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基于模糊评判的居室环境舒适度监测系统的设计.pdf
2009牛弟 1
文章编号:1005—3387(2009)O1—0031—33
基于模糊评判的居室环境舒适度监测系统的设计
周芝庭 任晓霞
(1.东南大学 机械工程学院,南京 210096;2.张家港技术监督所,张家港 215600)
摘 要:随着生活水平的提高,人们对居室环境的要求也越来越高。本文对建筑物相关舒适度传感器及测控系统的现状
进行了分析,根据影响环境舒适度的三大参量的测量和控制,采用多传感器融合技术,通过模糊评价体系评价计算舒适度指
标,并给出了舒适度测控系统的方案。
关键词:模糊评判;舒适度测量;传感器融合
法进行分析和研究。但是,在人体热舒适模糊综合评
O 引言
判中,各客观因素对人体的作用之问也是互相影响
随着社会生产力的发展和人民生活水平的提 的,如高温环境下湿度的影响要比低温环境下显著许
高,对建筑物的要求也从 “功能型”向 “舒适型”转变 多,因此,不同温度条件下,湿度所起的作用不同。
了,人们 日益认识到,保持一个 良好舒适的室内环 1.2 环境舒适度评价等级的划分
境,既有益于人体健康,又能提高工作效率,同时将 按人们通常表达习惯,本系统设计时将舒适度划
室内舒适条件维持在一个适宜水平上,对降低建筑 分为 “冷”、“凉”、“舒适”、“暖”、“热”,如果将 “舒适”
物能耗也具有重大意义。因此对居室环境的舒适性 等级定义为0,“凉”定义为一50,“冷”定义为一100,
研究进入了一个快速发展的阶段 。 “暖”定义为+5O,“热”定义为+100,这样本舒适度
居室环境包括热环境、声环境、光环境、空气品 测控仪就可以以数字形式显示当前的舒适度指标。
质等,其 中热环境是影响人们对室 内环境感觉的主 1.3 各影响因素隶属函数的确定
演因素。科研工作者和环境工程师经过长期努力, 人体的热舒适感不是在某一点上而是存在某个
在热环境领域中做了大量实验和理论分析工作,对 区域 内的,根据这一特点,采用了梯形的隶属函数形
建筑微气候环境舒适性取得 了一定的认识,但因为 式,可能这种隶属函数形式反映人体环境舒适度感
人体的生理、心理热反应机理非常复杂,各环境参数 觉的准确性比正态分布要略差一些,但是也能较准
对舒适度的影响都是相互关联、相互耦合的,且舒适 确的反映出人体热舒适感的大体变化趋势,同时也
度本身是一个主观性很强的指标,至今 尚未得出可 便于处理问题及应用单片机进行运算分析。空气温
靠的数学描述模型。 度、空气流速 (风速)、相对湿度的隶属函数形式如
就 目前大量研究结果表 明,居室环境舒适度主 图 1~图3所示。
要取决于温度、相对湿度和空气流通等三个方面。
因此设计居室环境舒适度 的测试系统,主要在于设
计空气温度、相对湿度和空气流速的测量控制系统。
本文所设计的智能居室环境舒适度测控系统通过上
^ t2 t3 t4 ts t6 t7 t8 ,
述三个主要物理量的测量,使用基于多传感器模糊
图1 空气温度隶属函数形式
评价体系对居室环境舒适度作出测量与控制。
l 多传感器融合模糊舒适度评判原理
1.1 环境舒适度模糊综合评判的特殊性
环境舒适度感受众多因素的影响,对其做出评价
需从多方面考虑,室内热环境舒适性所具有的
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