CN112907918B - 影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，所述装置包括散热式体感温度测试装置，用于获取当前环境的实际体感热量流失速率；干湿温度测量模块，用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度；环境辐射测量模块，用于测量当前环境的当前实际辐射；风速测量模块,用于测量当前环境的当前实际风力；数据分析与显示模块。本发明一方面采用实际体感热量流失速率来描述体感，符合人体感受冷暖的根本原理，并将度量对象由千差万别的人体换为标准化和可量化的热量，使获取当前环境的实际体感热量流失速率更加科学，另一方面能从造成体感不适的环境中找出真正的不舒适根源所在，能够向用户给出有针对性的，并提示用户做针对性改善。

Description

影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法及装置

技术领域

本申请涉及体感测量技术领域，特别是涉及一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法及装置。

背景技术

目前，现有技术中的各种体感预报和侦测手段仅仅是得到一个测量数值，不能得出各项测量数值与人体舒适度之间的关系，无法向用户给出一个合理的改善体感舒适度的建议。毕竟，人体与环境的热量关系主要是热传递，而热传递的方式有三种，热传导，空气对流，热辐射。人体与环境的热传递也离不开这三种形式。

具体而言，人体与环境的热传导，主要有两种，一是空气分子，空气中的水分子与皮肤接触时发生直接的热传导，热量从温度高的一方传递导温度较低的一方；二是人体毛孔分泌汗液，而汗液与空气，空气中的水分子发生接触产生热传导，此外，汗液蒸发时由液体变成气体，会吸收一部分人体的热量。

进一步可以看出，影响人体热传导的因素有环境和人体的温度差，有风速和有空气的相对湿度。其中，当体温低于环境温度时，人体无法通过热传导散热，甚至变成吸热；风速大小则影响着汗液蒸发的速度，也影响着热传导速度。

此外，相对湿度同样会影响汗液蒸发的速度，湿度越大，汗液蒸发越慢，甚至相对停止。以上可以解释为什么南方的湿冷比北方的干冷有时更冷，因为北方的冬天平均湿度为20%，南方平均60%，而水的热容值和传热速度比空气大得多。

所以，南方湿空气从人体吸走的热量相比同样温度时的北方空气大得多，快得多。除湿也是提高体感舒适度的办法之一，但是其利弊则要和温度的改变综合考虑做衡量。同样，也可以解释夏天为什么湿度越大会越不舒服，因为湿度增大，对于汗液的蒸发有抑制作用。

当然，当环境标准温度高于一个临界点之后，通常是26~28℃，空气中水分子增多，对人体散热的利好就赶不上对汗液蒸发的抑制了，而环境温度高于人体表面温度后，更是只有弊端而没有任何好处了。

其二，人体与环境的对流热交换，主要是来自于流动空气与人体，以及人体周围空气接触发生的热量交换。

这里的影响因素主要是风速，需要注意的是，当空气标准温度超过人体温度后，这种“热风”就不会对人体散热带来的对流热传递就是负面的。

其三，人体与环境的热辐射。辐射是热传递的方式之一，太阳之所以能够经过真空环境把热量带到地球，就是因为辐射传递热量不依赖于介质。

而且这些条件可能相互影响，在不同的时间和地球运转状态下表现也不一样，在单项因素不同的条件值之下各项因素的综合关系也会有很大甚至是截然相反的差异。

因此，试图测量出若干单项状态值，然后用一个或者若干个数学公式来表达人体在不同环境下的感受是非常困难的，因为这些影响因子之间的关系并不是固定或者很规律的，人类至今都没有研究出其中确切的科学模型。

而且，从根本上来讲，用温度来统一描述人体的散热感受也是不科学的，例如人体的神经元对于高温有痛感反应，现行的体感温度计算公式常常强行将标准温度较低但是很闷的体感描述为高温体感，对于用户的直觉而言是不准确的。

例如8图所示的NOAA指数图，可能将下雨天的32~33℃描述为沙漠天气的55℃，对于用户而言，这是完全失真的，这两种热是完全不一样的感觉。更重要的是，两种热所应采取的合理的应对策略也是完全不一样的，前者应该以除湿为主，后者应该以降温为主，因此用体感温度来表达的话，极可能误导用户一味降温从而引发其他问题

显然，现有技术中缺少一种测量出代替温度描述体感、新的且更加科学并符合人体感受冷暖的根本原理的装置，即缺少影响人体散热舒适度的环境指标的测量装置。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够获取当前环境的实际体感热量流失速率，且能从造成体感不适的环境中找出真正的不舒适根源所在，能够向用户给出有针对性的，并提示用户做针对性改善的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法及装置。

本发明技术第一方面方案如下：

一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，所述装置包括：

散热式体感温度测试装置，用于获取当前环境的实际体感热量流失速率；

干湿温度测量模块，用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度；

环境辐射测量模块，用于测量当前环境的当前实际辐射；

风速测量模块,用于测量当前环境的当前实际风力；

数据分析与显示模块，用于将所述实际体感热量流失速率与预定义的体感舒适量度基准作比对，以判断体感是否舒适，若判定为否，则进一步将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、所述当前实际风力和所述当前实际温度，与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，籍此以生成对应的影响程度值，并判定是否超出预设的标准舒适度影响绝对值，若判断为是，则生成并显示实际舒适度影响因素提示信息，其中所述预设的标准舒适度影响因素耐受曲线包括：湿度与温度耐受度曲线、辐射与温度耐受度曲线、风力与温度耐受度曲线和温度耐受度曲线。

具体地，所述数据分析与显示模块包括单片机主控模块和液晶屏显示模块；

所述单片机主控模块用于将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、当前实际风力和所述当前实际温度与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成所述实际舒适度影响因素提示信息；

所述液晶屏显示模块与所述单片机主控模块连接，并用于显示所述实际舒适度影响因素提示信息。

具体地，所述干湿温度测量模块包括百叶箱和干湿温度计，所述干湿温度计设置于所述干湿温度计，并用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度。

具体地，所述数据分析与显示模块还包括声音提示模块，所述声音提示模块与所述单片机主控模块连接，并用于语音播放所述实际舒适度影响因素提示信息。

具体地，所述散热式体感温度测试装置包括：

壳体，所述壳体设有开口，且所述壳体具有预设的特定克罗值其可根据不同的季节环境/环境温度，与对应的常识性穿衣量来进行调整，进而设定不同的热阻数据取值；

导热介质，所述导热介质设置于所述壳体内；

温度计，所述温度计设置于所述壳体内并用于检测所述导热介质的温度；

加热装置，所述加热装置用于加热所述导热介质；

总控装置，所述总控装置与所述加热装置和所述温度计均连接，所述总控装置用于控制所述加热装置加热到预设的第一特定温度，并获取温度计采集的实时温度变化数据，并计算得到单位时间下的热量流失速度；其中，所述热量流失速度即为所述实际体感热量流失速率，所述第一特定温度≤80℃。

本发明技术第二方面方案如下：

一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，所述方法基于上述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，所述方法包括：

步骤S100：通过所述散热式体感温度测试装置获取实际体感热量流失速率；

步骤S200：通过所述数据分析与显示模块将获取的所述实际体感热量流失速率与预定义的体感舒适量度基准作比对，并根据所述实际体感热量流失速率与所述体感舒适量度基准判断体感是否舒适；

步骤S300：如判断为否，则通过所述数据分析与显示模块将当前环境的实际舒适度影响因素与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成比对分析结果，再根据所述比对分析结果生成实际舒适度影响因素提示信息；

步骤S400：通过所述数据分析与显示模块将所述实际舒适度影响因素提示信息显示并提示用户。

具体地，所述实际舒适度影响因素包括当前环境的当前实际湿度、当前实际辐射、当前实际风力和当前实际温度；

所述标准舒适度影响因素耐受曲线包括湿度与温度耐受度曲线、辐射与温度耐受度曲线、风力与温度耐受度曲线和温度耐受度曲线；

步骤S300中：则将当前环境的实际舒适度影响因素与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成比对分析结果；具体包括：

步骤S311：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际湿度与所述湿度与温度耐受度曲线作对比分析，并生成湿度影响程度值ΔU ；

步骤S312：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际辐射与所述辐射与温度耐受度曲线作对比分析，并生成辐射影响程度值Δt；

步骤S313：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际风力与所述风力与温度耐受度曲线作对比分析，并生成风力影响程度值ΔF；

步骤S314：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际温度与所述温度耐受度曲线作对比分析，并生成温度影响程度值ΔT；其中，所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT即为所述比对分析结果。

具体地，步骤S300中：如判断为否，再根据所述比对分析结果生成实际舒适度影响因素提示信息；具体包括：

步骤S321：将所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT分别与预设的标准舒适度影响绝对值作比对，并判断所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT是否大于所述标准舒适度影响绝对值；

步骤S322：若判断为是，则生成所述实际舒适度影响因素提示信息。

具体地，所述实际舒适度影响因素提示信息包括湿度影响提示信息、辐射提示信息、风力提示信息和温度提示信息；

步骤S322：若判断为是，则生成所述实际舒适度影响因素提示信息；具体包括：

步骤S331：当所述湿度影响程度值ΔU大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述湿度影响提示信息；

步骤S332：当所述辐射影响程度值Δt大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述辐射提示信息；

步骤S333：当所述风力影响程度值ΔF大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述风力提示信息；

步骤S334：当所述温度影响程度值ΔT大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述温度提示信息。

具体地，所述湿度影响程度值ΔU基于以下公式计算：

ΔU = k1*(U1 - U)；

其中，ΔU为湿度影响程度值，k1为湿度影响平衡系数，U1为所述当前实际湿度，U为标准耐受湿度值；

所述辐射影响程度值Δt基于以下公式计算：

D= 120Δt；

其中，D为标准耐受辐射值，Δt为辐射影响程度值；

所述风力影响程度值ΔF基于以下公式计算：

ΔF = k2*(F1 - F)；

其中，ΔF为风力影响程度值，k2为风力影响平衡系数，F1为所述当前实际风力，F为标准耐受风力值；

所述温度影响程度值ΔT基于以下公式计算：

ΔT = k3*(T1 - 23)；

其中，ΔT为温度影响程度值，k3为温度影响平衡系数，T1为所述当前实际温度，T为标准耐受湿度值。

本发明实现的技术效果如下：

上述影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法及装置，一方面通过设置散热式体感温度测试装置，以获取当前环境的实际体感热量流失速率，避免了种种未知关系的干扰因素，降低了测量的难度的同时，又大大提高了体感温度的数据准确性；抛弃了过去用温度来描述体感的方式，采用实际体感热量流失速率来描述体感，更加科学，符合人体感受冷暖的根本原理，并将度量对象由千差万别的人体换为标准化和可量化的热量，使获取当前环境的实际体感热量流失速率更加科学；

另一方面通过设置干湿温度测量模块，测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度；通过设置环境辐射测量模块，测量当前环境的当前实际辐射；通过设置风速测量模块,测量当前环境的当前实际风力；再通过设置数据分析与显示模块，将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、当前实际风力和所述当前实际温度与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，生成并显示实际舒适度影响因素提示信息，从而从造成体感不适的环境中找出真正的不舒适根源所在，能够向用户给出有针对性的，科学的改善建议，并提示用户做针对性改善。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为一个实施例中影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置的结构示意图；

图2为一个实施例中散热式体感温度测试装置的结构示意图；

图3为一个实施例中影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法的流程示意图；

图4为一个实施例中湿度与温度耐受度曲线的示意图；

图5为一个实施例中辐射与温度耐受度曲线的示意图；

图6为一个实施例中风力与温度耐受度曲线的示意图；

图7为一个实施例中温度耐受度曲线的示意图；

图8为一个实施例中影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在一个实施例中，如图1所示，一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，所述装置包括：

散热式体感温度测试装置，用于获取当前环境的实际体感热量流失速率；

干湿温度测量模块，用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度；

环境辐射测量模块，用于测量当前环境的当前实际辐射；

风速测量模块,用于测量当前环境的当前实际风力；

数据分析与显示模块，用于将所述实际体感热量流失速率与预定义的体感舒适量度基准作比对，以判断体感是否舒适，若判定为否，则进一步将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、所述当前实际风力和所述当前实际温度，与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，籍此以生成对应的影响程度值，并判定是否超出预设的标准舒适度影响绝对值，若判断为是，则生成并显示实际舒适度影响因素提示信息，其中所述预设的标准舒适度影响因素耐受曲线包括：湿度与温度耐受度曲线、辐射与温度耐受度曲线、风力与温度耐受度曲线和温度耐受度曲线。

本发明所述影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，一方面通过设置散热式体感温度测试装置，以获取当前环境的实际体感热量流失速率，避免了种种未知关系的干扰因素，降低了测量的难度的同时，又大大提高了体感温度的数据准确性；抛弃了过去用温度来描述体感的方式，采用实际体感热量流失速率来描述体感，更加科学，符合人体感受冷暖的根本原理，并将度量对象由千差万别的人体换为标准化和可量化的热量，使获取当前环境的实际体感热量流失速率更加科学；

另一方面通过设置干湿温度测量模块，测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度；通过设置环境辐射测量模块，测量当前环境的当前实际辐射；通过设置风速测量模块,测量当前环境的当前实际风力；再通过设置数据分析与显示模块，将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、当前实际风力和所述当前实际温度与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，生成并显示实际舒适度影响因素提示信息，从而从造成体感不适的环境中找出真正的不舒适根源所在，能够向用户给出有针对性的，科学的改善建议，并提示用户做针对性改善。

在一个实施例中，所述环境辐射测量模块和所述风速测量模块均可以采用现有技术中的成熟仪器构成，直接放置在待测量环境中，方便快捷。

在一个实施例中，所述数据分析与显示模块包括单片机主控模块和液晶屏显示模块。

具体地，所述单片机主控模块用于将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、当前实际风力和所述当前实际温度与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成所述实际舒适度影响因素提示信息。具体地，所述单片机主控模块用于计算，可采用现有技术成熟且成型的单片机。对此，本发明不做具体限定，只要能够将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、当前实际风力和所述当前实际温度与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成所述实际舒适度影响因素提示信息即可。

所述液晶屏显示模块与所述单片机主控模块连接，并用于显示所述实际舒适度影响因素提示信息。通过设置所述液晶屏显示模块，使用户直观且高效地看到所述实际舒适度影响因素提示信息，给用户提高便利。

在一个实施例中，所述干湿温度测量模块包括百叶箱和干湿温度计，所述干湿温度计设置于所述干湿温度计，并用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度。

在一个实施例中，所述数据分析与显示模块还包括声音提示模块，所述声音提示模块与所述单片机主控模块连接，并用于语音播放所述实际舒适度影响因素提示信息。具体地，本实施例中，所述声音提示模块可以为自动提醒，即所述声音提示模块自动播放所述实际舒适度影响因素提示信息。或者，所述声音提示模块可以在用户语音询问时，播放所述实际舒适度影响因素提示信息。从而实现高自由度实现对用户的提醒。

在一个实施例中，如图2所示，所述散热式体感温度测试装置包括：

壳体，所述壳体设有开口，且所述壳体具有预设的特定克罗值；

导热介质，所述导热介质设置于所述壳体内；

温度计，所述温度计设置于所述壳体内并用于检测所述导热介质的温度；

加热装置，所述加热装置用于加热所述导热介质；

总控装置，所述总控装置与所述加热装置和所述温度计均连接，所述总控装置用于控制所述加热装置加热到预设的第一特定温度，并获取温度计采集的实时温度变化数据，并计算得到单位时间下的热量流失速度；其中，所述热量流失速度即为所述实际体感热量流失速率。

在一个实施例中，具体地，所述热量流失速度为具体数值。实质上可以理解为，是一个环境体感温度评价值，如30℃时，大家都要穿短裤短衣，0℃都要穿棉衣这种概念一样，所述热量流失速度就是一个常识参考值，用于指导当前环境下的穿衣指数。

在使用时，将所述散热式体感温度测试装置放置于任一环境当中，通过所述所述加热装置对所述壳体内的是导热介质加热；再所述温度计实时检测所述壳体内的所述导热介质的实时温度；然后所述总控装置获取所述温度计检测到的实时温度数据；当所述实时温度数据中所述导热介质的当前温度到达预设的第一特定温度时，所述加热装置停止加热，同时，所述总控装置开始计时并将当前时间记为散热起始时间；接着，当所述导热介质的当前温度降至预设的第二特定温度时，所述总控装置停止计时并将当前时间记为散热结束时间；最后，所述总控装置对所述散热结束时间和所述散热起始时间作差值，并生成散热耗费时间，并基于所述散热耗费时间生成当前环境的热量流失速度，从而通过所述散热式体感温度测试装置在使用时，避免直接侦测人体热量的流失速度测得体感温度的导致测量结果不准确的问题，只要测量出当前温度的热量的流失速度即可获取当前环境的体感温度，通过这种方法，避免了种种未知关系的干扰因素，降低了测量的难度的同时，又大大提高了体感温度的数据准确性。

在本发明一个实施例中，所述导热介质为水。具体地，通过将水设置为所述导热介质，充分利用水的散热性能，及匹配不同环境中均存在水的情况，便于测量，进而实现对温度流失所花费时间的准确记录。

在本发明一个实施例中，所述总控装置还包括数据传输装置，所述数据传输单元用于与外部数据终端连接并传输数据。

具体地，所述数据传输装置包括但不限于蓝牙模块、WIFI传输模块和无线收发模块。其中，无线收发模块可以采用JF24D或其他型号。

在本发明一个实施例中，所述特定克罗值的数值为0.6CLO。具体地，本领域技术人员根据实验得知当特定克罗值的数值为0.6CLO时，测试效果最佳。

进一步地，根据不同的季节环境/环境温度，与对应的常识性穿衣量来进行调整，进而可以设定不同的热阻数据取值，从而更符合实际情况，亦为获取准确的测试数据。

在本发明一个实施例中，所述壳体还具有预设的特定容积值。

具体地，本实施例中，所述特定容积值的数值为10ML。其中，通过设置10ML的特定容积值，使便于获取此容积的器材，实现方便制造，不用花费大量精力寻找原材料，提升生产效率。

当然，所述壳体上述举例的特定容积值仅为举例，并非限制。根据实际需求，特定容积值可以设定不同值，对此本申请不做具体限定。

在本发明一个实施例中，所述散热式体感温度测试装置还包括一温度计固定装置。所述温度计固定装置设置于所述壳体内；所述温度计固定装置还与所述温度计固接，并用于固定所述温度计。具体地，通过设置所述温度计固定装置，一方面将所述温度计固定，另一方面将所述温度计固定后使所述温度计处于导热介质的中部位置，进而使所述温度计能检测来自温度计四面八方的温度，提升温度检测的准确性和高效性。

在本发明一个实施例中，所述总控装置设置于所述壳体的外部，且所述总控装置包括计算控制芯片。具体地，所述计算控制芯片可以采用STM32L431CBT6。考虑到成本低廉，亦可以采用STM8S系列芯片。当然，上述芯片型号仅为距离举例，并非限定，只要能够实现本申请内容所需要实现的功能的芯片即可采用。

本发明中，所述散热式体感温度测试装置的使用方法为：

首先，所述加热装置对所述壳体内的是导热介质加热；

具体地，所述加热装置可以采用如加热丝或者如开水壶的加热装置，只要能够实现对所述导热介质的加热即可。

接着，所述温度计实时检测所述壳体内的所述导热介质的实时温度；

具体地，本步骤中，通过对所述壳体内的所述导热介质的实时温度的检测并获取，以为后续散热提供数据基础。

然后，所述总控装置获取所述温度计检测到的实时温度数据；

具体地，本步骤中，所述温度计检测到实时温度数据后，将所述实时温度数据发送至所述所述总控装置，即为所述总控装置获取所述实时温度数据。

接着，当所述实时温度数据中所述导热介质的当前温度到达预设的第一特定温度时，所述加热装置停止加热，同时，所述总控装置开始计时并将当前时间记为散热起始时间；

具体地，所述第一特定温度为预先设置。当加热到所述第一特定温度后，即标示着要开始散热。此时，所述加热装置停止加热。

本实施例中，在所述第一特定温度时的散热起始时间为T1。

还有，当所述导热介质的当前温度降至预设的第二特定温度时，所述总控装置停止计时并将当前时间记为散热结束时间；

具体地，同理，所述第二特定温度亦为预先设置。本实施例中，在所述第二特定温度时的散热起始时间为T2。

最后，所述总控装置对所述散热结束时间和所述散热起始时间作差值，并生成散热耗费时间，并基于所述散热耗费时间生成当前环境的热量流失速度。

具体地，所述散热耗费时间记为T。计算公式为。此时，散热耗费时间T即为当前环境的热量流失速度。

因此，通过上述方法，测量出当前环境的热量流失速度。通过这种方法，避免了种种未知关系的干扰，大大提高了体感温度的数据准确性，亦降低了测量的难度，从体感温度真正的本质出发，不再通过测量标准温度，风力，湿度等影响因子来间接计算体感温度，极大提升体感温度测量的准确性。

在本发明一个实施例中，所述第一特定温度的数值优选≤80℃。具体地，当将所述第一特定温度的数值设定为80℃时，一方面因该温度超过了地球上正常的人类居住环境的温度，使其降温时为正常散热。反之，若低于地球上正常的人类居住环境的温度，则受环境影响，无法正常散热，影响测试效率。另一方面，经本领域技术人员实验得知，80℃为一般工业装置能够承受的温度，使本发明具备可行性，且便于对壳体取材。

在本发明一个实施例中，所述第二特定温度的数值优选≤65℃。具体地，当将所述第二特定温度的数值设定为65℃时，则也因该温度超过了地球上正常的人类居住环境的温度，使其降温时为正常散热。反之，若低于地球上正常的人类居住环境的温度，则受环境影响，无法正常散热，影响测试效率。

在一个实施例中，如图3所示，一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，所述方法基于上述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，所述方法包括：

步骤S100：通过所述散热式体感温度测试装置获取实际体感热量流失速率；

步骤S200：通过所述数据分析与显示模块将获取的所述实际体感热量流失速率与预定义的体感舒适量度基准作比对，并根据所述实际体感热量流失速率与所述体感舒适量度基准判断体感是否舒适；

具体地，所述体感舒适量度基准为预先预定义设置，本实施例中，将在标准温度T0= 26℃，相对湿度U0 = 50%，风速V0= 0，太阳直接辐射D0 = 0，地面辐射R0 < 1w/㎡,散射辐射S0 < 1w/㎡时的体感热量流失速率L0预定义为所述体感舒适量度基准。本实施例中，所述实际体感热量流失速率用L表示。

进一步地，根据所述实际体感热量流失速率与所述体感舒适量度基准判断体感是否舒适的步骤，具体包括：

通过测量得到，实际体感热量流失速率L >= 1.5*L0时，体感冷；当L <= 0.7*L0时，体感热，在这两种情况下，可以认为体感舒适度较差，即在上述两种情况下，判断体感不舒适。

进一步地，当体感偏冷时，即L >= 1.5*L0，影响因素可能有标准温度过低，湿度过大，风速过大。

当体感偏热时，即L <= 0.7*L0，影响因素可能有标准温度过高，湿度过大，阳光强烈，地面辐射值过大。

当0.7*L0 < L < 1.5*L0时，可视为综合因素影响下，体感舒适，无论分项指标是否异常，均可以不做提醒。

步骤S300：如判断为否，则通过所述数据分析与显示模块将当前环境的实际舒适度影响因素与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成比对分析结果，再根据所述比对分析结果生成实际舒适度影响因素提示信息；

具体地，本步骤中，当判断为否，则为根据所述实际体感热量流失速率与所述体感舒适量度基准判断体感不舒适，此时造成体感舒适的可能性有很多，故需要分析具体是何种原因导致。

因此，通过所述数据分析与显示模块将当前环境的实际舒适度影响因素与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成比对分析结果，再根据所述比对分析结果生成实际舒适度影响因素提示信息。

通过生成的实际舒适度影响因素提示信息，用于分析具体的提示信息，从而保证了将影响较大的因子给予用户以科学的提示。

步骤S400：通过所述数据分析与显示模块将所述实际舒适度影响因素提示信息显示并提示用户。

在一个实施例中，如图4-图7所示，所述实际舒适度影响因素包括当前环境的当前实际湿度、当前实际辐射、当前实际风力和当前实际温度；

所述标准舒适度影响因素耐受曲线包括湿度与温度耐受度曲线、辐射与温度耐受度曲线、风力与温度耐受度曲线和温度耐受度曲线；

步骤S300中：则将当前环境的实际舒适度影响因素与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成比对分析结果；具体包括：

步骤S311：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际湿度与所述湿度与温度耐受度曲线作对比分析，并生成湿度影响程度值ΔU ；

具体地，所述湿度影响程度值ΔU用于表示体感不适时，湿度影响所占的权重和比例。

步骤S312：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际辐射与所述辐射与温度耐受度曲线作对比分析，并生成辐射影响程度值Δt；

具体地，所述辐射影响程度值Δt用于表示体感不适时，辐射影响所占的权重和比例。

步骤S313：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际风力与所述风力与温度耐受度曲线作对比分析，并生成风力影响程度值ΔF；

具体地，所述风力影响程度值ΔF用于表示体感不适时，风力影响所占的权重和比例。

步骤S314：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际温度与所述温度耐受度曲线作对比分析，并生成温度影响程度值ΔT。其中，所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT即为所述比对分析结果。

具体地，所述温度影响程度值ΔT用于表示体感不适时，温度影响所占的权重和比例。

具体地，如图4所示，所述湿度与温度耐受度曲线用来表述在某一标准温度下（风力0，辐射0，以便排除干扰），人体如果要感觉舒适，湿度的范围是多少。如果湿度超出范围，则用ΔU 来表示其影响的权重

具体地，如图5所示，所述辐射与温度耐受度曲线用来表述某一辐射水平下，温度计表面温度会相比百叶箱温度上升多少度。这一数据用来衡量太阳光照和环境辐射对体感的影响程度，用Δt表示。

具体地，如图6所示，所述风力与温度耐受度曲线用来表示在某一标准温度下（辐射0，湿度50%），人体所能承受的风力范围。如果超出，则用ΔF来表示影响的程度。

具体地，如图7所示，所述温度耐受度曲线用来表述在标准环境下（风力0，辐射0，湿度50%），人体对于温度的适应区间。如果超出适应区间，其影响程度用ΔT来表示。

进一步地，通过获取所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT，为后续为用户提供具体影响因素提供可靠的数据基础。

在一个实施例中，步骤S300中：如判断为否，再根据所述比对分析结果生成实际舒适度影响因素提示信息；具体包括：

步骤S321：将所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT分别与预设的标准舒适度影响绝对值作比对，并判断所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT是否大于所述标准舒适度影响绝对值；

具体地，本步骤具体为

将所述湿度影响程度值ΔU与预设的标准舒适度影响绝对值作比对，并判断所述湿度影响程度值ΔU是否大于所述标准舒适度影响绝对值；

将所述辐射影响程度值Δt与预设的标准舒适度影响绝对值作比对，并判断所述辐射影响程度值Δt是否大于所述标准舒适度影响绝对值；

所述风力影响程度值ΔF与预设的标准舒适度影响绝对值作比对，并判断所述风力影响程度值ΔF是否大于所述标准舒适度影响绝对值；

将所述温度影响程度值ΔT与预设的标准舒适度影响绝对值作比对，并判断和所述温度影响程度值ΔT是否大于所述标准舒适度影响绝对值；

进而，通过本步骤，对ΔU ，Δt，ΔF，ΔT进行综合评估，查看哪些是导致异常的主要因素。

步骤S322：若判断为是，则生成所述实际舒适度影响因素提示信息。

具体地，本步骤中，当判断为是，即为判断所述湿度影响程度值ΔU、所述辐射影响程度值Δt、所述风力影响程度值ΔF和所述温度影响程度值ΔT大于所述标准舒适度影响绝对值。

本实施例中，所述标准舒适度影响绝对值的数值为5。也即，绝对值大于5的予以提示。具体地，如果ΔU > 5，提示用户除湿；Δt > 5，提示需要遮阳；ΔF > 5，提示需要防风；ΔT > 5，需要提示温度过高需设法降温，ΔT < -5，需要提示温度过低，应设法升温。

在一个实施例中，如图2所示，所述实际舒适度影响因素提示信息包括湿度影响提示信息、辐射提示信息、风力提示信息和温度提示信息；

步骤S322：若判断为是，则生成所述实际舒适度影响因素提示信息；具体包括：

步骤S331：当所述湿度影响程度值ΔU大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述湿度影响提示信息；

具体地，如果ΔU > 5，则提示用户除湿。其中，提示用户除湿即为所述湿度影响提示信息。

步骤S332：当所述辐射影响程度值Δt大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述辐射提示信息；

具体地，Δt > 5，则提示需要遮阳，提示需要遮阳即为所述辐射提示信息。

步骤S333：当所述风力影响程度值ΔF大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述风力提示信息；

具体地，ΔF > 5，则提示需要防风，提示需要防风即为所述风力提示信息。

步骤S334：当所述温度影响程度值ΔT大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述温度提示信息。

具体地，ΔT > 5，则需要提示温度过高需设法降温，ΔT < -5，则需要提示温度过低，应设法升温，提示温度过高需设法降温以及提示温度过低即为所述温度提示信息。

在一个实施例中，所述湿度影响程度值ΔU基于以下公式计算：

ΔU = k1*(U1 - U)；

其中，ΔU为湿度影响程度值，k1为湿度影响平衡系数，U1为所述当前实际湿度，U为标准耐受湿度值。

具体地，如图4所示，图4中示出的U值曲线以及U的取值区间可以近似表达为：

U <= 10*(exp(T) - exp(-T))/exp(T) + exp(-T) + 30 , (-40 <= T <= 0)；

U <= 1.259^T + 40 , (0 < T <=10)；

U <= -0.4*T^2 + 80, (10 < T <= 28)；

U <= 20*(exp(-T^2) + 1) , (28 < T <= 55)；

人体在不同温度时对湿度(U)的耐受区间为曲线以下。在U=30以上部分，在此区间内的湿度均是合理的，不会对用户构成负面影响。

如果当前湿度为U1，且U1>U，则根据上述公式ΔU = k1*(U1 - U)，其中平衡系数k1=0.67。如果U1<30，则需要提示用户空气过于干燥。

在一个实施例中，所述辐射影响程度值Δt基于以下公式计算：

D= 120Δt；

其中，D为标准耐受辐射值，Δt为辐射影响程度值；

具体地，如图5所示，图5中示出的辐射升温曲线可以近似表达为：

D = 120Δt；

即辐射值每增加120w/m^2，表面温度可以近似视为升温1℃。本实施例中，Δt在做综合评估时不需附加平衡系数，直接使用原始数值。

在一个实施例中，所述风力影响程度值ΔF基于以下公式计算：

ΔF = k2*(F1 - F)；

其中，ΔF为风力影响程度值，k2为风力影响平衡系数，F1为所述当前实际风力，F为标准耐受风力值；

具体地，如图6所示，图6中曲线可以近似表达为：

F = 3, (t <= 10)；

F = 1/180 * (x - 10)^2 + 3, (10 < t <= 40)；

F = 8, (t > 40)；

图6中曲线函数表示在某一标准温度下，人体能够适应的最大风力。

如果实时风力大于对应的曲线值，则使用上述公式ΔF = k2*(F1 - F)其中平衡系数k 2= 2.6。无论什么温度下，风力如果大于8级，都需要提示用户避风。

在一个实施例中，所述温度影响程度值ΔT基于以下公式计算：

ΔT = k3*(T1 - 23)；

其中，ΔT为温度影响程度值，k3为温度影响平衡系数，T1为所述当前实际温度，T为标准耐受湿度值。

具体地，如图7所示，当标准温度处于18~26℃之间时，为人体的舒适区间，取中值23℃为基准点。当实时标准温度T1不在该区间时，使用上述公式ΔT = k*(T1 - 23)，其中平衡系数k3= 0.715。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员可以理解，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

此外实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，其特征在于，所述装置包括：

散热式体感温度测试装置，用于获取当前环境的实际体感热量流失速率；

干湿温度测量模块，用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度；

环境辐射测量模块，用于测量当前环境的当前实际辐射；

风速测量模块,用于测量当前环境的当前实际风力；

数据分析与显示模块，用于将所述实际体感热量流失速率与预定义的体感舒适量度基准作比对，以判断体感是否舒适，若判定为否，则进一步将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、所述当前实际风力和所述当前实际温度，与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，籍此以生成对应的影响程度值，并判定是否超出预设的标准舒适度影响绝对值，若判断为是，则生成并显示实际舒适度影响因素提示信息，其中所述预设的标准舒适度影响因素耐受曲线包括：湿度与温度耐受度曲线、辐射与温度耐受度曲线、风力与温度耐受度曲线和温度耐受度曲线。

2.根据权利要求1所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，其特征在于，所述数据分析与显示模块包括单片机主控模块和液晶屏显示模块；所述单片机主控模块用于将所述当前实际湿度、所述当前实际辐射、当前实际风力和所述当前实际温度与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成所述实际舒适度影响因素提示信息；所述液晶屏显示模块与所述单片机主控模块连接，并用于显示所述实际舒适度影响因素提示信息。

3.根据权利要求1所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，其特征在于，所述干湿温度测量模块包括百叶箱和干湿温度计，所述干湿温度计设置于所述干湿温度计，并用于测量当前环境的当前实际温度和当前实际湿度。

4.根据权利要求2所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，其特征在于，所述数据分析与显示模块还包括声音提示模块，所述声音提示模块与所述单片机主控模块连接，并用于语音播放所述实际舒适度影响因素提示信息。

5.根据权利要求1-4任一项所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，其特征在于，所述散热式体感温度测试装置包括：壳体，所述壳体设有开口，且所述壳体具有预设的特定克罗值其可根据不同的季节环境/环境温度，与对应的常识性穿衣量来进行调整，进而设定不同的热阻数据取值；导热介质，所述导热介质设置于所述壳体内；温度计，所述温度计设置于所述壳体内并用于检测所述导热介质的温度；加热装置，所述加热装置用于加热所述导热介质；总控装置，所述总控装置与所述加热装置和所述温度计均连接，所述总控装置用于控制所述加热装置加热到预设的第一特定温度，并获取温度计采集的实时温度变化数据，并计算得到单位时间下的热量流失速度；其中，所述热量流失速度即为所述实际体感热量流失速率，所述第一特定温度≤80℃。

6.一种影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-5任一项所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示装置，所述方法包括：

步骤S100：通过所述散热式体感温度测试装置获取实际体感热量流失速率；

步骤S200：通过所述数据分析与显示模块将获取的所述实际体感热量流失速率与预定义的体感舒适量度基准作比对，并根据所述实际体感热量流失速率与所述体感舒适量度基准判断体感是否舒适；

步骤S300：如判断为否，则通过所述数据分析与显示模块将当前环境的实际舒适度影响因素与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成比对分析结果，再根据所述比对分析结果生成实际舒适度影响因素提示信息；

步骤S400：通过所述数据分析与显示模块将所述实际舒适度影响因素提示信息显示并提示用户。

7.根据权利要求6所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，其特征在于，所述实际舒适度影响因素包括当前环境的当前实际湿度、当前实际辐射、当前实际风力和当前实际温度；所述标准舒适度影响因素耐受曲线包括湿度与温度耐受度曲线、辐射与温度耐受度曲线、风力与温度耐受度曲线和温度耐受度曲线；

步骤S300中：则将当前环境的实际舒适度影响因素与预设的标准舒适度影响因素耐受曲线作对比分析，并生成比对分析结果；具体包括：

步骤S311：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际湿度与所述湿度与温度耐受度曲线作对比分析，并生成湿度影响程度值 ；

步骤S312：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际辐射与所述辐射与温度耐受度曲线作对比分析，并生成辐射影响程度值；

步骤S313：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际风力与所述风力与温度耐受度曲线作对比分析，并生成风力影响程度值；

步骤S314：通过所述数据分析与显示模块将所述当前实际温度与所述温度耐受度曲线作对比分析，并生成温度影响程度值；其中，所述湿度影响程度值、所述辐射影响程度值、所述风力影响程度值和所述温度影响程度值即为所述比对分析结果。

8.根据权利要求7所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，其特征在于，步骤S300中：如判断为否，再根据所述比对分析结果生成实际舒适度影响因素提示信息；具体包括：

步骤S321：将所述湿度影响程度值、所述辐射影响程度值、所述风力影响程度值和所述温度影响程度值分别与预设的标准舒适度影响绝对值作比对，并判断所述湿度影响程度值、所述辐射影响程度值、所述风力影响程度值和所述温度影响程度值是否大于所述标准舒适度影响绝对值；

步骤S322：若判断为是，则生成所述实际舒适度影响因素提示信息。

9.根据权利要求8所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，其特征在于，所述实际舒适度影响因素提示信息包括湿度影响提示信息、辐射提示信息、风力提示信息和温度提示信息；

步骤S322：若判断为是，则生成所述实际舒适度影响因素提示信息；具体包括：

步骤S331：当所述湿度影响程度值大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述湿度影响提示信息；

步骤S332：当所述辐射影响程度值大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述辐射提示信息；

步骤S333：当所述风力影响程度值大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述风力提示信息；

步骤S334：当所述温度影响程度值大于所述标准舒适度影响绝对值时，判断为是，并生成所述温度提示信息。

10.根据权利要求7-9任一项所述的影响人体散热舒适度的环境指标测量及提示方法，其特征在于，所述湿度影响程度值基于以下公式计算：

ΔU = k1*(U1 - U)；

其中，ΔU为湿度影响程度值，k1为湿度影响平衡系数，U1为所述当前实际湿度，U为标准耐受湿度值；

所述辐射影响程度值基于以下公式计算：

D= 120Δt；

其中，D为标准耐受辐射值，Δt为辐射影响程度值；

所述风力影响程度值基于以下公式计算：

ΔF = k2*(F1 - F)；

其中，ΔF为风力影响程度值，k2为风力影响平衡系数，F1为所述当前实际风力，F为标准耐受风力值；

所述温度影响程度值基于以下公式计算：

ΔT = k3*(T1 - 23)；

其中，ΔT为温度影响程度值，k3为温度影响平衡系数，T1为所述当前实际温度，T为标准耐受湿度值。

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