[发明专利]一种基于时空动态耦合的三维温度传感数据分析方法

摘要

本发明公布了一种基于时空动态耦合的三维温度传感数据分析方法，利用反映传热机理的温度场物理模型与基于时空相关性的统计模型，建立混合效应模型，对三维温度传感数据进行分析，获得时空三维温度场中任一空间位置的动态温度值，即任一空间位置或任一时刻的温度值。通过本发明所提供的技术方案，将反映传热机理的温度场物理模型与基于时空相关性的统计模型相结合，建立混合效应模型，实现对三维动态温度场的估计，为温度场的实时监控提供准确、全面的信息，有助于实现温度场中传感器的最优配置，达到降低成本、节约能源的效果。

主权项

一种基于时空动态耦合的三维温度传感数据分析方法，利用反映传热机理的温度场物理模型与基于时空相关性的统计模型，建立混合效应模型，对三维温度传感数据进行分析，获得三维温度场中任一空间位置的动态温度值；包括如下步骤：1)利用温度场物理模型与基于时空相关性的统计模型，建立混合效应模型表示时空点(s,t)的温度值；某时空点(s,t)的温度值Y(s,t)表示包括：表示温度场的全局温度变化的均值函数项μ(s,t)、表示温度场的局部温度变化的局部变化项w(s,t)和表示由随机或不可控因素引起的温度变化的随机噪声项∈(s,t)；2)对所述均值函数项μ(s,t)建模并求解：建立三维热力学模型作为均值模型，采用有限差分法对所述均值模型求解，得到温度场全局温度变化的均值；3)采用高斯随机场与克里金模型表示温度场的局部温度变化，对所述局部变化项w(s,t)建模并求解，得到模型参数；4)估计时空温度场的温度值：给定观测数据Y，通过式10计算，获得对温度场中任何位置的温度值的估计：其中，在tm时刻点的温度估计值；为tm时刻点的全局温度变化的均值；ωi*j(tm)表示在tm时刻的空间权重；Y(sj,tm)为给定的tm时刻sj点的温度值；μ(sj,tm)为tm时刻sj点的局温度变化的均值。