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1、(10)申请公布号 CN 103336025 A (43)申请公布日 2013.10.02 CN 103336025 A *CN103336025A* (21)申请号 201310289087.4 (22)申请日 2013.07.11 G01N 25/20(2006.01) (71)申请人 山东省计算中心 地址 250101 山东省济南市高新区新泺大街 2008 号银荷大厦 B 座四层山东省计算 中心 (72)发明人 张让勇 孟庆龙 孙祥 韩路跃 韩凌燕 郝凤琦 程广河 郑晓势 (74)专利代理机构 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人 李桂存 (54) 发明名称 基于滑动时间窗对建筑物。
2、围护热阻进行快速 检测的方法 (57) 摘要 本发明的基于滑动时间窗对建筑物围护热阻 进行快速检测的方法， 包括 ： a). 安装设备及建立 通信 ； b). 时间窗条件设置 ； c). 定时查询数据 ； d). 数据校验及存储 ； e). 时间窗长度判定， 判断 是否达到了 t/T 条 ； f). 内外表面差是否满足条 件的判定 ； g). 以新始点获取 t/T 条数据 ； h). 热 阻计算值相差应小于等于 5% 的判定 ； i). 以新始 点获取 t/T 条数据 ； j). 计算热阻和传热系数 ； k). 热阻值判断。本发明的检测方法， 首先进行时 间窗长度条件的判断， 再进行时间窗宽度。
3、条件的 判断， 不仅降低了时间窗长度和宽度判定过程中 的计算量， 而且还最大限度地缩短了现场设备的 检测时间， 加速了对建筑物围护热阻的检测。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103336025 A CN 103336025 A *CN103336025A* 1/2 页 2 1. 一种基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 其特征在于， 包括以 下步骤 ： a). 安装设备及建立通信， 在待检测建筑物围护的内表面和外表。
4、面上安装热工检测设 备， 以检测内表面的温度和热流密度， 以及外表面的温度 ； 并建立热工检测设备与综合巡 检仪、 综合巡检仪与远程服务器之间的通信通道， 以便远程服务器通过综合巡检仪获取数 据 ； b). 时间窗条件设置， 远程服务器设定时间窗的长度和宽度信息， 其中， 时间窗长度是 指可用数据的时间跨度， 设远程服务器需要以时间T为周期采集t时间段的连续可用数据 ； 时间窗的宽度是指每条数据的可用性条件， 设定建筑物围护的内表面与外表面温度之差至 少为10， 以及某时刻的热阻计算值与24小时之前的热阻计算值相差应小于等于5%， 为时 间窗宽度 ； c). 定时查询数据， 远程服务器以时间 。
5、T 为周期， 从综合巡检仪上获取热工检测设备采 集的温度和热流密度数据 ； d). 数据校验及存储， 远程服务器接到数据后对其合法性进行校验， 如果校验合格， 则 对该数据进行存储 ； 如果校验不合格， 则执行步骤 c)， 重新获取数据 ； e). 时间窗长度判定， 远程服务器判断所采集的数据记录数是否达到了 t/T 条， 如果达 到 t/T 条， 则执行步骤 f) ； 如果没有达到， 则执行步骤 c) ； f). 内外表面温差是否满足条件的判定， 远程服务器按数据采集次序的逆序， 对 t/T 条 数据进行内表面和外表面温度之差是否至少为 10进行判断 ； 如果出现不满足该时间窗 宽度的记录数。
6、据， 则执行步骤 g) ； 如果每条数据均满足该时间窗宽度条件， 则执行步骤 h) ； g). 以新始点获取 t/T 条数据， 设不满足内表面和外表面温度之差至少为 10的记录 数据按时间顺序为第n条， 则以n+1条记录为时间窗的始点， 执行步骤c)， 获取t/T条数据 ； h). 热阻计算值相差应小于等于 5% 的判定， 对时间窗内检测数据， 逐条判断其热阻计 算值与24小时之前的热阻计算值之差是否满足小于等于5%的条件， 如果满足条件， 则执行 步骤 j) ； 如果不满足条件， 则执行步骤 i) ； i). 以新始点获取 t/T 条数据， 设不满足热阻计算值与 24 小时之前的热阻计算值之。
7、差 小于等于 5% 的记录数据按时间顺序为第 m 条， 则以 m+1 条记录为时间窗的始点， 执行步骤 c)， 获取 t/T 条数据 ； j). 计算热阻值和传热系数， 当时间窗内数据满足长度和宽度条件后， 按照 JGJ/T 132-2009 居民建筑节能检测标准 中的热阻和传热系数计算方法， 计算围护结构主体传热 系数， 并提示该检测点检测工作完成， 当所有检测点检测完成后， 提示可以拆除热工检测设 备 ； k). 传热系数的判断， 远程服务器将计算的传热系数与标准值进行比较， 如果符合节能 标准， 则形成建筑物符合节能检测中围护主体结构传热系数符合标准的报告文件 ； 如果传 热系数不符合节。
8、能标准， 则形成建筑物符合节能检测中围护主体结构传热系数不符合标准 的报告文件， 并提供不符合标准的内容及位置。 2. 根据权利要求 1 所述的基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 其 特征在于 ： 步骤 b) 中所述的周期 T 为 15min， 所述的时间段 t 为 96hr。 3. 根据权利要求 1 所述的基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 其 权 利 要 求 书 CN 103336025 A 2 2/2 页 3 特征在于， 步骤 j) 中， 所述热阻值通过以下公式来求取 ： 式中， 为围护结构主体部位的热阻 （单位 ： mK/W） ； 为围护结构主体部位内表。
9、面 温度的第 j 次测量值 （单位 ： ） ； 为围护结构主体部位外表面温度的第 j 次测量值 （单 位 ： ） ； 为围护结构主体部位热流密度的第 j 次测量值 （单位 ：） ； 所述热阻值通过以下公式来求取 ： 式中， 为围护结构主体部位的传热系数， 为内表面换热组， 为外表面换热组， 围护结构主体部位的热阻。 权 利 要 求 书 CN 103336025 A 3 1/5 页 4 基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 更具 体的说， 尤其涉及一种在线式实时对滑动时间窗内数据进行可用性和计算热阻。
10、值稳定性判 断的对建筑物围护结构主体热阻进行快速检测的方法。 背景技术 0002 随着我国政府对节能环保和绿色经济的重视， 建筑物节能设计和施工越来越受到 重视， 我国政府正在强制推行建筑物节能设计和加大对新建筑物进行节能检测和对老建筑 物进行节能改造工作。 目前国内对建筑物围护结构的节能检测主要采用算术平均法检测围 护结构主体部位传热系数。 检测设备采用现场采集， 离线式计算的方法， 为了保证采集足够 符合条件的检测数据， 现场检测时间至少保持 7 天， 并且不能保证每次采集数据的可用性。 譬如， 需要检测连续96个小时的连续可用数据， 如果离线采集的7天数据中， 不存在连续96 个小时的可。
11、用数据， 那么则需重新做出检测。 发明内容 0003 本发明为了克服上述技术问题的缺点， 提供了一种在线式实时对滑动时间窗内数 据进行可用性和计算热阻值稳定性判断的对建筑物围护结构主体热阻进行快速检测的方 法。 0004 本发明的基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： a). 安装设备及建立通信， 在待检测建筑物围护的内表面和外表面上安装 热工检测设备， 以检测内表面的温度和热流密度， 以及外表面的温度 ； 并建立热工检测设备 与综合巡检仪、 综合巡检仪与远程服务器之间的通信通道， 以便远程服务器通过综合巡检 仪获取数据 ； b). 时间窗条件设置，。
12、 远程服务器设定时间窗的长度和宽度信息， 其中， 时间 窗长度是指可用数据的时间跨度， 设远程服务器需要以时间 T 为周期采集 t 时间段的连续 可用数据 ； 时间窗的宽度是指每条数据的可用性条件， 设定建筑物围护的内表面与外表面 温度之差至少为 10， 以及某时刻的热阻计算值与 24 小时之前的热阻计算值相差应小于 等于 5%， 为时间窗宽度 ； c). 定时查询数据， 远程服务器以时间 T 为周期， 从综合巡检仪上 获取热工检测设备采集的温度和热流密度数据 ； 每次数据采集后， 时间窗自动向后滑动时 间 T ； d). 数据校验及存储， 远程服务器接到数据后对其合法性进行校验， 如果校验合。
13、格， 则 对该数据进行存储 ； 如果校验不合格， 则执行步骤 c)， 重新获取数据 ； e). 时间窗长度判定， 远程服务器判断所采集的数据记录数是否达到了 t/T 条， 如果达到 t/T 条， 则执行步骤 f) ； 如果没有达到， 则执行步骤 c) ； f). 内外表面温差是否满足条件的判定， 远程服务器按数据 采集次序的逆序， 对 t/T 条数据进行内表面和外表面温度之差是否至少为 10进行判断 ； 如果出现不满足该时间窗宽度的记录数据， 则执行步骤 g) ； 如果每条数据均满足该时间窗 宽度条件， 则执行步骤 h) ； g). 以新始点获取 t/T 条数据， 设不满足内表面和外表面温度之。
14、 差至少为 10的记录数据按时间顺序为第 n 条， 则以 n+1 条记录为时间窗的始点， 执行步 说 明 书 CN 103336025 A 4 2/5 页 5 骤 c)， 获取 t/T 条数据 ； h). 热阻计算值相差应小于等于 5% 的判定， 对时间窗内检测数据， 逐条判断其热阻计算值与 24 小时之前的热阻计算值之差是否满足小于等于 5% 的条件， 如 果满足条件， 则执行步骤 j) ； 如果不满足条件， 则执行步骤 i) ； i). 以新始点获取 t/T 条数 据， 设不满足热阻计算值与 24 小时之前的热阻计算值之差小于等于 5% 的记录数据按时间 顺序为第 m 条， 则以 m+1 。
15、条记录为时间窗的始点， 执行步骤 c)， 获取 t/T 条数据 ； j). 计算热 阻值和传热系数， 当时间窗内数据满足长度和宽度条件后， 按照 JGJ/T 132-2009 居民建 筑节能检测标准 中的热阻和传热系数计算方法， 计算围护结构主体传热系数， 并提示该检 测点检测工作完成， 当所有检测点检测完成后， 提示可以拆除热工检测设备 ； k). 传热系数 的判断， 远程服务器将计算的传热系数与标准值进行比较， 如果符合节能标准， 则形成建筑 物符合节能检测中围护主体结构传热系数符合标准的报告文件 ； 如果传热系数不符合节能 标准， 则形成建筑物符合节能检测中围护主体结构传热系数不符合标准。
16、的报告文件， 并提 供不符合标准的内容及位置。 0005 步骤 a) 中热工检测设备可进行温度和热流密度信息的检测， 综合巡检仪可接收 和存储热工检测设备发送的数据， 并将其转发至远程服务器中 ； 步骤 b) 为设置时间窗的长 度和宽度条件， 以判断检测的数据是否满足了可用要求。步骤 c) 为远程服务器定期从综合 巡检仪上获取一条数据 ； 步骤 d) 为对数据的合法性进行校验， 数据合格则保留存储， 不合 格则将其丢弃， 重新采集数据。步骤 e) 为时间窗长度条件的判定， 首先判断采集的数据记 录数是否达到要求， 只有满足了要求才进行时间窗宽度条件的判断。步骤 f) 为进行内表面 和外表面温度。
17、之差是否至少为 10的判断， 如果所有数据都满足， 则执行步骤 h) 进行下一 条时间窗宽度条件的判断 ； 如果出现不满足温差为 10的数据， 则需重新采集数据。步骤 g) 为进行热阻计算值相差应小于等于 5% 的判定。 0006 本发明的基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 步骤 b) 中所 述的周期 T 为 15min， 所述的时间段 t 为 96hr。 0007 本发明的基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 步骤 j) 中， 所述热阻值通过以下公式来求取 ： 式中， 为围护结构主体部位的热阻 （单位 ： mK/W） ； 为围护结构主体部位内表面 温度的第 j 。
18、次测量值 （单位 ： ） ； 为围护结构主体部位外表面温度的第 j 次测量值 （单 位 ： ） ； 为围护结构主体部位热流密度的第 j 次测量值 （单位 ：） ； 所述热阻值通过以下公式来求取 ： 式中， 为围护结构主体部位的传热系数， 为内表面换热组， 为外表面换热组， 围护结构主体部位的热阻。 说 明 书 CN 103336025 A 5 3/5 页 6 0008 本发明的有益效果是 ： 本发明的建筑物围护热阻快速检测方法， 通过建立时间窗 的长度和宽度条件， 在对现场采集的数据在线实时计算是否满足可用性条件判定的过程 中， 首先判断数据记录数是否达到了 t/T 条的时间窗长度条件， 再进。
19、行内外温差是否至少 为 10以及热阻计算值之差是否小于等于 5% 的时间窗宽度条件的判断， 如果数据不满足 时间窗宽度条件， 则将时间窗向前自动滑动， 继续检测直到数据满足计算条件 ； 不仅降低了 时间窗长度和宽度判定过程中的计算量， 而且还最大限度地缩短了现场设备的检测时间， 比传统离线式建筑物节能检测节省 3050% 时间， 加速了对建筑物围护热阻的检测。 0009 当数据满足时间窗条件后， 会自动完成热阻值的计算和检测， 并提示检测完成， 提 醒检测人员及时停止该点检测设备运行。 附图说明 0010 图 1 为由热工检测设备、 综合巡检仪、 远程服务器构成的检测系统的原理图 ； 图 2 。
20、为本发明的检测方法的流程图。 具体实施方式 0011 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。 0012 如图 1 所示， 给出了本发明中检测系统的原理图， 其包括热工检测设备、 综合巡检 仪和远程服务器， 热工检测设备设置于待测建筑物围护的内表面和外表面上， 用于检测内 表面的温度和热流密度， 以及外表面相应部位的温度值。综合巡检仪用于接收和存储热工 检测设备所采集的温度和热流密度数据， 并将其传输至远程服务器中。 0013 本发明的基于滑动时间窗对建筑物围护热阻进行快速检测的方法， 包括以下步 骤 ： a). 安装设备及建立通信， 在待检测建筑物围护的内表面和外表面上安装热工检测设 备，。
21、 以检测内表面的温度和热流密度， 以及外表面的温度 ； 并建立热工检测设备与综合巡 检仪、 综合巡检仪与远程服务器之间的通信通道， 以便远程服务器通过综合巡检仪获取数 据 ； 远程服务器按照规定协议和通信端口向综合巡检仪定时发出数据查询命令， 通信协议 包括 MODBUS 协议和自定义协议， 通信端口包括串口 RS232/485 （通过 GPRS 或者无线数传电 台通信） 和以太网端口 （采用基于 TCP/IP 之上的自定义协议） ， 以获取采集的数据。 0014 b). 时间窗条件设置， 远程服务器设定时间窗的长度和宽度信息， 其中， 时间窗长 度是指可用数据的时间跨度， 设远程服务器需要以。
22、时间 T 为周期采集 t 时间段的连续可用 数据 ； 时间窗的宽度是指每条数据的可用性条件， 设定建筑物围护的内表面与外表面温度 之差至少为 10， 以及某时刻的热阻计算值与 24 小时之前的热阻计算值相差应小于等于 5%， 为时间窗宽度 ； 时间窗长度条件可以为 ： 可用数据为96小时， 采用周期为15分钟， 即时间段t为96hr， 周期 T 为 15min ； 则可用数据记录数为 96* 60/15=384 条连续数据。 0015 c). 定时查询数据， 远程服务器以时间 T 为周期， 从综合巡检仪上获取热工检测设 备采集的温度和热流密度数据 ； 每次数据采集后， 时间窗自动向后滑动时间 。
23、T ； d). 数据校验及存储， 远程服务器接到数据后对其合法性进行校验， 如果校验合格， 则 说 明 书 CN 103336025 A 6 4/5 页 7 对该数据进行存储 ； 如果校验不合格， 则执行步骤 c)， 重新获取数据 ； 远程服务器首先照规定协议进行合法性校验， 校验结果正确后根据事先规定的变量定 义解析从现场检测设备返回的通信数据， 将数据按照围护结构主体外表面温度、 内表面温 度和热流密度顺序解析并保存为实时数据。 0016 e). 时间窗长度判定， 远程服务器判断所采集的数据记录数是否达到了 t/T 条， 如 果达到 t/T 条， 则执行步骤 f) ； 如果没有达到， 则执。
24、行步骤 c) ； f). 内外表面温差是否满足条件的判定， 远程服务器按数据采集次序的逆序， 对 t/T 条 数据进行内表面和外表面温度之差是否至少为 10进行判断 ； 如果出现不满足该时间窗 宽度的记录数据， 则执行步骤 g) ； 如果每条数据均满足该时间窗宽度条件， 则执行步骤 h) ； g). 以新始点获取 t/T 条数据， 设不满足内表面和外表面温度之差至少为 10的记录 数据按时间顺序为第n条， 则以n+1条记录为时间窗的始点， 执行步骤c)， 获取t/T条数据 ； h). 热阻计算值相差应小于等于 5% 的判定， 对时间窗内检测数据， 逐条判断其热阻计 算值与24小时之前的热阻计算。
25、值之差是否满足小于等于5%的条件， 如果满足条件， 则执行 步骤 j) ； 如果不满足条件， 则执行步骤 i) ； i). 以新始点获取 t/T 条数据， 设不满足热阻计算值与 24 小时之前的热阻计算值之差 小于等于 5% 的记录数据按时间顺序为第 m 条， 则以 m+1 条记录为时间窗的始点， 执行步骤 c)， 获取 t/T 条数据 ； j). 计算热阻值和传热系数， 当时间窗内数据满足长度和宽度条件后， 按照 JGJ/T 132-2009 居民建筑节能检测标准 中的热阻和传热系数计算方法， 计算围护结构主体传热 系数， 并提示该检测点检测工作完成， 当所有检测点检测完成后， 提示可以拆除。
26、热工检测设 备 ； 该步骤中， 所述热阻值通过以下公式来求取 ： 式中， 为围护结构主体部位的热阻 （单位 ： mK/W） ； 为围护结构主体部位内表面 温度的第 j 次测量值 （单位 ： ） ； 为围护结构主体部位外表面温度的第 j 次测量值 （单 位 ： ） ； 为围护结构主体部位热流密度的第 j 次测量值 （单位 ：） ； 所述热阻值通过以下公式来求取 ： 式中， 为围护结构主体部位的传热系数， 为内表面换热组， 为外表面换热组， 围护结构主体部位的热阻。 0017 、 可分别按国家标准 民用建筑热工设计规范 GB50176-93中附录二附表2.2 和附表 2.3 的规定采用。 0018。
27、 k). 传热系数的判断， 远程服务器将计算的传热系数与标准值进行比较， 如果符合 说 明 书 CN 103336025 A 7 5/5 页 8 节能标准， 则形成建筑物符合节能检测中围护主体结构传热系数符合标准的报告文件 ； 如 果传热系数不符合节能标准， 则形成建筑物符合节能检测中围护主体结构传热系数不符合 标准的报告文件， 并提供不符合标准的内容及位置。 0019 远程服务器端获得计算结果后， 将计算结果保存成为该检测点热阻值， 同时发出 提示， 及时提示工作人员该点检测工作已经完成， 该检测点现场检测设备可以停止工作并 拆除， 当所有检测点检测工作完成， 系统将各个检测点热阻值按照公式计算围护结构主体 传热系数并保存， 整个建筑物围护结构主体检测工作完成。 说 明 书 CN 103336025 A 8 1/2 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103336025 A 9 2/2 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103336025 A 10 。