【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能门窗，尤其是一种智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统及方法。
技术介绍
1、在面对日益频发的极端天气事件，如台风、飓风等自然灾害时，建筑结构的安全性成为至关重要的问题。智能门窗风载荷实时感测系统通过实时监测风载荷情况，能够及时发现建筑物受风力影响的部位，为及时采取避险措施提供了有效的数据支持。
2、现有门窗风载荷感测系统严重依赖传感器，如cn117232983b，通过安装应变传感器于待检测玻璃的玻璃垫块中，并通过标定的方式确定应变传感器检测的信号与所述对应关系，最后确定待检测玻璃受到的实际风载荷信息以完成门窗的自动控制。然而，传感器的大量使用不但会造成成本的增加，同时也会带来难维护、易损坏、不美观等问题。因此，如何提供一种成本低、易维护、适用场景广的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，是一个亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术问题，本专利技术提供一种智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，旨在解决现有技术提供的门窗风载荷感测系统严重依赖传感器导致的门窗系统成本高昂、易损坏、不美观等问题。
2、本专利技术提供了一种智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，所述系统，包括：
3、位置感测模块，所述位置感测模块被配置为驱动位置感测设备执行针对目标空间的位置感测动作，获得位置感测信息；
4、其中，所述位置感测信息包括目标空间的区域位置数据、目标空间的门窗朝向数据和目标空间的楼层数据；
5、气象数
6、风载荷计算模块，所述风载荷计算模块被配置为根据所述目标空间的门窗朝向数据、楼层数据和风关联气象数据，计算获得所述目标空间中每个门窗所受到的风载荷；
7、避险控制模块，所述避险控制模块被配置为根据所述目标空间中每个门窗所受到的风载荷和降雨关联气象数据，控制目标空间中每个门窗执行避险动作。
8、可选的，所述位置感测模块，具体包括：
9、区域位置采集单元，所述区域位置采集单元被配置为调用位置感测设备的定位模块，获取当前位置感测设备的区域位置数据；
10、门窗朝向测定单元，所述门窗朝向测定单元被配置为驱动位置感测设备执行针对目标空间的门窗朝向测定动作，获得门窗朝向数据；
11、楼层数据获取单元，所述楼层数据获取单元被配置为响应于用户输入的楼层定位信息，获取目标空间的楼层数据。
12、可选的，所述门窗朝向测定单元，具体包括：
13、户型数据获取子单元，所述户型数据获取子单元被配置为获取户型数据库中存储的目标空间的户型数据或获取拍摄的户型图中提取的目标空间的户型数据；
14、门窗编号子单元，所述门窗编号子单元被配置为基于所述户型数据，选取目标门窗并以目标门窗为起点按预设编号规则对全部门窗进行编号，获得目标空间中全部门窗的编号；
15、门窗标识采集子单元，所述门窗标识采集子单元被配置为采集目标空间中每个门窗的标识信息；
16、门窗朝向测定子单元，所述门窗朝向测定子单元被配置为调用位置感测设备的方向定位模块，获取目标空间中目标门窗的门窗朝向，基于所述户型数据中每个门窗的布局位置，解算出目标空间中全部门窗的门窗朝向数据，并建立每个门窗的编号、标识信息与门窗朝向数据的关联关系。
17、可选的，所述气象数据采集模块，具体包括：
18、气象数据库访问单元，被配置为利用所述目标空间的区域位置数据，在气象数据库中获取所述区域位置数据对应的实时气象数据；
19、其中，所述实时气象数据包括所述区域位置数据对应的风速α、风向β、降雨时间γ、降雨概率δ、降雨量ε。
20、可选的，所述风载荷计算模块，具体包括：
21、风载荷估计单元，被配置为根据所述目标空间的门窗朝向数据、楼层数据、风速α和风向β，计算获得所述目标空间中每个门窗所受到的风载荷；
22、其中，每个门窗受到的风载荷的表达式，具体为：
23、f＝a×b×cd×kz×gh；
24、b＝0.00256×α×cosω；
25、kz＝(datah-1)×2.8+1.4；
26、gh＝0.65+0.6/(h/33)；
27、其中，f为风载荷，a为门窗的面积，b为风压，cd为阻力系数，kz为暴露系数，datah为目标空间的楼层数据，gh为阵风响应因子，h为门窗的高度，ω为第n个门窗的门窗朝向数据θn加上开合角度τ后与β的夹角。
28、可选的，所述避险控制模块，具体包括：
29、降雨估计单元，所述降雨估计单元被配置为根据所述目标空间的区域位置数据对应的降雨时间γ、降雨概率δ和降雨量ε，计算所述目标空间的区域位置数据的降雨量；
30、避险控制单元，所述避险控制单元被配置为根据所述目标空间中每个门窗所受到的风载荷和目标空间的区域位置数据的降雨量，生成用于控制目标空间中每个门窗执行避险动作的避险控制指令。
31、可选的，所述降雨估计单元，具体包括：
32、修正降雨量预测子单元；
33、其中，所述修正降雨量预测子单元被配置为获取预设时间段内的降雨概率δ和降雨量ε，根据降雨时间γ构建为离散时序数据δ*和ε*，并利用马尔科夫模型做修正降雨量预测，代入降雨量φ可得该降雨量的发生概率p，取最高概率的降雨量作为目标降雨量φ*；
34、其中，利用马尔科夫模型做修正降雨量预测的表达式，具体为：
35、
36、其中，表示以降雨预测值和降雨观测值ε*以及实际预测值φ构成的后验概率分布函数，表示降雨预测值的先验分布，表示降雨预测值与降雨观测值的比值ρ的方差，l(φ|ε*)和分别表示预测值与观测值的似然函数，v0为形状参数，s0为尺度参数。
37、可选的，所述避险控制单元，具体包括：
38、安全判断子单元，所述安全判断子单元被配置为根据所述目标空间中每个门窗所受到的风载荷f和降雨量φ*，判断每个门窗当前处于的开合角度τ是否处于非安全状态；
39、避险控制子单元，所述避险控制单元被配置向所述目标空间中处于非安全状态的门窗发送避险控制指令，驱动门窗的开合控制机构执行门窗避险动作，以关闭门窗。
40、可选的，处于非安全状态的门窗，满足以下条件：
41、所述风载荷f超过第一安全阈值；
42、或，所述降雨量φ*超过第二安全阈值；
43、或，所述降雨量φ*大于0且所述风向β与所述门窗朝向数据θn加上所述开合角度τ后相互垂直；
44、或，雨水进入量超过第三安全阈值；其中，所述雨水进入量的表达式，具体为：
45、φ′＝num[φ*]×π×l2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述系统，包括：
2.根据权利要求1所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述位置感测模块，具体包括：
3.根据权利要求2所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述门窗朝向测定单元，具体包括：
4.根据权利要求1所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述气象数据采集模块，具体包括：
5.根据权利要求4所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述风载荷计算模块，具体包括：
6.根据权利要求4所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述避险控制模块，具体包括：
7.根据权利要求6所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述降雨估计单元，具体包括：
8.根据权利要求7所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述避险控制单元，具体包括：
9.根据权利要求8所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，处于非安全
10.一种智能门窗风载荷实时感测及避险控制方法，其特征在于，所述方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述系统，包括：
2.根据权利要求1所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述位置感测模块，具体包括：
3.根据权利要求2所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述门窗朝向测定单元，具体包括：
4.根据权利要求1所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述气象数据采集模块，具体包括：
5.根据权利要求4所述的智能门窗风载荷实时感测及避险控制系统，其特征在于，所述风载荷计算模块，具体包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：李军，屈俊波，
申请(专利权)人：四川名人居门窗有限公司，
类型：发明
国别省市：
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