[發明專利]一種基于有限傳感器的智能化通風監控系統及控制方法

有效

• 申請號: 202011281119.2
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112432231B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 曹世杰;任宸;馮壯波
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F24F1/00
• 分類號: F24F1/00;F24F13/02;F24F13/06;F24F11/89;F24F11/63;F24F11/74;F24F110/70;F24F110/64
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

本發明公開一種基于有限傳感器的智能化通風監控系統及控制方法，該系統包括送風單元、空調機組和回風單元，所述送風單元設置在建筑一側墻壁中部，所述送風單元包括條縫型送風口和設置在送風口一側的送風管道，所述空調機組設置在建筑頂層區域，所述回風單元設置在建筑底部且靠近墻壁區域，所述回風單元包括條縫型回風口和設置于回風口一側的回風管道，所述空調機組分別連接送風單元與回風單元實現室內空氣循環。本發明可根據有限位置的傳感器監測數據，實現全局污染物濃度分布快速預測，最終實現通風系統智能化監控，解決傳統通風系統無法基于傳感器監測數據獲取全局環境參數實現準確、快速調控等難題。

技術領域

本發明涉及通風監控領域，具體的是一種基于有限傳感器的智能化通風監控系統及控制方法。

背景技術

通風系統是借助換氣稀釋或通風排除等手段來控制空氣污染物的傳播，并保障空氣環境質量的一種建筑環境控制技術。通風系統是實現通風功能的一種裝置，即利用其對室內空氣傳播的影響，進一步改變室內污染物(如CO₂和PM_2.5等)擴散和去除效果。因此，通風系統可以作為清除污染物的有效工具。

國際性城市及城市群的快速發展催生出大量的高大空間建筑，此類建筑具有空間高大、布局多樣且功能多元、人員密度高且流動性強、能耗高等特點，其建筑環境參數時空非均勻分布特性極為復雜，對建筑環境智能化監控系統提出了全新挑戰，主要包括：高大空間環境多尺度模擬成本高；通過改變風量的通風系統調節性差、效率低，不能滿足復雜動態環境需求；空間布局、功能復雜多樣，全局監控、調控難度大且能耗高。

發明內容

為解決上述背景技術中提到的不足，本發明的目的在于提供一種基于有限傳感器的智能化通風監控系統及控制方法，可根據有限位置的傳感器監測數據，實現全局污染物濃度分布快速預測，最終實現通風系統智能化監控，解決傳統通風系統無法基于傳感器監測數據獲取全局環境參數實現準確、快速調控等難題，營造更為安全、健康、節能的高大空間建筑環境。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種基于有限傳感器的智能化通風監控系統，包括送風單元、空調機組和回風單元，送風單元設置在建筑一側墻壁中部，送風單元包括條縫型送風口和設置在送風口一側的送風管道，空調機組設置在建筑頂層區域，回風單元設置在建筑底部且靠近墻壁區域，回風單元包括條縫型回風口和設置于回風口一側的回風管道，空調機組分別連接送風單元與回風單元實現室內空氣循環。

優選地，送風管道和回風管道呈L型，送風管道和回風管道的管口呈矩形狀。

優選地，送風單元設置于建筑一側墻壁中部區域，送風管道連接于送風單元條縫型送風口，回風管道連接于回風單元條縫型回風口。

優選地，空調機組設置有風機組件，風機組件設置用于控制送風速度的流量控制器。

優選地，智能化通風監控系統還包括監測單元和控制單元，監測單元與控制單元信號連接，監測單元用于獲取污染物濃度監測數據，監測單元包括CO₂濃度和PM_2.5濃度污染物傳感器，控制單元包括流量控制器。

一種基于有限傳感器的智能化通風監控系統的控制方法，包括以下步驟：

(1)數據庫的構建、擴充和重構：采用數值模擬開源軟件獲取所有通風案例的數值模擬結果，構建基礎數據庫，然后運用線性疊加原理實現數據庫擴充，利用降維離散化方法實現數據庫重構，構建低維線性數據庫；

(2)數據庫的機器學習和訓練：采用降維線性方法獲取新數據庫后，運用機器學習方法中徑向基函數訓練污染物濃度與換氣次數、監測數據的函數關系；