CN115840394A - 一种智能化楼宇碳管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能化楼宇碳管控系统,包括数字孪生建筑单元、用于获取、存储楼宇碳排放数据的碳预测单元、用于通过智能硬件实现能耗设备数据信息化的碳优化单元、采用自动智能交互终端控制能耗设备。本发明的有益效果为:楼宇作为人才与产业聚集的空间载体,数字化管理可提升其综合价值。
Description
技术领域
本发明涉及碳排放领域,具体涉及一种智能化楼宇碳管控系统。
背景技术
目前,各地区将碳达峰、碳中和纳入经济社会发展目标体系,智慧楼宇、智慧园区的建设进程显著提速。
做好智慧化楼宇的碳管控是目前企业碳减排不可缺少的重要部分。以往,楼宇的能耗监控及碳排放管控方式过于粗放,整体集控能力较弱,缺乏具有针对性的节能减排改造方案,如何量化楼宇各场景的减排量、提升能源利用效率、落实节能优化,从而实现楼宇的精细化管控,是亟待解决的核心问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明的提供一种智能化楼宇碳管控系统。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明的一种智能化楼宇碳管控系统,包括数字孪生建筑单元,用于楼宇的实时实景三维可视化,展示楼宇各个环节实时能耗数据、能耗设备运行状态与碳排放量;
碳感知单元,用于监测楼宇各个环节电、气、煤、油的实时用量,将各个环节数据汇聚,实现楼宇碳排放数据的监测,并形成楼宇碳排放热力图;
碳预测单元,用于获取、存储楼宇碳排放数据,并完成数据整合与分析,计算出楼宇在一个时间周期内的碳排放总量;
碳优化单元,用于通过智能硬件实现能耗设备数据信息化,对能耗设备数据进行监测,分析能耗设备使用情况,诊断分析能耗设备是否发生老化或故障;
碳减排单元,可实时根据用电明细、耗能分析、分时电价等因素,采用自动智能交互终端控制能耗设备,控制其运行方式,提高能源使用效率。
进一步的,所述碳感知单元包括:
终端感知设备,包括若干温湿度传感器、水浸传感器、空气传感器、光照传感器、人体传感器,用于采集楼宇内各处的环境参数,传输给数字数字孪生建筑模块与碳减排单元;
用电监测模块,用于监测、计量楼宇内各个用电能耗设备的用电量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用气监测模块,用于监测、计量楼宇内各个用气能耗设备的用气量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用煤记录模块,用于记录楼宇内在一个时间周期内用煤的数量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用油记录模块,用于记录楼宇内在一个时间周期内用油的数量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元。
进一步的,所述碳预测单元包括:
数据获取模块,用于获取碳感知单元监测的电、气、煤、油的用量数据,并上传至云服务器;
数据存储模块,用于从云服务器中获取电、气、煤、油的用量数据,并对其进行存储;
数据整合模块,用于将电、气、煤、油的用量数据转换为碳排放数据,并对碳排放数据进行判断,并判断是否属于错误数据,如果为否,则将碳排放数据传输至数据分析模块;
数据分析模块,数据分析模块用于对碳排放数据进行分析,将碳排放数据的监测与位置相结合分析,并传输至数字孪生建筑单元,实现可视化显示,提供更高效的区域排放情况分析与趋势分析。
进一步的,所述碳优化单元包括:
历史数据库,用于记录能耗设备运行数据,所述运行数据包括设备编号、电压、电流、分均用气量,并形成数据库,计算出每小时的平均值;
智能硬件,用于采集能耗设备的运行数据,输送至历史数据库与数据比对模块;
数据比对模块,用于比对能耗设备的实时运行数据与历史数据库中对应时段的运行数据,超出设置差值范围后在数字孪生建筑单元显示报警信息。
进一步的,所述碳减排单元包括:
环境参数接收模块,用于接收碳感知单元检测到的环境参数数据,并传输给只能交互终端;
智能交互终端,接收到环境参数数据后,按照预设场景设计,通过通信模块控制对应能耗设备发出控制指令,使能耗设备根据控制指令做出响应;
通信模块,用于连接智能交互终端与能耗设备。
进一步的,所述用电监测模块包括:
用电监测获取模块,用于获取互感器输出的各处供电电源的采样信息;
用电监测确定模块,于根据所述采样信息,确定所述供电电源的实际变比参数;
用电监测判断模块,用于判断所述实际变比参数与所述供电电源的理论变比参数,是否一致,其中,所述供电电源的理论变比参数从预存储的互感器的精度变化参数模型中获取的;
用电监测校准模块,用于若所述实际变比参数与所述理论变比参数不一致,将所述实际变比参数校准为所述理论变比参数;
所述确定模块,还用于根据所述理论变比参数,确定所述供电电源的供电信息。
进一步的,所述用气监测模块包括燃气流量计与用气数据传输模块,燃气流量计用于计量燃气用量,用气数据传输模块用于传输用气数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元;
所述用煤记录模块包括用煤数据输入模块与用煤数据传输模块,用煤数据输入模块用于接收操作人员填写的数据,用煤数据传输模块用于传输用煤数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元;
所述用油记录模块包括用煤数据输入模块与用油数据传输模块,用油数据输入模块用于接收操作人员填写的数据,用油数据传输模块用于传输用油数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元。
进一步的,所述数据整合模块随机选定某一碳排放数据样本属性及其值将样本空间进行随机划分,然后建立隔离树并设置深度值阈值,每输入一个新的碳排放数据样本后,基于建立的隔离树求其分割深度,深度值小于阈值即表示该碳排放数据为错误数据,给定一个包含n个d维数据的样本集X={x1,x2,...xn},构建二叉隔离树只需要递归的随机选择分割属性q和对应的分割值P,将样本空间X进行划分即可,树构造的停止与决策树一样,达到一定的停止条件则停止,包括树的深度达到一定的预设的最大值;节点中只有一个样本,节点中所有的样本相同。
本发明的有益效果在于:楼宇作为人才与产业聚集的空间载体,数字化管理可提升其综合价值。平台依托数字孪生技术,集中展示楼宇全貌、总体态势,把楼宇生产经营的用电、用气、用煤、用油等能耗数据,转换成碳排放量,进行精准统计,绘制楼宇碳效指数的“碳画像”。打造“安全,高效,绿色,舒适”的智慧空间,实现监测-预警-决策-行动的闭环。从栋到层、从层到户进行全景分析,实时梳理、排查楼宇能源管理中存在的问题,实现碳排放管控的可视察、可诊断、可优化。
附图说明
图1:本发明的架构示意图;
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明:
实施例:如图1所示,一种智能化楼宇碳管控系统,包括:
数字孪生建筑单元,用于楼宇的实时实景三维可视化,展示楼宇各个环节实时能耗数据、能耗设备运行状态与碳排放量;
碳感知单元,用于监测楼宇各个环节电、气、煤、油的实时用量,将各个环节数据汇聚,实现楼宇碳排放数据的监测,并形成楼宇碳排放热力图;
碳预测单元,用于获取、存储楼宇碳排放数据,并完成数据整合与分析,计算出楼宇在一个时间周期内的碳排放总量;
碳优化单元,用于通过智能硬件实现能耗设备数据信息化,对能耗设备数据进行监测,分析能耗设备使用情况,诊断分析能耗设备是否发生老化或故障;
碳减排单元,可实时根据用电明细、耗能分析、分时电价等因素,采用自动智能交互终端控制能耗设备,控制其运行方式,提高能源使用效率。
进一步的,所述碳感知单元包括:
终端感知设备,包括若干温湿度传感器、水浸传感器、空气传感器、光照传感器、人体传感器,用于采集楼宇内各处的环境参数,传输给数字数字孪生建筑模块与碳减排单元;
用电监测模块,用于监测、计量楼宇内各个用电能耗设备的用电量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用气监测模块,用于监测、计量楼宇内各个用气能耗设备的用气量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用煤记录模块,用于记录楼宇内在一个时间周期内用煤的数量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用油记录模块,用于记录楼宇内在一个时间周期内用油的数量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元。
进一步的,所述碳预测单元包括:
数据获取模块,用于获取碳感知单元监测的电、气、煤、油的用量数据,并上传至云服务器;
数据存储模块,用于从云服务器中获取电、气、煤、油的用量数据,并对其进行存储;
数据整合模块,用于将电、气、煤、油的用量数据转换为碳排放数据,并对碳排放数据进行判断,并判断是否属于错误数据,如果为否,则将碳排放数据传输至数据分析模块;
数据分析模块,数据分析模块用于对碳排放数据进行分析,将碳排放数据的监测与位置相结合分析,并传输至数字孪生建筑单元,实现可视化显示,提供更高效的区域排放情况分析与趋势分析。
进一步的,所述碳优化单元包括:
历史数据库,用于记录能耗设备运行数据,所述运行数据包括设备编号、电压、电流、分均用气量,并形成数据库,计算出每小时的平均值;
智能硬件,用于采集能耗设备的运行数据,输送至历史数据库与数据比对模块;
数据比对模块,用于比对能耗设备的实时运行数据与历史数据库中对应时段的运行数据,超出设置差值范围后在数字孪生建筑单元显示报警信息。
进一步的,所述碳减排单元包括:
环境参数接收模块,用于接收碳感知单元检测到的环境参数数据,并传输给只能交互终端;
智能交互终端,接收到环境参数数据后,按照预设场景设计,通过通信模块控制对应能耗设备发出控制指令,使能耗设备根据控制指令做出响应;
通信模块,用于连接智能交互终端与能耗设备。
进一步的,所述用电监测模块包括:
用电监测获取模块,用于获取互感器输出的各处供电电源的采样信息;
用电监测确定模块,于根据所述采样信息,确定所述供电电源的实际变比参数;
用电监测判断模块,用于判断所述实际变比参数与所述供电电源的理论变比参数,是否一致,其中,所述供电电源的理论变比参数从预存储的互感器的精度变化参数模型中获取的;
用电监测校准模块,用于若所述实际变比参数与所述理论变比参数不一致,将所述实际变比参数校准为所述理论变比参数;
所述确定模块,还用于根据所述理论变比参数,确定所述供电电源的供电信息。
进一步的,所述用气监测模块包括燃气流量计与用气数据传输模块,燃气流量计用于计量燃气用量,用气数据传输模块用于传输用气数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元;
所述用煤记录模块包括用煤数据输入模块与用煤数据传输模块,用煤数据输入模块用于接收操作人员填写的数据,用煤数据传输模块用于传输用煤数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元;
所述用油记录模块包括用煤数据输入模块与用油数据传输模块,用油数据输入模块用于接收操作人员填写的数据,用油数据传输模块用于传输用油数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元。
进一步的,所述数据整合模块随机选定某一碳排放数据样本属性及其值将样本空间进行随机划分,然后建立隔离树并设置深度值阈值,每输入一个新的碳排放数据样本后,基于建立的隔离树求其分割深度,深度值小于阈值即表示该碳排放数据为错误数据,给定一个包含n个d维数据的样本集X={x1,x2,...xn},构建二叉隔离树只需要递归的随机选择分割属性q和对应的分割值P,将样本空间X进行划分即可,树构造的停止与决策树一样,达到一定的停止条件则停止,包括树的深度达到一定的预设的最大值;节点中只有一个样本,节点中所有的样本相同。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,包括:
数字孪生建筑单元,用于楼宇的实时实景三维可视化,展示楼宇各个环节实时能耗数据、能耗设备运行状态与碳排放量;
碳感知单元,用于监测楼宇各个环节电、气、煤、油的实时用量,将各个环节数据汇聚,实现楼宇碳排放数据的监测,并形成楼宇碳排放热力图;
碳预测单元,用于获取、存储楼宇碳排放数据,并完成数据整合与分析,计算出楼宇在一个时间周期内的碳排放总量;
碳优化单元,用于通过智能硬件实现能耗设备数据信息化,对能耗设备数据进行监测,分析能耗设备使用情况,诊断分析能耗设备是否发生老化或故障;
碳减排单元,可实时根据用电明细、耗能分析、分时电价等因素,采用自动智能交互终端控制能耗设备,控制其运行方式,提高能源使用效率。
2.如权利要求1所述的一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,所述碳感知单元包括:
终端感知设备,包括若干温湿度传感器、水浸传感器、空气传感器、光照传感器、人体传感器,用于采集楼宇内各处的环境参数,传输给数字数字孪生建筑模块与碳减排单元;
用电监测模块,用于监测、计量楼宇内各个用电能耗设备的用电量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用气监测模块,用于监测、计量楼宇内各个用气能耗设备的用气量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用煤记录模块,用于记录楼宇内在一个时间周期内用煤的数量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元;
用油记录模块,用于记录楼宇内在一个时间周期内用油的数量,传输给数字数字孪生建筑模块与碳预测单元。
3.如权利要求1所述的一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,所述碳预测单元包括:
数据获取模块,用于获取碳感知单元监测的电、气、煤、油的用量数据,并上传至云服务器;
数据存储模块,用于从云服务器中获取电、气、煤、油的用量数据,并对其进行存储;
数据整合模块,用于将电、气、煤、油的用量数据转换为碳排放数据,并对碳排放数据进行判断,并判断是否属于错误数据,如果为否,则将碳排放数据传输至数据分析模块;
数据分析模块,数据分析模块用于对碳排放数据进行分析,将碳排放数据的监测与位置相结合分析,并传输至数字孪生建筑单元,实现可视化显示,提供更高效的区域排放情况分析与趋势分析。
4.如权利要求1所述的一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,所述碳优化单元包括:
历史数据库,用于记录能耗设备运行数据,所述运行数据包括设备编号、电压、电流、分均用气量,并形成数据库,计算出每小时的平均值;
智能硬件,用于采集能耗设备的运行数据,输送至历史数据库与数据比对模块;
数据比对模块,用于比对能耗设备的实时运行数据与历史数据库中对应时段的运行数据,超出设置差值范围后在数字孪生建筑单元显示报警信息。
5.如权利要求1所述的一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,所述碳减排单元包括:
环境参数接收模块,用于接收碳感知单元检测到的环境参数数据,并传输给只能交互终端;
智能交互终端,接收到环境参数数据后,按照预设场景设计,通过通信模块控制对应能耗设备发出控制指令,使能耗设备根据控制指令做出响应;
通信模块,用于连接智能交互终端与能耗设备。
6.如权利要求2所述的一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,所述用电监测模块包括:
用电监测获取模块,用于获取互感器输出的各处供电电源的采样信息;
用电监测确定模块,于根据所述采样信息,确定所述供电电源的实际变比参数;
用电监测判断模块,用于判断所述实际变比参数与所述供电电源的理论变比参数,是否一致,其中,所述供电电源的理论变比参数从预存储的互感器的精度变化参数模型中获取的;
用电监测校准模块,用于若所述实际变比参数与所述理论变比参数不一致,将所述实际变比参数校准为所述理论变比参数;
所述确定模块,还用于根据所述理论变比参数,确定所述供电电源的供电信息。
7.如权利要求2所述的一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,所述用气监测模块包括燃气流量计与用气数据传输模块,燃气流量计用于计量燃气用量,用气数据传输模块用于传输用气数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元;
所述用煤记录模块包括用煤数据输入模块与用煤数据传输模块,用煤数据输入模块用于接收操作人员填写的数据,用煤数据传输模块用于传输用煤数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元;
所述用油记录模块包括用煤数据输入模块与用油数据传输模块,用油数据输入模块用于接收操作人员填写的数据,用油数据传输模块用于传输用油数据至数字孪生建筑单元、碳预测单元。
8.如权利要求3所述的一种智能化楼宇碳管控系统,其特征在于,所述数据整合模块随机选定某一碳排放数据样本属性及其值将样本空间进行随机划分,然后建立隔离树并设置深度值阈值,每输入一个新的碳排放数据样本后,基于建立的隔离树求其分割深度,深度值小于阈值即表示该碳排放数据为错误数据,给定一个包含n个d维数据的样本集X={x1,x2,...xn},构建二叉隔离树只需要递归的随机选择分割属性q和对应的分割值P,将样本空间X进行划分即可,树构造的停止与决策树一样,达到一定的停止条件则停止,包括树的深度达到一定的预设的最大值;节点中只有一个样本,节点中所有的样本相同。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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