正矩阵数据库模块中，基于待测建筑平面布置、空间尺寸的空间属性，基于建筑空间信息模型和流体动力学计算平台，对室内热环境进行模拟，获得不同热源、不同人员分布情况对不同高度下温度影响的量化结果，建立对应不同位置和不同高度处的温度影响量化矩阵，整合后获得人因内扰修正矩阵数据库。

4.根据权利要求1所述一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统，其特征在于，所述温度测量空间适应性校准模块中，基于光纤温度传感器误差校准模型，对光纤测得的温度进行建筑空间适应性校准；对于所有校准后的光纤测点处温度，计算与其沿光纤布置方向上距离最为接近的点式温湿度传感器的温度差异，以及与对应点式温湿度传感器所测量的前5次历史温度数据的变异率，若差异值超过2℃将对应的光纤测点作为温度异常点处理，针对温度异常点，通过调用光纤温度传感器误差校准模型进行重新校准，自动重新校准后继续完成测试，上述动态校准贯穿于各传感器对室内空气温度测量的全过程。

5.根据权利要求4所述一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统，其特征在于，其中光纤温度传感器误差校准模型为采用分辨率为0.01℃的温度传感器与光纤温度传感器同步监测公共建筑室内温度变化全区间，并基于SVR算法建立的室内空气温度测量误差的现场校准模型，用于降低光纤温度传感器的室内空气温度测量误差。