CN115258861B - 电梯能源管理方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电梯能源管理方法、系统、装置及存储介质，涉及电梯智能管理技术领域。其中，电梯能源管理方法包括：获取电梯新能源设备安装地的天气预测信息；根据所述天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量；获取电梯历史使用情况数据；根据所述电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量；将储能装置当前的储能量和所述新能源发电量与所述电梯耗电量进行对比，确定所述储能装置需从电网补充的补充电量。本申请能够减少电梯新能源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及电梯智能管理技术领域，尤其涉及一种电梯能源管理方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
目前新能源电梯的能源主要包括有太阳能、风能等，由于太阳能、风能属于自然资源(以下简称新能源)，受限于环境天气条件，太阳能和风能均存在不稳定、不连续的缺陷，因此需要增加一个储能装置进行电梯能源的调控。在电梯使用过程中，当新能源供应充足时，则直接使用新能源为电梯供电，并且通过储能装置吸收多余的新能源；在新能源供应不足时，则将储能装置内的储能逆变给电梯供电；在新能源严重不足时，则利用市电补充电能储能装置并为电梯供电，以保障电梯供电稳定。
目前常用的电梯能源管理方案是夜间电梯停梯时通过市电将储能装置充满电，日间采用新能源供电，储能装置辅助充电。但是目前的电梯能源管理方案，在日间新能源充足时，由于储能装置在前日夜间充满电导致无法吸收多余的新能源，造成新能源浪费。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电梯能源管理方法、系统、装置及存储介质，能够减少新能源的浪费。
一方面，本发明实施例提供了一种电梯能源管理方法，包括以下步骤：
获取电梯新能源设备安装地的天气预测信息；
根据所述天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量；
获取电梯历史使用情况数据；
根据所述电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量；
将储能装置当前的储能量和所述新能源发电量与所述电梯耗电量进行对比，确定所述储能装置需从电网补充的补充电量。
根据本发明一些实施例，所述根据所述天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量包括以下步骤：
根据所述位置信息确定当前到未来预设时间段内的太阳能辐射量和日照时长；
根据所述太阳能辐射量、所述日照时长和所述天气预测信息预测所述新能源发电量。
根据本发明一些实施例，所述根据所述电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量包括以下步骤：
根据所述电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的召梯情况；
根据所述召梯情况计算所述电梯耗电量。
根据本发明一些实施例，所述根据所述电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的召梯情况包括以下步骤：
将所述电梯历史使用情况数据输入神经网络分类模型中进行训练得到召梯预测模型，其中，所述电梯历史使用情况包括多条携带有时间戳的第一召梯数据，每一条所述第一召梯数据包括开始楼层、目标楼层和召梯人数；
根据所述召梯预测模型预测从当前到未来预设时间段内的多条第二召梯数据，得到所述召梯情况。
根据本发明一些实施例，所述根据所述召梯情况计算所述电梯耗电量包括以下步骤：
根据多条所述第二召梯数据确定当前到未来预设时间段内的电梯负载；
根据所述电梯负载确定所述电梯耗电量。
根据本发明一些实施例，所述将储能装置当前的储能量和所述新能源发电量与所述电梯耗电量进行对比，确定所述储能装置需从电网补充的补充电量包括以下步骤：
计算所述储能装置当前的储能量与所述新能源发电量之和得到总储能量；
当所述总储能量大于所述电梯耗电量，则所述储能装置需从电网补充的补充电量为零；
当所述总储能量小于所述电梯耗电量，则所述储能装置需从电网补充的补充电量为所述总储能量与所述电梯耗电量之差。
根据本发明一些实施例，所述电梯能源管理方法还包括以下步骤：
根据所述补充电量确定充电时长；
获取电网的电费定价策略；
根据所述充电时长和所述电费定价策略确定对所述储能装置的开始充电时间。
另一方面，本发明实施例还提供一种电梯能源管理系统，包括：
第一模块，用于获取电梯新能源设备安装地的天气预测信息；
第二模块，用于根据所述天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量；
第三模块，用于获取电梯历史使用情况数据；
第四模块，用于根据所述电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量；
第五模块，用于将储能装置当前的储能量和所述新能源发电量与所述电梯耗电量进行对比，确定所述储能装置需从电网补充的补充电量。
另一方面，本发明实施例还提供一种电梯能源管理装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得至少一个所述处理器实现如前面所述的电梯能源管理方法。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如前面所述的电梯能源管理方法。
本发明上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：本申请根据电梯新能源设备安装地的天气预测信息和电位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量，以及根据电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量，将储能装置当前的储能量和预测的新能源发电量与预测的电梯耗电量进行对比，从而提前判断未来一段时间内的新能源发电量和储能量是否足以电梯使用，进而确定储能装置是否需从电网补充电量或者等待未来由新能源设备补充电量，减少了新能源能量的浪费。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电梯能源管理方法流程图；
图2是本发明实施例提供的电梯能源管理系统示意图；
图3是本发明实施例提供的电梯能源管理装置示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或者类似的标号表示相同或者类似的原件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明实施例提供了一种电梯能源管理方法，参照图1，本发明实施例的电梯能源管理方法包括但不限于步骤S110、步骤S120、步骤S130、步骤S140和步骤S150。
步骤S110，获取电梯新能源设备安装地的天气预测信息；
步骤S120，根据天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源设备的新能源发电量；
步骤S130，获取电梯历史使用情况数据；
步骤S140，根据电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量；
步骤S150，将储能装置当前的储能量和新能源发电量与电梯耗电量进行对比，确定储能装置需从电网补充的补充电量。
在一些实施例中，电梯能源管理方法可应用于新能源电梯系统的控制处理装置中，新能源电梯系统包括新能源设备、储能装置、电梯及控制处理装置，新能源设备与储能装置和电性连接，储能装置与电梯电性连接，储能装置还通过智能开关与电网连接，智能开关由控制处理装置进行控制。新能源设备包括但不限于太阳能设备、风能设备等将自然能源转换为电能的设备。新能源设备用于将由自然能源转换得到的电能提供给电梯的日常使用以及将多余的电能存储进储能装置中备用。储能装置储存的电荷量不足时，由新能源设备补充电量，当新能源设备不能提供足够的电量时，则由电网提供充电的电量。
在一些实施例中，目前，由于控制处理装置在确定储能装置储存的电荷量不足且夜间等某些时间段新能源设备不能够提供足够的充电电量时，则直接从电网获取充电电量，但在夜间利用电网对储能装置充电，会导致白天的新能源设备多余的电量浪费，因此，本发明实施例提出一种智能的电梯能源管理方法，通过对新能源发电量和电梯耗电量的预测，来确定是否需要提前对储能装置进行充电，以减少新能源能量的浪费。
具体地，根据电梯新能源设备安装地的天气预测信息和电位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量，以及根据电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量，将储能装置当前的储能量和预测的新能源发电量与预测的电梯耗电量进行对比，从而提前判断未来一段时间内的新能源发电量和储能量是否足以电梯使用，进而确定储能装置是否需从电网补充电量或者等待未来由新能源设备补充电量，减少了新能源能量的浪费。
需要说明的是，本发明实施例中的预设时间段可以根据储能装置的储能情况需要进行设置，例如，设置在储能装置电量小于20％即使用本发明实施例的电梯能源管理方法，预设时间段与电量为20％的储能装置所能维持电梯最大负荷运行的时间相同，例如，电量为20％的储能装置所能维持电梯最大负荷运行的时间为三个小时，那么预设时间段设置为两个小时。电梯最大负荷可以根据电梯的历史记录数据中的最大负荷确定。通过上述预设时间段的设置，能够在不影响电梯正常使用的同时避免直接采用电网对储能装置充电造成新能源能量的浪费。
根据本发明一些具体实施例，步骤S120包括但不限于步骤S210和步骤S220。
步骤S210，根据位置信息确定当前到未来预设时间段内的太阳能辐射量和日照时长；
步骤S220，根据太阳能辐射量、日照时长和天气预测信息预测新能源发电量。
在一些实施例中，根据新能源设备安装所在地的位置信息可以从历年相同日期或者联网获取当前到未来预设时间段内的天气晴朗情况下的太阳辐射量和日照时长。联网从气象预报网站等途径获取新能源设备安装所在地的当前到未来预设时间段内的天气预测信息，根据天气预测信息中的多云、晴朗、下雨等信息修正太阳辐射量，然后根据太阳辐射量和日照时长预测太阳能设备的发电量。此外，也可以根据天气预测信息中的风量等级预测风能设备的发电量。通过对太阳能辐射量、日照时长和天气预测信息的分析可以预测未来预设时间段的各个时间节点的新能源发电量分布。
根据本发明一些具体实施例，步骤S140包括但不限于步骤S310和步骤S320。
步骤S310，根据电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的召梯情况；
步骤S320，根据召梯情况计算电梯耗电量。
在一些实施例中，由于每天每个星期不同时间段的电梯使用具有一定的规律性，因此，可以对电梯历史使用情况数据进行统计分析，以预测未来预设时间段内的召梯情况，例如，对于办公场所，上班时间、饭点和下班时间为电梯使用高峰期，夜间无人使用；对于娱乐场所，工作日晚上或者节假日为使用高峰期，上班时间段使用较少。在预测出召梯情况后，可以综合计算未来预设时间段的各个时间节点的电梯耗电量分布。
根据本发明一些具体实施例，步骤S310包括但不限于步骤S410和步骤S420。
步骤S410，将电梯历史使用情况数据输入神经网络分类模型中进行训练得到召梯预测模型，其中，电梯历史使用情况包括多条携带有时间戳的第一召梯数据，每一条第一召梯数据包括开始楼层、目标楼层和召梯人数；
步骤S420，根据召梯预测模型预测从当前到未来预设时间段内的多条第二召梯数据，得到召梯情况。
在一些实施例中，电梯历史使用情况数据中包括有历年的多条第一召梯数据，每一条第一召梯数据携带有“日期+时间”的时间戳，每一条第一召梯数据包括有开始楼层、目标楼层和召梯人数，将第一召梯数据的时间戳作为神经网络分类模型的输入，将对应的开始楼层、目标楼层和召梯人数作为标签，训练神经网络分类模型，建立时间与召梯数据的对应关系，从而得到召梯预测模型。根据召梯预测模型预测从当前到未来预设时间段内的多条第二召梯数据，从而得到召梯情况。
在另外一些实施例中，对于电梯历史使用情况的时序预测分析算法除了神经网络分类模型外，也可以采用回归算法等，本发明实施例不作具体限制。
根据本发明一些具体实施例，步骤S320包括但不限于步骤S510和步骤S520。
步骤S510，根据多条第二召梯数据确定当前到未来预设时间段内的电梯负载；
步骤S520，根据电梯负载确定电梯耗电量。
在一些实施例中，由于预测出的第二召梯数据包括有开始楼层、目标楼层和召梯人数，根据多条第二召梯数据仿真模拟在当前到未来预设时间段内的电梯运行，在仿真模拟运行过程中计算运行过程的电梯负载，进而根据预测时间段内的电梯负载确定电梯耗电量分布情况。
根据本发明一些具体实施例，步骤S150包括但不限于步骤S610、步骤S620和步骤S630。
步骤S610，计算储能装置当前的储能量与新能源发电量之和得到总储能量；
步骤S620，当总储能量大于电梯耗电量，则储能装置需从电网补充的补充电量为零；
步骤S630，当总储能量小于电梯耗电量，则储能装置需从电网补充的补充电量为总储能量与电梯耗电量之差。
在一些实施例中，将储能装置当前的储能量与预测得到的未来新能源发电量相加，得到在未来预设时间段内通过新能源设备充电后的储能装置的总储能量。当总储能量大于预测得到的未来预设时间段内的电梯耗电量，表明新能源设备在未来预设时间段内能够提供充足的电量供电梯使用，电梯运行不需要使用到储能装置中的电量，则储能装置当前不需要从电网补充电量，只需要从新能源设备中补充电量即可。当总储能量小于预测得到的未来预设时间段内的电梯耗电量，表明新能源设备在未来预设时间段内不足以提供充足的电量供电梯使用，电梯的运行除了需要使用新能源设备提供的电量之外，还需要使用储能装置中的电量，因此，储能装置需要从电网补充电量，补充电量为总储能量与电梯耗电量之差。
在另外一些实施例中，为减少预测误差带来的影响电梯运行问题，可以在预测得到的电梯耗电量的基础上加上一个冗余值，以修正电梯耗电量，该冗余值可以根据统计出的新能源发电量和电梯耗电量的预测误差进行确定。
根据本发明一些具体实施例，本发明实施例的电梯能源管理方法包括但不限于步骤S710、步骤S720和步骤S730。
步骤S710，根据补充电量确定充电时长；
步骤S720，获取电网的电费定价策略；
步骤S730，根据充电时长和电费定价策略确定对储能装置的开始充电时间。
在一些实施例中，在确定补充电量后，根据补充电量和充电功率可以确定储能装置的充电时长。
在一些实施例中，为了鼓励错峰用电，一般电网的计费规则在不同时间段有所不同，可能在用电高峰时段每度电计费较高，在用电低谷时段每度电计费较低，因此，本发明实施例获取电网的电费定价策略，根据充电时长和电费定价策略选择在电费最低时段对储能装置充电，以节省用电成本。示例性地，假设充电时长为4小时，电费最低价时段为凌晨2:00到凌晨5:00，则可以选择在凌晨1:00～凌晨2:00其中任意一个时间为开始充电时间，从而能够分利用电费最低价时段为储能装置充电。
另一方面，本发明实施例还提供一种电梯能源管理系统，参照图2，电梯能源管理系统包括：
第一模块，用于获取电梯新能源设备安装地的天气预测信息；
第二模块，用于根据天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量；
第三模块，用于获取电梯历史使用情况数据；
第四模块，用于根据电梯历史使用情况数据预测当前到未来预设时间段内的电梯耗电量；
第五模块，用于将储能装置当前的储能量和新能源发电量与电梯耗电量进行对比，确定储能装置需从电网补充的补充电量。
可以理解的是，上述电梯能源管理方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述电梯能源管理方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述电梯能源管理方法实施例所达到的有益效果也相同。
参照图3，图3是本发明一个实施例提供的电梯能源管理装置的示意图。本发明实施例的电梯能源管理装置包括一个或多个控制处理器和存储器，图3中以一个控制处理器及一个存储器为例。
控制处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于控制处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该电梯能源管理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的装置结构并不构成对电梯能源管理装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
实现上述实施例中应用于电梯能源管理系统装置的电梯能源管理方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被控制处理器执行时，执行上述实施例中应用于电梯能源管理系统装置的电梯能源管理方法。
此外，本发明的一个实施例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存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，可使得上述一个或多个控制处理器执行上述方法实施例中的电梯能源管理方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种电梯能源管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取电梯新能源设备安装地的天气预测信息；
根据所述天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量；
获取电梯历史使用情况数据；
将所述电梯历史使用情况数据输入神经网络分类模型中进行训练得到召梯预测模型，其中，所述电梯历史使用情况包括多条携带有时间戳的第一召梯数据，每一条所述第一召梯数据包括开始楼层、目标楼层和召梯人数；
根据所述召梯预测模型预测从当前到未来预设时间段内的多条第二召梯数据，得到召梯情况；
根据所述召梯情况计算所述电梯耗电量；
将储能装置当前的储能量和所述新能源发电量与所述电梯耗电量进行对比，确定所述储能装置需从电网补充的补充电量。
2.根据权利要求1所述的电梯能源管理方法，其特征在于，所述根据所述天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量包括以下步骤：
根据所述位置信息确定当前到未来预设时间段内的太阳能辐射量和日照时长；
根据所述太阳能辐射量、所述日照时长和所述天气预测信息预测所述新能源发电量。
3.根据权利要求1所述的电梯能源管理方法，其特征在于，所述根据所述召梯情况计算所述电梯耗电量包括以下步骤：
根据多条所述第二召梯数据确定当前到未来预设时间段内的电梯负载；
根据所述电梯负载确定所述电梯耗电量。
4.根据权利要求1所述的电梯能源管理方法，其特征在于，所述将储能装置当前的储能量和所述新能源发电量与所述电梯耗电量进行对比，确定所述储能装置需从电网补充的补充电量包括以下步骤：
计算所述储能装置当前的储能量与所述新能源发电量之和得到总储能量；
当所述总储能量大于所述电梯耗电量，则所述储能装置需从电网补充的补充电量为零；
当所述总储能量小于所述电梯耗电量，则所述储能装置需从电网补充的补充电量为所述总储能量与所述电梯耗电量之差。
5.根据权利要求1所述的电梯能源管理方法，其特征在于，所述电梯能源管理方法还包括以下步骤：
根据所述补充电量确定充电时长；
获取电网的电费定价策略；
根据所述充电时长和所述电费定价策略确定对所述储能装置的开始充电时间。
6.一种电梯能源管理系统，其特征在于，包括：
第一模块，用于获取电梯新能源设备安装地的天气预测信息；
第二模块，用于根据所述天气预测信息和电梯新能源设备安装地的位置信息预测当前到未来预设时间段内的新能源发电量；
第三模块，用于获取电梯历史使用情况数据；
第四模块，用于将所述电梯历史使用情况数据输入神经网络分类模型中进行训练得到召梯预测模型，其中，所述电梯历史使用情况包括多条携带有时间戳的第一召梯数据，每一条所述第一召梯数据包括开始楼层、目标楼层和召梯人数；根据所述召梯预测模型预测从当前到未来预设时间段内的多条第二召梯数据，得到召梯情况；根据所述召梯情况计算所述电梯耗电量；
第五模块，用于将储能装置当前的储能量和所述新能源发电量与所述电梯耗电量进行对比，确定所述储能装置需从电网补充的补充电量。
7.一种电梯能源管理装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得至少一个所述处理器实现如权利要求1至5任一项所述的电梯能源管理方法。
8.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序被由所述处理器执行时用于实现如权利要求1至5任一项所述的电梯能源管理方法。
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