本發(fā)明涉及能源管控領(lǐng)域，更具體地說，它涉及基于ai智能園區(qū)的能源管控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的園區(qū)開始采用智能化的能源管理系統(tǒng)。在這些園區(qū)中，空調(diào)系統(tǒng)和照明設(shè)備的電力消耗往往占據(jù)總能耗的主要部分。

2、在園區(qū)建筑中，電致透光玻璃因其調(diào)節(jié)透光率的能力，常被用于建筑外立面的設(shè)計(jì)與裝飾。然而，現(xiàn)有技術(shù)中對電致透光玻璃、空調(diào)系統(tǒng)及照明設(shè)備的控制大多依賴人工調(diào)節(jié)，無法充分利用室外光線和熱量，進(jìn)而導(dǎo)致能源利用效率低下，造成不必要的電力浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供基于ai智能園區(qū)的能源管控方法及系統(tǒng)，解決背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、第一方面，基于ai智能園區(qū)的能源管控方法，包括：

3、步驟1，根據(jù)目標(biāo)建筑的辦公房間的數(shù)量將園區(qū)劃分為若干個子區(qū)域；在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)按固定時間間隔t采集目標(biāo)建筑外立面的圖像，每個子區(qū)域室內(nèi)外的光強(qiáng)和溫度；

4、步驟2，對目標(biāo)建筑外立面的圖像識別陰影區(qū)域，并根據(jù)陰影區(qū)域計(jì)算每個子區(qū)域的透光面積；

5、步驟3，確定子區(qū)域透光面積和室外光強(qiáng)以及室外溫度對室內(nèi)溫度和室內(nèi)光強(qiáng)的影響；確定子區(qū)域室外溫度和室內(nèi)溫度的映射關(guān)系；確定子區(qū)域的室外溫度對空調(diào)實(shí)際熱負(fù)荷的影響；

6、步驟4，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)辦公空間數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整子區(qū)域的電致透光玻璃透光率、燈具亮度和空調(diào)單位時間制冷量；

7、其中，標(biāo)準(zhǔn)辦公空間數(shù)據(jù)表示溫度為，光強(qiáng)為，和均為自定義參數(shù)。

8、進(jìn)一步的，對目標(biāo)建筑外立面的圖像識別陰影區(qū)域，包括：

9、對第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)第k個時刻目標(biāo)建筑外立面的圖像灰度化，得到灰度化矩陣；

10、通過預(yù)設(shè)分類閾值對灰度化矩陣的元素進(jìn)行分類，若灰度化矩陣中元素的元素值＞預(yù)設(shè)分類閾值，則該元素的元素值替換為1，否則替換為0，得到分類矩陣；

11、對分類矩陣進(jìn)行連通區(qū)域檢測，將相鄰的元素值為0的元素歸類為同一個連通區(qū)域；其中，相鄰表示分類矩陣中八鄰域相鄰；

12、計(jì)算每個連通區(qū)域中元素的數(shù)量，比較所有連通區(qū)域的元素?cái)?shù)量，找到元素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)量閾值的連通區(qū)域，將該區(qū)域判定為陰影遮擋區(qū)域；

13、根據(jù)陰影遮擋區(qū)域得到陰影矩陣，陰影矩陣中陰影遮擋區(qū)域的元素的元素值均為0，其余元素的元素值均為1。

14、進(jìn)一步的，根據(jù)陰影區(qū)域計(jì)算每個子區(qū)域的透光面積，包括：

15、對第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)第k個時刻目標(biāo)建筑外立面的圖像進(jìn)行人工語義分割，標(biāo)注目標(biāo)建筑外立面的圖像的每塊電致透光玻璃；

16、將標(biāo)注的電致透光玻璃與該電致透光玻璃所在的子區(qū)域進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)注，得到基準(zhǔn)矩陣；

17、將基準(zhǔn)矩陣和陰影矩陣重疊并對齊，得到復(fù)合矩陣；

18、統(tǒng)計(jì)復(fù)合矩陣中元素值為基于電致透光玻璃的標(biāo)注、子區(qū)域標(biāo)注和0或1構(gòu)建的特征向量的元素；

19、將第i個子區(qū)域中電致透光玻璃的總元素?cái)?shù)量與0的元素?cái)?shù)量和1的元素?cái)?shù)量分別比較，確定第i個子區(qū)域中電致透光玻璃陰影遮擋區(qū)域比例和光照區(qū)域比例；

20、根據(jù)第i個子區(qū)域的電致透光玻璃的面積和第i個子區(qū)域中電致透光玻璃的光照區(qū)域比例得到第i個子區(qū)域的透光面積。

21、進(jìn)一步的，確定子區(qū)域透光面積和室外光強(qiáng)以及室外溫度對室內(nèi)溫度和室內(nèi)光強(qiáng)的影響，包括：

22、通過確定子區(qū)域透光面積和室外光強(qiáng)以及室外溫度對室內(nèi)光強(qiáng)的影響；其中，表示第i個子區(qū)域透光面積和室外光強(qiáng)以及室外溫度對室內(nèi)光強(qiáng)的影響值，表示第i個子區(qū)域室外光強(qiáng)，表示由電致透光玻璃調(diào)控得到的第i個子區(qū)域的透光率，表示第i個子區(qū)域的透光面積，表示第i個子區(qū)域的空間大小；

23、通過確定子區(qū)域透光面積和室外光強(qiáng)以及室外溫度對室內(nèi)溫度的影響；其中，表示第i個子區(qū)域透光面積和室外光強(qiáng)以及室外溫度對室內(nèi)溫度的影響值，表示光熱轉(zhuǎn)換效率。

24、進(jìn)一步的，確定子區(qū)域室外溫度和室內(nèi)溫度的映射關(guān)系，包括：

25、在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，選擇第t個子區(qū)域作為測試區(qū)域，調(diào)整測試區(qū)域的電致透光玻璃的透光率為0，并關(guān)閉空調(diào)；按固定時間間隔t采集該子區(qū)域室內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)；

26、將測試區(qū)域在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)室外各個時刻的溫度數(shù)據(jù)和室內(nèi)各個時刻的溫度數(shù)據(jù)對齊，并通過以下公式捕捉測試區(qū)域各個時刻室內(nèi)外溫度的映射關(guān)系，映射關(guān)系公式如下：

27、；其中，表示測試區(qū)域室外的溫度，表示測試區(qū)域室內(nèi)的溫度，表示測試區(qū)域的電致透光玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)，表示測試區(qū)域的電致透光玻璃的面積，表示測試區(qū)域的墻體的導(dǎo)熱系數(shù)，表示測試區(qū)域與室外接觸的墻體面積，表示空氣的比熱容，表示空氣密度，表示測試區(qū)域的空間大?。?/p>

28、通過最小二乘法擬合對齊后的第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)室內(nèi)外各個時刻的溫度數(shù)據(jù)，得到測試區(qū)域的電致透光玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)和測試區(qū)域的墻體的導(dǎo)熱系數(shù)。

29、進(jìn)一步的，確定子區(qū)域的室外溫度對空調(diào)實(shí)際熱負(fù)荷的影響，包括：

30、通過空調(diào)廠家的標(biāo)示得到第i個子區(qū)域室內(nèi)的空調(diào)的在制冷和制熱作業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)工作溫度，以及標(biāo)準(zhǔn)的溫度下空調(diào)單位時間的最大熱負(fù)荷；

31、通過確定子區(qū)域的室外溫度對空調(diào)實(shí)際熱負(fù)荷的影響；其中，表示空調(diào)實(shí)際單位時間最大制冷或制熱量，表示空調(diào)在標(biāo)準(zhǔn)制冷溫度下的最大制冷量，表示外界當(dāng)前溫度，表示制冷模式下的標(biāo)準(zhǔn)外界溫度，表示標(biāo)準(zhǔn)辦公空間溫度，表示空調(diào)在標(biāo)準(zhǔn)制熱溫度下的最大制熱量，制熱模式下的標(biāo)準(zhǔn)外界溫度，和分別表示制冷模式敏感性系數(shù)和制熱模式敏感性系數(shù)；

32、采集第一時間段內(nèi)第i個子區(qū)域室內(nèi)的空調(diào)進(jìn)風(fēng)口空氣溫度、出風(fēng)口空氣溫度、出風(fēng)口空氣流速和空氣質(zhì)量流量數(shù)據(jù)；

33、通過得到空調(diào)實(shí)際單位時間最大制冷或制熱量；其中，表示空氣的質(zhì)量流量，表示空氣的比熱容，表示進(jìn)風(fēng)口的空氣溫度，表示出風(fēng)口的空氣溫度；根據(jù)空調(diào)實(shí)際單位時間最大制冷或制熱量、空調(diào)在標(biāo)準(zhǔn)制冷溫度下的最大制冷量和空調(diào)在標(biāo)準(zhǔn)制熱溫度下的最大制熱量，通過最小二乘法擬合得到和。

34、進(jìn)一步的，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)辦公空間數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整子區(qū)域的電致透光玻璃透光率、燈具亮度和空調(diào)單位時間制冷量，包括：

35、隨機(jī)生成符合約束條件的羚羊數(shù)量為r的初始化種群，并初始化當(dāng)前迭代次數(shù)time為1；

36、對初始化種群進(jìn)行編碼，編碼表示為；其中，表示電致透光玻璃透光率，表示燈具光強(qiáng)，表示空調(diào)單位時間制冷量或者制熱量；

37、約束條件如下：

38、；；其中，表示燈具的最大亮度；空調(diào)制冷量和空調(diào)制熱量之間，若一個為非0數(shù)，則另一個為0；當(dāng)空調(diào)制冷量為時，；當(dāng)空調(diào)制熱量為時，；

39、；表示第一誤差范圍；

40、；表示第二誤差范圍；

41、適應(yīng)度函數(shù)如下：

42、；

43、；

44、；

45、；

46、其中，表示透光率為時電致透光玻璃的功率，表示透光率為0%時電致透光玻璃的功率，表示透光率為100%時電致透光玻璃的功率，電致透光玻璃的最大透光率；表示燈具光強(qiáng)為時燈具的功率；表示燈具的最大功率，表示燈具的最大光強(qiáng)；表示空調(diào)單位時間制冷量或者制熱量為時空調(diào)的功率，和分別表示空調(diào)制冷和制熱的最大功率；

47、計(jì)算r個羚羊中適應(yīng)度值并從小到大排序，保留x個適應(yīng)度值最低的羚羊，將剩余的羚羊作為父代更新；

48、判斷當(dāng)前迭代次數(shù)time≥最大迭代次數(shù)，則停止迭代，輸出適應(yīng)度值最小的羚羊作為動態(tài)調(diào)整方案，否則返回對羚羊進(jìn)行更新。

49、進(jìn)一步的，將剩余的羚羊作為父代更新，包括開發(fā)階段、探索階段和捕食者追捕行為：

50、開發(fā)階段公式如下：

51、；

52、其中，表示父代羚羊，表示子代羚羊，表示羚羊自定義的第一移動速度；表示第一隨機(jī)數(shù)，；表示布朗運(yùn)動隨機(jī)向量，并服從均值為0、方差為的正態(tài)分布；表示當(dāng)前最優(yōu)解的位置；

53、探索階段公式如下：

54、；

55、其中，表示羚羊自定義的第二移動速度，表示萊維飛行步長，表示萊維飛行步長的隨機(jī)擾動，；

56、捕食者追捕行為公式如下：

57、；

58、其中，表示羚羊自定義的第三移動速度，表示自定義參數(shù)，。

59、第二方面，基于ai智能園區(qū)的能源管控系統(tǒng)，應(yīng)用所述的方法，包括：

60、數(shù)據(jù)采集模塊，根據(jù)目標(biāo)建筑的辦公房間的數(shù)量將園區(qū)劃分為若干個子區(qū)域；在第一預(yù)設(shè)時間段內(nèi)按固定時間間隔t采集目標(biāo)建筑外立面的圖像，每個子區(qū)域室內(nèi)外的光強(qiáng)和溫度；

61、陰影識別模塊，對目標(biāo)建筑外立面的圖像識別陰影區(qū)域，并根據(jù)陰影區(qū)域計(jì)算每個子區(qū)域的透光面積；

62、判定模塊，確定子區(qū)域透光面積和室外光強(qiáng)以及室外溫度對室內(nèi)溫度和室內(nèi)光強(qiáng)的影響；確定子區(qū)域室外溫度和室內(nèi)溫度的映射關(guān)系；確定子區(qū)域的室外溫度對空調(diào)實(shí)際熱負(fù)荷的影響；

63、動態(tài)調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)辦公空間數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整第二預(yù)設(shè)時間段內(nèi)子區(qū)域的電致透光玻璃透光率、燈具亮度和空調(diào)單位時間制冷量。

64、第三方面，一種計(jì)算設(shè)備，包括：

65、一個或多個處理器；

66、存儲裝置，用于存儲一個或多個程序，當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行，使得所述一個或多個處理器實(shí)現(xiàn)所述的方法。

67、本發(fā)明的有益效果在于：通過動態(tài)調(diào)整每個子區(qū)域的電致透光玻璃透光率、燈具亮度和空調(diào)的制冷量，達(dá)到高效節(jié)能的目的；通過智能化地控制能源使用，顯著提高能源利用效率，減少人工干預(yù)和能源浪費(fèi)。