(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110475169.2 (22)申请日 2021.04.2 9 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113221452 A (43)申请公布日 2021.08.0 6 (73)专利权人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 刘刚　曲冠华　臧兴宇　任蕾　 高皓然　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 刘子文 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01)(56)对比文件 CN 112595434 A,2021.04.02 CN 112513567 A,2021.0 3.16 CN 110641494 A,2020.01.0 3 审查员 徐葛森 (54)发明名称 一种基于分布式光纤的办公空间温度预测 系统 (57)摘要 本发明公开一种基于分布式光纤的办公空 间温度预测系统， 包括光纤温度修正模块、 人因 内扰修正模块和温度预测模块； 光纤温度修正模 块， 用于确定室内的实时空气温度， 作为温度预 测模块的输入； 人因内扰修正模块， 用于确定室 内内扰所在位置， 确定室内内扰在单位调控时间 内对天花板高度处空气温度和所需室内高度处 温度场的影响， 作为温度预测模块的输入； 温度 预测模块用于最终确定所需 高度处温度分布。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 113221452 B 2022.09.09 CN 113221452 B 1.一种基于分布式光纤的办公空间温度预测系统， 其特征在于， 包括光纤温度修正模 块、 人因内扰修 正模块和温度预测模块； 所述光纤温度修 正模块， 用于确定室内的实时空气温度， 作为温度预测模块的输入； 所述人因内扰修正模块， 用于确定室内内扰所在位置， 确定室内内扰在单位调控时间 内对天花板高度处 空气温度和所需室内 高度处温度场的影响， 作为温度预测模块的输入； 所述温度预测模块用于确定最终所需 高度处的温度分布； 其中， 所述光纤温度修正模块中， 将光纤依据所需的空间分辨率均匀布置在侧墙及天 花板处， 利用分布式光纤温度测量主机， 得到天花板高度处和侧墙处测点的温度信息， 随后 利用温度修正数学模型， 修正光纤测得温度； 所述温度修正数学模型为： Y＝ ‑105.4928+ 27.3917x ‑2.22707x2+0.07845x3‑0.000994034x4， 式中x为光纤测得 温度， Y为修正后的光纤 测得温度； 利用温湿度传感器与分布式光纤传感器进行位置同步监测， 利用对应点位的同 步监测数据， 建立分布式光纤传感器的温度修正数学模型； 对于所有修正后的温度点， 计算 与其沿光纤布置方向上距离最为接近的任意两温度点的差异以及与该点前5次历史温度数 据的变异率， 若差异过大将对应的修正后的温度点作为温度异常点处理； 光纤温度修正模 块得到的温度数据作为之后步骤的输入； 所述人因内扰修正模块包括人员分布识别模块和人因内扰影响量化模块， 所述人员分 布识别模块用于提供人员分布信息， 利用办公空间中的监控摄像头， 定时采集图像信息， 利 用目标检测方法， 提取被监控办公空间内人员位置及数量信息； 所述人因内扰影响量化模 块利用CFD模拟软件， 包含了不同季节、 不同人员分布对室内不同高度处温度影响的量化结 果； 利用人员分布识别模块提供的实时人员信息， 提取对应的温度影响量化矩阵结果， 用作 后续温度预测模块结果 修正； 所述温度 预测模块， 利用光纤温度修正模块提供的温度 数据减去人因内扰修正模块提 供的天花板高度 处温度影响量化矩阵， 得到无人因内扰下 的天花板处温度， 使用支持向量 机回归算法， 对所需高度 处无人因内扰下 的温度进行预测； 最后将人因内扰修正模块提供 的所需高度处温度影响量化矩阵添加至所需高度处无人因内扰下的温度预测结果， 得到最 终所需温度场预测结果。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113221452 B 2一种基于分布式光纤的办公空间温度预测系统 技术领域 [0001]本发明涉及室内温度预测方法领域， 特别是涉及 一种基于分布式光纤的办公空间 温度预测系统。 背景技术 [0002]办公建筑作为最常见的建筑类型之一， 营造节能舒适的办公环境具有重要意义。 空调个性化调节作为新兴的室内环境调控方法， 可以有效兼顾节 能与舒适的目标， 但该方 法实施依赖于高精度的室内温度场分布。 目前常用的室内温度获取方式主要使用点式温度 传感器， 如需获取精细的室内温度场分布， 需要海量的温度传感器， 造价过高。 此外， 现有的 温度预测方法主要基于历史时序数据或空调设备运行参数， 缺乏实时内扰变化对室内温度 影响的考虑。 [0003]目前与本申请最接 近的现有专利及论文如下： [0004]1)数据中心分布式光纤传感监控系统(103701898A)， 该系统包括一台分布式光纤 温度测量主机和一个监控服务器。 分布式光纤温度测 量主机与监控服务器通过网络连接， 测温光纤敷设至机柜正 门和背门， 实时测量室内空间温度分布信息， 实现对于数据中心微 环境的精确 测量。 光纤测得 数据上传至监控服 务器， 对温度数据进行分析存 储。 [0005]该发明旨在减少应用于数据中心机房温度监测电子温度触感器的数量， 降低温度 监测系统安装难度， 提升环境监测系统的颗粒度及准确 性， 提供了一种 数据中心机房 温度 实时监测系统。 但该发明主要解决的是室内场景中温度监测问题， 缺 乏对室内温度场进行 实时预测的功能， 并且 对于测得温度缺少校准、 异常值筛查 等步骤。 [0006]2)用于智能温室的温度预测方法及系统(112418 498A)， 该方法由温室环境数据获 取和温室温度预测两步组成。 其中环境数据采集包括温度数据、 湿度数据、 气压数据、 风向 数据、 风速数据、 雨量数据、 光照数据和二氧化碳数据。 温室温度预测模型包括误差反向传 播神经网络、 梯度下降树模 型、 弹性网络回归模 型和Light  GBM模型。 在采集环 境参数后， 训 练机器学习模型， 预测室内预设温度， 起到提前控制温室温度的作用。 [0007]该发明旨在 为温室温度调控提供准确的依据， 减少由于温室温度控制不佳导致的 产量下降， 提出了一种用于智能温室的温度预测方法及系统。 但该发明主要解决的是温室 中温度预测问题， 温室中无不 规律内热源变化， 对办公空间温度预测问题并不 适用。 [0008]3)一种满足用户个性化需求的室 内温度预测方法(110298487A)。 该方法针对用户 个性化热舒适需求， 利用P MV指标表征出人体热舒适预测模 型， 并利用深度学习方法预测室 内温度。 室内温度预测模型包含了采集数据， 数据预处理， 搭建神经网络和模型训练预测四 部分， 并考虑了不同季节、 不同应用场景等情况。 [0009]因此现有技术中缺少应用场景为个性化需求调控预测的技术， 且对室内内扰变化 未加以考虑。 无法针对于室内温度场进行预测。 亟需基于分布式光纤测温的办公空间温度 场预测方法方面的技 术方案。说　明　书 1/4 页 3 CN 113221452 B 3