一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法，包括以下步骤：步骤一，获取当前大区域的环境参数；步骤二，针对大区域环境参数进行计算分析，得到当前大区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤三，否则返回步骤一；步骤三，利用传感器获取当前小区域环境参数，并计算分析得到当前小区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤四，否则停止喷雾系统并返回步骤一；步骤四，启动喷雾系统，返回步骤一循环执行。本发明专利技术的技术效果在于，能够在保证人体舒适的原则下减少喷雾系统非必要运行时间，从而达到节约能源的功效。

An automatic control method for outdoor spray cooling based on human body thermal sensation in outdoor environment

【技术实现步骤摘要】
一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法
本专利技术涉及一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法。
技术介绍
目前仍有很多体力及特种工作需要在户外开展，但是在炎热的天气下，人体容易感觉不适，也同时会导致工作效率下降等诸多问题。在不便于安装空调、电扇等高耗电装置的情况下，目前也有通过使用喷雾装置来为人体降温的例子。但是当前已有的各类室外喷雾降温装置大多存在忽视用户体验以及能耗不合理的问题，即不能根据当前环境状态来调整控制喷雾启停，必须通过手动开启关闭，而这两大方面正是体现了其在检测与控制方面的显著短板，导致目前的喷雾装置并不能很好的为户外工作者提供较好的使用体验。
技术实现思路
为了解决目前喷雾降温设备无法实现根据环境自动调节的技术问题，本专利技术提供一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是，一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法，包括以下步骤：步骤一，获取当前大区域的环境参数；步骤二，针对大区域环境参数进行计算分析，得到当前大区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤三，否则返回步骤一；步骤三，利用传感器获取当前小区域环境参数，并计算分析得到当前小区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤四，否则停止喷雾系统并返回步骤一；步骤四，启动喷雾系统，返回步骤一循环执行。所述的方法，所述的步骤一中，所述的大区域为城市或城市中的城区，所述的环境参数包括温度参数、空气湿度、风速参数和热辐射强度，通过连接至互联网的网络模块从当前天气情况获得。所述的方法，所述的步骤二中，所述的针对大区域环境参数进行计算分析包括以下步骤：基于所获得的大区域环境参数和当前季节，通过以下公式计算人体热舒适指标TSV：春季：TSV＝0.172Ta-0.041Ah-0.191Ws+0.042Tga-2.779；夏季：TSV＝0.236Ta+0.015Ah-0.325Ws+0.091Tga-5.886；秋季：TSV＝0.112Ta-0.011Ah-0.373Ws+0.110Tga-2.297；冬季：TSV＝0.121Ta+0.102Ah-0.464Ws+0.111Tga-2.882；其中Ta为温度参数，Ah为空气湿度，Ws为风速参数，Tga为热辐射强度，Tga＝Tg-Ta，Tg为全球温度均值；预设阈值为3，当TSV大于等于3时，则判定人体热舒适指标超出预设阈值。所述的方法，当无法获得当前季节时，则通过以下公式计算人体热舒适指标TSV：全年平均：TSV＝0.146Ta-0.007Ah-0.308Ws+0.097Tga-2.819。所述的方法，在执行步骤三前，还包括检测当前小区域内是否有人的步骤，当检测到有人时则执行步骤三，否则返回步骤一。所述的方法，检测当前小区域内是否有人，是通过人体红外检测器进行人体检测。所述的方法，其特征在于，所述的步骤三中，利用传感器获取当前小区域环境参数，是通过温度传感器、湿度传感器和风速传感器来获得传感器以及喷雾装置所在区域的环境参数。本专利技术的技术效果在于，通过设置将心理适应的影响定量引入热生理机理模型，建立基于关键热生理参数的室外环境人体热舒适评价模型。通过采集室外温度、湿度、风速、热辐射参数，将这四个参数代入热舒适回归评价模型中，将客观参数转化为人体热感觉，以这四个参数自动控制制喷雾系统的开闭及喷雾量，在保证人体舒适的原则下减少喷雾系统非必要运行时间，从而达到节约能源的功效。同时，本专利技术结合人体红外检测技术，在无人进入喷雾环境中时，系统不运行，当有人进入时，检测系统运行，将测得的参数代入室外环境人体热舒适评价模型，判断此时环境的舒适区间，智能控制喷雾的开闭和喷雾量，并进行负反馈调节，在环境达到并稳定在热舒适区间后停止喷雾。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式本实施例可用于人体喷雾降温系统的自动化控制，在需要装配喷雾降温的区域，如交警路面执勤岗亭、户外作业工地等，均可采用本实施例进行喷雾系统的自动化控制。本实施例包括如下步骤：步骤一，获取当前大区域的环境参数。其中大区域为城市或城市中的城区，环境参数包括温度参数、空气湿度、风速参数和热辐射强度，通过连接至互联网的网络模块从当前天气情况获得。步骤二，针对大区域环境参数进行计算分析，得到当前大区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤三，否则返回步骤一。针对大区域环境参数进行计算分析包括以下步骤：基于所获得的大区域环境参数和当前季节，通过以下公式计算人体热舒适指标TSV：春季：TSV＝0.172Ta-0.041Ah-0.191Ws+0.042Tga-2.779；夏季：TSV＝0.236Ta+0.015Ah-0.325Ws+0.091Tga-5.886；秋季：TSV＝0.112Ta-0.011Ah-0.373Ws+0.110Tga-2.297；冬季：TSV＝0.121Ta+0.102Ah-0.464Ws+0.111Tga-2.882；其中Ta为温度参数，Ah为空气湿度，Ws为风速参数，Tga为热辐射强度，Tga＝Tg-Ta，Tg为全球温度均值。预设阈值为3，当TSV大于等于3时，则判定人体热舒适指标超出预设阈值。当无法获得当前季节时，则通过以下公式计算人体热舒适指标TSV：全年平均：TSV＝0.146Ta-0.007Ah-0.308Ws+0.097Tga-2.819。该量化指标采用9分量表：-4(非常冷)、-3(冷)、-2(凉)、-1(稍凉)、0(适中)、1(稍暖)、2(暖)、3(热)、4(非常热)。本实施例采用的人体热舒适区间为(-3，3)，即当结果TSV＞＝3或者TSV＜＝-3时，认为此时的环境参数不在人体热舒适区间范围内。步骤三，为了尽可能降低能耗，首先检测当前小区域中是否有人，该检测通过红外检测装置实现，具体可采用红外摄像头，对小区域中的人体与环境热成像数据进行采集，这部分装置可通过现有的检测手段实现。如果无人，则返回步骤一，当检测到有人后，再利用传感器获取当前小区域环境参数，并计算分析得到当前小区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤四，否则向喷雾系统发出停止信号，如果喷雾系统为运行状态则会停止喷雾，如未运行则会保持停止状态，然后再返回步骤一。在获取环境参数时，是通过温度传感器获取所处空间内的温度参数(Ta，℃)；通过湿度传感器获得当前空间内的空气湿度参数(Ah，mg/L)；通过风速传感器获取当前空间内的风速参数(Ws，m/s)；热辐射强度(Tga)由室外空气温度(Ta)与全球温度(Tg)的差值表示，室外空气温度通过传感器获取，全球温度通过联网获取。步骤四，启动喷雾系统，返回步骤一循环执行。如此可保证喷雾系统自动高效运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，获取当前大区域的环境参数；步骤二，针对大区域环境参数进行计算分析，得到当前大区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤三，否则返回步骤一；步骤三，利用传感器获取当前小区域环境参数，并计算分析得到当前小区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤四，否则停止喷雾系统并返回步骤一；步骤四，启动喷雾系统，返回步骤一循环执行。

【技术特征摘要】
1.一种基于室外环境人体热感觉自动控制室外喷雾降温的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，获取当前大区域的环境参数；步骤二，针对大区域环境参数进行计算分析，得到当前大区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤三，否则返回步骤一；步骤三，利用传感器获取当前小区域环境参数，并计算分析得到当前小区域的人体热舒适指标，然后判断人体热舒适指标是否超出预设阈值，若超出阈值，则执行步骤四，否则停止喷雾系统并返回步骤一；步骤四，启动喷雾系统，返回步骤一循环执行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤一中，所述的大区域为城市或城市中的城区，所述的环境参数包括温度参数、空气湿度、风速参数和热辐射强度，通过连接至互联网的网络模块从当前天气情况获得。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤二中，所述的针对大区域环境参数进行计算分析包括以下步骤：基于所获得的大区域环境参数和当前季节，通过以下公式计算人体热舒适指标TSV：春季：TSV＝0.172Ta-0.041Ah-0.191Ws+0.042Tga-2.779；夏季：TSV＝0.236Ta+0.015Ah-0.32...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蔚巍，戴锦铖，付林，黄霄楠，唐子诚，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43