CN109386876A - 一种自采暖系统节能控制方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种自采暖系统节能控制方法、装置及设备。在该方法中，根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率；根据所述自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，确定自采暖系统中燃料的第二燃烧功率，所述污染耐受度为与环境污染指数相关的随机变量；依据所述第一燃烧功率和所述第二燃烧功率，确定所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。通过上述方法，可实现基于人体舒适度感知温度与环境污染物之间的协同进行自采暖节能控制。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种自采暖系统节能控制方法、装置及设备。
背景技术
目前，存在大量以燃烧天然气等燃料为主的自采暖系统，为居民用户取暖。为了减少能源消耗，目前的自采暖节能控制方案是以每个独立的家庭小环境中家庭成员的温湿度舒适度感知为基础的，通过独立控制燃烧系统，节约天然气的燃烧，例如以财政补贴的方式激励居民用户通过安装在家中的温度控制面板调节室内温度，节约天然气的燃烧。
然而，居民在室内的舒适度感知与室外空气环境缺乏协同，室内舒适可能会加剧外部空气环境变差，使得环境污染加剧。例如，以PM2.5为主要污染物的污染源在冬季来临之际，由于大量居民集中取暖，加剧了燃烧污染物的排放，在一定区域内容易短时间形成污染物聚集的现象。并且，不同天然气燃烧锅炉的燃烧效率和清洁程度缺乏协同，对污染物的排放和热量的排放效率不同，无法做到整体能耗与环境质量控制之间的平滑。
故，如何提供一种基于人体舒适度感知温度与环境污染物之间协同的自采暖节能控制方法，势在必行。
发明内容
本发明实施例提供一种自采暖系统节能控制方法、装置及设备，以基于人体舒适度感知温度与环境污染物之间的协同进行自采暖节能控制。
第一方面，本发明实施例提供一种自采暖系统节能控制方法，包括：
根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员的舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率；
根据所述自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，确定自采暖系统中燃料的第二燃烧功率，所述污染耐受度为与环境污染指数相关的随机变量；
依据所述第一燃烧功率和所述第二燃烧功率，确定所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。
所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率、所述第一燃烧功率和所述第二燃烧功率，满足公式：其中，f(t,I)为区域燃烧功率，f1(t)为第一燃烧功率，f2(I)为第二燃烧功率，为区域决策偏好系数，min P(t)为自采暖系统控制区域内最小舒适度感知温度对应的第一燃烧功率，minP(i)为自采暖系统控制区域内最小污染耐受度对应的第二燃烧功率，γ∈[0-1]，γ的取值与环境污染指数之间具有预设对应关系；其中，M为区域内天然气的锅炉数量，X为自采暖系统控制区域内居民家庭的人员舒适度感知温度，Tlr为自采暖系统控制区域内居民家庭的污染耐受度。
每个居民家庭的人员舒适度感知温度可根据居民家庭室内平均气温、居民家庭室内相对湿度、居民家庭人员数量、以及居民家庭人员的温度决策偏好系数确定，其中，温度决策偏好系数ξ与人员年龄之间具有预设对应关系，且取值范围满足ξ∈(0,1]。
其中，根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率，包括：
根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，以及各居民家庭的支付成本，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率。
居民家庭的污染耐受度满足公式：其中，为居民家庭的污染耐受度，N为居民家庭内的人员数量，Tlr为居民家庭的人员污染耐受度，其中，F(Tlr)为居民家庭的污染耐受度，I为环境污染物指数，其中，D为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度，Dhi与Dlo为在空气污染指数API分级限值表中最贴近D值的两个值，Dhi为大于D的限值，Dlo为小于D的限值；Ihi与Ilo为在API分级限值表中最贴近I值的两个值，Ihi为大于I的值，Ilo为小于I的值。
第二方面，本发明实施例提供一种自采暖系统节能控制装置，包括：
第一确定单元，用于根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员的舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率；
第二确定单元，用于根据所述自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，确定自采暖系统中燃料的第二燃烧功率，所述污染耐受度为与环境污染指数相关的随机变量；
处理单元，用于依据所述第一确定单元确定的第一燃烧功率和所述第二确定单元确定的第二燃烧功率，确定所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。
第三方面，本发明实施例提供一种节能控制设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述第一方面涉及的自采暖系统节能控制方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面涉及的自采暖系统节能控制方法中的步骤。
本发明实施例提供的自采暖系统节能控制方法、装置及设备，分别根据各居民家庭的人员舒适度感知温度以及污染耐受度，确定燃烧功率，然后依据根据各居民家庭的人员舒适度感知温度以及污染耐受度确定的燃烧功率，确定自采暖系统中燃料的区域燃烧功率，能够实现基于人体舒适度感知温度与环境污染物之间的协同，对自采暖系统燃料的燃烧功率进行控制。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种自采暖系统节能控制方法的实施流程图；
图2为本发明实施例提供的一种自采暖系统节能控制装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种节能控制设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供的自采暖系统节能控制方法、装置及设备，以自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度以及污染耐受度，进行自采暖系统中燃料燃烧功率的控制，实现了个人感知与环境感知之间的协同节能。
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本申请以下实施例中省略的执行主体可以是用于对自采暖系统进行控制的节能控制设备，该节能控制设备具备实现数据控制处理的功能。
图1所示为本发明实施例提供的一种自采暖系统节能控制方法实现流程图。参阅图1所示，包括：
S101：根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率。
通常，居民是以社区为单位居住的，自采暖系统也是针对社区而设立的。故，本申请实施例中自采暖系统控制区域内各居民家庭可以理解为是针对某一个或多个社区内的居民家庭。
为了确保自采暖控制系统控制区域的地理范围不至于过大，失去意义，本发明中可设置市中区的自采暖系统控制区域内的居民家庭数量不超过1000个，城市郊区的自采暖系统控制区域内的居民家庭数量不超过5000个。
舒适度感知温度是指人体在室内感觉舒适的温度，通常舒适度感知温度主要与室内的温度和湿度有关，例如舒适度感知温度、温度和湿度之间的对应关系可满足如下公式：
X(t，f)＝((1.818t+18.18)(0.88+0.002f)+(t-32)/(45-t+18.2))。
其中，X(t，f)为舒适度感知温度，t为室内平均气温，f为室内相对湿度。
本发明实施例中，居民家庭的人员舒适度感知温度是指居民家庭中各人员的平均舒适度感知温度。
一种可能的实施方式中，本发明实施例中为了实现基于个人感知的燃烧功率控制，可根据居民家庭室内平均气温、居民家庭室内相对湿度、居民家庭人员数量、以及居民家庭人员的温度决策偏好系数确定居民家庭的人员舒适度感知温度。
例如，可采用公式确定居民家庭的人员舒适度感知温度。
其中，确定居民家庭的人员舒适度感知温度的上述公式中，表示居民家庭的人员舒适度感知温度，N为居民家庭的人员数量，ξ为温度决策偏好系数，温度决策偏好系数ξ与人员年龄之间具有预设对应关系，且取值范围满足ξ∈(0,1]。
本发明实施例中，ξ的取值越大，表明该成员的决策权重越大。在本发明实施例中，如果把年龄a因素作为主要影响因子，则ξ的取值大小反应个体成员对温度变化的敏感度偏好。ξ的取值大小与人员年龄之间的对应关系，可通过样本抽样调查得到的经验值确定。
本发明实施例中，一种可能的实施方式中，可为不同的年龄段设置不同的ξ的取值。例如，用字母a表示年龄段，则a的取值与ξ的取值之间的对应关系可以为：
上述设置的ξ的取值大小与人员年龄之间的对应关系中，婴小儿体质偏弱且不能主动表达自己的偏好，因此，ξ的取值默认为1。儿童和老年人对舒适环境的要求较高，因此给于较大的偏好权重，ξ取值较大。少年和成年人可以忍受相对不舒适的环境，给于较低的偏好权重。
本发明实施例的另一种可能的实施方式中，ξ取值的大小可以按照年龄的大小，采用分段的连续曲线表示方式，例如，用字母a表示年龄段，则a的取值与ξ的取值之间的对应关系可以为：
上述设置的ξ的取值大小与人员年龄之间的对应关系中，当家庭成员处于0到2.5岁时，决策偏好符合正选曲线分布规律，年龄越小影响权重越大，可以适当调整至0.9到1的范围内；当人员年龄处于2.5到7岁时，由于有主动表达的能力，因此其决策偏好的权重呈现上升，符合双曲线分布规律，可以适当调整至0.8到0.95的范围内；当人员年龄处于7到65岁的成年少年阶段，随着年龄增长决策影响应该趋弱，并取常数0.8与计算结果的最小值，可以适当调整至0.7到0.9的范围内；当人员年龄处于65岁之后，考虑体质影响，其决策偏好应该增加，符合双曲线分布规律，可以适当调整至0.85到1的范围内。
可以理解的是，室内温度的高低与燃料的燃烧功率具有对应关系，燃料的燃烧功率越高，室内的温度越高。故，每个居民家庭的人员舒适度感知温度具有与其对应的燃料燃烧功率。本发明实施例中，可根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度，分别确定各居民家庭的锅炉燃烧功率，将各居民家庭的锅炉燃烧功率的平均值，作为自采暖系统中燃料的燃烧功率，以实现基于个人感知的燃烧功率控制。
本发明实施例中为描述方便，将根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度，确定的各居民家庭的锅炉燃烧功率平均值对应的自采暖系统中燃料的燃烧功率，称为第一燃烧功率。
进一步的，居民家庭的锅炉燃烧功率除与居民家庭成员的人体舒适度感知温度有关以外，还可以与居民家庭的支付成本有关，故，本发明实施例中可以根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，以及各居民家庭的支付成本，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率。
具体的，第一燃烧功率的确定，可采用如下公式模型确定：
上述公式中，C为居民家庭支付成本，一个居民家庭支付意愿成本。C是居民家庭的锅炉燃烧功率p与政府清洁能源采暖补贴系数η的函数。锅炉燃烧功率P，是温度t和房屋面积的m的函数。是居民家庭的人员舒适度感知温度X是温度t的函数。η是房屋面积的函数，一般政府补贴标准都是按照房屋面积计算。minf1(X,C)＝f(x,c)表示第一燃烧功率为自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度对应的燃烧功率，以及各居民家庭的支付成本对应的燃烧功率的较小值。
S102：根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，确定自采暖系统中燃料的第二燃烧功率。
本发明实施例中污染耐受度是指人员对污染程度的耐受度，由于空气质量污染对不同年龄和健康状态的人群影响不同，因此不同人群对污染程度的耐受度不同。
通常，污染程度的大小可通过环境污染指数相关，故本发明实施例中污染耐受度可以理解为是与环境污染指数相关的随机变量。
例如，本发明实施例中可通过公式表示居民家庭的人员污染耐受度。其中，Tlr为居民家庭的人员污染耐受度，I为环境污染物指数。
通常，确定自采暖系统中燃料的燃烧功率，可通过各居民家庭的平均污染耐受度确定，例如表示各居民家庭的污染耐受度。其中，为居民家庭的污染耐受度，N为居民家庭内的人员数量。
环境污染指数与污染物的排放相关，污染物的排放与自采暖系统中燃料的燃烧功率相关，例如污染物的排放与自采暖系统中燃料的燃烧功率可通过如下公式表示：
F(p)＝αp+βp+δp；
其中，F(p)表示污染物排放浓度，α,β,δ分别为工业废气、二氧化硫、氮氧化合物的排污系数，分别取值为136、259.17和18.17。
本发明实施例中自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，可通过自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度体现，其中，自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度可采用如下公式确定：
其中，D为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度，M为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉数量。
一种可能的实施方式中，环境污染物指数I可采用如下公式确定：
其中，D为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度，Dhi与Dlo为在空气污染指数(Air Pollution Index，API)分级限值表中最贴近D值的两个值，Dhi为大于D的限值，Dlo为小于D的限值；Ihi与Ilo为在API分级限值表中最贴近I值的两个值，Ihi为大于I的值，Ilo为小于I的值。
通常，污染物的排放浓度与燃料的燃烧功率也是具有对应关系的，故居民家庭的污染耐受度与自采暖系统中燃料的燃烧功率也是对应关系的，本发明实施例中可根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的污染耐受度，分别确定各居民家庭的锅炉燃烧功率，将各居民家庭的锅炉燃烧功率平均值，作为自采暖系统中燃料的燃烧功率，以实现基于环境感知的燃烧功率控制。
本发明实施例中为描述方便，将根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的污染耐受度，确定的各居民家庭的锅炉燃烧功率平均值对应的自采暖系统中燃料的燃烧功率，称为第二燃烧功率。
S103：依据第一燃烧功率和第二燃烧功率，确定自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。
本发明实施例自采暖系统中燃料的区域燃烧功率可以理解为是基于人体舒适度感知温度与环境污染物之间的协同确定的燃烧功率，该燃烧功率是指结合自采暖系统控制区域内各居民家庭对应的燃烧功率所确定的整体区域平均燃烧功率。
一种可能的实施方式中，本发明实施例中自采暖系统中燃料的区域燃烧功率可以为第一燃烧功率和第二燃烧功率二者中的较小值。
另一种可能的实施方式中，本发明实施例中可采用公式：确定自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。其中，f(t,I)为区域燃烧功率，f1(t)为第一燃烧功率，f2(I)为第二燃烧功率。
上述公式中，为区域决策偏好系数，φ越大表示自采暖系统的协同优化偏好是环境保护型优先型的，对自采暖系统的节能控制应该是减少污染物排放；φ越小表示自采暖系统的协同优化偏好是个人家庭舒适优先型的，对自采暖系统的节能控制应该是个人舒适性的社会环境。
一种可能的实施方式中，区域决策偏好系数可采用如下公式确定：
其中，M为自采暖系统控制区域内各居民家庭对应的锅炉数量，X为自采暖系统控制区域内居民家庭的人员舒适度感知温度，Tlr为自采暖系统控制区域内居民家庭的污染耐受度。
γ可以称为惩罚系数，γ∈[0-1]。γ的取值大小可以表征一个居民家庭对温度舒适度与空气污染度的影响因子，通过控制γ的取值大小，可以调整区域决策偏好系数的大小。
γ越大，φ越大，f2(I)的影响越小，那么表示自采暖系统的协同优化偏好是环境保护型优先型的，对自采暖系统的节能控制应该是减少污染物排放；γ越小，φ越小，f2(I)的影响越大，那么表示自采暖系统的协同优化偏好是个人家庭舒适优先型的，对自采暖系统的节能控制应该是个人舒适性的社会环境。
本发明实施例中，为达到环境保护与个人舒适度的协同平滑，可以设置γ取值与环境污染指数之间的预设对应关系，以实现个人感知与环境感知之间的协同节能。
例如，惩罚系数γ与环境污染指数I之间的预设对应关系可以为：
0≤I≤150时，γ＝0.5；时，γ＝0.7；时，γ＝0.9。
其中，当γ取值为0.5时，是环境污染与家庭用户舒适度处于平衡状态的最佳值，系统协同优化的目标是在燃气锅炉的污染物排放和家庭居民用户的舒适度之间寻求平衡，当然γ取值可灵活调整，例如可在0.4至0.65范围内调整。
当γ取值为0.7时，是环境污染严重，是通过提高惩罚系数的方式，以改善环境为目标，加速减速燃气锅炉污染物排放，牺牲家庭用户舒适度为协同优化目标，当然γ取值可灵活调整，例如γ取值可在0.6至0.8范围内调整。
当γ取值为0.9时，是环境污染非常严重，此时系统协同优化目标应该是大幅度降低燃气锅炉污染物排放，减少燃烧功率输出为协同优化目标。当然γ取值可灵活调整，例如γ取值可在大于0.75的范围内调整。
本发明实施例中，也可以设置γ取值与居民家庭成员的年龄之间的预设对应关系，以实现个人感知与环境感知之间的协同节能。
例如，当7-65岁年龄段的人员占最采暖人员比例较高时，γ可以在较高范围内取值。例如，当7-65岁年龄段的人员占最采暖人员比例50％至60％时，γ在相应污染物指数区段内的参考基准0.5、0.7、0.9上下浮动5％的范围内取值，以达到较好的个人感知与环境感知之间的协同节能。
上述确定区域燃烧功率的公式中，σ可以理解为是确定第一燃烧功率的函数和确定第二燃烧功率的函数之间的相关系数，定义为自采暖系统控制区域内最小舒适度感知温度对应的燃烧功率与自采暖系统控制区域内最小污染耐受度对应的燃烧功率的比值，即：min P(t)为自采暖系统控制区域内最小舒适度感知温度对应的第一燃烧功率，min P(i)为自采暖系统控制区域内最小污染耐受度对应的第二燃烧功率。
本发明实施例中提供的确定区域燃烧功率的方式，在确定了自采暖系统控制区域内居民家庭的平均舒适度感知温度以及污染耐受度后，可直接按照公式可确定自采暖系统中燃料的区域燃烧功率，并实现个人感知与环境感知之间的协同节能。
进一步的，本发明实施例确定了自采暖系统的区域燃烧功率后，可调整各居民家庭的锅炉燃烧功率。其中，若居民家庭的锅炉燃烧功率与自采暖系统的区域燃烧功率相等，则可保持居民家庭的锅炉燃烧功率不变。若居民家庭的锅炉燃烧功率大于自采暖系统的区域燃烧功率，则减小居民家庭的锅炉燃烧功率，直至居民家庭的锅炉燃烧功率与自采暖系统的区域燃烧功率相等。若居民家庭的锅炉燃烧功率小于自采暖系统的区域燃烧功率，则增大居民家庭的锅炉燃烧功率，直至居民家庭的锅炉燃烧功率与自采暖系统的区域燃烧功率相等。
本发明实施例上述提供的自采暖系统的节能控制方法，实现了以居民家庭为单位的舒适度感知温度与环境污染耐受度之间建立协同优化的系统方案，实现了家庭环境与室外空气环境之间的协同，实现自采暖系统整体能耗与环境质量控制的协同。并且居民家庭所处区域按照网格划分为不同的地理空间，可以实现在多区域的目标协同优化。
进一步的，由于热量在不同的空间具有传导作用，而且热空气从下向上流动过程中，热能的扩散具有外部性效应，居住在楼上的家庭可能并不需要燃烧等量的天然气就可以达到舒适度感知温度，因此，本发明实施例中以居民家庭成员的舒适度感知温度，确定自采暖系统的燃烧功率，可以实现同一建筑物内各居民家庭环境的协同控制。
基于与上述提供的自采暖系统节能控制方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种自采暖系统节能控制装置。
图2所示为本发明实施例提供的自采暖系统节能控制装置的结构示意图，参阅图2所示，自采暖系统节能控制装置包括第一确定单元101、第二确定单元102和处理单元103。其中，第一确定单元101，用于根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率。第二确定单元102，用于根据所述自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，确定自采暖系统中燃料的第二燃烧功率，所述污染耐受度为与环境污染指数相关的随机变量。处理单元103，用于依据所述第一确定单元101确定的第一燃烧功率和所述第二确定单元102确定的第二燃烧功率，确定所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。
其中，所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率、所述第一燃烧功率和所述第二燃烧功率，满足如下公式：
其中，f(t，I)为区域燃烧功率，f1(t)为第一燃烧功率，f2(I)为第二燃烧功率，为区域决策偏好系数，min P(t)为自采暖系统控制区域内最小舒适度感知温度对应的第一燃烧功率，minP(i)为自采暖系统控制区域内最小污染耐受度对应的第二燃烧功率，γ∈[0-1]，γ的取值与环境污染指数之间具有预设对应关系；
其中，M为区域内天然气的锅炉数量，X为自采暖系统控制区域内居民家庭的人员舒适度感知温度，Tlr为自采暖系统控制区域内居民家庭的污染耐受度。
其中，居民家庭的污染耐受度满足如下公式：
其中，为居民家庭的污染耐受度，N为居民家庭内的人员数量，Tlr为居民家庭的人员污染耐受度，
其中，F(Tlr)为居民家庭的污染耐受度，I为环境污染物指数，
其中，D为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度，Dhi与Dlo为在空气污染指数API分级限值表中最贴近D值的两个值，Dhi为大于D的限值，Dlo为小于D的限值；Ihi与Ilo为在API分级限值表中最贴近I值的两个值，Ihi为大于I的值，Ilo为小于I的值。
可选的，所述第一确定单元101，采用如下方式确定每个居民家庭的人员舒适度感知温度：
根据居民家庭室内平均气温、居民家庭室内相对湿度、居民家庭人员数量、以及居民家庭人员的温度决策偏好系数，确定居民家庭的人员舒适度感知温度，其中，温度决策偏好系数ξ与人员年龄之间具有预设对应关系，且取值范围满足ξ∈(0,1]。
可选的，所述第一确定单元101，采用如下方式根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率：
根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，以及各居民家庭的支付成本，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率。
本发明实施例还提供一种节能控制设备，参阅图3所示，节能控制设备包括存储器1001、处理器1002及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序1003，所述处理器1002执行所述程序时实现上述涉及的自采暖系统节能控制方法。
需要说明的是，本述涉及的处理器可以是中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
其中，所述存储器可以集成在所述处理器中，也可以与所述处理器分开设置。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述涉及的自采暖系统节能控制方法中的步骤。
本发明实施例提供的自采暖系统节能控制方法、装置及设备，分别根据各居民家庭的人员舒适度感知温度以及污染耐受度，确定燃烧功率，然后依据根据各居民家庭的人员舒适度感知温度以及污染耐受度确定的燃烧功率，确定自采暖系统中燃料的区域燃烧功率，能够实现基于人体舒适度感知温度与环境污染物之间的协同，对自采暖系统燃料的燃烧功率进行控制。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种自采暖系统节能控制方法，其特征在于，包括：
根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率；
根据所述自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，确定自采暖系统中燃料的第二燃烧功率，所述污染耐受度为与环境污染指数相关的随机变量；
依据所述第一燃烧功率和所述第二燃烧功率，确定所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率、所述第一燃烧功率和所述第二燃烧功率，满足如下公式：
其中，f(t,I)为区域燃烧功率，f1(t)为第一燃烧功率，f2(I)为第二燃烧功率，为区域决策偏好系数，min P(t)为自采暖系统控制区域内最小舒适度感知温度对应的第一燃烧功率，min P(i)为自采暖系统控制区域内最小污染耐受度对应的第二燃烧功率，γ∈[0-1]，γ的取值与环境污染指数之间具有预设对应关系；
其中，M为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉数量，X为自采暖系统控制区域内居民家庭的人员舒适度感知温度，Tlr为自采暖系统控制区域内居民家庭的污染耐受度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个居民家庭的人员舒适度感知温度根据居民家庭室内平均气温、居民家庭室内相对湿度、居民家庭人员数量、以及居民家庭人员的温度决策偏好系数确定，其中，温度决策偏好系数ξ与人员年龄之间具有预设对应关系，且取值范围满足ξ∈(0,1]。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率，包括：
根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，以及各居民家庭的支付成本，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，居民家庭的污染耐受度满足如下公式：
其中，为居民家庭的污染耐受度，N为居民家庭内的人员数量，Tlr为居民家庭的人员污染耐受度，
其中，F(Tlr)为居民家庭的污染耐受度，I为环境污染物指数，
其中，D为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度，Dhi与Dlo为在空气污染指数API分级限值表中最贴近D值的两个值，Dhi为大于D的限值，Dlo为小于D的限值；Ihi与Ilo为在API分级限值表中最贴近I值的两个值，Ihi为大于I的值，Ilo为小于I的值。
6.一种自采暖系统节能控制装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于根据自采暖系统控制区域内各居民家庭人员的舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率；
第二确定单元，用于根据所述自采暖系统控制区域内各居民家庭的污染耐受度，确定自采暖系统中燃料的第二燃烧功率，所述污染耐受度为与环境污染指数相关的随机变量；
处理单元，用于依据所述第一确定单元确定的第一燃烧功率和所述第二确定单元确定的第二燃烧功率，确定所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述自采暖系统中燃料的区域燃烧功率、所述第一燃烧功率和所述第二燃烧功率，满足如下公式：
其中，f(t,I)为区域燃烧功率，f1(t)为第一燃烧功率，f2(I)为第二燃烧功率，为区域决策偏好系数，min P(t)为自采暖系统控制区域内最小舒适度感知温度对应的第一燃烧功率，min P(i)为自采暖系统控制区域内最小污染耐受度对应的第二燃烧功率，γ∈[0-1]，γ的取值与环境污染指数之间具有预设对应关系；
其中，M为区域内天然气的锅炉数量，X为自采暖系统控制区域内居民家庭的人员舒适度感知温度，Tlr为自采暖系统控制区域内居民家庭的污染耐受度。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元，采用如下方式确定每个居民家庭的人员舒适度感知温度：
根据居民家庭室内平均气温、居民家庭室内相对湿度、居民家庭人员数量、以及居民家庭人员的温度决策偏好系数，确定居民家庭的人员舒适度感知温度，其中，温度决策偏好系数ξ与人员年龄之间具有预设对应关系，且取值范围满足ξ∈(0,1]。
9.如权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元，采用如下方式根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率：
根据自采暖系统控制区域内各居民家庭的人员舒适度感知温度，以及各居民家庭的支付成本，确定自采暖系统中燃料的第一燃烧功率。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，居民家庭的污染耐受度满足如下公式：
其中，为居民家庭的污染耐受度，N为居民家庭内的人员数量，Tlr为居民家庭的人员污染耐受度，
其中，F(Tlr)为居民家庭的污染耐受度，I为环境污染物指数，
其中，D为自采暖系统控制区域内各居民家庭的锅炉排放的污染物平均浓度，Dhi与Dlo为在空气污染指数API分级限值表中最贴近D值的两个值，Dhi为大于D的限值，Dlo为小于D的限值；Ihi与Ilo为在API分级限值表中最贴近I值的两个值，Ihi为大于I的值，Ilo为小于I的值。
11.一种节能控制设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一项所述的自采暖系统节能控制方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的自采暖系统节能控制方法中的步骤。
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