失效
一种基于人员分布的大空间办公建筑空调送风量确定方法
王伟、徐小东、阳媛、徐宁
东南大学
摘要
本发明公开了一种基于人员分布的办公大空间空调送风量确定方法,开发一种基于无线信号网络的新型多特征分类算法,用以获取大空间区域内的人员分布信息,并最终确定大空间区域空调末端的送风量,解决现有方法中存在的人员空间分布信息缺乏,空调系统的冷热供需不平衡,无法高效地控制大空间办公建筑的空调末端工作方式的技术问题,达到精细地、准确地确定针对于大空间人员分布驱动控制的调末端的技术效果。
1.一种基于人员分布的大空间办公建筑空调送风量确定方法,所述大空间办公建筑办公区域内设置有若干空调末端,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:大空间办公建筑办公区域内的人员分布信息检测步骤1.1建立大空间办公建筑办公区域的空调末端控制区间和无线信号指纹图通过大空间办公建筑办公区域的空调末端部署的物理位置,按照每个空调末端控制的设计区域,进行办公建筑大空间办公区域的空调末端控制区域划分,大空间办公建筑办公区域内所有控制区域数量为A,每个控制区域匹配一个空调末端;根据大空间办公建筑办公区域内的工位设置,对每个控制区域进行位置区间划分,大空间办公建筑办公区域所有控制区域内位置区间数量为Z;在大空间办公建筑办公区域内布置N个无线信号源以建立无线信号网络分布系统,创建指纹参考点,大空间办公建筑办公区域内无线信号源数量为N、信号指纹点数量为R;将无线信号强度映射到指纹参考点上,由此控制区间内的每个指纹参考点都拥有一组唯一且可识别的信号强度值特征;步骤1.2指纹参考点特征提取通过指纹参考点处接收到的无线信号强度,提取指纹参考点的信号强度特征向量和位置范围特征向量;步骤1.3基于信号强度特征向量的目标人员位置估计根据目标人员x q 的信号强度特征向量F RSSI (x q )=<S 1 (x q ),...,S n (x q ),...,S N (x q )>,使用最近邻算法找出与x q 最邻近的k个指纹参考点,与x q 最邻近的k个指纹参考点所在的位置区间的并集即为基于信号强度特征向量获取的x q 的位置估计;步骤1.4基于位置范围特征向量的目标人员位置估计根据目标人员x q 的位置范围特征向量F LR (x q )=<LR 1 (x q ),...,LR n (x q ),...,LR N (x q )>以及无线信号源的实际位置,将x q 的位置范围特征向量中所有位置范围映射到大空间办公建筑办公区域,所覆盖的位置区间的并集即为基于位置范围特征向量获取的x q 的位置估计,其中,LR n (x q )表示x q 相对于S n 的近似位置范围,即为S n (x q )属于上述S n 的辐射范围划分后的位置范围,S n (x q )表示x q 处接收到的来自第n个无线信号源S n 的无线信号强度值;步骤1.5大空间办公建筑办公区域内的人员分布信息检测将步骤1.3中基于信号强度特征向量获取的目标人员x q 的位置估计和步骤1.4中基于位置范围特征向量获取的x q 的位置估计结果取并集,得到x q 的位置估计;根据大空间办公建筑办公区域内人员各自的位置估计,统计大空间办公建筑办公区域内任一位置区间被人员占据的概率:其中,N z 表示第z个位置区间出现在大空间办公建筑办公区域内人员位置估计中的频次;对第a个控制区域,计算该控制区域内的总人数P a 为该控制区域内的所有位置区间被人员占据的概率之和;步骤2:大空间办公建筑办公区域内的能耗负荷计算步骤2.1大空间办公建筑办公区域内的与人员不相关的能耗负荷计算根据室外气候条件,计算大空间办公建筑办公区域内的与人员不相关的能耗负荷Q nor :其中,第a个控制区域内与人员不相关的能耗负荷Q nor,a =Q inf,a +Q surf,a ,第a个控制区域内渗透风带来的能耗负荷Q inf,a =m inf,a *C p *(T in,a -T air ),第a个控制区域内建筑围护结构传递的能耗负荷Q surf,a =AREA surf,a *K surf *(T in,a -T air ),m inf,a 表示第a个控制区域内渗透风量,C p 表示空气的比热容;T in,a 和T air 表示第a个控制区域内的空气温度和室外空气的温度,AREA surf,a 和K surf 表示第a个控制区域内围护结构的面积和传热系数;步骤2.2大空间办公建筑办公区域内的与人员相关的能耗负荷计算大空间办公建筑办公区域内的与人员相关的能耗负荷Q or :其中,第a个控制区域内与人员相关的能耗负荷Q or,a =G p *P a +G eq *p eq ;G eq 表示第a个控制区域内设备产生的负荷,P eq 表示设备开启的数量,G p 表示第a个控制区域内人员产热负荷;步骤3:大空间办公建筑办公区域内空调送风量计算大空间办公建筑办公区域内空调的最低送风量为:其中,m a 表示第a个控制区域内空调的送风量, T s 表示空调末端的送风温度。
2.如权利要求1所述的一种基于人员分布的大空间办公建筑空调送风量确定方法,其特征在于,步骤1.2具体为:根据大空间办公建筑办公区域内接收到的来自S n 的无线信号强度的最小值S n,min 和最大值S n,max ,将S n 的辐射范围划分为J个位置范围: 第r个指纹参考点x r 的信号强度特征向量为:F RSSI (x r )=<S 1 (x r ),...,S n (x r ),...,S N (x r )>第r个指纹参考点x r 的位置范围特征向量为:F LR (x r )=<LR 1 (x r ),...,LR n (x r ),...,LR N (x r )>其中,n=1,...,N,S n (x r )表示x r 处接收到的来自第n个无线信号源S n 的无线信号强度值;LR n (x r )表示x r 相对于S n 的近似位置范围,即为S n (x r )属于上述S n 的辐射范围划分后的位置范围。
3.如权利要求2所述的一种基于人员分布的大空间办公建筑空调送风量确定方法,其特征在于,x q 与x r 之间的邻近程度通过欧几里德距离公式计算:其中,S n (x q )表示x q 处接收到的来自第n个无线信号源S n 的无线信号强度值。





