CN106447207A - 一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了节能建筑技术领域的一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，包括数据采集单元，所述数据采集单元电性输出连接数据预处理单元，所述数据预处理单元电性输出连接数据分析单元，所述数据分析单元电性输出连接数据建模单元，所述数据建模单元电性输出连接中央控制器，该发明能够根据建筑的特征进行聚类，具有相似性的建筑将会在同一簇中，对相同簇中的数据对象进行关联规则挖掘，将能够得到属性之间的关联性，根据此规则推荐最优的绿建方案。对相同簇中的数据进行异常点检测，可发现影响绿色建筑效果的隐藏性因素或某种突发状况，并改进绿色建筑监测的参数，从而最大层度的监测与绿建相关的参数。
Description
技术领域
本发明涉及节能建筑技术领域，具体为一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统。
背景技术
在建筑领域，推进建筑节能，发展绿色建筑，是实施我国能源和资源发展战略的重要手段。我国与发达国家相比，人均占有能源量远不及世界平均水平，单位面积能耗和人均资源消费的总量是发达国家的3倍，能源消费总量已居世界第二，而且33％的资源利用效率仅相当于发达国家水平的50-60％，比发达国家落后20多年。绿色建筑是世界建筑业由黑色产业转向绿色可持续发展产业的重要途径。通过对研究绿色建筑理论和技术的研究与实施，推动绿色建筑在中国的发展，并促进绿色建筑在中国的可持续发展。
目前对绿色建筑的评价分为后评估和预评估。后评估是指建筑已经建完，并投入使用，通过对建筑中各设备运行参数的监测，判断该建筑是否符合我国绿色建筑标准。预评估是指建筑在开始前需要经过各职能部门的预评估判断是否符合绿色建筑标准，目前预评估的方法是根据用户或开发商上报的参数，但对于还没有完成的项目，只能根据经验判断是否符合绿色建筑的标准，没有理论依据，为此，我们发明了一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，以解决上述背景技术中提出的目前预评估的方法是根据用户或开发商上报的参数，但对于还没有完成的项目，只能根据经验判断是否符合绿色建筑的标准，没有理论依据的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，包括数据采集单元，所述数据采集单元电性输出连接数据预处理单元，所述数据预处理单元电性输出连接数据分析单元，所述数据分析单元电性输出连接数据建模单元，所述数据建模单元电性输出连接中央控制器，所述中央控制器分别电性输出连接建筑预评估系统和建筑后评估系统，所述建筑预评估系统和建筑后评估系统均电性输出连接数据可视化系统，所述中央控制器电性双向连接中心数据库，所述中心数据库电性双向连接数据查询端口，所述中央控制器电性输入连接数据整合单元，所述数据整合单元电性输入连接数据分类单元，所述数据分类单元电性输入连接现场监测单元，所述中央控制器还电性双向连接专家答疑系统。
优选的，所述数据分析单元包括数据信息调度单元，所述数据信息调度单元电性输出连接分布式计算模型，所述分布式计算模型分别电性双向连接数据转换单元、数据聚合单元和数据关联单元。
优选的，所述建筑预评估系统包括参数输入单元，所述参数输入单元电性输出连接数据对比单元，所述数据对比单元电性输出连接系统主机服务器，所述系统主机服务器电性输出连接数据分层处理单元，所述数据分层处理单元电性输出连接数据校准评估输出单元，所述数据对比单元电性双向连接绿色建筑信息库。
优选的，所述建筑后评估系统包括绿色建筑性能分析单元，所述绿色建筑性能分析单元分别电性输出连接建筑施工质量分析单元和能源负荷，所述建筑施工质量分析单元分别电性输出连接室内环境质量分析单元和室外环境质量分析，所述室内环境质量分析单元分别电性输出连接室内通风监测、室内采光监测和室内声环境监测，所述室外环境质量分析分别电性输出连接室外绿化监测、室外采光监测和室外声环境监测，所述能源负荷分别电性输出连接资源消耗分析单元和环境状况分析单元，所述资源消耗分析单元分别电性输出连接建筑原材料监测、水资源利用状况监测和土地资源利用状况监测，所述环境状况分析单元分别电性输出连接大气环境状况分析、噪声污染状况分析和光污染状况分析。
优选的，所述专家答疑系统包括专家在线单元和用户在线单元，所述专家在线单元和用户在线单元均电性双向连接人机交互界面，所述人机交互界面分别电性双向连接解释单元、推理单元和知识获取单元，所述解释单元和推理单元均电性双向连接数据库及其管理单元，所述推理单元和知识获取单元均电性双向连接知识库及其管理单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够对建筑空间几何信息、建筑空间的功能信息、建筑材料以及设备等专业相关数据进行数据集成与一体化管理，作为绿色建筑各项指标分析的基本依据，能够对绿色建筑的规划设计、材料使用、能源消耗等方面的数据进行监测，并根据监测的数据进行聚类，具有相似性的建筑将会在同一簇中。再根据对相同簇中的建筑数据进行训练，产生分类器，将需要进行审核的建筑方案通过分类器进行分类，能够预测该建筑方案的性能，从此对项目评审时不再单纯依据开发商或建造商提供的数据。对相同簇中的数据对象进行关联规则挖掘，将能够得到属性之间的关联性，根据此规则推荐最优的绿色建筑解决方案。可对绿色建筑在周边环境影响下的建筑室内及室外采光进行计算与分析，并依据分析结果对室内及室外采光设计进行优化，建立声线数量与声线强度之间的数量关系，根据确定的声线数量计算声音的强度对建筑环境的影响，并将分析计算结果以可视化进行模拟。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明数据分析单元原理框图；
图3为本发明建筑预评估系统原理框图；
图4为本发明建筑后评估系统原理框图；
图5为本发明专家答疑系统原理框图；
图6为本发明工作流程图。
图中：1数据采集单元、2数据预处理单元、3数据分析单元、31数据信息调度单元、32分布式计算模型、33数据转换单元、34数据聚合单元、35数据关联单元、4数据建模单元、5中央控制器、6建筑预评估系统、61参数输入单元、62数据对比单元、63系统主机服务器、64数据分层处理单元、65数据校准评估输出单元、66绿色建筑信息库、7建筑后评估系统、71绿色建筑性能分析单元、72建筑施工质量分析单元、73能源负荷、74室内环境质量分析单元、75室外环境质量分析、76室内通风监测、77室内采光监测、78室内声环境监测、79室外绿化监测、80室外采光监测、81室外声环境监测、82资源消耗分析单元、83环境状况分析单元、84建筑原材料监测、85水资源利用状况监测、86土地资源利用状况监测、87大气环境状况分析、88噪声污染状况分析、89光污染状况分析、8数据可视化系统、9中心数据库、10数据查询端口、11数据整合单元、12数据分类单元、13现场监测单元、14专家答疑系统、141专家在线单元、142用户在线单元、143人机交互界面、144解释单元、145推理单元、146知识获取单元、147数据库及其管理单元、148知识库及其管理单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，包括数据采集单元1，所述数据采集单元1电性输出连接数据预处理单元2，所述数据预处理单元2电性输出连接数据分析单元3，所述数据分析单元3电性输出连接数据建模单元4，所述数据建模单元4电性输出连接中央控制器5，所述中央控制器5分别电性输出连接建筑预评估系统6和建筑后评估系统7，所述建筑预评估系统6和建筑后评估系统7均电性输出连接数据可视化系统8，所述中央控制器5电性双向连接中心数据库9，所述中心数据库9电性双向连接数据查询端口10，所述中央控制器5电性输入连接数据整合单元11，所述数据整合单元11电性输入连接数据分类单元12，所述数据分类单元12电性输入连接现场监测单元13，所述中央控制器5还电性双向连接专家答疑系统14。
其中，所述数据分析单元3包括数据信息调度单元31，所述数据信息调度单元31电性输出连接分布式计算模型32，所述分布式计算模型32分别电性双向连接数据转换单元33、数据聚合单元34和数据关联单元35；
所述建筑预评估系统6包括参数输入单元61，所述参数输入单元61电性输出连接数据对比单元62，所述数据对比单元62电性输出连接系统主机服务器63，所述系统主机服务器63电性输出连接数据分层处理单元64，所述数据分层处理单元64电性输出连接数据校准评估输出单元65，所述数据对比单元62电性双向连接绿色建筑信息库66；
所述建筑后评估系统7包括绿色建筑性能分析单元71，所述绿色建筑性能分析单元71分别电性输出连接建筑施工质量分析单元72和能源负荷73，所述建筑施工质量分析单元72分别电性输出连接室内环境质量分析单元74和室外环境质量分析75，所述室内环境质量分析单元74分别电性输出连接室内通风监测76、室内采光监测77和室内声环境监测78，所述室外环境质量分析75分别电性输出连接室外绿化监测79、室外采光监测80和室外声环境监测81，所述能源负荷73分别电性输出连接资源消耗分析单元82和环境状况分析单元83，所述资源消耗分析单元82分别电性输出连接建筑原材料监测84、水资源利用状况监测85和土地资源利用状况监测86，所述环境状况分析单元83分别电性输出连接大气环境状况分析87、噪声污染状况分析88和光污染状况分析89；
所述专家答疑系统14包括专家在线单元141和用户在线单元142，所述专家在线单元141和用户在线单元142均电性双向连接人机交互界面143，所述人机交互界面143分别电性双向连接解释单元144、推理单元145和知识获取单元146，所述解释单元144和推理单元145均电性双向连接数据库及其管理单元147，所述推理单元145和知识获取单元146均电性双向连接知识库及其管理单元148。
工作原理：系统开始后进行系统响应，若系统没有及时响应则重新开始，当系统响应后，执行进入评价系统步骤，然后执行选择评价类型步骤，并进行系统评估，系统评估结束后，执行查询评价结果步骤，当评价结果查询后，则系统退出，完成绿色建筑的评价。
利用数据采集单元1对建筑数据进行采集，并经过数据预处理单元2处理后将数据信息传递至数据分析单元3中，对建筑方案设计、结构体系、材料使用和能源消耗等方面的数据进行提取、计算与分析，通过数据建模单元4对建筑在规划设计、材料使用以及能源消耗等方面的数据进行存储、提取、管理与分析，并建立三维数据模型，通过中央控制器6分别对建筑信息进行预评估和后评估，并通过数据可视化系统8对绿色建筑的各项分析数据结果进行可视化表达，并将分析结果以图像、图表和三维状态模拟等方式进行表述，其中中央控制器6中的建筑信息存储至中心数据库9中，并设立数据查询端口10提供人工查询接口，设立现场监测单元13对建筑中各设备运行状况进行监测，并通过数据分类单元12将需要审核的绿色建筑方案通过其内置的数据分类器进行分类，能够预测该绿色建筑方案的性能，经由数据整合单元11将信息进行整合处理后上传至中央控制器6中，设置专家答疑系统14对整个系统评估作出准确判断。在数据分析单元3中，通过数据聚合单元34和数据关联单元35对相同簇中的数据进行关联性挖掘，得到属性之间的关联性，并据此推荐最优绿色建筑解决方案，将相同簇之间的信息通过分布式计算模型32进行具体分析，在建筑预评估系统6中，通过参数输入单元61由用户或开发商上报建筑参数，利用数据对比单元62与绿色建筑信息库66内部的信息进行比对，经由系统主机服务器63将信息传递给数据分层处理单元64中，最后由数据校准评估输出单元65将预评估结果输出，在建筑后评估系统7中，通过对室内环境质量分析单元74和室外环境质量分析75对建筑内外布局中的通风、采光和声环境进行整体监测，并对建筑原材料、水资源利用、土地资源利用、大气环境状况分析87、噪声污染状况分析88、光污染状况分析89等能源负荷73进行整体分析与评估，在专家答疑系统14中，人机交互界面143为人机交互程序，其内部包括输入和输出部分，并负责对用户提出的问题进行理解，将输入指令转化为推理单元145接受的语言形式，推理单元145模拟领域专家的思维过程，控制并执行对问题的求解，解释单元144解释输入指令和系统推理，并及时反馈，知识获取单元146负责将知识转化为计算机可利用的形式并输送给知识库及其管理单元148中，在知识库及其管理单元148中包括相关领域的常识、领域专家的经验知识和策略性或控制性知识，以备系统推理判断之用，数据库及其管理单元147存放推理的初始数据、中间结果以及最终结果等。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，包括数据采集单元(1)，其特征在于：所述数据采集单元(1)电性输出连接数据预处理单元(2)，所述数据预处理单元(2)电性输出连接数据分析单元(3)，所述数据分析单元(3)电性输出连接数据建模单元(4)，所述数据建模单元(4)电性输出连接中央控制器(5)，所述中央控制器(5)分别电性输出连接建筑预评估系统(6)和建筑后评估系统(7)，所述建筑预评估系统(6)和建筑后评估系统(7)均电性输出连接数据可视化系统(8)，所述中央控制器(5)电性双向连接中心数据库(9)，所述中心数据库(9)电性双向连接数据查询端口(10)，所述中央控制器(5)电性输入连接数据整合单元(11)，所述数据整合单元(11)电性输入连接数据分类单元(12)，所述数据分类单元(12)电性输入连接现场监测单元(13)，所述中央控制器(5)还电性双向连接专家答疑系统(14)。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，其特征在于：所述数据分析单元(3)包括数据信息调度单元(31)，所述数据信息调度单元(31)电性输出连接分布式计算模型(32)，所述分布式计算模型(32)分别电性双向连接数据转换单元(33)、数据聚合单元(34)和数据关联单元(35)。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，其特征在于：所述建筑预评估系统(6)包括参数输入单元(61)，所述参数输入单元(61)电性输出连接数据对比单元(62)，所述数据对比单元(62)电性输出连接系统主机服务器(63)，所述系统主机服务器(63)电性输出连接数据分层处理单元(64)，所述数据分层处理单元(64)电性输出连接数据校准评估输出单元(65)，所述数据对比单元(62)电性双向连接绿色建筑信息库(66)。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，其特征在于：所述建筑后评估系统(7)包括绿色建筑性能分析单元(71)，所述绿色建筑性能分析单元(71)分别电性输出连接建筑施工质量分析单元(72)和能源负荷(73)，所述建筑施工质量分析单元(72)分别电性输出连接室内环境质量分析单元(74)和室外环境质量分析(75)，所述室内环境质量分析单元(74)分别电性输出连接室内通风监测(76)、室内采光监测(77)和室内声环境监测(78)，所述室外环境质量分析(75)分别电性输出连接室外绿化监测(79)、室外采光监测(80)和室外声环境监测(81)，所述能源负荷(73)分别电性输出连接资源消耗分析单元(82)和环境状况分析单元(83)，所述资源消耗分析单元(82)分别电性输出连接建筑原材料监测(84)、水资源利用状况监测(85)和土地资源利用状况监测(86)，所述环境状况分析单元(83)分别电性输出连接大气环境状况分析(87)、噪声污染状况分析(88)和光污染状况分析(89)。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的绿色建筑预评价系统，其特征在于：所述专家答疑系统(14)包括专家在线单元(141)和用户在线单元(142)，所述专家在线单元(141)和用户在线单元(142)均电性双向连接人机交互界面(143)，所述人机交互界面(143)分别电性双向连接解释单元(144)、推理单元(145)和知识获取单元(146)，所述解释单元(144)和推理单元(145)均电性双向连接数据库及其管理单元(147)，所述推理单元(145)和知识获取单元(146)均电性双向连接知识库及其管理单元(148)。
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2016
- 2016-10-09 CN CN201610880355.3A patent/CN106447207A/zh active Pending
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