[发明专利]一种基于手机电池温度传感器的空气温度测量方法

说明书

本发明提出一种基于手机电池温度传感器的空气温度测量方法，该方法包括以下步骤：(1)建立基于手机电池温度的传热模型；(2)建立基于手机电池温度传感器的空气温度测量模型；(3)通过手机自带的电池温度传感器测量电池温度，并将测得的电池温度数据代入空气温度测量模型，反演得到空气温度；将处于不同位置的手机所对应的空气平均温度及相应的采集时间一一对应，整理后可得到关于时间和空间的区域空气温度分布。本发明融合不同区域的手机气象要素资料，将能有效弥补传统气象要素测量手段的不足，提供公众参与的、高时空分辨率、低成本的精细化气象资料。本方法可以作为气象观测的一种新方法投入到气象观测业务中。

技术领域

本发明涉及气象信息处理与应用领域，尤其是一种基于手机电池温度传感器的空气温度测量方法。

背景技术

目前对区域内空气温度分布进行测量，需要特定的测量仪器并搭建数据传输和处理平台，成本较高。

而随着科技发展，手机具有的功能越来越多，巨大部分手机都自带电池温度传感器以便检测电池温度。

本发明以广泛分布于地表的手机作为测量设备，基于传热模型等物理原理，利用手机自身携带的电池温度传感器原位测量电池温度，以此反演出空气温度，以众包的方式，收集海量手机的电池温度要素测量空气温度信息，利用时间、空间平均、资料通化等方式，融合不同区域的手机温度资料，将能有效弥补传统空气温度测量手段的不足，提供公众参与的、高时空分辨率、低成本的精细化空气温度测量资料。

发明内容

发明目的：为弥补现有技术的空白，提供一种有效的基于手机电池温度传感器的空气温度测量方法，能够提供实时准确的精细化空气温度测量资料，本发明提出一种基于手机电池温度传感器的空气温度测量方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种基于手机电池温度传感器的空气温度测量方法，包括步骤：

(1)建立基于手机电池温度的传热模型：

T_a，i＝k_i·T_c，i+b_i

其中，T_a，i表示第i次采样的空气温度，T_c，i表示第i次采样的手机电池温度，T_oi表示第i次采样的外部介质温度，k_oi表示第i次采样时手机与外部介质间的热传导系数，k_ai表示第i次采样时手机与空气间的热传导系数，E_ci表示第i次采样单位时间内的手机电池热量；

(2)建立基于手机电池温度传感器的空气温度测量模型，包括步骤(2-1)至(2-2)：

(2-1)采取时间平均的方法对基于手机电池温度的传热模型进行处理，得到：

式中，N为采样总次数；

将上式转换后得到空气温度测量模型：

其中，j表示第j个采样周期，k和b均为常数，k与手机电池温度传感器对温度敏感性有关；

(2-2)收集每部手机的电池温度和对应的空气温度历史数据，进行数据拟合，得到k、b的值，将k、b的值代入得到每部手机的空气温度测量模型；

(3)构建整个区域的空气温度分布

以众包的方式通过不同位置的手机自带的手机电池温度传感器采集手机电池温度并记录采集时间，然后将采集到的温度求均值后作为的值代入各个手机的空气温度测量模型，得到各个手机所在位置的空气平均温度；