CN116882116B - 数字孪生的供热空间划分方法、计算方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数字孪生的供热空间划分方法、计算方法、装置及存储介质，服务器接收管理端所配置的二维建筑平面图，接收管理员对所述二维建筑平面图进行的区域划分，以使所述二维建筑平面图具有多个分割区域；服务器接收管理端为每个分割区域所配置的三维建筑立体图像，基于所述二维建筑平面图以及每个分割区域所对应的三维建筑立体图像的组合生成相对应的孪生建筑图；服务器接收管理端在所述二维建筑平面图的每个分割区域所设置的三维管道图像和/或三维阀门图像，基于二维建筑平面图、三维管道图像和/或三维阀门图像的连接关系生成孪生管道图；将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置。

Description

数字孪生的供热空间划分方法、计算方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种数字孪生的供热空间划分方法、计算方法、装置及存储介质。

背景技术

供热供暖是指向建筑物供给热量，保持室内一定温度，它是解决我国北方居民冬季采暖的基本生活需求的社会服务。

在某些建筑的供热场景下，具有多个分隔区域的建筑物可能只需要对部分目标区域进行供热，现有技术中并无法根据建筑场景的不同快速建立相应的孪生建筑图。

发明内容

本发明实施例提供一种基于数字孪生的居住建筑供热控制方法及系统，根据建筑场景的不同快速建立相应的孪生建筑图，根据孪生建筑图内管道的不同进行加热空间的自动划分，使得用户在进行分目标区域加热时能够直观展示，方便选择相应的加热空间，交互便利，并且本发明可以通过孪生建筑图与用户交互，进行部分目标区域的供热需求的确定和计算，使得本发明能够根据目标区域的不同控制供热设备采取相应的工作方式，保障目标区域温度的同时达到节能的效果。

本发明实施例的第一方面，提供一种数字孪生的供热空间划分方法，包括：

服务器接收管理端所配置的二维建筑平面图，接收管理员对所述二维建筑平面图进行的区域划分，以使所述二维建筑平面图具有多个分割区域；

服务器接收管理端为每个分割区域所配置的三维建筑立体图像，基于所述二维建筑平面图以及每个分割区域所对应的三维建筑立体图像的组合生成相对应的孪生建筑图；

服务器接收管理端在所述二维建筑平面图的每个分割区域所设置的三维管道图像和/或三维阀门图像，基于二维建筑平面图、三维管道图像和/或三维阀门图像的连接关系生成孪生管道图；

根据所述二维建筑平面图分别得到三维建筑立体图像和三维管道图像的相对应平面坐标的集合，根据集合关系将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置，包括：

基于所述二维建筑平面图构建二维坐标系，确定每个三维建筑立体图像所处于二维建筑平面图内所对应的第一坐标集合，以及确定每个三维管道图像所处于二维建筑平面图内所对应的第二坐标集合；

若判断所述第一坐标集合与所述第二坐标集合中相同坐标的数量大于预设值，则将第一坐标集合、第二坐标集合所对应的三维建筑立体图像、三维管道图像对应设置；

确定与所述三维管道图像所连接对应的三维阀门图像，根据所述三维建筑立体图像与三维阀门图像的对应关系生成孪生供热空间与供热控制阀的对应关系。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述确定与所述三维管道图像所对应的三维阀门图像，根据所述三维建筑立体图像与三维阀门图像的对应关系生成孪生供热空间与供热控制阀的对应关系，包括：

若判断1个三维阀门图像与1个三维管道图像连接对应，则将三维管道图像所对应所有坐标所形成的空间作为孪生供热空间；

若判断1个三维阀门图像与多个三维管道图像连接对应，则对相应的三维管道图像归类得到管道图像集合，确定所述管道图像集合内所有三维管道图像对应所有坐标所形成的空间作为孪生供热空间；

将三维阀门图像所对应实体的供热控制阀与孪生供热空间对应设置，每个三维阀门图像具有预先设置的实体的供热控制阀。

本发明实施例的第二方面，提供一种数字孪生的供热空间划分方法，包括本发明实施例的第一方面的供热空间划分方法，还包括：

服务器根据建筑物多个孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度、历史测试室外温度，生成与相应居住建筑物在不同历史测试室外温度所对应不确定性的热损耗对应关系；

用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应；

根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述服务器根据建筑物多个孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度、历史测试室外温度，生成与相应居住建筑物在不同历史测试室外温度所对应不确定性的热损耗对应关系，包括：

服务器接收测试端所发送的测试请求，服务器基于所述测试请求依次控制相对应孪生供热空间对应的供热控制阀打开、供热设备工作；

在判断孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度后，将管道内的进水温度作为历史测试供热温度；

将每个孪生供热空间在不同历史测试室外温度下，历史测试室内温度和历史测试供热温度的对应关系，作为不确定性的热损耗对应关系。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，通过以下步骤确定孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度，包括：

服务器若判断接收到测试端所发送的测试完成信息，判断孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度；或，

服务器若判断室内温度小于所设定的历史测试室内温度，则控制供热设备按照最高功率加热水体；

服务器若判断室内温度大于所设定的历史测试室内温度，则控制供热设备降低功率直至室内温度与所述历史测试室内温度差值的绝对值小于预设值，并记录小于预设值所处的测试监测时间；

在判断测试监测时间达到测试阈值时间后，则孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应，包括：

若判断用户选中孪生建筑图中的孪生供热空间，则生成与孪生供热空间所对应的温度输入栏目，所述温度输入栏目具有与历史测试室内温度所对应的待选中温度；

基于所述温度输入栏目接收用户为相应孪生供热空间选中的待选中温度，作为目标供热温度。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率，包括：

确定大于当前室外温度且最接近的历史测试室外温度所对应的热损耗对应关系，以及根据目标供热温度和热损耗对应关系确定相对应的管道目标温度；

若管道目标温度为多个，则选中温度最高的管道目标温度作为所有孪生供热空间所对应最终的管道目标温度；

热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度计算温度差值，根据孪生供热空间所对应的管道长度、截面积得到相对应的供水体积，根据所述温度差值、供水体积确定供热设备的加热功率。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据孪生供热空间所对应的管道长度、截面积得到相对应的供水体积，根据所述温度差值、供水体积确定供热设备的加热功率，包括：

获取每个孪生供热空间所对应的管道长度得到管道总长度，根据所述管道总长度、截面积得到相对应的供水体积，根据供水体积、水体密度得到水体质量；

根据所述水体质量、水体比热容、温度差值得到相对应的热量需求值，确定所述热量需求值所处于的预设热量需求段对应的加热功率，每个预设热量需求段具有预设的加热功率。

本发明实施例的第三方面，提供一种数字孪生的供热空间划分系统，包括：

接收模块，用于使服务器接收管理端所配置的二维建筑平面图，接收管理员对所述二维建筑平面图进行的区域划分，以使所述二维建筑平面图具有多个分割区域；

配置模块，用于使服务器接收管理端为每个分割区域所配置的三维建筑立体图像，基于所述二维建筑平面图以及每个分割区域所对应的三维建筑立体图像的组合生成相对应的孪生建筑图；

设置模块，用于使服务器接收管理端在所述二维建筑平面图的每个分割区域所设置的三维管道图像和/或三维阀门图像，基于二维建筑平面图、三维管道图像和/或三维阀门图像的连接关系生成孪生管道图；

对应模块，用于根据所述二维建筑平面图分别得到三维建筑立体图像和三维管道图像的相对应平面坐标的集合，根据集合关系将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置。

本发明实施例的第四方面，提供一种数字孪生的供热空间计算系统，包括本发明实施例的第三方面所述的供热空间划分系统，还包括：

生成模块，用于使服务器根据建筑物多个孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度、历史测试室外温度，生成与相应居住建筑物在不同历史测试室外温度所对应不确定性的热损耗对应关系；

交互模块，用于使用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应；

确定模块，用于根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率。

本发明实施例的第五方面，提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本发明第一方面及第一方面各种可能设计的所述方法。

本发明提供的一种基于数字孪生的居住建筑供热控制方法及系统，能够根据管理端的配置生成相对应的孪生建筑图，并根据孪生建筑图与用户进行交互，使得用户能够直观、快速的确定需要加热的孪生供热空间和目标供热温度。本发明会根据孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度进行对应，得到居住建筑物不确定性的热损耗对应关系，并且在根据目标供热温度进行加热时，根据热损耗对应关系直接得到管道的加热温度，使得本发明能够在对一个建筑物内一个或多个空间加热时，提供不同的管道加热温度，进而使空间内温度达到用户的需求。并且，本发明提供的技术方案，无需在考虑流量的影响，因为本发明在对不同孪生供热空间进行加热时所对应的流量都是相对应的，即在对同一个或多个孪生供热空间测试时的流量与实际加热时的流量是相对应的，使得本发明在无需再测量流量数据，降低系统内的传感器数量、数据处理量。

本发明在构建孪生建筑图时，会根据相对应的户型进行区域的划分，得到多个分割区域，根据三维建筑立体图像、三维管道图像和/或三维阀门图像的组装得到最终的孪生建筑图，易于用户观看，并且根据三维建筑立体图像、三维管道图像和/或三维阀门图像的对应关系确定孪生供热空间与供热控制阀的对应，实现虚拟和实体的对应，进而使得后续用户能够通过虚拟的孪生建筑图对实体的供热控制阀进行对应控制。本发明会根据供热管道之间的关系进行空间的划定，即将由1个管道进行供热的多个空间作为一个孪生供热空间，使得孪生供热空间与供热管道之间的分布是相对应的。

附图说明

图1为数字孪生的供热空间划分方法的流程图；

图2为数字孪生的供热空间计算方法的流程图；

图3为数字孪生的供热空间划分系统的结构图；

图4为数字孪生的供热空间计算系统的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。

应当理解，在本发明中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

本发明提供一种数字孪生的供热空间划分方法，如图1所示，包括：

步骤S1101、服务器接收管理端所配置的二维建筑平面图，接收管理员对所述二维建筑平面图进行的区域划分，以使所述二维建筑平面图具有多个分割区域。本发明中的服务器会接收管理端所配置的二维建筑平面图，该二维建筑平面图可以是与家庭居住空间的平面相对应的，管理员会根据实际建筑的户型情况对二维建筑平面图进行区域划分，使得每个分割区域在后续依次对应一个孪生供热空间。

步骤S1102、服务器接收管理端为每个分割区域所配置的三维建筑立体图像，基于所述二维建筑平面图以及每个分割区域所对应的三维建筑立体图像的组合生成相对应的孪生建筑图。本发明会接收管理端配置的三维建筑立体图像，三维建筑立体图像可以包括相对应的墙体图像等等，通过该种方式使得本发明能够在二维建筑平面图的基底上建立与家庭居住空间所对应的三维立体图像，本发明会在每个分割区域具有相对应的三维建筑立体图像得到与家庭居住空间对应的孪生建筑图。

步骤S1103、服务器接收管理端在所述二维建筑平面图的每个分割区域所设置的三维管道图像和/或三维阀门图像，基于二维建筑平面图、三维管道图像和/或三维阀门图像的连接关系生成孪生管道图。本发明会接收管理端配置的三维管道图像和/或三维阀门图像，通过该种方式使得本发明能够在二维建筑平面图的基底下建立与家庭居住空间所对应的孪生管道图。需要说明的是，孪生管道图位于二维建筑平面图的下部，孪生建筑图位于二维建筑平面图的上部。通过孪生建筑图和孪生管道图能够模拟出建筑物中各个点的原始状态。

步骤S1104、根据所述二维建筑平面图分别得到三维建筑立体图像和三维管道图像的相对应平面坐标的集合，根据集合关系将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置。本发明会对每个孪生供热空间所对应的供热控制阀分别对应设置，使得本发明能够将对相应孪生供热空间进行供热的供热控制阀进行锁定。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，所述将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置，包括：

基于所述二维建筑平面图构建二维坐标系，确定每个三维建筑立体图像所处于二维建筑平面图内所对应的第一坐标集合，以及确定每个三维管道图像所处于二维建筑平面图内所对应的第二坐标集合。本发明会基于二维建筑平面图构建二维坐标系。可以这样理解，所有的三维建筑立体图像都是位于二维建筑平面图的平面范围之内的，所以本发明会确定三维建筑立体图像相对于二维建筑平面图的坐标得到第一坐标集合。所有的三维管道图像都是位于二维建筑平面图的平面范围之内的，所以本发明会确定三维管道图像相对于二维建筑平面图的坐标得到第二坐标集合。

若判断所述第一坐标集合与所述第二坐标集合中相同坐标的数量大于预设值，则将第一坐标集合、第二坐标集合所对应的三维建筑立体图像、三维管道图像对应设置。在相同坐标的数量大于预设值时，则证明相应的三维建筑立体图像、三维管道图像在二维建筑平面图中是相对应的，所以此时本发明会将三维建筑立体图像、三维管道图像进行对应，证明相应三维管道图像对应的实体管道是对相应三维建筑立体图像所对应的实体空间进行供热。

确定与所述三维管道图像所连接对应的三维阀门图像，根据所述三维建筑立体图像与三维阀门图像的对应关系生成孪生供热空间与供热控制阀的对应关系。本发明会确定三维管道图像所连接对应的三维阀门图像，不同的三维管道图像会具有相对应的三维阀门图像，三维管道图像与三维阀门图像之间是对应设置的，进而使得本发明能够得到孪生供热空间与供热控制阀的对应关系，使得在后期对孪生供热空间对应的实体空间供热时，控制相应的供热控制阀开启即可。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，所述确定与所述三维管道图像所对应的三维阀门图像，根据所述三维建筑立体图像与三维阀门图像的对应关系生成孪生供热空间与供热控制阀的对应关系，包括：

若判断1个三维阀门图像与1个三维管道图像连接对应，则将三维管道图像所对应所有坐标所形成的空间作为孪生供热空间。此时则一个实体的供热控制阀控制一个实体空间的供热，所以此时本发明会将一个三维管道图像所对应所有坐标所形成的空间作为一个独立的孪生供热空间。

若判断1个三维阀门图像与多个三维管道图像连接对应，则对相应的三维管道图像归类得到管道图像集合，确定所述管道图像集合内所有三维管道图像对应所有坐标所形成的空间作为孪生供热空间。此时则一个实体的供热控制阀控制多个实体空间的供热，本发明会根据管道图像集合得到一个供热控制阀与多个管道图像之间的对应关系，所以此时本发明会将一个三维管道图像所对应所有坐标所形成的空间作为一个组合的孪生供热空间，即该孪生供热空间与多个管道图像对应。

将三维阀门图像所对应实体的供热控制阀与孪生供热空间对应设置，每个三维阀门图像具有预先设置的实体的供热控制阀。本发明会将供热控制阀与孪生供热空间对应设置，使得后续用户通过交互选中孪生供热空间时，本发明可以快速的确定相对应实体的供热控制阀，使得相应实体空间对应的管道能够被注入加热后的水体。

本发明提供一种数字孪生的供热空间计算方法，如图2所示，包括：

步骤S10，服务器根据管理端的建筑供热配置数据生成与建筑物所对应的孪生建筑图和孪生管道图，所述孪生建筑图包括的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置。步骤S10包括上述的步骤S1101至步骤1104本发明首先会接收管理端为需要管理的建筑物所配置的建筑供热配置数据，本发明会根据建筑供热配置数据得到相应建筑物对应的孪生建筑图和孪生管道图，并且孪生建筑图会包括多个孪生供热空间，例如孪生建筑图为一个家庭居住空间，则每个孪生供热空间可以是相对应的客厅、卧室等等。本发明会生成相对应的孪生管道图，本发明中的孪生管道图会包括与一个或多个孪生供热空间对应的孪生管道，每个孪生管道会具有相对应实体的供热控制阀。家庭居住空间的实体管道是建筑时预先铺设的，本发明中的孪生管道图与实际的管道铺设是相对应的，由于不同的建筑物属性不同、需求不同，所以可能会出现一个孪生供热空间对应一个孪生管道的情况，也可能会出现一个孪生供热空间对应多个孪生管道的情况。

步骤S20、服务器根据建筑物多个孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度、历史测试室外温度，生成与相应居住建筑物在不同历史测试室外温度所对应不确定性的热损耗对应关系。本发明提供的技术方案在被用户使用之前需要进行测试配置，测试配置可以是测试不同环境温度下相应孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度。需要说明的是历史测试供热温度即为供热设备出水管的出水温度，历史测试室内温度即为室内温度，对于环境温度可以是用户主动设置，也可以是通过第三方平台或设置于建筑物外部的温度采集设备获取或采集。本发明会根据历史测试供热温度、历史测试室内温度得到热损耗对应关系，即在某个环境温度下，历史测试供热温度为A度数时，历史测试室内温度为B度数，此时的A度数是小于B度数的。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S20包括：

服务器接收测试端所发送的测试请求，服务器基于所述测试请求依次控制相对应孪生供热空间对应的供热控制阀打开、供热设备工作。服务器在接收到测试请求后，会认为此时测试端需要进行测试，测试端与管理端可以是同一个终端，服务器基于所述测试请求依次控制相对应孪生供热空间对应的供热控制阀打开、供热设备工作。需要说明的是，此时的依次控制相对应孪生供热空间对应的供热控制阀打开、供热设备工作可以是间隔的，例如存在孪生供热空间1、孪生供热空间2、孪生供热空间3，本发明会首先将孪生供热空间1的供热控制阀打开、供热设备工作，仅针对孪生供热空间1进行供热。

在判断孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度后，将管道内的进水温度作为历史测试供热温度。测试请求中会具有相对应的温度期望值，在历史测试室内温度达到温度期望值后，此时则孪生供热空间内的温度达到要求，所以此时本发明会将管道内的进水温度作为历史测试供热温度。

本发明会在得到孪生供热空间1的历史测试供热温度后，将相应孪生供热空间1所对应的供热控制阀关闭，再打开孪生供热空间2的供热阀，以此循环直到所有孪生供热空间达到与测试请求对应的历史测试室内温度。

将每个孪生供热空间在不同历史测试室外温度下，历史测试室内温度和历史测试供热温度的对应关系，作为不确定性的热损耗对应关系。通过该种方式，使得本发明能够在知道用户想要空间达到多少度时，本发明需要将所供应的水体加热到的相应度数。通过该种方式，使得本发明能够把水体传输过程中不确定的热损耗、无法传输至加热空间内的热损耗不再进行计算，直接将所对应温度的热损耗对应关系进行记录即可，方便后续进行的热量计算。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，通过以下步骤确定孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度，包括：

服务器若判断接收到测试端所发送的测试完成信息，判断孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度。测试端处的测试人员在通过传感器等感知设备确定孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度后则会主动发送测试完成信息，此时本发明会将孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度，可以是20度、25度等等。

服务器若判断室内温度小于所设定的历史测试室内温度，则控制供热设备按照最高功率加热水体。在另外一个实施方式中，本发明中的服务器可以实时获取室内温度并在室内温度小于所设定的历史测试室内温度时控制供热设备按照最高功率加热水体，使得供热水体能够高速加热，以提高室内温度。

服务器若判断室内温度大于所设定的历史测试室内温度，则控制供热设备降低功率直至室内温度与所述历史测试室内温度差值的绝对值小于预设值，并记录小于预设值所处的测试监测时间。在室内温度大于所设定的历史测试室内温度后，本发明会控制供热设备降低功率，并且本发明会实时计算室内温度与所述历史测试室内温度差值的绝对值，在绝对值小于预设值时证明此时温度符合要求，本发明会进行记录相应的时间，测试监测时间可以是5分钟、10分钟等等。

在判断测试监测时间达到测试阈值时间后，则孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度。此时管道内水体的温度即为与历史测试室内温度所向对应的温度。

步骤S30、用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应。本发明提供的技术方案中，用户端会基于所述孪生建筑图与服务器进行交互，使得用户能够直观、快速的选定需要进行加热的孪生供热空间以及目标供热温度，本发明会结合孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，使得供热控制阀处于打开状态，孪生供热空间所对应的供水管内流入加热后的水体，需要说明的是，目标供热温度与历史测试室内温度相对应，例如20度、25度等等。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，所述用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应，包括：

若判断用户选中孪生建筑图中的孪生供热空间，则生成与孪生供热空间所对应的温度输入栏目，所述温度输入栏目具有与历史测试室内温度所对应的待选中温度。在用户选定孪生供热空间后，则证明用户需要对相应的孪生空间进行加热，在实际的应用场景中，本发明会提供相对应的温度输入栏目，待选中温度即为预先所测试过的温度，例如20度、25度等等。

基于所述温度输入栏目接收用户为相应孪生供热空间选中的待选中温度，作为目标供热温度。用户可以通过温度输入栏目确定相应的待选中温度，并将相应的待选中温度作为后期需要加热的目标供热温度。

步骤S40、根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率。本发明会根据热损耗对应关系中的目标供热温度确定管道目标温度，在一个特定的孪生供热空间内不同的目标供热温度会对应不同的管道目标温度，在得到相对应的管道目标温度后热量计算模型会根据管道当前温度、管道目标温度进行综合计算，得到供热设备所对应的加热功率，进而对相应的供热设备进行控制。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，所述根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率，包括：

确定大于当前室外温度且最接近的历史测试室外温度所对应的热损耗对应关系，以及根据目标供热温度和热损耗对应关系确定相对应的管道目标温度。本发明会根据不同孪生供热空间的热损耗对应关系，确定与用户输入的目标供热温度所对应的管道目标温度，即使相应室内温度达到目标供热温度时，热水管道内水体所需要达到的管道目标温度。

若管道目标温度为多个，则选中温度最高的管道目标温度作为所有孪生供热空间所对应最终的管道目标温度。在实际的应用场景中，需要加热的孪生供热空间可能为多个，此时多个孪生供热空间可能会具有不同的目标温度，即此时的管道目标温度为多个，本发明会选中温度最高的管道目标温度作为所有孪生供热空间所对应最终的管道目标温度，进而使得所有孪生供热空间对应的实体空间温度不会低于目标供热温度。

热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度计算温度差值，根据孪生供热空间所对应的管道长度、截面积得到相对应的供水体积，根据所述温度差值、供水体积确定供热设备的加热功率。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，所述根据孪生供热空间所对应的管道长度、截面积得到相对应的供水体积，根据所述温度差值、供水体积确定供热设备的加热功率，包括：

获取每个孪生供热空间所对应的管道长度得到管道总长度，根据所述管道总长度、截面积得到相对应的供水体积，根据供水体积、水体密度得到水体质量。不同的孪生供热空间所对应的管道长度是预先设置的，本发明直接根据所需要加热的孪生供热空间的管道长度得到管道总长度，并且结合管道总长度、已知的截面积进行计算得到所进行循环加热的水体的供水体积，然后根据水体积、水体密度得到水体质量，以便后续根据水体比热容计算得到相对应的热量需求。

根据所述水体质量、水体比热容、温度差值得到相对应的热量需求值，确定所述热量需求值所处于的预设热量需求段对应的加热功率，每个预设热量需求段具有预设的加热功率。计算热量需求值的方式可以是水体质量、水体比热容、温度差值相乘得到，Q=c×m×△t，Q为热量需求值，c为水体比热容，△t为温度差值。本发明会预先设置多个预设热量需求段，本发明会根据热量需求值所处的预设热量需求段确定相应的加热功率，使得供热设备能够满足供热需求的同时，使空间达到相对应的温度。

需要说明的是，本发明中的热损耗对应关系可以是与室外温度相对应的，例如室外温度为零下10度时每个孪生供热空间具有相应的热损耗对应关系，室外温度为0度时每个孪生供热空间具有相应的热损耗对应关系。

并且，在控制供热设备按照预设热量需求段具有的预设的加热功率加热之前，可以先控制供热设备按照最高功率工作，在达到一定的预设条件之下再转为按照预设热量需求段具有的预设的加热功率进行加热。上述的一定的预设条件可以是加热预设时间，也可以是水体达到预设最低温度，例如20度等等。在实际的应用场景中，可以结合本发明所提供技术方案的原理进行进一步的方案扩充、场景的添加，本发明不再进行阐述。

为了实现本发明提供的一种数字孪生的供热空间划分方法，本发明还提供一种数字孪生的供热空间划分系统，如图3所示，包括：

接收模块，用于使服务器接收管理端所配置的二维建筑平面图，接收管理员对所述二维建筑平面图进行的区域划分，以使所述二维建筑平面图具有多个分割区域；

配置模块，用于使服务器接收管理端为每个分割区域所配置的三维建筑立体图像，基于所述二维建筑平面图以及每个分割区域所对应的三维建筑立体图像的组合生成相对应的孪生建筑图；

设置模块，用于使服务器接收管理端在所述二维建筑平面图的每个分割区域所设置的三维管道图像和/或三维阀门图像，基于二维建筑平面图、三维管道图像和/或三维阀门图像的连接关系生成孪生管道图；

对应模块，用于使将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置。

为了实现本发明提供的一种数字孪生的供热空间计算方法，本发明还提供一种数字孪生的供热空间计算系统，如图4所示，包括：

生成模块，用于使服务器根据建筑物多个孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度、历史测试室外温度，生成与相应居住建筑物在不同历史测试室外温度所对应不确定性的热损耗对应关系；

交互模块，用于使用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应；

确定模块，用于根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。

其中，存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。存储介质可以是只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本发明还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在存储介质中。设备的至少一个处理器可以从存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

在上述终端或者服务器的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元（英文：Central Processing Unit，简称：CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（英文：Digital Signal Processor，简称：DSP）、专用集成电路（英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC）等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种数字孪生的供热空间划分方法，其特征在于，包括：

服务器接收管理端所配置的二维建筑平面图，接收管理员对所述二维建筑平面图进行的区域划分，以使所述二维建筑平面图具有多个分割区域；

服务器接收管理端为每个分割区域所配置的三维建筑立体图像，基于所述二维建筑平面图以及每个分割区域所对应的三维建筑立体图像的组合生成相对应的孪生建筑图；

服务器接收管理端在所述二维建筑平面图的每个分割区域所设置的三维管道图像和/或三维阀门图像，基于二维建筑平面图、三维管道图像和/或三维阀门图像的连接关系生成孪生管道图；

根据所述二维建筑平面图分别得到三维建筑立体图像和三维管道图像的相对应平面坐标的集合，根据集合关系将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置；

基于所述二维建筑平面图构建二维坐标系，确定每个三维建筑立体图像所处于二维建筑平面图内所对应的第一坐标集合，以及确定每个三维管道图像所处于二维建筑平面图内所对应的第二坐标集合；

若判断所述第一坐标集合与所述第二坐标集合中相同坐标的数量大于预设值，则将第一坐标集合、第二坐标集合所对应的三维建筑立体图像、三维管道图像对应设置；

确定与所述三维管道图像所连接对应的三维阀门图像，根据所述三维建筑立体图像与三维阀门图像的对应关系生成孪生供热空间与供热控制阀的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述确定与所述三维管道图像所对应的三维阀门图像，根据所述三维建筑立体图像与三维阀门图像的对应关系生成孪生供热空间与供热控制阀的对应关系，包括：

若判断1个三维阀门图像与1个三维管道图像连接对应，则将三维管道图像所对应所有坐标所形成的空间作为孪生供热空间；

若判断1个三维阀门图像与多个三维管道图像连接对应，则对相应的三维管道图像归类得到管道图像集合，确定所述管道图像集合内所有三维管道图像对应所有坐标所形成的空间作为孪生供热空间；

将三维阀门图像所对应实体的供热控制阀与孪生供热空间对应设置，每个三维阀门图像具有预先设置的实体的供热控制阀。

3.一种数字孪生的供热空间计算方法，包括权利要求1至2中任意一项所述的供热空间划分方法，其特征在于，还包括：

服务器根据建筑物多个孪生供热空间的历史测试供热温度、历史测试室内温度、历史测试室外温度，生成与相应居住建筑物在不同历史测试室外温度所对应不确定性的热损耗对应关系；

服务器接收测试端所发送的测试请求，服务器基于所述测试请求依次控制相对应孪生供热空间对应的供热控制阀打开、供热设备工作；

在判断孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度后，将管道内的进水温度作为历史测试供热温度；

将每个孪生供热空间在不同历史测试室外温度下，历史测试室内温度和历史测试供热温度的对应关系，作为不确定性的热损耗对应关系；

用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应；

根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

通过以下步骤确定孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度，包括：

服务器若判断接收到测试端所发送的测试完成信息，判断孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度；或，

服务器若判断室内温度小于所设定的历史测试室内温度，则控制供热设备按照最高功率加热水体；

服务器若判断室内温度大于所设定的历史测试室内温度，则控制供热设备降低功率直至室内温度与所述历史测试室内温度差值的绝对值小于预设值，并记录小于预设值所处的测试监测时间；

在判断测试监测时间达到测试阈值时间后，则孪生供热空间稳定达到与测试请求对应的历史测试室内温度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述用户端基于所述孪生建筑图与服务器交互确定孪生供热空间和目标供热温度，基于所述孪生供热空间确定相对应的供热控制阀，所述目标供热温度与历史测试室内温度相对应，包括：

若判断用户选中孪生建筑图中的孪生供热空间，则生成与孪生供热空间所对应的温度输入栏目，所述温度输入栏目具有与历史测试室内温度所对应的待选中温度；

基于所述温度输入栏目接收用户为相应孪生供热空间选中的待选中温度，作为目标供热温度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述根据所述目标供热温度和热损耗对应关系确定管道目标温度，热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度综合计算，得到供热设备所对应的加热功率，包括：

确定大于当前室外温度且最接近的历史测试室外温度所对应的热损耗对应关系，以及根据目标供热温度和热损耗对应关系确定相对应的管道目标温度；

若管道目标温度为多个，则选中温度最高的管道目标温度作为所有孪生供热空间所对应最终的管道目标温度；

热量计算模型根据所述管道当前温度、管道目标温度计算温度差值，根据孪生供热空间所对应的管道长度、截面积得到相对应的供水体积，根据所述温度差值、供水体积确定供热设备的加热功率。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，

所述根据孪生供热空间所对应的管道长度、截面积得到相对应的供水体积，根据所述温度差值、供水体积确定供热设备的加热功率，包括：

获取每个孪生供热空间所对应的管道长度得到管道总长度，根据所述管道总长度、截面积得到相对应的供水体积，根据供水体积、水体密度得到水体质量；

根据所述水体质量、水体比热容、温度差值得到相对应的热量需求值，确定所述热量需求值所处于的预设热量需求段对应的加热功率，每个预设热量需求段具有预设的加热功率。

8.一种数字孪生的供热空间划分系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于使服务器接收管理端所配置的二维建筑平面图，接收管理员对所述二维建筑平面图进行的区域划分，以使所述二维建筑平面图具有多个分割区域；

配置模块，用于使服务器接收管理端为每个分割区域所配置的三维建筑立体图像，基于所述二维建筑平面图以及每个分割区域所对应的三维建筑立体图像的组合生成相对应的孪生建筑图；

设置模块，用于使服务器接收管理端在所述二维建筑平面图的每个分割区域所设置的三维管道图像和/或三维阀门图像，基于二维建筑平面图、三维管道图像和/或三维阀门图像的连接关系生成孪生管道图；

对应模块，用于根据所述二维建筑平面图分别得到三维建筑立体图像和三维管道图像的相对应平面坐标的集合，根据集合关系将所述孪生建筑图的孪生供热空间与孪生管道图的供热控制阀分别对应设置；

基于所述二维建筑平面图构建二维坐标系，确定每个三维建筑立体图像所处于二维建筑平面图内所对应的第一坐标集合，以及确定每个三维管道图像所处于二维建筑平面图内所对应的第二坐标集合；

若判断所述第一坐标集合与所述第二坐标集合中相同坐标的数量大于预设值，则将第一坐标集合、第二坐标集合所对应的三维建筑立体图像、三维管道图像对应设置；

确定与所述三维管道图像所连接对应的三维阀门图像，根据所述三维建筑立体图像与三维阀门图像的对应关系生成孪生供热空间与供热控制阀的对应关系。