CN112393765A - 一种校园建筑能耗管理方法、系统、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种校园建筑能耗管理方法、系统、设备及可读存储介质，所述方法包括：获取监测时间段内的外部环境因素数据；所述外部环境因素数据包括时间；根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值；将所述监测时间段内的监测点的平均能耗数据与能耗阈值进行比较；若超过所述能耗阈值，则向监测点处的5G网关发送与时间对应的操作命令。本申请能够根据不同的监测点以及不同的外部环境数据确定最精确的能耗阈值，大大提高了能耗管理效率和质量。
Description
技术领域
本申请涉及建筑能耗技术领域，尤其涉及一种校园建筑能耗管理方法、系统、设备及可读存储介质。
背景技术
建筑能耗有两种定义，广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗；狭义的建筑能耗，即建筑的运行能耗，就是人们日常用能，例如电量、水量、燃气量、集中供冷耗冷量、集中供热耗热量、其他能源使用量。尤其是电量的耗能是建筑能耗中的主导部分。
现有技术中，针对校园建筑能耗并没有一种全方位的，能够实时根据外部环境进行能耗数据调整的管理方法，大大降低了能耗管理效率和能耗管理质量。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种校园建筑能耗管理方法、系统、设备及可读存储介质，以解决能耗管理效率低下的问题。具体技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种校园建筑能耗管理方法，所述方法包括：
获取监测时间段内的外部环境因素数据；所述外部环境因素数据包括时间；
根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值；
将所述监测时间段内的监测点的平均能耗数据与能耗阈值进行比较；
若超过所述能耗阈值，则向监测点处的5G网关发送与时间对应的操作命令。
可选的，所述获取监测时间段内的外部环境因素数据包括：
在监测时间段内多次获取外部环境因素数据。
可选的，所述根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值包括：
将多次获取的外部环境监测数据及监测点类型分别输入预先建立的能耗预测模型中得到各个监测点的多个能耗子阈值；
计算各个监测点的多个能耗子阈值的平均阈值作为能耗阈值。
可选的，所述向监测点处的能耗控制设备发送与时间对应的执行命令包括：
若时间显示为工作时间，则向监测点处的5G网关发送第一操作命令；
若时间显示为休息时间，则向监测点处的5G网关发送第二操作命令。
可选的，所述第一执行命令包括：
首先发送报警命令，以便控制报警设备进行报警；
间隔预设时间后，若监测点处的能耗数据还超过能耗阈值，则向发送断电指令，以便控制能耗控制设备断电。
可选的，所述第二执行命令包括发送断电指令，以便关断全部或部分能耗控制设备。
可选的，所述方法还包括：
根据时间对应切换各监测点的供电电源。
第二方面，本申请提供一种校园能耗管理系统，包括：设置在每个监测点的多个能耗监测传感器、报警设备、能耗控制设备、5G网关和能耗管理终端，
所述多个能耗监测传感器用于采集监测点处的能耗数据；
所述报警设备用于报警警示；
所述能耗控制设备用于控制监测点处的耗能设备的关断；
所述5G网关用于将采集的能耗数据发送给能耗管理终端以及接受能耗终端的执行命令；
所述能耗管理终端用于执行第一方面任意所述的方法。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7 任一所述的方法步骤。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一所述的方法步骤。
本申请实施例有益效果：
本申请实施例提供了一种校园建筑能耗管理方法、系统、设备及可读存储介质，本申请通过获取监测时间段内的外部环境因素数据；所述外部环境因素数据包括时间；根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值；将所述监测时间段内的监测点的平均能耗数据与能耗阈值进行比较；若超过所述能耗阈值，则向监测点处的5G网关发送与时间对应的操作命令。本申请能够根据不同的监测点以及不同的外部环境数据确定最精确的能耗阈值，大大提高了能耗管理效率和质量。
当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种校园建筑能耗管理方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种校园建筑能耗管理系统的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
本申请实施例提供了一种校园建筑能耗管理方法，可以应用于校园建筑能耗管理系统，该校园建筑能耗管理系统包括多个能耗监测传感器、能耗控制设备、报警设备、5G网关和能耗管理终端。其中，能耗监测设备、能耗控制设备、报警设备和5G网关安装在每个监测点处，能耗管理终端安装在校园内的中控监测室内。其中，监测点可以是教室、实验室、宿舍、食堂、图书馆等。
下面将结合具体实施方式，对本申请实施例提供的一种校园建筑能耗管理方法进行详细的说明，如图1所示，具体步骤如下：
步骤S101：获取监测时间段内的外部环境因素数据；所述外部环境因素数据包括时间。
在该步骤中，外部环境因素数据还包括天气、气候、光线等。
可选的，所述获取监测时间段内的外部环境因素数据包括：
在监测时间段内多次获取外部环境因素数据。
在一个示例中，例如监测时间段为下午1:00-2:00，那么可以15分钟获取一次环境因素数据，包括天气、气候、光线等。共获取4次数据，分别得到四次的能耗子阈值。
步骤S102：根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值。
在该步骤中，外部环境因素数据将会影响能耗阈值，例如，春秋和夏天的耗能就不一样，夏天会开空调和风扇，其耗能将会比其他季节耗能增加。阴天和晴天的耗能也不一样。即使在夏天，阴雨天和晴天的耗能也不一样，阴雨天温度低，开空调的时间将会缩短。外面光线强弱也会影响耗能，例如白天，天气突然变暗，那么就需要开灯，其耗能就会增加，所以外部环境因素数据会大大的影响能耗。
其中，监测点可以是教室、宿舍、图书馆、实验室以及食堂等，监测点类型则对应不同功能的房间。因为每个监测点的功能类型不同，其耗能不同。例如教室的耗能就会大于宿舍的耗能。通过将监测点类型作为一个输入特征值，使获得的能耗阈值结果更加精确、明细。
可选的，所述根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值包括：
将多次获取的外部环境因素数据及监测点类型分别输入预先建立的能耗预测模型中得到各个监测点的多个能耗子阈值；
在该步骤中，预先建立的能耗预测模型可以是由以下步骤得到de:
获取历史的能耗数据及其对应的外部环境因素数据样本、监测点类型样本数据，并分别提取特征值后，输入到回归模型中进行训练得到能耗预测模型。
计算各个监测点的多个能耗子阈值的平均阈值作为能耗阈值。
在上述示例中，例如得到了四个能耗子阈值，那么计算得到四个能耗子阈值的平均值，就是该监测时间段1:00到2:00的能耗阈值。
步骤S103：将所述监测时间段内的监测点的平均能耗数据与能耗阈值进行比较。
在该步骤中，也可以获取监测时间段内的多个实际能耗数据，然后计算得到平均能耗数据，将实际的平均能耗数据与能耗阈值进行比较。
步骤S104：若超过所述能耗阈值，则向监测点处的5G网关发送与时间对应的操作命令。
在该步骤中，通过5G网关与能耗管理终端进行数据交互，即通过 5G网络，不仅能够促进5G网络的新型应用推广，且安装方便，数据传输延迟小，提高了能耗管理质量和效率。
可选的，所述向监测点处的能耗控制设备发送与时间对应的执行命令包括：
若时间显示为工作时间，则向监测点处的5G网关发送第一操作命令；
在该步骤中，工作时间指的是白天正常上班学习时间，例如是早上的八点到下午六点。
可选的，所述第一执行命令包括：
首先发送报警命令，以便控制报警设备进行报警；因为是白天正常工作时间，所以为了保证教学的正常进行，不会直接断电，而是首先发送报警命令，进行警示。
如果间隔预设时间后，若监测点处的能耗数据还超过能耗阈值，则向发送断电指令，以便控制能耗控制设备断电。
在该步骤中，间隔预设时间可以是1分钟或10分钟，相比监测时间段是很短的一段时间，是为了给人们以调节的时间，该能耗阈值还是上一监测时间段内的能耗阈值。当人们发现警示后，则可以关闭部分设备或者是检查一下是否其他地方发生了超负荷运转。如果间隔预设时间内，能耗数据还超过能耗阈值，那么说明人们没有发现该警示或是没有采取相应的措施，那么为了保证安全以及降低能耗，能耗管理终端才会发送断电指令。
若时间显示为休息时间，则向监测点处的5G网关发送第二操作命令。
在该步骤中，休息时间指的是下班时间，例如是下午六点到第二天早上八点。
可选的，所述第二执行命令包括发送断电指令，以便关断全部或部分能耗控制设备。在一个应用场景中，例如在学生熄灯休息后，如果监测到能耗数据超过能耗阈值，那么说明可能还有电视、电脑等在耗电，若发现有，则发送信号给能耗控制设备，强制断电。
在一个示例中，能耗控制设备可以是智能插座、智能开关等。
可选的，所述方法还包括：
根据时间对应切换各监测点的供电电源。
在该步骤中，例如，如果是工作时间，一般将工作时间设置为早上八点到下午六点，那么就采用市电进行供电，保证工作学习的正常进行。如果是休息时间，例如将休息时间设置为下午六点到第二天早上八点，那么就采用太阳能或风能等其他洁净能源供电，这样的话能够降低能耗。
基于同样的发明构思，本申请提供一种校园能耗管理系统，包括：设置在每个监测点的多个能耗监测传感器201、能耗控制设备202、报警设备203、5G网204和能耗管理终端205，
所述多个能耗监测传感器201用于采集监测点处的能耗数据；在一个示例中，能耗监测传感器可以是电流传感器、电压传感器等。
所述能耗控制设备202用于控制监测点处的耗能设备的关断；在一个示例中，能耗控制设备可以是智能开关、智能插座等。
所述报警设备203用于报警警示；
所述5G网关204用于将采集的能耗数据发送给能耗管理终端以及接受能耗终端的执行命令；
所述能耗管理终端205用于执行第一方面任意所述的方法。
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信，
存储器303，用于存放计算机程序；
处理器301，用于执行存储器303上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取监测时间段内的外部环境因素数据；所述外部环境因素数据包括时间；
根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值；
将所述监测时间段内的监测点的平均能耗数据与能耗阈值进行比较；
若超过所述能耗阈值，则向监测点处的5G网关发送与时间对应的操作命令。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准 (PeripheralComponent Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构 (Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory， RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一校园建筑能耗管理方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一校园建筑能耗管理方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如， DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种校园建筑能耗管理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取监测时间段内的外部环境因素数据；所述外部环境因素数据包括时间；
根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值；
将所述监测时间段内的监测点的平均能耗数据与能耗阈值进行比较；
若超过所述能耗阈值，则向监测点处的5G网关发送与时间对应的操作命令。
2.根据权利要求1所述的一种校园建筑能耗管理方法，其特征在于，所述获取监测时间段内的外部环境因素数据包括：
在监测时间段内多次获取外部环境因素数据。
3.根据权利要求2所述的一种校园建筑能耗管理方法，其特征在于，所述根据所述外部环境因素数据及监测点类型确定各个监测点的能耗阈值包括：
将多次获取的外部环境因素数据及监测点类型分别输入预先建立的能耗预测模型中得到各个监测点的多个能耗子阈值；
计算各个监测点的多个能耗子阈值的平均阈值作为能耗阈值。
4.根据权利要求1所述的一种校园建筑能耗管理方法，其特征在于，所述向监测点处的能耗控制设备发送与时间对应的执行命令包括：
若时间显示为工作时间，则向监测点处的5G网关发送第一操作命令；
若时间显示为休息时间，则向监测点处的5G网关发送第二操作命令。
5.根据权利要求4所述的一种校园建筑能耗管理方法，其特征在于，所述第一执行命令包括：
首先发送报警命令，以便控制报警设备进行报警；
间隔预设时间后，若监测点处的能耗数据还超过能耗阈值，则向发送断电指令，以便控制能耗控制设备断电。
6.根据权利要求4所述的一种校园建筑能耗管理方法，其特征在于，所述第二执行命令包括发送断电指令，以便关断全部或部分能耗控制设备。
7.根据权利要求1所述的一种校园建筑能耗管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据时间对应切换各监测点的供电电源。
8.一种校园能耗管理系统，其特征在于，包括：设置在每个监测点的多个能耗监测传感器、报警设备、能耗控制设备、5G网关和能耗管理终端，
所述多个能耗监测传感器用于采集监测点处的能耗数据；
所述报警设备用于报警警示；
所述能耗控制设备用于控制监测点处的耗能设备的关断；
所述5G网关用于将采集的能耗数据发送给能耗管理终端以及接受能耗终端的执行命令；
所述能耗管理终端用于执行权利要求1-7任意所述的方法。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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