CN110645686A - 基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法和系统，包括：获取地铁站外的气象信息、地铁站内的环境信息以及空调系统的运行信息；对所述气象信息、所述环境信息和所述运行信息进行融合处理，获得地铁站进口区域的当前相对热指标值；根据所述当前相对热指标值确定目标相对热指标值；基于所述目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值；根据所述目标温度设定值，调节所述空调系统的风阀开度。利用该地铁站空调系统可以动态地调节地铁站的站厅、站台的温度，进而满足乘客舒适性需求，且还可以达到最大的节能效果。

Description

基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法和系统

技术领域

本发明涉及地铁站的空调控制领域，更具体地说，涉及一种基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法和系统。

背景技术

地铁交通系统是解决现代城市交通拥堵的一项有效手段，目前已经获得了广泛的应用。而地铁站由于其特殊的构造及应用场景，需要长期甚至是全年的环境控制。在我国地铁站环境控制系统的耗能十分巨大，地铁站的节能控制对于降低地铁运营成本具有重大意义。

研究表明:地铁乘客从较热的环境进入稍凉的环境，如地面进入站厅，站厅进入站台，乘客会产生暂时的“舒适感觉”，而由于地铁乘客在站厅和站台上停留时间较短，因此可以利用此短暂的热舒适性动态的阶梯型的设定地铁站站厅和站台等不同区域的温度设定值，从而达到节能的目的。根据目前的方案推荐，站厅的空气温度设定值比空调新风计算干球温度低2℃,站台的空气温度设定值比站厅的空气温度设定值低1℃。在进站至上车的过程中，乘客可能需要在站厅区域停下买票，以及在站台区域候车，然而由于室外天气信息，乘客的生理变化因素以及候车时间不定，固定站台站厅的温度设定值会导致不能满足乘客舒适性或者不能最大化提高温度设定值所带来的节能潜力。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法和系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，包括：

获取地铁站外的气象信息、地铁站内的环境信息以及空调系统的运行信息；所述环境信息包括：第一环境信息和第二环境信息，所述第一环境信息包括：地铁站内的人流密度和流动速度，所述第二环境信息包括：地铁站的温度信息和湿度信息；所述运行信息包括：空调系统的风阀开度数据；

对所述气象信息、所述环境信息和所述运行信息进行融合处理，获得地铁站进口区域的当前相对热指标值；

根据所述当前相对热指标值确定目标相对热指标值；

基于所述目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值；

根据所述目标温度设定值，调节所述空调系统的风阀开度；

其中，所述第二区域包括：地铁站站厅非售票区域、地铁站站厅售票区域和地铁站站台等候区域。

在一个实施例中，所述对所述气象信息、所述环境信息和所述运行信息进行融合处理，获得地铁站进口处的当前相对热指标值包括：

对所述气象信息进行处理，获得人体可接受的平均辐射强度；

对所述第一环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域人员的新陈代谢率和服装热阻；

对所述第二环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的空气中的水蒸气分压力；

对所述运行信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的环境风速；

基于人体行走速度和所述环境风速，获得所述第一区域的相对风速；

根据所述相对风速和所述温度信息，获得所述第一区域的空气边界层热阻；

根据所述平均辐射强度、所述新陈代谢率、所述服装热阻、所述空气边界层热阻、所述水蒸气分压力、所述温度信息，获得所述地铁站进口区域的当前相对热指标值

所述第一区域包括：地铁站进口区域、地铁站站厅非售票区域、地铁站站厅售票区域和地铁站站台等候区域。

在一个实施例中，所述对所述气象信息进行处理，获得人体可接受的平均辐射强度包括：

根据所述气象信息，并利用第一修正规则获得第一修正系数；

根据所述气象信息，并利用第二修正规则获得第二修正系数；

根据所述第一修正系数、第二修正系数，并结合人体可接受的平均辐射强度的计算式，获得人体可接受的平均辐射强度。

在一个实施例中，所述对所述第一环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域人员的新陈代谢率和服装热阻包括：

根据所述第一环境信息，并利用第三修正规则获得第三修正系数；

根据所述第一环境信息，并利用第四修正规则获得人体行走速度；

根据所述人体行走速度，并利用第五修正规则，确定地铁站进口区域人员的新陈代谢率和服装热阻、地铁站站厅非售票区域人员的新陈代谢率和服装热阻；

利用第六修正规则，确定地铁站站厅售票区域人员的新陈代谢率和服装热阻，以及地铁站站台等候区域人员的新陈代谢率和服装热阻。

在一个实施例中，所述对所述第二环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的空气中的水蒸气分压力包括：

根据所述第二环境信息，结合水蒸气分压力的计算式，获得所述第一区域的空气中的水蒸气分压力。

在一个实施例中，所述对所述运行信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的环境风速包括：

根据所述运行信息、所述第三修正系数以及空调系统风阀全开的最大环境风速，获得所述地铁站的第一区域的环境风速。

在一个实施例中，所述基于人体行走速度和所述环境风速，获得所述第一区域的相对风速包括：

将所述人体行走速度和所述环境风速进行求和，获得所述第一区域的相对风速。

本发明还提供一种基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制系统，包括：第一检测装置、第二检测装置、站点视频监控系统、站点控制器、站点中心控制系统、以及多个风阀；

所述第一检测装置分别设置在地铁站外、地铁站站厅、地铁站站台内并与所述站点视频监控系统通信连接，用于采集所述地铁站外、地铁站站厅、地铁站站台的图像信息并实时传送给所述站点视频监控系统；

所述第二检测装置分别设置在所述地铁站站厅和地铁站站台内并与所述站点控制器通信连接，用于采集所述地铁站站厅和地铁站站台内温度信息和湿度信息，并实时传送给所述站点控制器；

所述多个风阀分别设置在所述地铁站站厅和地铁站站台内并与所述站点控制器通信连接，用于根据所述站点控制器的控制调节自身的开度并将开度数据返回给所述站点控制器；

所述站点视频监控系统与所述站点控制器连接，用于对所述地铁站外、地铁站站厅和地铁站站台的图像信息进行处理，获得第一环境信息并传送给所述站点控制器；

所述站点中心控制系统与所述站点控制器连接，用于获取气象信息，并将所述气象信息发送给所述站点控制器；

所述站点控制器对所述气象信息、所述第一环境信息、所述温度信息和湿度信息、所述风阀开度数据进行融合处理，获得地铁站的地铁站进口区域的当前相对热指标值，并根据所述当前相对热指标值确定目标相对热指标值；基于所述目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值；根据所述目标温度设定值，调节所述空调系统的风阀开度。

在一个实施例中，所述第一检测装置包括：摄像头；

所述第二检测装置包括：温度传感器和湿度传感器。

在一个实施例中，所述站点控制器包括：通讯单元、采集单元、信息融合单元和控制单元；

所述通讯单元，用于与所述视频监控系统和所述站点中心控制系统进行通信，以获取所述第一环境信息和所述气象信息；

所述采集单元，用于与所述第二检测装置和所述多个风阀通信，以获取所述温度信息和湿度信息；

所述信息融合单元，与所述通讯单元和所述采集单元连接，以接收所述第一环境信息、所述气象信息、所述温度信息、所述湿度信息和所述风阀开度数据，并对所述第一环境信息、所述气象信息、所述温度信息、所述湿度信息和所述风阀开度数据进行融合处理，获得所述地铁站的第二区域的目标温度设定值；

所述控制单元，与所述信息融合单元连接，接收所述目标温度设定值，并根据所述目标温度设定值调节空调系统的风阀开度。

实施本发明的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，具有以下有益效果：该基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法包括：获取地铁站外的气象信息、地铁站内的环境信息以及空调系统的运行信息；对所述气象信息、所述环境信息和所述运行信息进行融合处理，获得地铁站的地铁站进口区域的当前相对热指标值；根据所述当前相对热指标值确定目标相对热指标值；基于所述目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值；根据所述目标温度设定值，调节所述空调系统的风阀开度。利用该地铁站空调系统可以动态地调节地铁站的站厅、站台的温度，进而满足乘客舒适性需求，且还可以达到最大的节能效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制系统的结构示意图；

图3是本发明站点控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，为本发明提供的基于多源信息整合的地铁站空调系统节能控制方法的流程示意图。该节能控制方法可适用于地铁站空调系统，可实现对地铁站内各对应区域的送风风阀的开度进行动态调节，以达到动态调整地铁站内的温度设定值的目的，从而在保证地铁站内乘客热舒适性的同时，实现最大的节能效果。

如图1所示，该基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法包括：步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4和步骤S5。

具体的，步骤S1、获取地铁站外的气象信息、地铁站内的环境信息以及空调系统的运行信息。

本发明实施例中，地铁站外的气象信息可以通过地铁站线路中心控制系统从气象站直接获得相应的气象信息，并下发至站点中心控制系统，然后由站点中心控制系统下发至站点控制器，从而获取到地铁站外的气象信息。

本发明实施例中，环境信息包括：第一环境信息和第二环境信息。

第一环境信息包括：地铁站内的人流密度和流动速度。其中，第一环境信息一般可以分两种情况。情况一：站点视频监控系统提供量化的人流密度和流动速度。情况二：站点视频监控系统提供人流密度的表征量，如密集、正常、稀疏；以及人流流动速度的表征量，如快、正常、慢。具体可以由站点视频监控系统提供。其中，站点视频监控系统可以根据设置在地铁站内的摄像装置所采集的图像信息进行分析处理得到第一环境信息。

第二环境信息包括：地铁站的温度信息和湿度信息。

本发明实施例中，地铁站的温度信息和湿度信息包括：地铁站进口处的空气温度和相对湿度、地铁站站厅售票区的空气温度和相对湿度、地铁站站厅非售票区的空气温度和相对湿度以及地铁站等候区的空气温度和相对湿度。其中，地铁站进口处的空气温度和相对湿度可以通过设置在地铁站外靠近地铁进口的温度传感器和湿度传感器检测得到，地铁地铁站站厅售票区的空气温度和相对湿度可以通过设置在售票区的温度传感器和湿度传感器检测得到，地铁站站厅非售票区的空气温度和相对湿度可以通过设置在非售票区的温度传感器和湿度传感器检测得到，地铁站等候区的空气温度和相对湿度可以通过设置在等候区的温度传感器和湿度传感器检测得到。

运行信息包括：空调系统的风阀开度数据。

本发明实施例中，空调系统的风阀开度数据为即为风阀的开度比例，其可以通过各风阀执行器直接反馈给站点控制器获得。

步骤S2、对气象信息、环境信息和运行信息进行融合处理，获得地铁站的地铁站进口区域的当前相对热指标值。

本发明实施例中，第一区域包括：地铁站进口区域、地铁站站厅非售票区域、地铁站站厅售票区域和地铁站站台等候区域。

具体的，该步骤包括以下步骤：

步骤S201、对气象信息进行处理，获得人体可接受的平均辐射强度。

其中，步骤S201可以包括：

步骤S2011、根据气象信息，并利用第一修正规则获得第一修正系数。

本发明实施例中，气象信息具体包括：晴、少云、多云、阴、雨、空气污染指数AQI。

其中，第一修正规则为：若晴，A＝1；少云，A＝0.9；多云，A＝0.8；阴A＝0.7；雨A＝0.6。A为第一修正系数。

因此，在确定地铁站外的气象信息后，根据第一修正规则即可直接获得第一修正系数A的具体数值。

步骤S2012、根据气象信息，并利用第二修正规则获得第二修正系数。

其中，第二修正规则为：若AQI>300，则B＝0.5；若否，则B＝1.1-0.002*AQI。B为第二修正系数。

因此，在确定空气污染指数AQI后，根据第二修正规则即可直接获得第二修正系数B的具体数值。

步骤S2013、根据第一修正系数、第二修正系数，并结合人体可接受的平均辐射强度的计算式，获得人体可接受的平均辐射强度。

本发明实施例中，人体可接受的平均辐射强度(室温下的壁面辐射除外)的计算式为：

R＝A*B*50 (1式)。

其中，R(W/m²)为人体可接受的平均辐射强度。

需要说明的是，本发明实施例中，地铁站进口区域的人体可接受的平均辐射强度需要根据(1式)计算得到，其他区域如：地铁站站厅非售票区域的人体可接受的平均辐射强度、地铁站站厅售票区域平均辐射强度、以及地铁站站台等候区域平均辐射强度则不需要根据(1式)计算获得，一般取值为0。

步骤S202、对第一环境信息进行处理，获得地铁站的第一区域人员的新陈代谢率和服装热阻。

由前述可知，第一环境信息可以分两种情况，因此，对于第一环境信息的处理可以分两种情况分别处理。

情况一：若获得的信息是量化参数，即对应区域的人流平均密度Den，单位人/m²，人流平均移动速度，v_s，单位m/s。

情况二：若采用表征参数，则进行模糊转换，将表征参数转换为具体数据。以人流密度：密集、正常、稀疏；人流速度：快、正常、慢；为例子对情况二的转换方法进行描述：

其中，步骤S202可以包括：

步骤S2021、根据第一环境信息，并利用第三修正规则获得第三修正系数。

若第一环境信息为情况一，第三修正规则为：当Den<1,C＝1；当1≤Den<2，C＝0.8；当Den≥2，C＝0.7。

若第一环境信息为情况二，第三修正规则为：当稀疏时，C＝1；当正常时，C＝0.9；当密集时，C＝0.7。

步骤S2022、根据第一环境信息，并利用第四修正规则获得人体行走速度。

若第一环境信息为情况一，第四修正规则为：V_w＝v_s。

若第一环境信息为情况二，第四修正规则为：当快时，V_w＝1.8；当正常时，V_w＝1.35；当慢时，V_w＝0.9。

其中，V_w(m/s)为人体行走速度。

步骤S2023、根据人体行走速度，并利用第五修正规则，确定地铁站进口区域人员的新陈代谢率和服装热阻、地铁站站厅非售票区域人员的新陈代谢率和服装热阻。

第五修正规则为：若V_w≥0.9，则M＝112.99V_w+20.6；I_cw＝-0.1119V_walk+0.5；

若否，则M＝123；I_cw＝0.4。

因此，根据第五修正规则可获得地铁站进口区域人员的新陈代谢率(M_进)和服装热阻(I_cw进)，以及地铁站站厅非售票区域人员的新陈代谢率(M_非)和服装热阻(I_cw非)。

步骤S2024、利用第六修正规则，确定地铁站站厅售票区域人员的新陈代谢率和服装热阻，以及地铁站站台等候区域人员的新陈代谢率和服装热阻。

第六修正规则为：M＝123；I_cw＝0.4。

因此，根据第六修正规则可直接确定地铁站站厅售票区域人员的新陈代谢率(M_售)和服装热阻(I_cw售)，以及地铁站站台等候区域人员的新陈代谢率(M_等)和服装热阻(I_cw等)。

步骤S203、对第二环境信息进行处理，获得地铁站的第一区域的空气中的水蒸气分压力。

第二环境信息包括：地铁站进口区域的空气温度和相对温度、地铁站站厅售票区的空气温度和相对湿度、地铁站站厅非售票区的空气温度和相对湿度以及地铁站等候区的空气温度和相对湿度。

对第二环境信息进行处理，获得地铁站的第一区域的空气中的水蒸气分压力包括：根据第二环境信息，结合水蒸气分压力的计算式，获得第一区域的空气中的水蒸气分压力。

其中，空气中的水蒸气分压力可以通过以下式子计算得到：

t表示空气温度(℃)，RH表示相对湿度(％)，P表示空气中的水蒸气分压力(Pa)。

因此，根据(2式)可分别算出：地铁站进口区域的空气中的水蒸气分压力(P_进)，地铁站站厅非售票区域的空气中的水蒸气分压力(P_非)、地铁站站厅售票区域的空气中的水蒸气分压力(P_售)和地铁站站台等候区域的空气中的水蒸气分压力(P_等)。

步骤S204、对运行信息进行处理，获得地铁站的第一区域的环境风速。

具体的，步骤S204包括：根据运行信息、第三修正系数以及空调系统风阀全开的最大环境风速，获得地铁站的第一区域的环境风速。

其中，环境风速可以通过以下式子计算得到：

V_a＝δ*V_max*C/100 (3式)。

其中，V_a为环境风速，δ为风阀开度数据，V_max为风阀全开时候引起的环境风速(一般取2m/s)。

因此，根据(3式)可计算得到地铁站的第一区域的环境风速，即地铁站进口区域的环境风速(V_a进)，地铁站站厅非售票区域的环境风速(V_a非)、地铁站站厅售票区域的环境风速(V_a售)和地铁站站台等候区域的环境风速(V_a等)。

步骤S205、基于人体行走速度和环境风速，获得第一区域的相对风速。

具体的，步骤S205包括：将人体行走速度和环境风速进行求和，获得第一区域的相对风速。

其中，相对风速可以通过以下式子计算得到：

V＝V_w+V_a (4式)。

V表示相对风速(m/s)。

因此，根据(4式)可以计算得到地铁站的第一区域的相对风速，即地铁站进口区域的环境风速(V_进)，地铁站站厅非售票区域的环境风速(V_非)、地铁站站厅售票区域的环境风速(V_售)和地铁站站台等候区域的环境风速(V_等)。

步骤S206、根据相对风速和温度信息，获得第一区域的空气边界层热阻。

其中，空气边界层热阻可以通过以下式子计算得到：

其中，I_a表示空气边界层热阻(clo)。

因此，通过(5式)可以计算得到地铁站的第一区域的空气边界层热阻，即地铁站进口区域的空气边界层热阻(I_a进)，地铁站站厅非售票区域的空气边界层热阻(I_a非)、地铁站站厅售票区域的空气边界层热阻(I_a售)和地铁站站台等候区域的空气边界层热阻(I_a等)。

步骤S207、根据平均辐射强度、新陈代谢率、服装热阻、空气边界层热阻、水蒸气分压力、温度信息，获得地铁站进口区域的当前相对热指标值。

其中，当前相对热指标值可以通过以下式子计算得到：

因此，根据(6式)或(7式)可以计算出地铁站的地铁站进口区域的当前相对热指标值。即将平均辐射强度、地铁站进口区域的新陈代谢率、地铁站进口区域的服装热阻、地铁站进口区域的空气边界层热阻、地铁站进口区域的水蒸气分压力、地铁站进口区域的空气温度代入(6式)或者(7式)(具体代入(6式)还是(7式)需根据其水蒸气分压力确定)即可计算出地铁站进口区域的当前相对热指标值(RWI_进)。

步骤S3、根据当前相对热指标值确定目标相对热指标值。

本发明实施例中，目标相对热指标值为最佳相对热指标值。其中，目标相对热指标值包括：地铁站站厅售票区域的目标相对热指标值、地铁站站厅非售票区域的目标相对热指标值和地铁站站台等候区域的目标相对热指标值。

其中，目标相对热指标值可以通过以下方法确定：

地铁站站厅售票区域的目标相对热指标值RWI_售’：RWI_售’＝RWI_进-△RWI₁。

地铁站站厅非售票区域的目标相对热指标值RWI_非’：RWI_非’＝RWI_售’-△RWI₂。

地铁站站台等候区域的目标相对热指标值RWI_等’：RWI_等’＝RWI_非’-△RWI₃。

其中，ΔRWI₁、ΔRWI₂以及ΔRWI₃的取值遵循以下规则7：

规则7：若RWI_进>0.4，ΔRWI₁＝0.05，ΔRWI₂＝0.05，ΔRWI₃＝0.1；

若0.25<RWI_进≤0.4，ΔRWI₁＝0.06，ΔRWI₂＝0.06，ΔRWI₃＝0.08；

若RWI_进≤0.25，ΔRWI₁＝0，ΔRWI₂＝0.025，ΔRWI₃＝0.05。

步骤S4、基于目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值。

本发明实施例中，第二区域包括：地铁站站厅非售票区域、地铁站站厅售票区域和地铁站站台等候区域。

在步骤S3中计算出地铁站站厅售票区域的目标相对热指标值RWI_售’、地铁站站厅非售票区域的目标前相对热指标值RWI_非’和地铁站站台等候区域的目标相对热指标值RWI_等’后，根据计算得到的各目标相对热指标值，再利用(6式)或者(7式)，反推计算得到地铁站站厅售票区域的目标温度设定值t_售’，地铁站站厅非售票区域的目标温度设定值t_非’，地铁站站台等候区域的目标温度设定值t_等’。

例如，设地铁站站厅售票区域的水蒸气分压力小于2269Pa，则将t_售’、RWI_售’、I_a售、M_售、I_cw售、R代入(6)时，即可计算出t_售’。

即进而可以算得：

同样地，地铁站站厅非售票区域的目标温度设定值t_非’，地铁站站台等候区域的目标温度设定值t_等’可以参照方法推算得到，在此不再赘述。

步骤S5、根据目标温度设定值，调节空调系统的风阀开度。

可以理解地，在步骤S4中计算得到地铁站站厅售票区域的目标温度设定值t_售’，地铁站站厅非售票区域的目标温度设定值t_非’，地铁站站台等候区域的目标温度设定值t_等’后，站点控制器可以利用比例积分微分算法(PID)或者其它可行的算法计算出对应区域的风阀的开度比例，并输出相应的开席控制信号至各风阀的执行器，以调节空调系统的风阀开度。

如图2所示，本发明还提供了一种基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制系统。该节能控制系统可以用于实现本发明实施例提供的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法。

具体的，该基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制系统包括：第一检测装置、第二检测装置、站点视频监控系统、站点控制器、站点中心控制系统、以及多个风阀。

第一检测装置分别设置在地铁站外、地铁站站厅、地铁站站台内并与站点视频监控系统通信连接，用于采集地铁站外、地铁站站厅、地铁站站台的图像信息并实时传送给站点视频监控系统。

可选的，本发明实施例的第一检测装置可以包括：摄像头。其中，摄像头如图2中的C1、C2、C3所示。

第二检测装置分别设置在地铁站站厅和地铁站站台内并与站点控制器通信连接，用于采集地铁站站厅和地铁站站台内温度信息和湿度信息，并实时传送给站点控制器。

可选的，本发明实施例的第二检测装置包括：温度传感器和湿度传感器。

其中，温度传感器和湿度传感器如图2中的S所示。

多个风阀分别设置在地铁站站厅和地铁站站台内并与站点控制器通信连接，用于根据站点控制器的控制调节自身的开度并将开度数据返回给站点控制器。其中，多个风阀如图2中的V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8所示。

站点视频监控系统与站点控制器连接，用于对地铁站外、地铁站站厅和地铁站站台的图像信息进行处理，获得第一环境信息并传送给站点控制器。

站点中心控制系统与站点控制器连接，用于获取气象信息，并将气象信息发送给站点控制器。

站点控制器对气象信息、第一环境信息、温度信息和湿度信息、风阀开度数据进行融合处理，获得地铁站的地铁站进口区域的当前相对热指标值，并根据当前相对热指标值确定目标相对热指标值；基于目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值；根据目标温度设定值，调节空调系统的风阀开度。

进一步地，如图3所示，站点控制器包括：通讯单元、采集单元、信息融合单元和控制单元。

通讯单元，用于与视频监控系统和站点中心控制系统进行通信，以获取第一环境信息和气象信息。

采集单元，用于与第二检测装置和多个风阀通信，以获取温度信息和湿度信息。

信息融合单元，与通讯单元和采集单元连接，以接收第一环境信息、气象信息、温度信息、湿度信息和风阀开度数据，并对第一环境信息、气象信息、温度信息、湿度信息和风阀开度数据进行融合处理，获得地铁站的第二区域的目标温度设定值。

控制单元，与信息融合单元连接，接收目标温度设定值，并根据目标温度设定值调节空调系统的风阀开度。

需要说明的是，本发明所采用的摄像头的个数、区域的划分的方式均可以根据地铁站具体的公共区域情况及相应的硬件设施进行调整，不限于上述示例。而且计算风阀的开度的方法也不限于常用的比例积分微分(PID)控制算法，所获取的地铁站内外的信息及空调系统的信息也可以做相应调整，如气象信息不限于实施例所描述的，本发明不作具体的限定。站点视频监控系统获取的人流密度和流动速度也可以划分的更加细致，如很快、快、较快、正常、较慢、慢、很慢等，本发明不作具体的限定。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，其特征在于，包括：

获取地铁站外的气象信息、地铁站内的环境信息以及空调系统的运行信息；所述环境信息包括：第一环境信息和第二环境信息，所述第一环境信息包括：地铁站内的人流密度和流动速度，所述第二环境信息包括：地铁站的温度信息和湿度信息；所述运行信息包括：空调系统的风阀开度数据；

对所述气象信息、所述环境信息和所述运行信息进行融合处理，获得地铁站进口区域的当前相对热指标值；

根据所述当前相对热指标值确定目标相对热指标值；

基于所述目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值；

根据所述目标温度设定值，调节所述空调系统的风阀开度；

其中，所述第二区域包括：地铁站站厅非售票区域、地铁站站厅售票区域和地铁站站台等候区域。

2.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，其特征在于，所述对所述气象信息、所述环境信息和所述运行信息进行融合处理，获得地铁站进口处的当前相对热指标值包括：

对所述气象信息进行处理，获得人体可接受的平均辐射强度；

对所述第一环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域人员的新陈代谢率和服装热阻；

对所述第二环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的空气中的水蒸气分压力；

对所述运行信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的环境风速；

基于人体行走速度和所述环境风速，获得所述第一区域的相对风速；

根据所述相对风速和所述温度信息，获得所述第一区域的空气边界层热阻；

根据所述平均辐射强度、所述新陈代谢率、所述服装热阻、所述空气边界层热阻、所述水蒸气分压力、所述温度信息，获得所述地铁站进口区域的当前相对热指标值；

其中，所述第一区域包括：地铁站进口区域、地铁站站厅非售票区域、地铁站站厅售票区域和地铁站站台等候区域。

3.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，其特征在于，所述对所述气象信息进行处理，获得人体可接受的平均辐射强度包括：

根据所述气象信息，并利用第一修正规则获得第一修正系数；

根据所述气象信息，并利用第二修正规则获得第二修正系数；

根据所述第一修正系数、第二修正系数，并结合人体可接受的平均辐射强度的计算式，获得人体可接受的平均辐射强度。

4.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，其特征在于，所述对所述第一环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域人员的新陈代谢率和服装热阻包括：

根据所述第一环境信息，并利用第三修正规则获得第三修正系数；

根据所述第一环境信息，并利用第四修正规则获得人体行走速度；

根据所述人体行走速度，并利用第五修正规则，确定地铁站进口区域人员的新陈代谢率和服装热阻、地铁站站厅非售票区域人员的新陈代谢率和服装热阻；

利用第六修正规则，确定地铁站站厅售票区域人员的新陈代谢率和服装热阻，以及地铁站站台等候区域人员的新陈代谢率和服装热阻。

5.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，其特征在于，所述对所述第二环境信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的空气中的水蒸气分压力包括：

根据所述第二环境信息，结合水蒸气分压力的计算式，获得所述第一区域的空气中的水蒸气分压力。

6.根据权利要求4所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，其特征在于，所述对所述运行信息进行处理，获得所述地铁站的第一区域的环境风速包括：

根据所述运行信息、所述第三修正系数以及空调系统风阀全开的最大环境风速，获得所述地铁站的第一区域的环境风速。

7.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制方法，其特征在于，所述基于人体行走速度和所述环境风速，获得所述第一区域的相对风速包括：

将所述人体行走速度和所述环境风速进行求和，获得所述第一区域的相对风速。

8.一种基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制系统，其特征在于，包括：第一检测装置、第二检测装置、站点视频监控系统、站点控制器、站点中心控制系统、以及多个风阀；

所述第一检测装置分别设置在地铁站外、地铁站站厅、地铁站站台内并与所述站点视频监控系统通信连接，用于采集所述地铁站外、地铁站站厅、地铁站站台的图像信息并实时传送给所述站点视频监控系统；

所述第二检测装置分别设置在所述地铁站站厅和地铁站站台内并与所述站点控制器通信连接，用于采集所述地铁站站厅和地铁站站台内温度信息和湿度信息，并实时传送给所述站点控制器；

所述多个风阀分别设置在所述地铁站站厅和地铁站站台内并与所述站点控制器通信连接，用于根据所述站点控制器的控制调节自身的开度并将开度数据返回给所述站点控制器；

所述站点视频监控系统与所述站点控制器连接，用于对所述地铁站外、地铁站站厅和地铁站站台的图像信息进行处理，获得第一环境信息并传送给所述站点控制器；

所述站点中心控制系统与所述站点控制器连接，用于获取气象信息，并将所述气象信息发送给所述站点控制器；

所述站点控制器对所述气象信息、所述第一环境信息、所述温度信息和湿度信息、所述风阀开度数据进行融合处理，获得地铁站进口区域的当前相对热指标值，并根据所述当前相对热指标值确定目标相对热指标值；基于所述目标相对热指标值，计算地铁站的第二区域的目标温度设定值；根据所述目标温度设定值，调节所述空调系统的风阀开度。

9.根据权利要求8所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制系统，其特征在于，所述第一检测装置包括：摄像头；

所述第二检测装置包括：温度传感器和湿度传感器。

10.根据权利要求8所述的基于多源信息融合的地铁站空调系统节能控制系统，其特征在于，所述站点控制器包括：通讯单元、采集单元、信息融合单元和控制单元；

所述通讯单元，用于与所述视频监控系统和所述站点中心控制系统进行通信，以获取所述第一环境信息和所述气象信息；

所述采集单元，用于与所述第二检测装置和所述多个风阀通信，以获取所述温度信息和湿度信息；

所述信息融合单元，与所述通讯单元和所述采集单元连接，以接收所述第一环境信息、所述气象信息、所述温度信息、所述湿度信息和所述风阀开度数据，并对所述第一环境信息、所述气象信息、所述温度信息、所述湿度信息和所述风阀开度数据进行融合处理，获得所述地铁站的第二区域的目标温度设定值；

所述控制单元，与所述信息融合单元连接，接收所述目标温度设定值，并根据所述目标温度设定值调节空调系统的风阀开度。

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