[發明專利]一種建筑室內多個污染源釋放強度的逆向辨識方法

在審

• 申請號: 202010539020.1
• 申請日: 2020-06-13
• 公開（公告）號: CN111650339A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 雷蕾;林鑫;鄭皓;吳冰;陳威;王寧;夏源利;陳超
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G06F30/28
• 代理公司: 南寧勝榮專利代理事務所(特殊普通合伙) 45126
• 代理人: 關文龍

本發明公開了一種建筑室內多個污染源釋放強度的逆向辨識方法，包括以下步驟：步驟一：對建筑室內環境參數采用CFD數值模擬技術獲得穩定熱流動場；步驟二：基于污染源貢獻率(CRPS)方法獲得多個污染源釋放的室內濃度與監測點的濃度之間的傳輸矩陣A，利用傳輸矩陣A建立逆模型；步驟三：采用Tikhonov正則化方法增強逆模型求解的穩定性；步驟四：選取正則化矩陣L，計算正則化參數λ，基于監測點濃度求解污染源濃度。本發明辨識污染源釋放強度方法解決了傳統辨識方法的單一性和復雜性，為建筑室內快速有效地辨識多個污染源釋放強度提供了新的方案。

技術領域

本發明涉及本發明屬于建筑室內空氣品質辨識技術領域，具體涉及一種建筑室內多個污染源釋放強度的逆向辨識方法。

背景技術

據研究表明，人類一生大部分的時間都在室內度過，因此人們的健康與室內空氣品質(IndoorAir Quality，IAQ)的好壞息息相關。而氣態污染物作為主要的室內空氣污染物之一，其特點無色無味無實際形體，往往對人體健康產生巨大的危害。如CO、CO2、氮化物、建材的揮發性有機物等常見的氣態污染物，能通過呼吸系統進入到血液從而到達全身各個部位，威脅呼吸系統、心臟和組織器官等。現有對室內污染物濃度檢測并發出警報都是在污染物已經釋放后工作的，并且對污染物源頭的查找以及釋放強度的確定技術還不夠完善。所以，如何在空氣中出現氣態污染物時給出及時預警和污染物濃度的量化，采取應急措施清除污染源，顯得尤為重要。

對建筑室內氣態污染源釋放強度逆向辨識問題，因室內空氣是多樣化的，導致氣體污染源在室內擴散方式十分復雜，受到空氣流速、壁面溫度等眾多物理因素的影響。現有QR法、PR法、伴隨方法、神經網絡等方法，都能確定污染源釋放強度，但這些方法都是摒除某些物理因素的影響，在特定的條件下才能對室內污染物強度進行辨識，缺少普適性；并且在辨識過程中工作量復雜，不能快速地辨識污染源釋放強度。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明針對上述技術問題提供一種建筑室內多個污染源釋放強度的逆向辨識方法，以解決傳統的逆向辨識方法難以快速捕捉污染源的技術問題，以便更好的識別及控制污染源。

為實現上述目的本發明采用如下技術方案：

一種建筑室內多個污染源釋放強度的逆向辨識方法，主要包括在前期先利用CFD數值模擬技術獲得建筑室內多個污染源釋放的穩定熱流動場，再利用污染源貢獻率(CRPS)方法獲得多個污染源釋放的室內濃度與監測點的濃度之間的傳輸矩陣A，建立逆模型；后期基于Tikhonov正則化方法對逆模型進行正則化處理，增強其穩定性，最終計算污染源釋放強度；具體地包括以下步驟：

步驟一：對建筑室內環境參數采用CFD數值模擬技術獲得穩定熱流動場；

步驟二：基于污染源貢獻率(CRPS)方法獲得多個污染源釋放的室內濃度與監測點的濃度之間的傳輸矩陣A，利用傳輸矩陣A建立逆模型；

步驟三：采用Tikhonov正則化方法增強逆模型求解的穩定性；

步驟四：選取正則化矩陣L，計算正則化參數，基于監測點濃度求解污染源濃度。

進一步地，步驟一中利用CFD數值模擬技術一一分析建筑室內每一部分污染物的釋放對固定監測點的濃度貢獻，各個部分子濃度場疊加組成建筑室內的合濃度場。

進一步地，建筑室內環境參數包括溫度、濕度、空氣流速。

進一步地，步驟二中所述的污染源貢獻率(CRPS)方法是先將每個污染源單獨釋放獲得對監測點的濃度貢獻，再多個污染源同時釋放獲得對監測點的濃度貢獻。