一种智能空气质量实时评价装置及其评价方法
专利汇可以提供一种智能空气质量实时评价装置及其评价方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种智能空气 质量 实时评价装置及其控制方法，该装置包括： 感知 单元、主控制单元、空气质量指示单元及电源单元，其中，主控制单元与感知单元相连；空气质量指示单元与主控制单元相连；电源单元分别与主控制单元及空气质量指示单元相连。该方法包括：感知单元感知空气质量数据，并传输到主控制单元；主控制单元对空气质量数据进行处理分析，得到空气质量等级；主控制单元根据空气质量等级，控制空气质量等级指示单元以不同 颜色 指示不同的空气质量等级。本发明的智能空气质量实时评价装置及其控制方法，可以安放在城市中的公共空间内，无需客户端 硬件 和 软件 支持，能根据周边环境实时地、准确地、一目了然地显示空气质量信息。，下面是一种智能空气质量实时评价装置及其评价方法专利的具体信息内容。
1.一种智能空气质量实时评价装置，其特征在于，包括：感知单元、主控制单元、空气质量指示单元、电源单元以及装置外壳，其中，
所述感知单元包括：传感器感知电路，所述传感器感知电路上设置有传感器，用于感知空气质量数据；
所述感知单元还包括：感知单元外壳，所述传感器感知电路以及所述传感器设置在所述感知单元外壳中；
所述感知单元外壳上设置有第二通风孔，所述第二通风孔设置在所述感知单元外壳的侧面和/或底部；
所述主控制单元与所述感知单元相连，用于接收所述感知单元感知的空气质量数据，并根据其中存储的空气质量评价模型随机森林模型及所述空气质量数据将空气质量分为6种不同的空气质量等级；
所述空气质量指示单元与所述主控制单元相连，用于指示空气质量等级，以6种不同的颜色表示不同的空气质量等级；
所述电源单元分别与所述主控制单元以及所述空气质量指示单元相连，用于为所述主控制单元以及所述空气质量指示单元供电；
所述感知单元以及所述空气质量指示单元突出设置在所述装置外壳的顶部；所述主控制单元以及所述电源单元设置在所述装置外壳的内部；所述装置外壳上设置有第一通风孔，当所述装置外壳内的温度低于预设温度时，所述第一通风孔关闭，当所述装置外壳内的温度高于所述预设温度时，所述主控制单元控制所述第一通风孔打开，以散热。
2.根据权利要求1所述的智能空气质量实时评价装置，其特征在于，还包括：显示器，所述显示器与所述主控制单元相连，用于实时显示空气质量数据。
3.根据权利要求2所述的智能空气质量实时评价装置，其特征在于，还包括：红外传感器，所述红外传感器与所述主控制单元相连，用于感知是否有人靠近，当有人靠近时，通过所述主控制单元控制所述显示器打开，当无人靠近时，通过所述主控制单元控制所述显示器关闭。
4.根据权利要求1所述的智能空气质量实时评价装置，其特征在于，还包括：通信单元，所述通信单元与所述主控制单元相连，用于将所述空气质量数据上传到本地和/或对所述空气质量评价模型进行更新；进一步地，
所述通信单元包括无线射频天线及其控制电路。
5.根据权利要求1所述的智能空气质量实时评价装置，其特征在于，所述传感器感知电路包括：常驻传感器区域以及可扩展传感器区域。
6.一种智能空气质量实时评价装置的评价方法，其特征在于，利用权利要求1-5中任意一项所述的智能空气质量实时评价装置进行评价，包括以下步骤：
S11：感知单元感知空气质量数据，并将所述空气质量数据传输到主控制单元；
S12：所述主控制单元根据其中存储的空气质量评价模型随机森林模型对所述空气质量数据进行处理分析，得到空气质量等级，其中，根据装置采集的空气质量数据训练新的随机森林模型的步骤如下；
M101：从历史空气质量数据中有放回抽样，抽样方式为booststrap采样，这样采样m次形成一个样本训练集Di，作为训练随机森林模型中的一棵基决策树Ti的训练数据集；六种空气污染物的浓度指标作为属性集A{a1，a2，a3，a4，a5，a6}；对应于空气质量指数等级，分类类别共有六种；
M102：由样本训练集Di生成根结点Node；
M103：如果训练集Di中全属于同一空气质量指数(AQI)等级类别，则将Node标记为该类叶子节点；
M104：如果属性集为空或训练集Di在A属性集上取值相同，则将Node标记为叶子节点，其类别标记为Di中样本量最大的类别；
M105：从属性集合A中选择随机选择一个包含3个属性的子集，并从该子集中选择一个最优属性用于节点分裂，分裂属性以基尼指数(Gini Index)为标准，选取基尼指数最小的最优划分属性，即最优属性a*满足：
其中pk为第k类样本在训练集Di中所占据的比例，|Din|表示离散属性a对样本集Di进行分类时，其3种取值中第i中取值的样本数量，|Di|为样本集Di的总体数量；
M106：对于a*中每一个取值为Node生成一个分支结点，如果该样本子集为空则将该分支结点标记为叶子结点，类别标记为Di中样本数量最多的类别；否则以该样本子集为分支节点重复M102至M106的步骤直至完成所有分支伸展，形成以Node为根结点的一棵决策树；
M107：重复M101至M106步骤Mtree次形成Mtree棵基决策树；
M108：将基决策树以绝对多数投票方式结合起来，形成随机森林模型；
M109：以总体样本中抽样剩余数据(Out of Bag)作为对形成的随机森林模型的检验，如果包外估计(Out-of-bag estimate)的20次分类准确率均值大于等于98％则采用该模型作为今天实时空气质量评价的模型，否则舍弃，重新训练模型，即重复M101至M109的步骤直至满足停止条件；
S13：所述主控制单元根据所述空气质量等级，控制所述空气质量等级指示单元以不同颜色指示不同的所述空气质量等级。
7.根据权利要求6所述的智能空气质量实时评价装置的评价方法，其特征在于，所述步骤S12和步骤S13之间或所述步骤S13之后还包括：
S14：所述主控制单元控制显示器将所述空气质量数据显示在所述显示器上；
进一步地，所述步骤S14具体包括：当红外传感器感测到所述显示器前方有人时，所述主控制单元控制所述显示器打开，且显示所述空气质量数据；当所述红外传感器未感测到显示器前方有人时，所述主控制单元控制所述显示器关闭。
一种智能空气质量实时评价装置及其评价方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
根据装置采集的空气质量数据训练新的随机森林模型的步骤如下：
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