室内空气污染分布图的构建方法与流程

1.本发明涉及室内污染分布划分技术领域，具体而言，涉及一种室内空气污染分布图的构建方法。


背景技术：

2.目前，随着社会经济的发展和人民生活水平的逐步提高，室内空气质量日益引起人们的重视。空气净化器原来越成为家庭必不可少的家电产品之一。目前空气净化器检测环境pm2.5、温湿度等空气物理量的主要是通过voc、颗粒物等各种类型的传感器。
3.然而，现有技术中的空气净化器或检测件收集到的数据仅是表示净化器或者和其他空气检测仪周边小范围内的空气污染情况，这些数据代表的仅仅是室内环境各个分散小区域的空气污染情况，空气净化器缺乏对室内整体空气污染情况的掌握与判断。此外，对于目前可自主移动的空气净化器也只会移动到部分检测仪的周边进行空气净化，对于缺乏传感器检测的区域或净化器无法到达的区域就难以掌握该处的空气污染情况，也难以实现真正的全屋空气净化工作。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种室内空气污染分布图的构建方法，以解决现有技术中不便于获取室内污染分布情况的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种室内空气污染分布图的构建方法，包括：获取室内平面图的数据；获取室内多个不同位置处的污染值数据，并记录在获取多个不同位置处的污染值数据时的多个平面坐标数据，根据多个不同位置处的污染值数据以及对应的多个平面坐标数据得到室内空气污染的多个三维坐标的数据；对室内空气污染的多个三维坐标的数据进行处理，以通过对多个三维坐标的数据的拟合得到室内空气污染分布图。
6.进一步地，获取室内多个不同位置处的污染值数据的方法包括：控制空气净化器在室内移动，利用空气净化器上的空气检测仪在不同位置处进行检测，根据不同位置处的检测到的检测数据获取对应的污染值数据。
7.进一步地，获取室内多个不同位置处的污染值数据的方法包括：获取位于室内不同位置处的污染检测件检测到的检测数据，根据不同位置处的检测到的检测数据获取对应的污染值数据。
8.进一步地，根据不同位置处的检测到的检测数据获取对应的污染值数据的方法包括：将检测到的检测数据与空气质量限值范围进行比较，根据比较得到相对比例值为污染值数据。
9.进一步地，记录在获取多个不同位置处的污染值数据时的多个平面坐标数据的方法包括：利用室内定位技术获取与多个不同位置处的污染值数据对应的多个三维坐标数据；将多个三维坐标数据投影至室内平面图内，以获取多个平面坐标数据。
10.进一步地，通过对多个数据的拟合得到室内空气污染分布图的方法包括：利用插
值法拟合得到室内空气污染三维图的数据，根据室内空气污染三维图的数据得到室内空气污染分布图。
11.进一步地，根据室内空气污染三维图的数据得到室内空气污染分布图的方法包括：获取影响室内空气扩散的扩散系数；根据扩散系数对室内空气污染三维图的曲面曲率进行调整。
12.进一步地，获取影响室内空气扩散的扩散系数的方法包括：获取室内空气的温度、湿度和风速；根据室内环境分别确定温度的权重系数、湿度的权重系数和风速的权重系数，根据温度的权重系数、湿度的权重系数和风速的权重系数获取扩散系数。
13.进一步地，根据扩散系数对室内空气污染三维图的曲面曲率进行调整之后，室内空气污染分布图的构建方法还包括：将调整后的空气污染三维图投影到室内平面图上，以生成二维平面污染值等高图的数据；在二维平面污染值等高图上利用不同的颜色进行标示，并在二维平面污染值等高图的等高线上增加梯度曲线以得到室内空气污染分布图的数据。
14.进一步地，在二维平面污染值等高图的等高线上增加梯度曲线以得到室内空气污染分布图的数据之后，室内空气污染分布图的构建方法还包括：将室内空气污染分布图数据传输至用户终端，并在用户终端上显示出与室内空气污染分布图数据对应的室内空气污染分布图。
15.进一步地，获取室内平面图的数据的方法包括：对室内环境进行三维检测，并根据三维检测的检测结果利用三维重构技术生成室内三维点云模型；在空气净化器的出风口高度处以最外层的墙体作为平面边界，将室内三维点云模型生成室内平面图的数据。
16.应用本发明的技术方案，根据多个不同位置处的污染值数据以及对应的多个平面坐标数据得到室内空气污染的多个三维坐标的数据，可以理解为将多个平面坐标中的两个坐标分别作为x和y坐标、将污染值数据作为z坐标，从而形成室内空气污染的多个三维坐标的数据。根据对室内空气污染的多个三维坐标的数据进行处理，通过拟合得到室内空气污染分布图，通过室内空气污染分布图能够便于获取室内污染分布情况，从而便于更好地进行空气净化，以更好地提高室内空气质量。因此，通过本实施例提供的技术方案，能够解决现有技术中不便于获取室内污染分布情况的技术问题。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书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：
18.图1示出了根据本发明的实施例提供的室内空气污染分布图的构建方法的流程示意图。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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。
20.如图1所示，本发明的实施例提供了一种室内空气污染分布图的构建方法，室内空气污染分布图的构建方法包括：获取室内平面图的数据；获取室内多个不同位置处的污染
值数据，并记录在获取多个不同位置处的污染值数据时的多个平面坐标数据，根据多个不同位置处的污染值数据以及对应的多个平面坐标数据得到室内空气污染的多个三维坐标的数据；对室内空气污染的多个三维坐标的数据进行处理，以通过对多个三维坐标的数据的拟合得到室内空气污染分布图。
21.采用本实施例提供的室内空气污染分布图的构建方法，根据多个不同位置处的污染值数据以及对应的多个平面坐标数据得到室内空气污染的多个三维坐标的数据，可以理解为将多个平面坐标中的两个坐标分别作为x和y坐标、将污染值数据作为z坐标，从而形成室内空气污染的多个三维坐标的数据。根据对室内空气污染的多个三维坐标的数据进行处理，通过拟合得到室内空气污染分布图，通过室内空气污染分布图能够便于获取室内污染分布情况，从而便于更好地进行空气净化，以更好地提高室内空气质量。因此，通过本实施例提供的技术方案，能够解决现有技术中不便于获取室内污染分布情况的技术问题。
22.具体地，获取室内多个不同位置处的污染值数据的方法包括：控制空气净化器在室内移动，利用空气净化器上的空气检测仪在不同位置处进行检测，根据不同位置处的检测到的检测数据获取对应的污染值数据。采用这样的方法，能够便于快速准确获取不同位置处的污染值数据，以便于获取室内空气污染分布图的数据。
23.具体地，获取室内多个不同位置处的污染值数据的方法包括：获取位于室内不同位置处的污染检测件检测到的检测数据，根据不同位置处的检测到的检测数据获取对应的污染值数据。采用这样的方法，能够便于快速准确获取不同位置处的污染值数据，以便于获取室内空气污染分布图的数据。
24.在本实施例中，根据不同位置处的检测到的检测数据获取对应的污染值数据的方法包括：将检测到的检测数据与空气质量限值范围进行比较，根据比较得到相对比例值为污染值数据。采用这样的方法，能够便于获取一个较为综合准确的污染值数据，便于获取较为准确的室内空气污染分布图的数据。
25.需要说明的是，此处可按照国家标准(gb/t 18883室内空气质量标准)或企标等与实测数据相比对空气质量划分，相对比例值的意思是不同时间前后得到的比值再比较，实时判定空气污染情况与空气质量变化趋势。
26.具体地，记录在获取多个不同位置处的污染值数据时的多个平面坐标数据的方法包括：利用室内定位技术获取与多个不同位置处的污染值数据对应的多个三维坐标数据；将多个三维坐标数据投影至室内平面图内，以获取多个平面坐标数据。采用这样的方法，能够便于快速且准确地获取与多个不同位置处的污染值数据对应的多个平面坐标数据。
27.在本实施例中，通过对多个数据的拟合得到室内空气污染分布图的方法包括：利用插值法拟合得到室内空气污染三维图的数据，根据室内空气污染三维图的数据得到室内空气污染分布图。采用这样的方法，通过插值法能够便于快速且准确地获取室内空气污染分布图。
28.具体地，根据室内空气污染三维图的数据得到室内空气污染分布图的方法包括：获取影响室内空气扩散的扩散系数；根据扩散系数对室内空气污染三维图的曲面曲率进行调整。采用这样的方法，能够便于提高室内空气污染三维图的准确性。
29.在本实施例中，获取影响室内空气扩散的扩散系数的方法包括：获取室内空气的温度、湿度和风速；根据室内环境分别确定温度的权重系数、湿度的权重系数和风速的权重
系数，根据温度的权重系数、湿度的权重系数和风速的权重系数获取扩散系数。采用这样的方法，能够便于进一步提高室内空气污染三维图的准确性。
30.具体地，根据扩散系数对室内空气污染三维图的曲面曲率进行调整之后，室内空气污染分布图的构建方法还包括：将调整后的空气污染三维图投影到室内平面图上，以生成二维平面污染值等高图的数据；在二维平面污染值等高图上利用不同的颜色进行标示，并在二维平面污染值等高图的等高线上增加梯度曲线以得到室内空气污染分布图的数据。采用这样的方法，能够便于提高室内空气污染分布图进行观测，以便于直观发现室内空气污染的分布情况。
31.在本实施例中，在二维平面污染值等高图的等高线上增加梯度曲线以得到室内空气污染分布图的数据之后，室内空气污染分布图的构建方法还包括：将室内空气污染分布图数据传输至用户终端，并在用户终端上显示出与室内空气污染分布图数据对应的室内空气污染分布图。采用这样的方法，能够便于在用户终端上获取室内空气污染分布图，便于更好地对室内空气进行净化处理。
32.具体地，本实施例中获取室内平面图的数据的方法包括：对室内环境进行三维检测，并根据三维检测的检测结果利用三维重构技术生成室内三维点云模型；在空气净化器的出风口高度处以最外层的墙体作为平面边界，将室内三维点云模型生成室内平面图的数据。采用这样的方法，能够便于快速获取室内平面图的数据，以便于后续室内空气污染分布图的构建。
33.如图1为室内空气污染分布图的构建方法流程图。如图1的建图方法主要设备包括自主可移动式空气净化器、分布式空气污染检测传感器(或称空气检测仪)、激光雷达或深度摄像头、处理器或服务器、手机等。
34.首先使用激光雷达或深度摄像头等设备(可搭载或独立于可移动式空气净化器)利用三维重构技术在处理器(或服务器)上生成室内三维点云模型space[n]。处理点云模型并提取所在单层楼层的墙面作为边界，制定高度zo(一般指定为净化器出风口高度)处以上述边界为平面边界生成室内平面图(a(x-x0) b(y-y0) c(z-z0)＝0)(含边界，设置x、y的取值范围)。
[0035]
通过自主可移动式空气净化器与空气检测仪搭载的室内定位技术获取其实时的室内三维坐标(xan,yan,zan)与(xbn,ybn,zbn)，添加到室内平面图相对坐标，统一高度为zo，则三维坐标变为(xan,yan,zo)与(xbn,ybn,zo)，可标记表示空气净化器与空气检测仪的室内相对位置。
[0036]
通过空气污染检测传感器实时收集污染值数据(voc、pm2.5、甲醛等)并分类发送到处理器处理，按照收集的空气污染数据与空气质量限值范围等设置相对比例的数值即污染相对值zwn。污染相对值zwn替换空气净化器与空气检测仪三维坐标高度坐标(xan,yan,zo)与(xbn,ybn,zo)变为(xan,yan,zwn)与(xbn,ybn,zwn)。同时收集温湿度、风速等参数，通过参数设置权重实时调整扩散系数。
[0037]
通过输入的多个散点坐标(xan,yan,zwn)与(xbn,ybn,zwn)使用插值法生成三维曲面图(使用扩散系数修改曲面曲率)，曲面上各点的高度表示为室内各点的实时污染情况值。其次使用三维曲面图投影到上述的室内平面图中生成二维平面污染值等高图，并赋予颜色表示为平面上的室内空气污染分布情况。在等高线之间增加梯度曲线拟合为伪彩图表
示。
[0038]
最后生成的室内空气污染分布图可发送到用户手机或者空气净化器上，用户可查看实时的室内整体的空气质量情况，同时自主移动式空气净化器可进一步分析室内空气净化范围，实现全屋净化。
[0039]
本发明介绍了一种利用三维重构技术生成室内平面图，通过室内定位技术标记各个传感器的相对坐标，以传感器收集的实时数据作为基础数据，使用多元方程或梯度升降拟合室内空气质量情况。以多种形式展示空气污染情况，平面上颜色梯度表示空气污染情况或以污染值相对大小为高度以梯度升降拟合三维污染分布曲面，发送结果到空气净化器处理器与用户手机。所述专利涉及室内空气污染情况构建，方法简单可行，空气质量图可靠性高，满足用户需求等诸多优点，具有极高的新创性。
[0040]
本实施例中的室内空气污染分布图的构建方法，能够为用户或空气净化器提供室内实时空气污染的分布情况；室内空气污染分布图可以作为自主可移动式的空气净化器提供空气净化区域的分析依据，帮助空气净化器实现真正的全屋空气净化；用户可依据室内污染分布图指派空气净化器到制定区域净化；空气污染分布图的构建方法简单、污染分布情况可信度高。
[0041]
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明介绍一种室内空气污染分布图的构建方法，通过空气净化器与空气检测仪收集室内空气污染物的质量情况数值，在处理器或服务器依据实时的多点位数据处理拟合生成室内整体的空气污染分布图，通过反馈用户可查看实时的室内整体的空气质量情况，同时也可为可自主移动式空气净化器提供室内空气净化规划提供识别依据。所述专利涉及室内空气污染情况构建，方法简单可行，空气质量图可靠性高，满足用户需求等诸多优点，具有极高的新创性。
[0042]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0043]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0044]
在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0045]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0046]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
[0047]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。