[发明专利]基于环境参数和人体生理参数的热舒适度测评系统

说明书

技术领域

本发明涉及适用于环境参数及个体生理参数的热舒适度实时监测、评价及调控的系统，具体涉及一种对环境参数和人体生理参数进行热舒适评价并根据评价结果给出用户行为调节建议信息及对非人工环境下的空调调节建议信息的测评系统。

背景技术

近年来，人们对于室内热舒适的要求越来越高，一个健康、舒适、优美的室内环境对于生活变得越来越必要。室内热舒适关系到人的健康、心情、工作效率等。下面介绍热舒适定义及其评价方法：

（1）人体热舒适

人体热舒适在标准《ASHRAE Standard 55》中被定义为人体对热环境感觉满意的意识状态，涉及人体生理及心理范畴，人体热舒适的主要影响因素有空气温度、风速、相对湿度和平均辐射温度、人体新陈代谢率（活动量）和服装热阻。

（2）热舒适评价方法

目前评价人体热舒适的方法主要分为主观评价方法及客观评价方法，其中，主观评价方法是指通过问卷调查等形式让测试对象输入对于热感觉或热舒适的评分，相对于客观评价方法，这种方法的优势在于，由于人体不能直接感受环境温度，而是通过感受位于自身皮肤表面下的神经末梢的温度，因而比单纯测量环境温度更贴近不同个体自身的感受；这种方法的局限性在于，测试对象对于热舒适概念理解的偏差会影响其对自身热舒适判断的偏差，因此这种评价方法受主观影响存在个体差异性。客观评价方法是基于不同热舒适程度间人体生理参数的差异情况来评价人体热舒适，常用的方法是通过测量个体所处的环境的参数来计算判人体热舒适度，常用的模型有PMV-PPD模型、有效温度ET，新有效温度ET*，标准有效温度SET等。

（3）PMV及SET指标的特点及适用性

PMV-PPD指标由两个部分组成，一是 PMV指标，即预测平均投票值；二是 PPD指标，即预测不满意百分率。利用PMV-PPD指标评价热舒适度是一种客观评价方法，其局限性在于，其一，基于Fanger的假设，PMV模型只能预测在稳态热环境下，人体在热舒适区域附近的热舒适度，其二，该模型是一种统计性模型，适用于一群人在热环境中的普遍舒适性判断，未细致地考虑个体差异性。标准有效温度SET的引入是基于人体平均皮肤温度与蒸发热损失可作为热舒适预测的参数的观点。然而，现有技术的测评系统不区分环境热舒适与人体热舒适度，缺乏基于个体客观生理反应的热舒适测评系统。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于怎样提供一种基于环境参数和人体生理参数的热舒适度测评系统，用于解决现有技术中存在的不区分环境热舒适与人体热舒适度，缺乏基于个体客观生理反应的热舒适测评系统的缺陷。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

基于环境参数和人体生理参数的热舒适度测评系统，包括输入模块、运算模块和输出模块；

输入模块包括传感器采集单元、定位单元和数据输入单元；传感器采集单元用于采集环境参数和人体生理参数，环境参数包含空气温度、相对湿度、平均辐射温度和风速，人体生理参数包含皮肤平均温度和皮肤湿润度；定位单元用于检测个体的地理位置；数据输入单元用于供个体手动输入个体年龄、性别、个体衣着、活动量和环境类型，环境类型包括人工环境和非人工环境；

运算模块用于根据数据输入单元输入的环境类型进行运算，得到舒适度测评结果，舒适度测评结果包括环境热舒适度测评结果和人体热舒适度测评结果；运算模块包括环境热舒适运算单元和个体热舒适运算单元；当环境类型为人工环境时，运算模块调用环境热舒适运算单元进行运算，得到环境热舒适度测评结果；当环境类型为非人工环境时，运算模块调用个体热舒适运算单元进行运算，得到人体热舒适度测评结果；

输出模块用于根据运算模块的热舒适度测评结果给出调节建议信息；输出模块包括面向个体输出单元和面向空调输出单元；当环境类型为人工环境时，输出模块调用面向空调输出单元根据环境热舒适度测评结果给出空调调节建议信息；当环境类型为非人工环境时，输出模块调用面向个体输出单元根据人体热舒适度测评结果给出个体调节建议信息。

进一步，所述热舒适度测评系统配置在人体可穿戴设备中。

进一步，所述传感器采集单元包括温度传感器、湿度传感器、球形黑球温度计、风速探头以及皮肤传感器，分别用于采集空气温度、相对湿度、平均辐射温度、风速、皮肤平均温度和皮肤湿润度。