一种建筑一体化全局节能管理方法、设备及介质与流程

    技术2025-02-07  40


    本技术涉及建筑能源节能领域,尤其涉及一种建筑一体化全局节能管理方法、设备及介质。


    背景技术:

    1、随着社会的不断发展,对智慧建筑行业的要求要越来越高,使用传感器和监测设备技术的发展,使得能够实时、准确地采集建筑内各种能源消耗数据。同时,对能源管理和节能减排的需求日益增加,推动了相关技术的研究和应用。随着建筑行业对可持续发展的重视,进一步促使寻找提高能源利用效率、降低能源消耗和成本的解决方案等。

    2、现有的智慧建筑中,对能源消耗的分析与预测等不太准确,容易造成能源浪费,降低了能源利用效率,并且难以制定节能策略提供科学依据,从而实现全局精准节能管理。并且,难以实施科学的节能措施,建筑实施过程中运营成本较高,经济效益较差,不利于市场竞争力的提升。


    技术实现思路

    1、本技术实施例提供了一种建筑一体化全局节能管理方法、设备及介质,用于解决如下技术问题:在现有的智慧建筑中,对建筑中的能源消耗难以进行精准预测与有效管理,不利于建筑的节能减排与可持续发展,能源成本较高。

    2、本技术实施例采用下述技术方案:

    3、一方面,本技术实施例提供了一种建筑一体化全局节能管理方法,包括:基于建筑布局中的多种传感器,对建筑中的能源数据进行多频次采集,得到能源消耗数据;对所述能源消耗数据进行数据整合,并将整合后的能源消耗数据进行数据库存储;基于历史能源消耗数据,建立能源消耗量化模型;通过所述能源消耗量化模型,对所述能源消耗数据进行有关能源消耗模式与能源消耗趋势的分析预测,确定出消耗预测结果;将所述消耗预测结果中的数据特征进行适应性调整,并生成节能控制策略;根据所述节能控制策略,对所述建筑中的能源数据进行均衡消耗控制,以完成建筑一体化全局节能管理。

    4、本技术实施例通过gru量化模型对建筑内的能源消耗数据进行分析和处理,能够实现对能源消耗的精准预测和有效管理,为建筑内的节能减排和可持续发展提供有力支持。在实际应用中,还可以根据具体情况对模型和策略进行进一步的优化和完善,以提高其实用性和效果。

    5、在一种可行的实施方式中,基于建筑布局中的多种传感器,对建筑中的能源数据进行多频次采集,得到能源消耗数据,具体包括:基于所述建筑的空间布局以及能源系统的分布示意图,确定出监测设备的安装位置信息;其中,所述监测设备至少包括:智能电表、智能水表、热量计以及燃气表;根据所述监测设备中能源数据的消耗属性特点,确定出每种所述监测设备的数据采集频率;其中,所述消耗属性特点包括:时间属性下的消耗特点以及空间属性下的消耗特点;对每个所述数据采集频率进行数值排序,确定出频率高低序列;将所述频率高低序列中所对应的监测设备进行数据采集精度的顺位划分,确定出每个所述监测设备的数据采集精度;其中,所述数据采集精度为能源数据的数值位数精度;通过每个所述监测设备所对应的数据采集频率以及数据采集精度,对所述建筑中的能源数据进行多频次采集,得到每个所述监测设备的能源消耗数据。

    6、在一种可行的实施方式中,对所述能源消耗数据进行数据整合,并将整合后的能源消耗数据进行数据库存储,具体包括:将每个监测设备中的所述能源消耗数据进行数据结构的统一化整合,得到整合后的能源消耗数据;通过所述建筑中的数据传输网络,并基于每个所述监测设备所支持的传输方式,将所述能源消耗数据传输到数据中心;其中,所述传输方式至少包括:以太网传输、zigbee传输以及lora传输;通过所述数据传输中心,将所述能源消耗数据进行类型划分,并将类型划分后的能源数据分层存储到所述数据库中;其中,所述数据库为用于大规模数据存储的数据库管理系统。

    7、在一种可行的实施方式中,基于历史能源消耗数据,建立能源消耗量化模型,具体包括:基于预设的时间间隔,获取所述历史能源消耗数据;将所述历史能源消耗数据中的时间序列数据进行有关相同尺度与分布的标准化处理,得到标准化能源消耗数据;其中,所述标准化处理包括:z-score标准化以及min-max标准化;根据所述标准化能源消耗数据的数据特征以及预测任务需求,对gru量化模型的模型结构进行参数调整,得到gru量化模型架构;其中,所述模型结构包括:层数参数、神经元数量参数以及激活函数的激活参数;通过预设的损失函数,对所述gru量化模型架构中的所述模型结构进行优化训练,得到优化后的gru模型架构;其中,所述优化训练包括:adam优化算法训练以及sgd优化算法训练;基于预处理后的标准化能源消耗数据,划分出对应的数据集合;其中,所述数据集合包括:训练集、验证集以及测试集;通过所述数据集合,对优化后的gru量化模型架构进行模型训练,得到所述能源消耗量化模型。

    8、在一种可行的实施方式中,基于所述训练集,对所述gru量化模型架构中的更新参数进行累积收敛处理;其中,所述更新参数至少包括:学习率以及迭代次数;基于所述验证集,对所述gru量化模型架构中的超参数进行泛化调整处理;其中,所述超参数至少包括:层数、神经元数量以及学习率;基于所述测试集,对训练后的gru量化模型进行预测误差计算,并根据预测误差结果,对所述gru量化模型进行模型的评估与优化,确定出所述能源消耗量化模型。

    9、在一种可行的实施方式中,通过所述能源消耗量化模型,对所述能源消耗数据进行有关能源消耗模式与能源消耗趋势的分析预测,确定出消耗预测结果,具体包括:提取所述能源数据的所述能源消耗模式以及所述能源消耗趋势;基于预设的外在因素,对所述能源消耗模式以及所述能源消耗趋势进行相关性分析,得到相关性系数;其中,所述外在因素至少包括:建筑使用因素、天气条件因素以及人员活动因素;通过所述能源消耗量化模型,对所述能源消耗模式以及所述能源消耗趋势进行能源消耗的预测分析,确定出预测能源消耗数据;根据所述相关性系数,将所述预测能源消耗数据进行有关消耗规律的模式与趋势预测,确定出所述消耗预测结果;其中,所述消耗预测结果包括:预测能源消耗模式以及对应的预测能源消耗趋势。

    10、在一种可行的实施方式中,将所述消耗预测结果中的数据特征进行适应性调整,并生成节能控制策略,具体包括:提取所述消耗预测结果中的数据特征;其中,所述数据特征至少包括:时序预测特征、能源消耗预测特征、周期需求预测特征以及消耗峰值预测特征;根据所述数据特征,对每个监测设备对应的能源消耗设备进行有关能源均衡分配的适应性预测控制,得到设备控制参数;基于每个所述能源消耗设备的设备控制参数,生成所述节能控制策略。

    11、在一种可行的实施方式中,根据所述节能控制策略,对所述建筑中的能源数据进行均衡消耗控制,具体包括:将所述节能控制策略中相关的能源消耗设备进行一体化标识处理,得到处于当前节能控制策略下的能源集成系统;根据所述节能控制策略,对所述能源集成系统中一体化的能源消耗数据进行分权权限控制,以使每个所述能源消耗设备中的能源消耗均达到最大均衡状态,并确定出每个所述能源消耗设备的实时能源消耗数据;基于能源集成系统中每个能源消耗设备的所述实时能源消耗数据,完成建筑一体化全局节能管理。

    12、第二方面,本技术实施例还提供了一种建筑一体化全局节能管理设备,所述设备包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令,以使所述至少一个处理器能够执行上述任一实施方式所述的一种建筑一体化全局节能管理方法。

    13、第三方面,本技术实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质,其特征在于,所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质,所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序,每个所述程序包括指令,所述指令当被终端执行时,使所述终端执行上述任一实施方式所述的一种建筑一体化全局节能管理方法。

    14、本技术提供了一种建筑一体化全局节能管理方法、设备及介质,与现有技术相比,本技术实施例具有以下有益的技术效果:

    15、1.精准节能管理:通过gru量化模型对能源消耗数据的分析和预测,能够实现对能源需求的精准预测,为制定节能策略提供科学依据,从而实现全局精准节能管理。

    16、2.能源节约:根据预测结果制定的节能策略和措施,能够有效地降低能源消耗,减少能源浪费,提高能源利用效率,为建筑工地节约能源成本。

    17、3.环境保护:减少能源消耗可以降低建筑内部的碳排放和环境污染,有助于实现可持续发展的目标。

    18、4.提高管理效率:基于能源消耗数据的分析和处理,能够为建筑工地的管理提供决策支持,提高管理效率和水平。

    19、5.增强竞争力:通过实施节能措施,可以帮助建筑日常运营成本的降低,提高经济效益,增强在市场中的竞争力。


    技术特征:

    1.一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,基于建筑布局中的多种传感器,对建筑中的能源数据进行多频次采集,得到能源消耗数据,具体包括:

    3.根据权利要求1所述的一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,对所述能源消耗数据进行数据整合,并将整合后的能源消耗数据进行数据库存储,具体包括:

    4.根据权利要求1所述的一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,基于历史能源消耗数据,建立能源消耗量化模型,具体包括:

    5.根据权利要求4所述的一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,通过所述数据集合,对优化后的gru量化模型架构进行模型训练,得到能源消耗模型,具体包括:

    6.根据权利要求1所述的一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,通过所述能源消耗量化模型,对所述能源消耗数据进行有关能源消耗模式与能源消耗趋势的分析预测,确定出消耗预测结果,具体包括:

    7.根据权利要求1所述的一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,将所述消耗预测结果中的数据特征进行适应性调整,并生成节能控制策略,具体包括:

    8.根据权利要求1所述的一种建筑一体化全局节能管理方法,其特征在于,根据所述节能控制策略,对所述建筑中的能源数据进行均衡消耗控制,具体包括:

    9.一种建筑一体化全局节能管理设备,其特征在于,所述设备包括:

    10.一种非易失性计算机存储介质,其特征在于,所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质,所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序,每个所述程序包括指令,所述指令当被终端执行时,使所述终端执行根据权利要求1-8任一项所述的一种建筑一体化全局节能管理方法。


    技术总结
    本发明公开了一种建筑一体化全局节能管理方法、设备及介质,属于建筑能源节能技术领域,用于解决在现有的智慧建筑中,对建筑中的能源消耗难以进行精准预测与有效管理,不利于建筑的节能减排与可持续发展,能源成本较高的技术问题。方法包括:基于建筑布局中的多种传感器,对建筑中的能源数据进行多频次采集,得到能源消耗数据;对能源消耗数据进行数据整合,并将整合后的能源消耗数据进行数据库存储;通过能源消耗量化模型,对能源消耗数据进行有关能源消耗模式与能源消耗趋势的分析预测,确定出消耗预测结果;将消耗预测结果中的数据特征进行适应性调整,并生成节能控制策略;对建筑中的能源数据进行均衡消耗控制。

    技术研发人员:张彦玉,李启凯,李亮,刘浩瑞,康国强
    受保护的技术使用者:山东浪潮智慧建筑科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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