[发明专利]一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统

说明书

本发明公开一种公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统，包括：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；人因内扰修正矩阵数据库模块，用于获取温度影响的量化矩阵；温度测量空间适应性校准模块，用于对光纤测点温度的异常值进行动态校准；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；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环境参量和人因参量；室内温度预测模块，用于对不同类型空间所需高度处温度场分布的预测；热舒适度预测模块，用于推演所需高度处平面的热舒适度分布情况。

技术领域

发明涉及室内温度及热舒适度监测与预测领域，特别是一种基于混合式传感器测温的公共建筑温度及热舒适度监测与预测系统。

背景技术

随着社会化进程加快，大型公共建筑的数量与日俱增，营造舒适的公共环境具有重要的社会意义；而国家对节能减排的日益呼吁，也令控制建筑能耗成为避免资源浪费，促进可持续发展的重要关注点。空调个性化调节作为一种新兴的室内环境调控方法，在能够满足人员差异化热需求的同时，可以有效提高能源利用效率。然而该方法尚面对诸多短板：其一，不同种类的公共建筑内部空间特性不同，目前没有方法可以对不同类型的空间进行适应性预测；其二，公共建筑中的人员分布和流动存在较大的波动性，现有的温度预测方法主要基于历史时序数据或空调设备运行参数，缺乏实时内扰变化对室内温度影响的考虑，也缺乏室内热舒适度变化的实时监测；其三，空调个性化调节的实施依赖于高精度的室内温度测量，按照目前的常用测温方法，精细的室内温度场分布需要布置大量的点式传感器，成本过高。

目前与本申请最接近的现有专利及论文如下：

1）一种基于数字温度传感器的建筑空间温度监测装置（CN 213274615U），包括数字温度传感器、总线电缆、温度巡检仪、数据处理器和供暖制冷机组。通过在建筑空间布设数字温度传感器，利用总线电缆将温度传感器同温度巡检仪相连，再将温度巡检仪的输出端同数据处理器输入端相连，即可对测得的温度信号进行分析。

该技术方案旨在解决传统热电偶、热电阻类型温度传感器安装繁琐、数据传输距离有限、监测装置造价高等问题，做到了低成本，易安装。但该装置相较于分布式光纤测温系统，仍存在测量位点有限，空间分辨率低的缺点，难以获得精细化的温度测量结果，不利于绘制温度场，且该发明没有对建筑空间其他影响热舒适度的环境因素进行考量，难以满足人们对监测装置热舒适功能的需求。

2）一种结合建筑环境模拟的室内环境监测系统及方法（CN 107036652B），包括环境监测系统、建筑环境模拟系统、服务器和终端，环境监测系统用于对建筑室内、外环境进行监测，并将监测结果连同定位信息实时反馈给所述服务器，所涉及的环境包括热环境，光环境，声环境，室内空气质量，风速；建筑环境模拟系统用于以建筑环境模拟软件为工具，对室内环境参数分布进行模拟，并以环境监测系统对服务器的反馈内容为依据，在服务器中对模拟结果进行修正，并在终端中输出修正后较为精确的室内环境参数分布。

该技术方案旨在减小传感器数量，实现低密度传感网络下较精确的室内环境参数分布的监测，同时有效节能。然而该专利模拟环节复杂，且无法准确的对室内热源以及气体流动条件进行响应，因为现有系统里没有对外界面开启关闭的传感器探测，也无法通过现有系统获得上述数据，所以仿真模拟的时候只能采用现有的模型模拟。此外室内人员探测采用固定和移动传感器探测的方式，对于公共建筑而言无法准确衡量，存在测量误差。

3）数据中心分布式光纤传感监控系统（CN 103701898A），该系统包括若干测温光纤、一台分布式光纤测温主机和一个监控服务器。测温光纤布设于机柜正门和背门，实时测量温度分布信息。分布式光纤温度测量主机与监控服务器通过网络连接，光纤测得的温度数据可以通过网络上传至监控服务器，实现对温度数据的存储和分析。