CN107560107A - 一种医院病房空调换气次数分析方法及其装置 - Google Patents

一种医院病房空调换气次数分析方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种医院病房空调换气次数分析方法及其装置，该方法包括：获取风机盘管送风管道的横截面积A；在预设周期内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；计算风机盘管的送风风量VFCU；计算在预设周期内病房房间的换气次数N；根据计算得到的换气次数判断是否发送空气品质欠佳的警报信息。本发明利用现有风机盘管系统，进行了硬件升级改造，通过多次采样，最终实现快速而有效地得到病房空间区域的换气次数，并判断是否需要发出空气换气次数不合格的告警。

Description

一种医院病房空调换气次数分析方法及其装置
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，更具体地说，涉及一种医院病房空调换气次数分析方法及其装置。
背景技术
在中央空调领域，终端用户的热舒适性通常是用来评估中央空调系统功能是否有效实现的重要指标之一。所谓人体热舒适，指人体对热湿环境感到满意的主客观评价。热舒适是人体自身通过热平衡和感觉到的环境状况并综合起来获得是否舒适的感觉，它是由生理和心理综合决定的，并且，更偏重于心理上的感受，影响人体热舒适性的环境参数主要有空气温度、气流速度、空气的湿度和平均辐射温度；人的自身参数有衣服热阻和劳动强度。人体热舒适的研究涉及建筑热物理、人体热调节机理的生理学和人的心理学等学科。人的一生中有80％以上的时间是在室内度过的，室内环境品质如声、光、热环境及室内空气品质对人的身心健康、舒适感及工作效率都会产生直接的影响。同时，大量的国内外研究表明，室内空气品质也与热环境有关：1)空气温湿度以及风速会影响室内污染物的释放；2)对污染物的感觉与温度有关。国外有关研究认为，在室内空气的化学成分保持不变的情况下，温度降低会使人感到舒服一点，对空气品质的不满意率也会降低。为了获得舒适的热环境，各国每年都要消耗大量的能源用于供热和空调。在满足医院的冷量需求之余，空气品质也应该符合国家标准(如房间换气次数)。由于医院住院病房无法便利直接测定室内容积，进而无法准确判断病房空调设备是否满足国家标准规定的换气次数要求的情况，
发明内容
本发明的目的在于提供一种医院病房空调换气次数分析方法及其装置，解决了现有技术中无法准确判断病房空调设备是否满足国家标准规定的换气次数要求的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种医院病房空调换气次数分析方法，包括：
S1、获取风机盘管送风管道的横截面积A；
S2、在预设周期内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；
S3、根据第一公式计算风机盘管的送风风量VFCU，所述第一公式为：VFCU＝A×vFCU；
S4、根据第二公式和第三公式计算在预设周期内病房房间的换气次数N；
所述第二公式为：
所述第三公式为：
其中，k表示每一相邻时刻的第k时刻；i表示第i次测量采样，n表示采样总数；
S5、根据计算得到的换气次数判断是否发送空气品质欠佳的警报信息。
在本发明的医院病房空调换气次数分析方法中，在步骤S5之后还包括步骤S6：在下一个预设周期内，重复步骤S2-S5。
在本发明的医院病房空调换气次数分析方法中，所述预设周期为半小时、1小时或2小时；所述设定的时间间隔为5min、10min或15min。
在本发明的医院病房空调换气次数分析方法中，在步骤S5中，将计算得到的换气次数与预设阈值进行比较，若所述换气次数≤预设阈值，则发送空气品质欠佳的警报信息；
本发明还提供一种医院病房空调换气次数分析装置，包括控制终端，所述控制终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的医院病房空调换气次数分析程序，所述医院病房空调换气次数分析程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
S1、获取风机盘管送风管道安装风速传感器处的横截面积A；
S2、在预设周期内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；
S3、根据第一公式计算风机盘管的送风风量VFCU，所述第一公式为：VFCU＝A×vFCU；
S4、根据第二公式和第三公式计算在预设周期内病房房间的换气次数N；
所述第二公式为：
所述第三公式为：
其中，k表示每一相邻时刻的第k时刻；i表示第i次测量采样，n表示采样总数；
S5、根据计算得到的换气次数判断是否发送空气品质欠佳的警报信息。
在本发明的医院病房空调换气次数分析装置中，在步骤S5之后，所述医院病房空调换气次数分析程序还被所述处理器执行时实现如下步骤：
步骤S6：在下一个预设周期内，重复步骤S2-S5。
在本发明的医院病房空调换气次数分析装置中，所述预设周期为半小时、1小时或2小时；所述设定的时间间隔为5min、10min或15min。
在本发明的医院病房空调换气次数分析装置中，在步骤S5中，所述医院病房空调换气次数分析程序还被所述处理器执行时实现如下步骤：将计算得到的换气次数与预设阈值进行比较，若所述换气次数≤预设阈值，则发送空气品质欠佳的警报信息；
在本发明的医院病房空调换气次数分析装置中，所述医院病房空调换气次数分析装置还包括：
风速传感器，安装在风机盘管的送风管道上，用于采集风机盘管的送风管道的送风风速vFCU；
第一PM10浓度传感器，安装在风机盘管的送风管道上，用于采集风机盘管的送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10；
第二PM10浓度传感器，安装在病房的空间区域，用于采集病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；
且所述风速传感器、第一PM10浓度传感器和第二PM10浓度传感器分别与所述控制终端通信连接。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有医院病房空调换气次数分析程序，所述医院病房空调换气次数分析程序被处理器执行时实现上述的医院病房空调换气次数分析方法的步骤。
实施本发明的医院病房空调换气次数分析方法及其装置，具有以下有益效果：本发明利用现有风机盘管系统，进行了硬件升级改造，通过多次采样，最终实现快速而有效地得到病房空间区域的换气次数，并判断是否需要发出空气换气次数不合格的告警。
附图说明
图1为本发明的医院病房空调换气次数分析方法的流程示意图；
图2为本发明的医院病房空调换气次数分析装置的结构示意图；
图3为本发明的医院病房空调换气次数分析装置的控制终端的功能模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的医院病房空调换气次数分析方法及其装置作进一步说明：
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
如图1所示，本实施例提供了一种医院病房空调换气次数分析方法，包括：
S1、获取风机盘管送风管道的横截面积A；具体是指获取风机盘管送风管道安装风速传感器处的横截面积A；
S2、在预设周期内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；其中，预设周期可以为半小时、1小时或2小时，优选为1小时，即在1小时内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；所述设定的时间间隔可以为5min、10min或15min；
S3、根据第一公式计算风机盘管的送风风量VFCU，第一公式为：VFCU＝A×vFCU；
S4、根据第二公式和第三公式计算在预设周期内病房房间的换气次数N；根据物质守恒定律，PM10的总量为送入室内空间PM10污染物与室内空间原有PM10污染物之和，如第二公式所示；根据相关规定判断单位时间内(如半小时内、1小时内或2小时内)，该病房房间换气次数是否满足要求；
第二公式为：
第三公式为：
其中，k表示每一相邻时刻的第k时刻；i表示第i次测量采样，n表示采样总数；
S5、根据计算得到的换气次数判断是否发送空气品质欠佳的警报信息；具体地，将计算得到的换气次数与预设阈值进行比较，若换气次数≤预设阈值，则发送空气品质欠佳的警报信息；其中，预设阈值为国家标准要求的换气次数，通常为6次-12次，在本实施例预设阈值为6次；
需要说明的是，本实施例可以发送空气品质欠佳的警报信息至IBMS(IntelligentBuilding Management System,智能建筑管理系统)系统，由该系统发出空气品质欠佳警报信号，通知管理人员及时改善或解决问题；
S6、在下一个预设周期内，重复步骤S2-S5；其中下一个预设周期中的预设周期与步骤S2中所指的预设周期是相同的。
相较于传统的医院住院病房无法便利直接测定室内容积，进而导致无法准确判断病房空调设备是否满足规定的换气次数要求的情况，本发明在现有风机盘管系统上进行了硬件升级，即在风机盘管送风管道加装风速传感器、PM10浓度传感器以及在病房适当空间区域加装PM10浓度传感器，并通过预设周期内的多次采样(如5min、10min、15min)进行计算和判断，最终实现快速便捷测量房间换气次数和空气品质预警目的。
如图2所示，本发明还提供一种医院病房空调换气次数分析装置，该医院病房空调换气次数分析装置包括控制终端1、风速传感器2、第一PM10浓度传感器3和第二PM10浓度传感器4，且风速传感器2、第一PM10浓度传感器3和第二PM10浓度传感器4分别与控制终端1通信连接，控制终端1还与IBMS(Intelligent Building Management System,智能建筑管理系统)系统5通信连接。其中，通信连接可以是无线通信连接，如wifi、蓝牙等等；通信连接也可以是有线通信连接，如CAN总线、485总线等。
其中，风速传感器2安装在风机盘管的送风管道上，用于采集风机盘管的送风管道的送风风速vFCU；第一PM10浓度传感器3，安装在风机盘管的送风管道上，用于采集风机盘管的送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10；第二PM10浓度传感器4，安装在病房的空间区域，用于采集病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10。
控制终端1包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的医院病房空调换气次数分析程序100。控制终端1可以是PC、移动笔记本电脑等。
其中，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是控制终端1的控制中心，利用各种接口和线路连接整个控制终端1的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现控制终端1的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能)等；存储数据区可存储所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
该医院病房空调换气次数分析程序100可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块存储于控制终端的存储器中，并由一个或多个处理器所执行，以完成本发明。例如，在图3中，医院病房空调换气次数分析程序100被分割成获取模块101、计算模块102、判断模块103、发送模块104。本发明所称的模块是指一种能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，比计算机程序更适合于描述软件在所述控制终端1中的执行过程。以下将就上述各功能模块的具体功能进行详细描述。
其中，获取模块101用于获取风机盘管送风管道的横截面积A；具体是指获取风机盘管送风管道安装风速传感器处的横截面积A，可以人工输入的方式在控制终端上输入横截面积A等；获取模块101还用于在预设周期内从风速传感器2、第一PM10浓度传感器3和第二PM10浓度传感器4分别获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；其中，预设周期可以为半小时、1小时或2小时，优选为1小时，即在1小时内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；所述设定的时间间隔可以为5min、10min或15min。
计算模块102用于根据第一公式计算风机盘管的送风风量VFCU，第一公式为：VFCU＝A×vFCU；
根据第二公式和第三公式计算在预设周期内病房房间的换气次数N；根据物质守恒定律，PM10的总量为送入室内空间PM10污染物与室内空间原有PM10污染物之和，如第二公式所示；根据相关规定判断单位时间内(如半小时内、1小时内或2小时内)，该病房房间换气次数是否满足要求；
第二公式为：
第三公式为：
其中，k表示每一相邻时刻的第k时刻；i表示第i次测量采样，n表示采样总数。
判断模块103用于根据计算得到的换气次数判断是否发送空气品质欠佳的警报信息；具体地，将计算得到的换气次数与预设阈值进行比较，若换气次数≤预设阈值，则发送空气品质欠佳的警报信息；其中，预设阈值为国家标准要求的换气次数，通常为6次-12次，在本实施例预设阈值为6。
发送模块104用于发送空气品质欠佳的警报信息至IBMS(Intelligent BuildingManagement System,智能建筑管理系统)系统5。
相较于传统的医院住院病房无法便利直接测定室内容积，进而导致无法准确判断病房空调设备是否满足规定的换气次数要求的情况，本发明在现有风机盘管系统上进行了硬件升级，即在风机盘管送风管道加装风速传感器、PM10浓度传感器以及在病房适当空间区域加装PM10浓度传感器，并通过预设周期内的多次采样(如5min、10min、15min)进行计算和判断，最终实现快速便捷测量房间换气次数和空气品质预警目的。
本发明的控制终端1集成的模块或单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
基于此，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有医院病房空调换气次数分析程序100，所述医院病房空调换气次数分析程序100被处理器执行时实现上述的医院病房空调换气次数分析方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
应当理解的是，对本领域技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，但这些改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种医院病房空调换气次数分析方法，其特征在于，包括：
S1、获取风机盘管送风管道的横截面积A；
S2、在预设周期内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；
S3、根据第一公式计算风机盘管的送风风量VFCU，所述第一公式为：VFCU＝A×vFCU；
S4、根据第二公式和第三公式计算在预设周期内病房房间的换气次数N；
所述第二公式为：
所述第三公式为：
其中，k表示每一相邻时刻的第k时刻；i表示第i次测量采样，n表示采样总数；
S5、根据计算得到的换气次数判断是否发送空气品质欠佳的警报信息。
2.根据权利要求1所述的医院病房空调换气次数分析方法，其特征在于，在步骤S5之后还包括步骤S6：在下一个预设周期内，重复步骤S2-S5。
3.根据权利要求1所述的医院病房空调换气次数分析方法，其特征在于，所述预设周期为半小时、1小时或2小时；所述设定的时间间隔为5min、10min 或15min。
4.根据权利要求1所述的医院病房空调换气次数分析方法，其特征在于，在步骤S5中，将计算得到的换气次数与预设阈值进行比较，若所述换气次数≤预设阈值，则发送空气品质欠佳的警报信息。
5.一种医院病房空调换气次数分析装置，其特征在于，包括控制终端，所述控制终端包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的医院病房空调换气次数分析程序，所述医院病房空调换气次数分析程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
S1、获取风机盘管送风管道安装风速传感器处的横截面积A；
S2、在预设周期内获取设定时间间隔的每一相邻时刻的风机盘管的送风管道的送风风速vFCU、送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10以及在病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；
S3、根据第一公式计算风机盘管的送风风量VFCU，所述第一公式为：VFCU＝A×vFCU；
S4、根据第二公式和第三公式计算在预设周期内病房房间的换气次数N；
所述第二公式为：
所述第三公式为：
其中，k表示每一相邻时刻的第k时刻；i表示第i次测量采样，n表示采样总数；
S5、根据计算得到的换气次数判断是否发送空气品质欠佳的警报信息。
6.根据权利要求5所述的医院病房空调换气次数分析装置，其特征在于，在步骤S5之后，所述医院病房空调换气次数分析程序还被所述处理器执行时实现如下步骤：
步骤S6：在下一个预设周期内，重复步骤S2-S5。
7.根据权利要求5所述的医院病房空调换气次数分析装置，其特征在于，所述预设周期为半小时、1小时或2小时；所述设定的时间间隔为5min、10min或15min。
8.根据权利要求5所述的医院病房空调换气次数分析装置，其特征在于，在步骤S5中，所述医院病房空调换气次数分析程序还被所述处理器执行时实现如下步骤：将计算得到的换气次数与预设阈值进行比较，若所述换气次数≤预设阈值，则发送空气品质欠佳的警报信息。
9.根据权利要求5所述的医院病房空调换气次数分析装置，其特征在于，所述医院病房空调换气次数分析装置还包括：
风速传感器，安装在风机盘管的送风管道上，用于采集风机盘管的送风管道的送风风速vFCU；
第一PM10浓度传感器，安装在风机盘管的送风管道上，用于采集风机盘管的送风管道的送风空气中PM10浓度CFCU,PM10；
第二PM10浓度传感器，安装在病房的空间区域，用于采集病房空间的空气PM10浓度Croom,PM10；
且所述风速传感器、第一PM10浓度传感器和第二PM10浓度传感器分别与所述控制终端通信连接。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有医院病房空调换气次数分析程序，所述医院病房空调换气次数分析程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的医院病房空调换气次数分析方法的步骤。
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