[發明專利]基于韋伯-費希納拓廣定律的學習環境質量評估系統和方法

在審

• 申請號: 201910909996.0
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN112557585A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 朱春;林坤森;劉思坦;楊晨杰;臧宗超
• 申請（專利權）人: 上海迪勤智能科技有限公司;上海迪勤傳感技術有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N15/06;G01D21/02;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

本發明提供了一種學習環境質量評估系統和方法，該方法包括：收集環境信息，所述環境信息包括指示環境中與學習效率相關聯的多種參數的測量值，其中，所述多種參數包括：光照、噪聲、溫度、空氣相對濕度(RH)、細顆粒物(PM_2.5)、甲醛、二氧化碳(CO₂)和總揮發性有機物(TVOC)；通過學習環境質量評估模型對所述環境信息進行評估，確定所述環境適宜學習的等級，其中，所述學習環境質量評估模型包括所述多種參數中每一種參數的影響指數模型、影響權重系數模型和加權指數，并且其中，所述影響指數模型基于韋伯?費希納拓廣定律建立；以及在圖形用戶界面顯示所述多種參數的所述測量值以及所述等級。

技術領域

本發明涉及環境監測領域，具體涉及一種基于韋伯-費希納拓廣定律的學習環境質量評估系統和方法。

背景技術

當前，大量研究和報道表明，教室室內環境直接影響學生的學習效率。目前關于室內環境質量的規范，主要參考《室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2002),包括物理性溫/濕度等指標、化學氣體污染物、PM₁₀顆粒物、菌落生物指標，以及放射性指標，共19項指標，該標準是對建筑運營條件下提出的污染物限值要求。進一步的，針對學校教室環境，有《中小學教室空氣質量規范》(T/CAQI 27-2017)及《中小學教室照明采光和照明衛生標準》(GB7793-2010),包括光照、二氧化碳、臭氧、細顆粒物PM_2.5、氨氣、甲醛和總揮發性有機物，共7項指標，該標準是對中小學教室運營條件下提出的污染物限值要求。

然而，在實際使用過程中，現行的規范標準并未考慮室內環境對學生學習效率的影響。國內外相關文獻報道表明，學生的學習效率除了受室內空氣污染物的影響，還受光照、噪聲等其他物理性污染影響。

發明內容

為了解決上述問題。本申請提供一種基于韋伯-費希納拓廣定律的學習環境質量評估系統和方法。

第一方面，本申請提供一種學習環境質量評估系統，包括：處理器；計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質通信地連接到所述處理器，并存儲由所述處理器執行的指令；以及當由所述處理器執行所述指令時，所述指令使得所述學習環境質量評估系統：

收集環境信息，所述環境信息包括指示環境中與學習效率相關聯的多種參數的測量值，其中，所述多種參數包括：光照、噪聲、溫度、空氣相對濕度(RH)、細顆粒物(PM_2.5)、甲醛、二氧化碳(CO₂)和總揮發性有機物(TVOC)；

通過學習環境質量評估模型對所述環境信息進行評估，確定所述環境適宜學習的等級，其中，所述學習環境質量評估模型包括所述多種參數中每一種參數的影響指數模型、影響權重系數模型和加權指數，并且其中，所述影響指數模型基于韋伯-費希納拓廣定律建立；以及

在圖形用戶界面顯示所述多種參數的所述測量值以及所述等級。

根據第一方面，通過學習環境質量評估模型對所述環境信息進行評估，確定所述環境適宜學習的等級進一步包括：

基于所述多種參數中每一種的所述影響指數模型，獲得所述多種參數中每一種參數的影響指數；根據所述每一種參數的所述影響指數和所述每一種參數的影響權重系數，獲得所述每一種參數的所述加權指數，其中，所述影響權重系數基于所述影響權重系數模型確定；對所述多種參數中的所述每一種參數的所述加權指數進行求和，獲得學習環境質量評估指數；以及將所述學習環境質量評估指數與閾值進行比較，確定所述等級。

根據第一方面，所述影響指數模型還包括：

其中，H_P表示所述多種參數中各個參數對應的影響指數，所述影響指數是對人體影響的無量綱表示，P表示所述多種參數中的任一種，C為影響常數，n為監測值，n₀為比較值。