一种城市居住区热岛效应的测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种城市居住区热岛效应的测量装置。

背景技术：

自20世纪70年代能源危机，世界发达国家已经开始重视这一问题，并相继出台一系列的制度和政策以推广绿色建筑。我国先后发布两部《绿色建筑评价标准》，首部于2006年开始实施，新的评价标准于2015年实施，同时废止原标准。而在绿色建筑评价体系中，热岛强度作为城市居住区热环境评价的一项指标。

新的评价标准是通过评价采取的改善室外热环境措施从而间接判断住区热岛效应，判断依据包括两方面：(1)红线范围内户外活动场地有乔木、构筑物等遮阴措施的面积比例；(2)道路路面、建筑屋面的太阳辐射反射系数。然而影响住区热岛效应的因素不止遮阴措施及建筑材料的太阳辐射反射系数，因此，该评价方法并不能直观的反应居住区热岛效应。

目前测量热岛效应的方法主要有两种：(1)实地观测法，通过在近地面对实际研究对象进行观测，由测点获得直接的局地气候数据；(2)遥感观测法，基于传感器及其搭载平台，无需接触被测物体，得到其热属性。

实地观测法有固定观测和流动观测两种，均可直接测量出空气温度，但是，其缺点是：需要较多人员24小时现场操作，且受布点密度和流动路线数量的制约，影响测量精度及测量数据同步性。

遥感观测法测量的是地表温度，由于空气温度不能直接被太阳辐射而升高，而是首先通过太阳辐射加热地表，然后经大气湍流和地表非大气窗口的热红外辐射间接加热。目前采用遥感观测法的搭载平台比较多的有空中平台和太空平台，包括飞机、低空无人驾驶飞行器、气球、人造卫星等。此类方法更适合研究城市或更大范围的热岛效应，而对于居住区热岛效应的研究，此搭载平台的缺点是：成本高、精度差、操作复杂。

技术实现要素：

针对居住区热岛效应的测量特点，即测量范围相对较小、测量结果要求精度较高，本实用新型提供了一种城市居住区热岛效应的测量装置，比现有装置成本更低、操作更简易、测量精度更高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种城市居住区热岛效应的测量装置，包括气象数据采集装置、红外图像采集装置和接收设备，气象数据采集装置和红外图像采集装置安装在建筑物的顶部，其中，红外图像采集装置的采集范围覆盖居住区下垫面；所述红外图像采集装置包括红外热成像仪和第一传输模块；所述气象数据采集装置包括多个采集单元，每个采集单元中设有风速传感器、湿度传感器、太阳辐射传感器和第二传输模块；所述红外图像采集装置和气象数据采集装置分别通过第一传输模块和第二传输模块将图像和数据传输至接收设备。

测量装置还包括支撑架，所述红外图像采集装置安置在支撑架上。

优选地，所述支撑架为三脚架。

进一步地，所述红外成像仪中嵌有定时控制模块。所述定时控制模块带有用于设定照相机定时拍照时长的开关。

所述第一传输模块通过TCP或HTTP协议将红外图像采集装置采集的图像传输至接收设备。

所述第二传输模块为DTU通讯模块。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型针对绿色建筑评价标准中对于居住区热岛强度的评价，提供一种新型的测量装置结构，可以实现从间接对影响住区热岛强度因子的评价转变为直接测量，其结果更为直接、准确，为绿色建筑评价提供更有力的依据。

2、相比较其他热岛效应测量装置，如空中遥感平台及太空遥感平台，本实用新型通过在建筑物顶部搭载平台，减少了测量成本，操作更简易，测量精度更高。

3、本实用新型实现了对气象数据及红外图像的远程采集、传输、接收，可以做到每日24小时数据采集，现场无需人员日夜值守，省时省力；弥补了现有技术中由于数据采集不足带来精度不够的缺点。

附图说明

图1是本实用新型测量装置中红外图像采集装置的位置示意图；

图2是本实用新型气象数据采集装置和接收设备的数据传输图；

图3是本实用新型红外图像采集装置和接收设备的数据传输图。

其中：1、气象数据采集单元，2、风速传感器，3、湿度传感器，4、太阳辐射传感器，5、传输模块，6、红外热成像仪，7、定时控制模块，8、图像传输软件，9、接收设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

搭载遥感器的工具，即遥感平台，按照平台距离地面的高度，分为三类：地面平台、空中平台和太空平台。本实用新型所采用的为地面平台，即在建筑物顶部搭载平台，放置红外图像采集装置，对城市居住区下垫面进行拍摄，摄取地物细节影像，如图1所示。通过分析居住区整体布局，选取搭载平台的位置，使所选取搭载平台的个数和位置能够保证覆盖居住区所有下垫面。

气象数据采集装置如图2所示，包括多个采集单元1，每个采集单元1包括风速传感器2、湿度传感器3、太阳辐射传感器4和传输模块，本实施例中，传输模块为DTU通讯模块，经由中国移动网络平台将气象参数传输至接收设备9。

红外图像采集装置如图3所示，包括传输模块5、红外热成像仪6、定时控制模块7，采集装置安装在三脚架上。定时控制模块7嵌入在红外热成像仪6中，传输模块5中带有图像传输软件8。根据居住区平面图，选取红外图像拍摄点(拍摄示意图见图1)，设定定时控制模块7的定时拍摄时长，间隔一定时长拍摄一次图像；定时控制模块7设有用于设定照相机定时拍照时长的开关。本实施例中，传输模块5将红外图像，通过TCP或HTTP协议，经由远程信息处理网络访问传输至接收设备9。

接收设备9可将住区整体红外图像导入图像处理软件，计算出住区下垫面平均温度，同时根据同步记录的城市郊区气温，结合风速、相对湿度、太阳辐射强度，评价居住区热岛效应。