本發(fā)明涉及能源管理,具體是一種應用于公共機構的建筑能源消耗智慧管理系統(tǒng)。
背景技術:
1、隨著全球能源緊張和環(huán)境問題的日益嚴重,公共機構的能源管理成為推動可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的重要環(huán)節(jié)。公共機構通常擁有較大的建筑面積和高強度的能源消耗。
2、現(xiàn)有公共機構能源管理技術存在以下缺陷:
3、數(shù)據(jù)處理的復雜性高:大量的能耗數(shù)據(jù)需要進行實時處理和分析,包括數(shù)據(jù)清洗、校準、存儲和可視化等?,F(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理技術在面對高頻率、大規(guī)模的數(shù)據(jù)時,可能會出現(xiàn)延遲和處理效率低下的問題,影響系統(tǒng)的實時性和準確性。
4、數(shù)據(jù)整合難度大:由于公共機構內存在若干個獨立運行的工作區(qū)域,使得對公共機構內各個工作區(qū)域難以做到精確的能源預測以及調度;
5、因此怎樣在提高對能耗數(shù)據(jù)的處理結果準確率的同時,實現(xiàn)對公共機構內各個工作區(qū)域進行精確的能源預測是現(xiàn)有技術的難點,為此提供應用于公共機構的建筑能源消耗智慧管理系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術問題,本發(fā)明的目的在于提供一種應用于公共機構的建筑能源消耗智慧管理系統(tǒng)。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
3、應用于公共機構的建筑能源消耗智慧管理系統(tǒng),包括云計算平臺,所述云計算平臺通信連接有機構運行記錄采集模塊、能源消耗分析模塊以及能源調度管理模塊;
4、所述機構運行記錄采集模塊用于將公共機構劃分為若干個能源檢測區(qū)域,進而采集各個能源檢測區(qū)域內各個電力設備的歷史人員交互記錄、歷史設備運行事件記錄以及歷史區(qū)域運行事件記錄;
5、所述能源消耗分析模塊用于根據(jù)歷史運行記錄和歷史設備運行事件記錄建立設備運行事件樹,并獲得各個電力設備的正常使用時長以及正常使用區(qū)段,同時根據(jù)歷史區(qū)域運行事件記錄建立區(qū)域運行事件樹,進而獲得各個能源檢測區(qū)域的正??偣β首兓€;
6、所述能源調度管理模塊用于設置若干個時間區(qū)段,根據(jù)各個能源檢測區(qū)域的正常總功率變化曲線,對各個能源檢測區(qū)域設置預存調配電量,進而每當一個時間區(qū)段開始時,獲取各個能源檢測區(qū)域內各個電力設備的當前運行狀態(tài),并根據(jù)各個電力設備的正常使用時長以及正常使用區(qū)段,獲得對應能源檢測區(qū)域的預估使用電量,通過比較預存調配電量與預估使用電量大小,根據(jù)比較結果調整預存調配電量的數(shù)值大小。
7、進一步的,所述歷史人員交互記錄、歷史設備運行事件記錄以及歷史區(qū)域運行事件記錄的采集過程包括:
8、機構運行記錄采集模塊根據(jù)目標公共機構內的房屋分布,將目標公共機構劃分為n個能源檢測區(qū)域,n為大于0的自然數(shù);
9、對各個電力設備設置工作狀態(tài)、待機狀態(tài)以及關閉狀態(tài),通過互聯(lián)網(wǎng)獲取各個電力設備在正常工作狀態(tài)下的額定功率范圍,并以七天為一個數(shù)據(jù)采集周期;
10、每當一個電力設備被使用時,自動生成歷史人員交互記錄、歷史設備運行事件記錄以及歷史區(qū)域運行事件記錄,每當一個數(shù)據(jù)采集周期結束時,機構運行記錄采集模塊整合對應數(shù)據(jù)采集周期生成全部記錄分別生成歷史人員交互數(shù)據(jù)集、歷史設備運行事件數(shù)據(jù)集以及歷史區(qū)域運行事件數(shù)據(jù)集。
11、進一步的,所述人員交互記錄包括記錄生成時間、行人的交互起始時間以及交互結束時間以及相關電力設備編號;
12、所述歷史設備運行事件記錄包括電力設備編號、功率變化曲線、當前狀態(tài)名稱;
13、所述歷史區(qū)域運行事件記錄包括歷史總功率變化曲線以及歷史總功率變化曲線上波動位置所關聯(lián)的電力設備編號。
14、進一步的,所述設備運行事件樹的建立過程包括:
15、將來自同一個歷史設備運行事件數(shù)據(jù)集且對應同一天內的歷史設備運行事件數(shù)據(jù)片段中所包含的歷史功率變化曲線依次進行重疊拼接,并在拼接處設置一個運行事件節(jié)點;
16、同時根據(jù)歷史人員交互數(shù)據(jù)片段中各個歷史人員交互記錄的所記錄行人的交互起始時間以及交互結束時間,在重疊拼接后的歷史功率變化曲線上設置若干個人員起始交互節(jié)點以及人員結束交互節(jié)點,并對來自同一個歷史人員交互記錄的人員起始交互節(jié)點以及人員結束交互節(jié)點設置同一個標注;
17、進而再將來自同一個歷史人員交互記錄的各個重疊拼接后的歷史功率變化曲線依次連接,得到對應電力設備在相應數(shù)據(jù)采集周期的設備運行事件樹。
18、進一步的,各個電力設備的正常使用時長以及正常使用區(qū)段的獲取過程包括:
19、通過各個設備運行事件樹上的人員起始交互節(jié)點以及人員結束交互節(jié)點,獲得對應電力設備的各次使用時長以及使用時間區(qū)段,對各次使用時長以及使用時間區(qū)段進行正態(tài)分布,選取正態(tài)分布中心數(shù)值分別獲得各個電力設備的正常使用時長以及正常使用區(qū)段。
20、進一步的,所述區(qū)域運行事件樹的建立過程包括:
21、采用建立設備運行事件樹的過程,將來自同一個歷史區(qū)域運行事件數(shù)據(jù)集且對應同一天內的歷史區(qū)域運行事件數(shù)據(jù)片段中所包含的歷史總功率變化曲線依次進行重疊拼接,同時在重疊拼接后的歷史總功率變化曲線上設置若干個時間區(qū)段,進而得到對應數(shù)據(jù)采集周期下的區(qū)域運行事件樹;
22、建立二維坐標系,將對應同一個能源檢測區(qū)域但不同數(shù)據(jù)采集周期的重疊拼接后的歷史總功率變化曲線映射于同一個二維坐標系上,在二維坐標系上關聯(lián)時間的坐標軸上劃分出若干個等長的時間區(qū)段;
23、獲得各條重疊拼接后的歷史總功率變化曲線在各個時間區(qū)段與關聯(lián)時間的坐標軸之間的面積數(shù)值,記為對應時間區(qū)段下的功率總值;
24、進而將同一個時間區(qū)段下不同重疊拼接后的歷史總功率變化曲線的功率總值進行正態(tài)分布,并選取正態(tài)分中心位置的正常面積總值,并選取與正常功率總值對應的歷史總功率變化曲線片段,記為對應時間區(qū)段下的正常功率變化區(qū)段;
25、將各個時間區(qū)段的正常功率變化區(qū)段依次連接,進而獲得各個能源檢測區(qū)域的正??偣β首兓€。
26、進一步的,所述能源檢測區(qū)域的預估使用電量的獲取過程包括:
27、根據(jù)各個時間區(qū)段下各個能源檢測區(qū)域的正常功率變化區(qū)段,對各個能源檢測區(qū)域設置預存調配電量;
28、每當一個時間區(qū)段開始時,獲得各個能源檢測區(qū)域當前處于工作狀態(tài)的電力設備的已運行時間,并根據(jù)對應電力設備的正常使用時長,獲得對應電力設備在該時間區(qū)段下預計使用時長,進而獲得對應電力設備在該時間區(qū)段下的預計使用電量,同時每當一個電力設備啟動時,根據(jù)對應電力設備的正常使用時長,獲得對應電力設備在該時間區(qū)段下的預計使用電量;
29、對各個能源檢測區(qū)域內處于待機狀態(tài)的電力設備,根據(jù)各個電力設備的正常使用時段在當前時間段占比,獲得對應能源檢測區(qū)域的待定使用電量,對于處于關閉狀態(tài)的電力設備不做任何操作;
30、將當前時間區(qū)段下各個能源檢測區(qū)域的預計使用電量和待定使用電量相加,得到對應能源檢測區(qū)域在當前時間區(qū)段下的預估使用電量數(shù)值。
31、進一步的,所述預存調配電量的調整過程包括:
32、設置預估電量差區(qū)間,進而判斷當前時間區(qū)段下,各個能源檢測區(qū)域的預估使用電量數(shù)值與相應的預存調配電量的差值是否小于等于預估電量差閾值;
33、若差值在預估電量差區(qū)間內,則不做任何操作;
34、若差值小于預估電量差區(qū)間,則能源調度管理模塊根據(jù)差值大小補充預估使用電量數(shù)值,直到差值在預估電量差區(qū)間內為止;
35、若差值大于預估電量差區(qū)間,則能源調度管理模塊根據(jù)差值大小減少預估使用電量數(shù)值,直到差值在預估電量差區(qū)間內為止。
36、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
37、本發(fā)明根據(jù)歷史運行記錄和歷史設備運行事件記錄建立設備運行事件樹,并獲得各個電力設備的正常使用時長以及正常使用區(qū)段,同時根據(jù)歷史區(qū)域運行事件記錄建立區(qū)域運行事件樹,進而獲得各個能源檢測區(qū)域的正??偣β首兓€,設置若干個時間區(qū)段,根據(jù)各個能源檢測區(qū)域的正常總功率變化曲線,對各個能源檢測區(qū)域設置預存調配電量,進而每當一個時間區(qū)段開始時,獲取各個能源檢測區(qū)域內各個電力設備的當前運行狀態(tài),并根據(jù)各個電力設備的正常使用時長以及正常使用區(qū)段,獲得對應能源檢測區(qū)域的預估使用電量,通過比較預存調配電量與預估使用電量大小,根據(jù)比較結果調整預存調配電量的數(shù)值大小,實現(xiàn)了在提高對能耗數(shù)據(jù)的處理結果準確率的同時,對公共機構內各個工作區(qū)域進行精確的能源預測以及調配。