CN113038074B - 基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法及系统，所述方法包括：获取不同位置的实时定位信息、各个位置的实时环境参数与视频图像；利用数据处理装置进行分析计算与图像识别，得到目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时人员活动分布情况以及围护结构与设备的运行状态信息；将上述结果反馈给建筑运维者或输出至中央调控系统。本公开实现了室内环境的移动感知，从而低成本、高效率地解决了室内环境空间分布场的监测难题；同时有机结合了空间结构、环境参数、人员活动、设备组件等多要素的数据采集与分析技术，可以更全面、深入地掌握环境综合运行状态，从而进行科学且针对性的环境调控及优化。
Description
技术领域
本公开涉及环境监控技术领域，尤其涉及一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法及系统。
背景技术
建筑室内环境不仅与人体的舒适健康息息相关，还直接影响建筑的能源消耗。因此，实时获取并掌握室内环境特征对改善其舒适健康性能和建筑节能具有重大意义。
相关技术通常采用在建筑的固定位置设置传感器以固定感知的方式采集环境参数，固定感知方法难以获取监测点以外的位置的环境参数，受限于监测成本、安装条件等因素，只能选取有限的位置安装少量测点，而室内环境参数在空间分布上具有很强的非均匀性，易受到多重因素(如室外气候、围护结构、环境营造末端、人员活动等)的随机影响，因此相关技术采集的仅仅是少数局部区域的环境参数，无法代表所有的空间区域，尤其是对于商场走廊、展览大厅、航站楼值机厅等进深大、面积广的大型公共空间。这一弊端也导致了监测的环境参数与人员周围实际感受到的环境参数存在偏差(传感器安装位置不一定就是人员实际出现的位置)，从而使得基于环境监测的环境调控策略与人员实际感受脱节，无法实现“按需供给”，投入产出比低。最终的恶果就是，环境品质与人员满意度不能得到有效的改善，还会造成能源的浪费。并且，相关技术只注重对环境参数本身的监测，而忽视了其他可能影响室内环境的边界条件的采集，如室内有多少人员，大概位置在哪；门(窗)是否开启，围护结构是否有明显的冷热桥；有没有其他的内热源，发热功率或温度是多少；空调末端是否处于运行状态，出风温度是多少等等。从而导致建筑运维者与实际环境之间仍存在着较严重的信息不对称问题，难以精准改善室内环境品质。
综上，相关技术无法准确、全面地对目标区域的整体环境状况进行评估诊断，并且相关技术仅对单一的环境参数进行检测，具有局限性，以这样的方式对环境调控设备(如新风系统、空调等)进行控制，通常无法准确反应需求，用户体验较差。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法及系统，以解决以上技术问题。
根据本公开实施例的一个方面，提出了一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法，应用于基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统中，所述系统包括自移动数据采集设备、数据处理装置及输出装置，所述方法包括：
控制所述自移动数据采集设备根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
利用所述数据处理装置执行以下至少一种操作：
将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场；
对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况；
对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息；
利用所述输出装置输出所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
利用所述数据处理装置根据所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个确定所述目标区域的环境调控策略。
在一种可能的实施方式中，所述环境调控策略包括：
根据所述目标区域的各个子区域的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况、各个位置的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个分别确定各个子区域的环境调控设备的运行参数。
在一种可能的实施方式中，所述将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场，包括：
将各个环境参数与对应的时间数据、在所述区域地图中对应的位置数据进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场，其中，所述环境参数分布场包括所述目标区域的各个位置的多维环境参数，所述多维环境参数包括时间维度、空间维度及对应的环境参数。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
控制所述自移动数据采集设备在所述目标区域自移动，以构建所述目标区域的区域地图。
在一种可能的实施方式中，所述构建所述目标区域的区域地图，包括：
基于同步定位与建图技术构建所述目标区域的区域地图，
其中，所述区域地图包括所述目标区域的路径信息、面积、空间结构、内部隔断、障碍物。
在一种可能的实施方式中，所述自移动数据采集设备包括：
设备主体；
自移动模块，设置于所述设备主体上，用于在所述目标区域自移动；
定位导航模块，设置于所述设备主体上，用于确定所述自移动数据采集设备的位置数据，并对所述自移动数据采集设备进行导航；
视频图像采集模块，设置于所述设备主体上，用于采集所述预设路径上各个位置的实时的视频图像数据；
环境参数采集模块，设置于所述设备主体上，用于采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数。
在一种可能的实施方式中，所述自移动数据采集设备还包括：
数据传输模块，设置在所述设备主体上，用于传输所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，及自移动数据采集设备的控制信号；
显示模块，设置在所述设备主体上，用于显示所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
处理模块，设置在所述设备主体上，用于对所述定位导航模块采集的数据进行处理，以构建所述目标区域的区域地图；
电源模块，设置在所述设备主体上，用于对所述自移动数据采集设备的各个模块进行供电，
其中，
所述设备主体包括设备框架，
所述自移动模块包括设置在所述设备框架上的驱动子模块，所述驱动子模块包括主控单元、电机单元、机械传动单元、移动单元，所述主控单元用于控制所述电机转动，以使得所述机械传动单元带动所述移动单元、转向，
所述定位导航模块包括激光雷达导航定位单元、毫米波雷达导航定位单元、红外传感导航定位单元、超声波导航定位单元、视觉导航定位单元的一种或多种，
所述视频图像采集模块包括高清摄影机、深度相机、红外热成像仪的一种或多种，
所述环境参数采集模块包括温湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5浓度传感器、甲醛浓度传感器、挥发性有机化合物VOC浓度传感器、照度传感器、噪声传感器的一种或多种。
在一种可能的实施方式中，所述环境参数包括温湿度、CO2浓度、PM2.5浓度、甲醛浓度、挥发性有机化合物VOC浓度、照度、噪声的一种或多种。
根据本公开的另一方面，提出了一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统，所述系统包括自移动数据采集设备、数据处理装置及输出装置，其中：
所述自移动数据采集设备用于：根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
所述数据处理装置用于执行以下至少一种操作：
将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场；
对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况；
对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息；
所述输出装置用于：输出所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个。
通过以上方法，本公开实施例可以控制所述自移动数据采集设备根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，并利用数据处理装置得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个，本公开实施例通过自移动数据采集设备实现了室内环境的移动感知，从而低成本、高效率地解决了室内环境空间分布场的监测难题；同时有机结合了空间结构、环境参数、人员活动、设备组件等多要素的数据采集与分析技术，可以更全面、深入地掌握环境综合运行状态，从而进行科学且针对性的环境调控及优化。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法的流程图。
图2示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统的框图。
图3示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法的流程图。
图4示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统的框图。
图5示出了根据本公开一实施例的自移动数据采集设备的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
请参阅图1，图1示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法的流程图。
请参阅图2，图2示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统的框图。
所述基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法可以应用于基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统中，如图2所示，所述系统包括自移动数据采集设备10、数据处理装置20及输出装置30，如图1所示，所述方法包括：
步骤S11，控制所述自移动数据采集设备根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
步骤S12，利用所述数据处理装置执行以下至少一种操作：
将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场；
对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况；
对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息；
步骤S13，利用所述输出装置输出所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个。
通过以上方法，本公开实施例可以控制所述自移动数据采集设备根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，并利用数据处理装置得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个，本公开实施例通过自移动数据采集设备实现了室内环境的移动感知，从而低成本、高效率地解决了室内环境空间分布场的监测难题；同时有机结合了空间结构、环境参数、人员活动、设备组件等多要素的数据采集与分析技术，可以更全面、深入地掌握环境综合运行状态，从而进行科学且针对性的环境调控及优化。
如背景技术所说，相关技术无法准确、实时的对目标区域的整体环境状况进行评估，并且，相关技术仅对单一的环境参数进行检测，具有局限性，以这样的方式对环境调控设备(如新风系统、空调等)进行控制，通常无法准确反应需求，用户体验较差，而本公开实施例采用移动感知的方式，利用自移动数据采集设备在目标区域中移动，并实时采集路径上的环境参数、视频图像数据，综合各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，可以得到目标区域整体的环境状况，具有较高的实时性、准确性、完整性，然后，本公开实施例利用数据处理装置得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个，通过输出装置输出后，可供用户或外部控制设备调整环境调控设备的参数，实现环境的准确、实时调整，具有较好的用户体验。
本公开实施例所述的目标区域，优选为建筑的室内区域，一般而言，建筑可以包括多层，所述目标区域可以是所述建筑的多层中的一层，也可以是整个建筑(包括多层)，对此，本公开实施例不做限定。
应该说明的是，虽然本公开实施例以室内区域为例进行了介绍，但是，本公开实施例不限于此，在其他的实施方式中，所述目标区域也不限于室内环境，也可以是室外环境，例如，所述目标区域可以为被设定边界的室外环境，边界可以为物理边界(如室外的围墙)，也可以是电子边界(通过外部控制设备设置)，对此，本公开实施例不做限定。
在一个示例中，自移动数据采集设备10可以包括但不限于自移动及数据采集两大功能，自移动数据采集设备10在目标区域中自移动，并在移动过程中，实时采集所在位置的环境参数、视频图像数据(包括视频数据以及图像数据)，自移动数据采集设备10的可能实现方式将在后文进行示例性介绍。
在一个示例中，数据处理装置20中可以设置有处理组件，处理组件包括但不限于单独的芯片，或者分立元器件，或者芯片与分立元器件的组合。芯片可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，处理组件可以用于执行步骤S12的方法“将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场；对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况；对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息”。示例性的，数据处理装置20可以被设置为包括处理组件的电子设备或服务器，本公开实施例对电子设备、服务器的类型不做限定，本领域技术人员可以根据需要选择。
在一种可能的实施方式中，输出装置30可以包括设置有显示面板的终端，也可以直接被设置与一个包括显示面板的显示器，所述显示面板可以包括液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、量子点发光二极管显示面板、迷你发光二极管显示面板和微发光二极管显示面板的任意一种，输出装置30可以接收数据处理装置20输出的数据(所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一种)，并将接收到的数据进行显示反馈给建筑运维者或输出至中央调控系统(外部控制设备)。
请参阅图3，图3示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法的流程图。
在一种可能的实施方式中，如图3所示，所述方法还可以包括：
步骤S22，利用所述数据处理装置根据所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个确定所述目标区域的环境调控策略。
在一种可能的实施方式中，所述环境调控策略可以包括：
根据所述目标区域的各个子区域的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况、各个位置的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个分别确定各个子区域的环境调控设备的运行参数。
在一个示例中，本公开实施例可以通过自移动数据采集设备对室内环境移动式监测，可以准确、全面地了解空间全域内不同位置的环境参数，因此不同的环境调控设备(如空调等)可以根据其所在区域真实的环境状态进行精准调控，而不再是基于粗糙的集总参数法(用一个参数值代表所有区域的环境状态)进行环境调控。
在一个示例中，本公开实施例不单单只获取了环境参数，还采集了视频图像数据，因此通过视频图像可以识别人员状态分布、建筑围护结构及设备(围护结构、末端等)的状态信息，这些因素有助于判断造成环境现有状态的原因是什么，哪里存在问题或者优化空间，从而对症下药，进行环境优化。
当然，以上对确定所述目标区域的环境调控策略的描述是示例性的，本公开实施例对确定环境调控策略的具体实施方式不做限定，本领域技术人员还可以采样其他方式。
在一种可能的实施方式中，所述将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场，可以包括：
将各个环境参数与对应的时间数据、在所述区域地图中对应的位置数据进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场，其中，所述环境参数分布场包括所述目标区域的各个位置的多维环境参数，所述多维环境参数包括时间维度、空间维度及对应的环境参数。
本公开实施例对融合的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以采用相关技术中的融合方式，在将各个环境参数与对应的时间数据、在所述区域地图中对应的位置数据进行融合，本公开实施例可以采用人工智能(如机器学习等)处理方法等手段根据融合得到的多维环境参数得到整个空间的环境参数分布场，当然，本公开实施例对于得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以通过相关技术实现。
在一种可能的实施方式中，所述对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况，可以包括：
基于机器视觉技术对视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况，所述人员活动及分布情况可以包括所述目标区域的人员数量、各个人员所处的位置、各个人员的状态、人员的轨迹、行为、聚集状态(如在某个子区域人员聚集较多，某个子区域人员聚集较少)、空间使用情况等。
本公开实施例对利用机器视觉技术对视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况的具体实施方式不做限定，本领域技术人员可以根据相关技术实现。
在一种可能的实施方式中，所述对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息，可以包括：
基于图像处理技术对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息。
在一个示例中，建筑围护结构及设备可以包括围护结构(如门、窗、墙等)、设备(如空调、显示屏、采暖片及其他的具有发热特征的设备)等。
对于红外热成像照片，颜色深浅反映温度的高低，可利用图片中的颜色识别出围护结构的内表面温度、外门窗是否开启(若开启，缝隙的颜色必然与周边存在显著不同)、空调末端设备是否运行(若运行，风口/辐射末端的温度必然与室内空气温度显著不同)，出风温度/辐射板表面温度是多少等。
本公开实施例对图像处理技术的具体类型不做限定，对基于图像处理技术对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要选择相关技术中的图像处理算法实现，只要可以对图像数据(红外热成像照片)进行分析，获取门窗开启状态、气密性、围护结构内表面温度、冷热桥、室内热源分布、空调末端设备开启和运行状态等信息、基于环境、空间、人员、末端设备等多维参数即可。
在一种可能的实施方式中，如图3所示，所述方法还可以包括：
步骤S20，控制所述自移动数据采集设备在所述目标区域自移动，以构建所述目标区域的区域地图。
在一种可能的实施方式中，步骤S20构建所述目标区域的区域地图，可以包括：
基于同步定位与建图技术(Simultaneous Localization and Mapping，SLAM)构建所述目标区域的区域地图，并进行路径规划，其中，所述区域地图包括所述目标区域的路径信息、面积、空间结构、内部隔断、障碍物。
当然，本公开实施例对构建所述目标区域的区域地图的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以参考相关技术实现。
当然，所述目标区域的区域地图也可以利用其他方式构建，也可以采用已有的区域地图，对此本公开实施例不做限定。
下面对自移动数据采集设备的可能实现方式进行示例性介绍。
请参阅图4，图4示出了根据本公开一实施例的基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统的框图。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述自移动数据采集设备可以包括：
设备主体；
自移动模块110，设置于所述设备主体上，用于在所述目标区域自移动；
定位导航模块120，设置于所述设备主体上，用于确定所述自移动数据采集设备的位置数据，并对所述自移动数据采集设备进行导航；
视频图像采集模块130，设置于所述设备主体上，用于采集所述预设路径上各个位置的实时的视频图像数据；
环境参数采集模块140，设置于所述设备主体上，用于采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数。
在一个示例中，所述自移动模块110可以包括驱动子模块，所述驱动子模块可以包括主控单元(包括主控芯片)、电机单元(包括电机)、机械传动单元(包括齿轮等传动结构)、移动单元，所述主控单元用于控制所述电机转动，以使得所述机械传动单元带动所述移动单元、转向，所述移动单元可以包括多个移动部件(如滚轮、履带等)。
本公开实施例对自移动模块110的各个模块、单元的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要选择相关技术实现。
在一个示例中，所述定位导航模块120可以包括激光雷达导航定位单元、毫米波雷达导航定位单元、红外传感导航定位单元、超声波导航定位单元、视觉导航定位单元的一种或多种。
在一个示例中，激光雷达导航定位单元可以包括激光雷达仪，毫米波雷达导航定位单元可以包括毫米波雷达仪，红外传感导航定位单元可以包括红外传感器，超声波导航定位单元可以包括超声波导航定位仪，其中，激光雷达仪、毫米波雷达仪、红外传感器、超声波导航定位仪主要利用信号反射原理，通过对目标发射电磁波并接收目标回波来获得目标的距离、方位、距离变化率等信息。
在一个示例中，视觉导航定位单元可以对机器人周边的环境进行光学处理，先用摄像头进行图像信息采集，将采集的信息进行压缩，然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统，再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来，完成定位导航功能。
当然，以上对定位导航模块的介绍是示例性的，不应视为是对本公开实施例的限定。
在一个示例中，所述视频图像采集模块130可以包括高清摄影机、深度相机(用于获取深度数据)、红外热成像仪等的一种或多种，基于视频图像采集模块130采集到的视频图像数据可进行图像识别的二次开发，从而实现对人员信息、围护结构、末端设备运行状态等其他可能影响室内环境的边界因素的感知和识别。
在一个示例中，所述环境参数采集模块140可以包括温湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5浓度传感器、甲醛浓度传感器、挥发性有机化合物VOC浓度传感器、照度传感器、噪声传感器等的一种或多种。
在一种可能的实施方式中，通过所述环境参数采集模块140，本公开实施例可以采集的环境参数包括温湿度、CO2浓度、PM2.5浓度、甲醛浓度、挥发性有机化合物VOC浓度、照度、噪声等的一种或多种。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述自移动数据采集设备还可以包括：
数据传输模块150，设置在所述设备主体上，用于传输所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，及自移动数据采集设备的控制信号(例如可以是外部控制设备发出的控制信号，如下发路径信息，行动指令等)。
在一个示例中，数据传输模块150可以包括前述的通信组件，通信组件可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G、5G等，以进行数据传输、通信。
应该说明的是，本公开实施例的系统的各个部分均可以包括通信组件，例如，数据处理装置20、输出装置30也可以设置有对应的通信组件，以实现自移动数据采集设备10、数据处理装置20、输出装置30的相互通信，以及与外部的控制设备的通信。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述自移动数据采集设备还可以包括：
显示模块160，设置在所述设备主体上，用于显示所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，地图、路径，以便于用户查看所述目标区域的相关信息。
在一个示例中，显示模块160可以包括前述的显示面板。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述自移动数据采集设备还可以包括：
处理模块170，设置在所述设备主体上，用于对所述定位导航模块采集的数据进行处理，以构建所述目标区域的区域地图，并进行路径规划。
当然，处理模块170还可以用于控制其他模块的工作，例如可以控制定位导航模块120实现定位导航、智能避障、路径规划、路线巡迹等。
在一个示例中，处理模块170可以包括前述的包括处理组件的终端(如计算机)。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，所述自移动数据采集设备还可以包括：
电源模块180，设置在所述设备主体上，用于对所述自移动数据采集设备的各个模块进行供电.
在一个示例中，电源模块180可以包括电池组件，所述电池组件例如可以包括锂离子电池、锂聚合物电池等。
下面对自移动数据采集设备的可能实现方式进行示例性介绍。
请参阅图5，图5示出了根据本公开一实施例的自移动数据采集设备的示意图。
在一个示例中，如图5所示，所述设备主体可以包括设备框架支撑部，框架支撑部可以包括底座101、固定平台102、可调节移动支架103等，其中自移动模块110中驱动子模块的主控单元(包括主控芯片)、电机单元(包括电机)、机械传动单元(包括齿轮等传动结构)可以设置在可以设置在底座11中(图5未示)，移动单元(各个车轮)可以设置在底座101的两侧，定位导航模块120可以设置在底座11中，电源模块180、处理模块170可以设置在底座101的上表面上，视频图像采集模块130、环境参数采集模块140可以设置在可调节移动支架103上，以根据需要调节高度，调节移动支架103、显示模块160、数据传输模块150可以设置在固定平台102上。
在一个示例中，接收控制信号的组件(如遥控信号接收器)可以整合在数据传输模块150中，也可以单独设置，例如遥控信号接收器151可以设置在底座101的上表面上。
应该说明的是，以上对自移动数据采集设备的介绍是示例性的，本领域技术人员可以对其自移动数据采集设备的各个模块设置的位置进行适应性改变，也可以增加其他模块，或将各个模块进行整合，对此，本公开实施例不做限定。
根据本公开实施例的另一方面，提出了一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统，如图2所示，所述系统包括自移动数据采集设备10、数据处理装置20及输出装置30，其中：
所述自移动数据采集设备10用于：根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
所述数据处理装置20用于执行以下至少一种操作：
将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场；
对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况；
对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息；
所述输出装置30用于：输出所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个。
通过以上系统，本公开实施例可以控制所述自移动数据采集设备根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，并利用数据处理装置得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个，本公开实施例通过自移动数据采集设备实现了室内环境的移动感知，从而低成本、高效率地解决了室内环境空间分布场的监测难题；同时有机结合了空间结构、环境参数、人员活动、设备组件等多要素的数据采集与分析技术，可以更全面、深入地掌握环境综合运行状态，从而进行科学且针对性的环境调控及优化。
本公开实施例的各个方面，弥补了传统固定感知方法难以获取室内环境空间分布特征的不足，通过自移动数据采集设备与环境监测设备的结合设计，实现了从固定感知向移动感知的转变，从技术层面解决了室内环境分布场的监测问题。同时还在一定程度上减少了监测成本。相对于传统方法只注重环境参数本身单一维度数据监测的局限性，本公开实施例通过引入高清摄影机、深度相机、红外热成像仪等视频图像采集设备，可全面识别人员信息、围护结构、末端设备运行状态等其他可能影响室内环境的多维因素，从而更好地、更精准地改善室内环境品质。形成数据反馈闭环，打破了建筑运维者与实际环境之间存在的信息不对称问题，实现了室内环境的无人巡检，有助于实现“按需供给”，提高环境调控的投入产出比，在提升室内环境品质与用户满意度的同时实现节能。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (9)
1.一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检方法，其特征在于，应用于基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统中，所述系统包括自移动数据采集设备、数据处理装置及输出装置，所述方法包括：
控制所述自移动数据采集设备根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
利用所述数据处理装置执行以下至少一种操作：
将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场；
对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况；
对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息；
利用所述输出装置输出所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个；
利用所述数据处理装置根据所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个确定所述目标区域的环境调控策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境调控策略包括：
根据所述目标区域的各个子区域的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况、各个位置的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个分别确定各个子区域的环境调控设备的运行参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场，包括：
将各个环境参数与对应的时间数据、在所述区域地图中对应的位置数据进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场，其中，所述环境参数分布场包括所述目标区域的各个位置的多维环境参数，所述多维环境参数包括时间维度、空间维度及对应的环境参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
控制所述自移动数据采集设备在所述目标区域自移动，以构建所述目标区域的区域地图。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述构建所述目标区域的区域地图，包括：
基于同步定位与建图技术构建所述目标区域的区域地图，
其中，所述区域地图包括所述目标区域的路径信息、面积、空间结构、内部隔断、障碍物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自移动数据采集设备包括：
设备主体；
自移动模块，设置于所述设备主体上，用于在所述目标区域自移动；
定位导航模块，设置于所述设备主体上，用于确定所述自移动数据采集设备的位置数据，并对所述自移动数据采集设备进行导航；
视频图像采集模块，设置于所述设备主体上，用于采集所述预设路径上各个位置的实时的视频图像数据；
环境参数采集模块，设置于所述设备主体上，用于采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述自移动数据采集设备还包括：
数据传输模块，设置在所述设备主体上，用于传输所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据，及自移动数据采集设备的控制信号；
显示模块，设置在所述设备主体上，用于显示所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
处理模块，设置在所述设备主体上，用于对所述定位导航模块采集的数据进行处理，以构建所述目标区域的区域地图；
电源模块，设置在所述设备主体上，用于对所述自移动数据采集设备的各个模块进行供电，
其中，
所述设备主体包括设备框架，
所述自移动模块包括设置在所述设备框架上的驱动子模块，所述驱动子模块包括主控单元、电机单元、机械传动单元、移动单元，所述主控单元用于控制所述电机转动，以使得所述机械传动单元带动所述移动单元转向，
所述定位导航模块包括激光雷达导航定位单元、毫米波雷达导航定位单元、红外传感导航定位单元、超声波导航定位单元、视觉导航定位单元的一种或多种，
所述视频图像采集模块包括高清摄影机、深度相机、红外热成像仪的一种或多种，
所述环境参数采集模块包括温湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5浓度传感器、甲醛浓度传感器、挥发性有机化合物VOC浓度传感器、照度传感器、噪声传感器的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述环境参数包括温湿度、CO2浓度、PM2.5浓度、甲醛浓度、挥发性有机化合物VOC浓度、照度、噪声的一种或多种。
9.一种基于自移动数据采集设备的室内环境智能巡检系统，其特征在于，所述系统包括自移动数据采集设备、数据处理装置及输出装置，其中：
所述自移动数据采集设备用于：根据目标区域的区域地图及预设路径在所述目标区域自移动，采集所述预设路径上各个位置的实时的环境参数、视频图像数据；
所述数据处理装置用于执行以下至少一种操作：
将各个位置的实时的环境参数与所述区域地图进行融合，得到所述目标区域整个空间的环境参数分布场；
对所述视频图像数据进行处理，获取各个位置的实时的人员活动及分布情况；
对所述视频图像数据进行热成像分析，获取所述目标区域中各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息；
所述输出装置用于：输出所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个；
所述数据处理装置还用于：根据所述目标区域整个空间的环境参数分布场、各个位置的实时的人员活动及分布情况及各个位置的实时的建筑围护结构及设备的状态信息的至少一个确定所述目标区域的环境调控策略。
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