CN117272072B - 一次管网的供水管网的热损失确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种一次管网的供水管网的热损失确定方法及装置，涉及供热技术领域。计算机设备能够确定热源首站的第一温度变化规律，与各个热力站的第二温度变化规律的相似度，以得到各个热力站的目标第二温度变化规律，继而将该目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。然后，计算机设备能够基于目标时刻得到供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。相较于人工估算供水管网的热损失，本申请提供的方法一方面可以提高供水管网的热损失的确定准确性，另一方面可以提高该热损失的确定效率。
Description
技术领域
本申请涉及供热技术领域，特别涉及一次管网的供水管网的热损失确定方法及装置。
背景技术
供暖系统一般包括：热源首站、一次管网和多个热力站。该热源首站与多个热力站通过一次管网连接。该热源首站可以将热水通过一次管网的供水管网传输至多个热力站，以供各个热力站为用户供热。但是，热水通过供水管网传输的过程通常会存在热能损失（简称为热损失），导致热源首站供热人员无法简单根据用户热量需求供热。为此，需要计算供水管网的热损失，以确定热源首站的供热量。
相关技术中，工作人员可以测量一次管网所在环境的温度（如土壤的温度），并获取一次管网的管道参数（如管道的半径、厚度、制成该管道的材料的热导率等）。然后，工作人员可以基于一次管网所在环境的温度和该管道参数，估算出一次管网的供水管网的热损失。
由此可见，相关技术中确定的该热损失的准确性较低。
发明内容
本申请提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定方法及装置，可以解决相关技术中确定供水管网的热损失的准确性较低的问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定方法，所述方法包括：
对于多个热力站中的每个热力站，确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与所述热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度，各个所述第二时段的时长等于所述第一时段的时长；
将多个所述第二温度变化规律中目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻，确定为从所述热源首站输出的供水流至所述热力站的目标时刻，所述目标第二温度变化规律与所述第一温度变化规律的相似度大于相似度阈值；
基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失和温度损失，确定所述供水管网的热损失；
其中，所述流量损失为所述热源首站的出水流量与流量和的差值，所述流量和为所述多个热力站的目标时刻的进水流量之和；所述供水从所述热源首站到每个所述热力站的温度损失为所述热源首站的出水温度，与所述热力站的目标时刻的进水温度的差值。
可选的，所述第一温度变化规律基于所述热源首站在第一时段内的第一温度序列确定；每个所述第二温度变化规律基于所述热力站在一个第二时段内的第二温度序列确定；所述确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与所述热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度，包括：
采用相似度计算算法，处理所述第一温度序列与所述热力站的各个所述第二温度序列，得到所述第一温度变化规律与各个所述第二温度变化规律的相似度。
可选的，所述第一温度序列包括至少一个温度组，每个所述温度组包括第一出水温度、第二出水温度和第三出水温度；
所述第二出水温度分别与所述第一出水温度和第三出水温度相邻，且所述第二出水温度减去所述第一出水温度得到的差值，以及所述第二出水温度减去所述第三出水温度得到的差值均大于差值阈值。
可选的，所述基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失和温度损失，确定所述供水管网的热损失，包括：
基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失，确定第一子损失，所述第一子损失与所述流量损失正相关；
基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的温度损失，确定第二子损失，所述第二子损失与所述温度损失正相关；
将所述第一子损失与所述第二子损失之和，确定为所述供水管网的热损失。
可选的，所述多个热力站的总数为n，n为大于1的整数，所述流量损失满足：
；
所述第一子损失满足：
；
所述第二子损失满足：
；
其中，F k为所述热源首站的出水流量，F i为n个所述热力站中第i个所述热力站的目标时刻的进水流量；
c为水的比热容，ρ为水的密度，T k为所述热源首站的出水温度，T i为第i个所述热力站的目标时刻的进水温度。
可选的，所述方法还包括：
确定所述一次管网的回水管网的热损失；
基于所述供水管网的热损失和所述回水管网的热损失，确定所述一次管网的热损失；
其中，所述一次管网的热损失与所述供水管网的热损失以及所述回水管网的热损失均正相关。
可选的，所述多个热力站的总数为n，n为大于1的整数，所述回水管网的热损失满足：
；
其中，c为水的比热容，ρ为水的密度，F hi为n个所述热力站中第i个所述热力站在辅助时刻的出水流量，T hi为第i个所述热力站在所述辅助时刻的出水温度，F z为所述热源首站在参考时刻的进水流量，T z为所述热源首站在所述参考时刻的进水温度；每个所述热力站的辅助时刻早于所述参考时刻，且所述辅助时刻与所述参考时刻的差值为供水从所述热源首站流到所述热力站所用的时长。
可选的，所述多个第二时段的开始时刻依次递减，且每相邻两个第二时段的开始时刻的差值小于时间阈值。
另一方面，提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于对于多个热力站中的每个热力站，确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与所述热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度，各个所述第二时段的时长等于所述第一时段的时长；
第二确定模块，用于将多个所述第二温度变化规律中目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻，确定为从所述热源首站输出的供水流至所述热力站的目标时刻，所述目标第二温度变化规律与所述第一温度变化规律的相似度大于相似度阈值；
第三确定模块，用于基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失和温度损失，确定所述供水管网的热损失；
其中，所述流量损失为所述热源首站的出水流量与流量和的差值，所述流量和为所述多个热力站的目标时刻的进水流量之和；所述供水从所述热源首站到每个所述热力站的温度损失为所述热源首站的出水温度，与所述热力站的目标时刻的进水温度的差值。
又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述方面所述的一次管网的供水管网的热损失确定方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定方法及装置，计算机设备能够确定热源首站的第一温度变化规律，与各个热力站的第二温度变化规律的相似度，以得到各个热力站的目标第二温度变化规律，继而将该目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。然后，计算机设备能够基于目标时刻得到供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。相较于人工估算供水管网的热损失，本申请提供的方法一方面可以提高供水管网的热损失的确定准确性，另一方面可以提高该热损失的确定效率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一次管网的供水管网的热损失所涉及的实施环境的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种一次管网的供水管网的热损失确定方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的另一种一次管网的供水管网的热损失确定方法的流程图；
图4是本申请实施例提供的一种基于供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供热损失的方法流程图；
图5是本申请实施例提供的一种一次管网的供水管网的热损失确定装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的另一种一次管网的供水管网的热损失确定装置的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
图1是本申请实施例提供的一次管网的供水管网的热损失所涉及的实施环境的结构示意图。参考图1，该实施环境包括：热源首站100、一次管网200和多个热力站300（例如图1示出了两个热力站300）。该热源首站100与多个热力站300通过一次管网200连接。其中，该一次管网200包括：供水管网210和回水管网220。该热源首站100的出水口可以通过供水管网210与各个热力站300的进水口连接，该热源首站100的进水口可以通过回水管网220与各个热力站300的出水口连接。
该热源首站100可以通过一次管网200中的供水管网210，将温度较高的供水传输至多个热力站300，以供各个热力站300为用户供热。各个热力站300可以通过回水管网220，将温度较低的回水传输至热源首站100。该热源首站100继而可以对该回水进行加热得到供水，并再次将该供水传输至多个热力站300。如此循环，以为用户供热。
本申请实施例提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定方法，该方法可以应用于计算机设备。可选的，计算机设备可以为上位机或服务器。该服务器可以是一台服务器，或者可以是由若干台服务器组成的服务器集群，又或者可以是一个云计算服务中心。参见图2，该方法包括：
步骤101、对于多个热力站中的每个热力站，确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与该热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度。
其中，每个热力站的进水温度是指：该热力站接收到的热源首站传输的供水的温度。第一温度变化规律是指：热源首站的出水温度（即热源首站的出水口输出的供水的温度）随时间变化的规律。每个热力站的第二温度变化规律是指：该热力站的进水温度随时间变化的规律。且第一温度变化规律和第二温度变化规律中的每个温度变化规律可以采用曲线或柱状图表示。各个第二时段的时长等于第一时段的时长。
步骤102、将多个第二温度变化规律中目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻，确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。
其中，该目标第二温度变化规律与第一温度变化规律相似度大于相似度阈值的。该相似度阈值可以是计算机设备预先存储的。例如，该相似度阈值可以是0.9。
在本申请实施例中，对于每个热力站，计算机设备得到该热力站的多个第二温度变化规律的相似度后，可以将多个相似度中大于相似度阈值的相似度所属的第二温度变化规律，确定为目标第二温度变化规律。
步骤103、基于供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。
其中，该热损失与该流量损失和该温度损失均正相关。即该流量损失越大，该热损失越大；该温度损失越大，该热损失也越大。该流量损失为热源首站的出水流量与流量和的差值，该流量和为多个热力站的目标时刻的进水流量之和。每个热力站的目标时刻的进水流量是指：热源首站在第一时段的开始时刻输出的供水到达该热力站时的流量。
供水从热源首站到每个热力站的温度损失为：热源首站的出水温度，与热力站的目标时刻的进水温度的差值。每个热力站的目标时刻的进水温度是指：热源首站在第一时段的开始时刻输出的供水到达该热力站时的温度。
综上所述，本申请实施例提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定方法，计算机设备能够确定热源首站的第一温度变化规律，与各个热力站的第二温度变化规律的相似度，以得到各个热力站的目标第二温度变化规律，继而将该目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。然后，计算机设备能够基于目标时刻得到供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。相较于人工估算供水管网的热损失，本申请实施例提供的方法一方面可以提高供水管网的热损失的确定准确性，另一方面可以提高该热损失的确定效率。
图3是本申请实施例提供的另一种一次管网的供水管网的热损失确定方法的流程图，该方法可应用于计算机设备。参见图3，该方法可以包括：
步骤201、对于多个热力站中的每个热力站，确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与该热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度。
其中，每个热力站的进水温度是指：该热力站接收到的热源首站传输的供水的温度。第一温度变化规律是指：热源首站的出水温度随时间变化的规律。每个热力站的第二温度变化规律是指：该热力站的进水温度随时间变化的规律。且第一温度变化规律和第二温度变化规律中的每个温度变化规律可以采用曲线或柱状图表示。各个第二时段的时长等于第一时段的时长。例如，第一时段的时长可以为60分钟（min），相应的，各个第二时段的时长也可以为60min。
在本申请实施例中，第一温度变化规律可以基于热源首站在第一时段内的第一温度序列确定。每个热力站的每个第二温度变化规律可以基于该热力站在一个第二时段内的第二温度序列确定。该第一温度序列包括：热源首站的多个出水温度。每个热力站的第二温度序列包括：该热力站的多个进水温度。
基于此，对于每个热力站，计算机设备确定第一温度变化规律与该热力站的各个第二温度变化规律的相似度的过程可以包括：
在一种可选的实现方式中，对于该热力站的多个第二温度序列中的每个温度序列，计算机设备采用相似度计算算法，处理第一温度序列与该第二温度变化序列，从而得到第一温度变化规律与一个第二温度变化规律的相似度。
可以理解的是，该相似度计算算法可以为皮尔森相关系数计算公式或欧几里得距离计算公式。例如，该相似度计算算法可以为皮尔逊相关系数计算公式。该皮尔逊相关系数计算公式可以满足下述公式（1）：
公式（1）
公式（1）中，r为第一温度变化规律与一个第二温度变化规律的相似度。X为热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度序列。Y为一个热力站的进水温度在一个第二时段内的第二温度序列。E（XY）为该第一温度序列X与该第二温度序列Y的乘积的数学期望，E（X）为第一温度序列X的数学期望，E（Y）为第二温度序列Y的数学期望。D（X）为第一温度序列X的方差，D（Y）为第二温度序列Y的方差。
示例的，假设某一热力站的多个第二温度序列的总数为60，则计算机设备根据上述公式（1）可以得到60个相关系数。
在另一种可选的实现方式中，计算机设备存储有相似度确定模型。对于每个热力站的每个第二温度序列，计算机设备可以该第二温度序列与第一温度序列输入至相似度确定模型，得到该相似度确定模型输出的第一温度变化规律与一个第二温度变化规律的相似度。
可以理解的是，计算机设备在将第二温度序列与第一温度序列输入至相似度确定模型之前，可以获取多个训练数据，并对该多个训练数据进行模型训练，得到相似度确定模型。其中，每个训练数据包括：第一样本序列，第二样本序列，以及第一样本序列和第二样本序列的相似度。
在本申请实施例中，热源首站的出水口处设置有第一温度传感器，每个热力站的进水口处设置有第二温度传感器。该第一温度传感器以及第二温度传感器均与计算机设备建立有通信连接。该第一温度传感器可以按照采样周期采集热源首站的出水温度，并可以将采集到的出水温度和该出水温度的采样时刻上传给计算机设备。该第二温度传感器可以按照该采样周期采集该热力站的进水温度，并可以将采集到的进水温度和该进水温度的采样时刻上传给计算机设备。相应的，计算机设备可以获取热源首站的多个出水温度，各个出水温度的采样时刻，每个热力站的多个进水温度，以及各个进水温度的采样时刻。
该计算机设备中可以预先存储有时段时长。计算机设备获取到热源首站的多个出水温度以及各个热力站的多个进水温度后，可以将一个出水温度的采样时刻作为第一时段的开始时刻，并基于该时段时长确定第一时段。该第一时段的结束时刻为该开始时刻与该时段时长之和。然后，计算机设备可以基于多个出水温度的采样时刻，从多个出水温度中筛选出采样时刻位于该第一时段内的出水温度，从而得到热源首站在第一时段内的第一温度序列。
同理，对于每个热力站，计算机设备将该热力站的一个进水温度的采样时刻作为一个第二时段的开始时刻，并基于该时段时长确定一个第二时段。该第二时段的结束时刻为该开始时刻与该时段时长之和。然后，计算机设备可以基于多个进水温度的采样时刻，从多个进水温度中筛选出采样时刻位于该第二时段内的进水温度，以得到该热力站在一个第二时段内的第二温度序列。如此，采用多个进水温度的采样时刻分别作为多个第二时段的开始时刻，该多个第二时段与该多个进水温度的采样时刻一一对应，即可得到该热力站在多个第二时段中的第二温度序列。
可选的，第一温度传感器的采样周期和第二温度传感器的采样周期可以为1min。相应的，计算机设备获取到热源首站的进水温度，以及每个热力站的多个出水温度均可以为分钟级数据。
可以理解的是，计算机设备能够对接收到第一温度传感器上传的多个数据（即出水温度和出水温度的采样时刻），以及第二温度传感器上传的多个数据（即进水温度和进水温度的采样时刻）进行预处理。然后，计算机设备可以基于预处理后的数据，确定第一温度序列和多个第二温度序列。
其中，该预处理过程可以包括：基于温度传感器（即第一温度传感器或第二温度传感器）的采样周期，检查接收到的多个数据是否完整，即是否存在未接收到的数据。若计算机设备确定该接收到的多个数据不完整，则检测缺失且连续的数据的总数是否大于总数阈值。若缺失且连续的数据的总数小于总数阈值，则补齐缺失的数据。如，计算机设备可以先基于与缺失的数据的采样时刻最接近的采样时刻，补齐该缺失的数据的采样时刻，再采用线性插值法补齐缺失的数据的温度（即出水温度或进水温度）。其中，连续的数据是指采样时刻连续的数据。该总数阈值可以计算机设备预先存储的，如可以为5。
可以理解的是，若缺失且连续的数据的总数大于等于总数阈值，则计算机设备可以从缺失的数据的下一个未缺失的数据开始，确定温度序列（如第一温度序列或第二温度序列），或者确保确定出的温度序列的最后一个数据截止于该缺失的数据的上一个未缺失的数据。如此，可以确保确定的第一温度变化规律与第二温度变化规律的相似度较为准确。
可选的，该第一温度序列包括至少一个温度组。每个温度组包括：第一出水温度、第二出水温度和第三出水温度，且该第二出水温度分别与第一出水温度和第三出水温度相邻。即第一出水温度、第二出水温度和第三出水温度为三个连续的出水温度。第二出水温度减去第一出水温度得到的差值，以及第二出水温度减去第三出水温度得到的差值均大于差值阈值。其中，该差值阈值可以是计算机设备预先存储的。例如，该差值阈值可以大于等于2摄氏度（℃），且小于等于3℃，如可以为2℃。如此，可以确保计算机设备能够根据第一温度变化规律，准确确定出热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。
可选的，每个第二时段的开始时刻均晚于第一时段的开始时刻。例如，每个第二时段的开始时刻与第一时段的开始时刻的差值至少可以大于第一时长阈值。该第一时长阈值可以计算机设备预先存储，如可以为30min。
由于热源首站输出的供水流至热力站需要一定的时间，因此设置各个第二时段的开始时刻均晚于第一时段的开始时刻，能够节省计算机设备的处理资源。
多个第二时段中每相邻的两个第二时段的开始时刻之间的差值可以等于第二时长阈值。该第二时长阈值可以是计算机设备预先存储的，如可以为1min。即对于每个热力站的数据，计算机设备可以以1min为滑动步长，对该热力站的数据进行分组，以得到多个第二温度序列。如此，可以确保对热力站的进水温度的分组精度较高，从而可以确保确定出的各个热力站的目标第二温度变化规律的准确性较高。
步骤202、将多个第二温度变化规律中目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻，确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。
其中，目标第二温度变化规律与第一温度变化规律的相似度大于相似度阈值。该相似度阈值可以是计算机设备预先存储的。例如，该相似度阈值可以是0.9。
在本申请实施例中，对于每个热力站，计算机设备得到该热力站的多个第二温度变化规律的相似度后，可以比较各个相似度与相似度阈值的大小，以将大于相似度阈值的相似度所属的第二温度变化规律，确定为目标第二温度变化规律。
可以理解的是，每个热力站的目标时刻即为该热力站的目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻。
步骤203、基于供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。
其中，该供水管网的热损失与流量损失和温度损失均正相关。即该流量损失越大，该热损失越大；该温度损失越大，该热损失也越大。该流量损失为热源首站的出水流量与流量和的差值。该流量和为多个热力站的目标时刻的进水流量之和。每个热力站的目标时刻的进水流量是指：热源首站在第一时段的开始时刻输出的供水到达该热力站时的流量。
供水从热源首站到每个热力站的温度损失为：热源首站的出水温度，与热力站的目标时刻的进水温度的差值。每个热力站的目标时刻的进水温度是指：热源首站在第一时段的开始时刻输出的供水到达该热力站时的温度。
在本申请实施例中，参见图4，计算机设备基于供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供热损失的过程可以包括：
步骤2031、基于供水从热源首站到多个热力站的流量损失，确定第一子损失。
其中，第一子损失与流量损失正相关。例如，第一子损失可以满足：
公式（2）
公式（2）中，为水的比热容，/>为水的密度，/>为流量损失，/>为热源首站的出水温度。其中，该流量损失/>可以满足：
公式（3）
公式（3）中，n为多个热力站的总数，n为大于1的整数，为热源首站的出水流量，为n个热力站中第i个热力站的目标时刻的进水流量。
在本申请实施例中，热源首站的出水口处设置有第一流量传感器，每个热力站的进水口处设置有第二流量传感器。该第一流量传感器以及第二流量传感器均与计算机设备建立有通信连接。该第一流量传感器可以按照采样周期采集热源首站的出水流量，并可以将采集到的出水流量和该出水流量的采样时刻上传给计算机设备。该第二流量传感器可以按照该采样周期采集该热力站的进水流量，并可以将采集到的进水流量和该进水流量的采样时刻上传给计算机设备。相应的，计算机设备可以获取热源首站的多个出水流量，各个出水流量的采样时刻，每个热力站的多个进水流量，以及各个进水流量的采样时刻。
之后，计算机设备可以基于热源首站的多个出水流量的采样时刻，将目标采样时刻的出水流量确定为热源首站的出水流量。该目标采样时刻为第一时段的开始时刻。并且，对于每个热力站，计算机设备可以基于该热力站的多个进水流量的采样时刻，直接获取该热力站在目标时刻的进水流量。
步骤2032、基于供水从热源首站到多个热力站的温度损失，确定第二子损失。
其中，第二子损失与温度损失正相关。例如，第二子损失可以满足：
公式（4）
公式（4）中，T i为供水在第i个热力站的目标时刻的进水温度。
步骤2033、将第一子损失与第二子损失之和，确定为供水管网的热损失。
即，供水管网的热损失可以满足：
公式（5）
步骤204、确定一次管网的回水管网的热损失。
在本申请实施例中，计算机设备可以基于多个热力站中每个热力站的出水温度，出水流量，热源首站的进水温度，以及热源首站的进水流量，确定一次管网的回水管网的热损失。
其中，该热损失可以与每个热力站的出水温度和出水流量负相关，且可以与热源首站的进水温度和进水流量正相关。每个热力站的出水温度是指：该热力站输出的回水的温度，每个热力站的出水流量是指：该热力站输出的回水的流量。热源首站的进水温度是指：从多个热力站输出的回水流至热源首站时的温度，热源首站的进水流量是指：从多个热力站输出的回水流至热源首站时的流量。
可以理解的是，通常水流从热源首站流至到任一热力站的时长，与从该任一热力站流到热源首站的时长相同，因此对于每个热力站，计算机设备可以基于热源首站的进水温度和进水流量的采样时刻，以及水流从热源首站流到该热力站所用的时长，确定该热力站的出水温度和出水流量的采样时刻。之后，计算机设备即可确定一次管网的回水管网的热损失。其中，该回水管网的热损失可以满足：
公式（6）
公式（6）中，F hi为n个热力站中第i个热力站在辅助时刻的出水流量，T hi为第i个热力站在辅助时刻的出水温度。F z为从热源首站在参考时刻（即热源首站的进水温度和进水流量的采样时刻）的进水流量，T z为热源首站在参考时刻的进水温度。该辅助时刻早于参考时刻，且该辅助时刻减去参考时刻的差值为水流从热源首站流到该第i个热力站所用的时长。
可选的，该参考时刻可以晚于或等于热源首站输出供水的时刻。
在本申请实施例中，每个热力站的出水口处设置有第三温度传感器和第三流量传感器，该热源首站的进水口处设置有第四温度传感器和第四流量传感器。该第三温度传感器、第三流量传感器、第四温度传感器和第四流量传感器均与计算机设备建立有通信连接。该第三温度传感器可以采集该热力站输出的回水的温度，并可以将采集到的温度和该温度的采样时刻上传给计算机设备。第三流量传感器可以采集该热力站输出的回水的流量，并可以将采集到的流量和该流量的采样时刻上传给计算机设备。该第四温度传感器可以采集热源首站接收到的多个热力站所输出的回水的温度，并可以将采集到的温度和该温度的采样时刻上传给计算机设备。第四流量传感器可以采集该热力首站接收到的多个热力站所输出的回水的流量，并可以将采集到的流量和该流量的采样时刻上传给计算机设备。
计算机设备可以基于热源首站的第四流量传感器所采集到的多个流量的采样时刻，以及第四温度传感器所采集到的多个温度的采样时刻，将采样时刻为参考时刻的流量作为该多个热力站输出的回水流至热源首站的进水流量，以及将采样时刻为该参考时刻的温度作为该多个热力站输出的回水流至热源首站的进水温度。
然后，对于每个热力站，计算机设备可以基于该参考时刻，以及水流从热源首站流到该热力站的时长，确定该热力站的辅助时刻。之后，计算机设备可以基于该热力站的第三流量传感器所采集到的多个流量的采样时刻，以及第三温度传感器所采集到的多个温度的采样时刻，将采样时刻为该辅助时刻的流量作为该热力站的出水流量，并将采样时刻为该辅助时刻的温度作为该热力站的出水温度。
步骤205、基于供水管网的热损失和回水管网的热损失，确定一次管网的热损失。
其中，该一次管网的热损失与供水管网的热损失以及回水管网的热损失均正相关。例如，该一次管网的热损失可以满足：
公式（7）
可以理解的是，对于某一热力站，若计算机设备确定该热力站的每个第二温度变化规律与第一温度变化规律的相似度均小于相似度阈值，则可以更新热源首站的第一温度序列，并更新该热力站的多个第二温度变化序列。然后，计算机设备可以再次执行步骤201至步骤205，以采用更新后的第一温度序列和更新后的多个第二温度变化序列，确定该热力站的目标时刻。其中，更新后的第一温度序列与更新前的第一温度序列不同。
还可以理解的是，本申请实施例提供的一次管网的供热损失确定方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，步骤204和步骤205可以根据情况删除。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本申请实施例提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定方法，计算机设备能够确定热源首站的第一温度变化规律，与各个热力站的第二温度变化规律的相似度，以得到各个热力站的目标第二温度变化规律，继而将该目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。然后，计算机设备能够基于目标时刻得到供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。相较于人工估算供水管网的热损失，本申请实施例提供的方法一方面可以提高供水管网的热损失的确定准确性，另一方面可以提高该热损失的确定效率。
本申请实施例提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定装置，该装置用于执行上述方法实施例提供的一次管网的供水管网的热损失确定方法。参见图5，该装置400包括：
第一确定模块401，用于对于多个热力站中的每个热力站，确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度，各个第二时段的时长等于第一时段的时长。
第二确定模块402，用于将多个第二温度变化规律中目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻，确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻，目标第二温度变化规律与第一温度变化规律的相似度大于相似度阈值。
第三确定模块403，用于基于供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。
其中，流量损失为热源首站的出水流量与流量和的差值，流量和为多个热力站的目标时刻的进水流量之和；供水从热源首站到每个热力站的温度损失为热源首站的出水温度，与热力站的目标时刻的进水温度的差值。
可选的，第一温度变化规律基于热源首站在第一时段内的第一温度序列确定；每个第二温度变化规律基于热力站在一个第二时段内的第二温度序列确定。第一确定模块401可以用于：
采用相似度计算算法，处理第一温度序列与热力站的各个第二温度序列，得到第一温度变化规律与各个第二温度变化规律的相似度。
可选的，第一温度序列包括至少一个温度组，每个温度组包括第一出水温度、第二出水温度和第三出水温度；
第二出水温度分别与第一出水温度和第三出水温度相邻，且第二出水温度减去第一出水温度得到的差值，以及第二出水温度减去第三出水温度得到的差值均大于差值阈值。
可选的，第三确定模块403可以用于：
基于供水从热源首站到多个热力站的流量损失，确定第一子损失，第一子损失与流量损失正相关；
基于供水从热源首站到多个热力站的温度损失，确定第二子损失，第二子损失与温度损失正相关；
将第一子损失与第二子损失之和，确定为供水管网的热损失。
可选的，多个热力站的总数为n，n为大于1的整数，流量损失满足：
；
第一子损失满足：
；
第二子损失满足：
；
其中，F k为热源首站的出水流量，F i为n个热力站中第i个热力站的目标时刻的进水流量；
c为水的比热容，ρ为水的密度，T k为热源首站的出水温度，T i为第i个热力站的目标时刻的进水温度。
可选的，参见图6，该装置400还可以包括：
第四确定模块404，用于确定一次管网的回水管网的热损失。
第五确定模块405，用于基于供水管网的热损失和回水管网的热损失，确定一次管网的热损失。其中，一次管网的热损失与供水管网的热损失以及回水管网的热损失均正相关。
可选的，多个热力站的总数为n，n为大于1的整数，回水管网的热损失满足：
；
其中，c为水的比热容，ρ为水的密度，F hi为n个热力站中第i个热力站在辅助时刻的出水流量，T hi为第i个热力站在辅助时刻的出水温度，F z为热源首站在参考时刻的进水流量，T z为热源首站在参考时刻的进水温度；每个热力站的辅助时刻早于参考时刻，且辅助时刻与参考时刻的差值为供水从热源首站流到热力站所用的时长。
可选的，多个第二时段的开始时刻依次递减，且每相邻两个第二时段的开始时刻的差值小于时间阈值。
综上所述，本申请实施例提供了一种一次管网的供水管网的热损失确定装置，该装置能够确定热源首站的第一温度变化规律，与各个热力站的第二温度变化规律的相似度，以得到各个热力站的目标第二温度变化规律，继而将该目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻确定为从热源首站输出的供水流至热力站的目标时刻。然后，该装置能够基于目标时刻得到供水从热源首站到多个热力站的流量损失和温度损失，确定供水管网的热损失。相较于人工估算供水管网的热损失，本申请实施例提供的装置一方面可以提高供水管网的热损失的确定准确性，另一方面可以提高该热损失的确定效率。
图7是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。如图7所示，控制器500包括：处理器501和存储器503。其中，处理器501和存储器503相连，如通过总线502相连。
处理器501可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）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501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。
总线502可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线502可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线502可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7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。
存储器503用于存储与本申请上述实施例的一次管网的供水管网的热损失确定方法对应的计算机程序，该计算机程序由处理器501来控制执行。处理器501用于执行存储器503中存储的计算机程序，以实现前述方法实施例所示的内容。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种一次管网的供水管网的热损失确定方法，其特征在于，所述方法包括：
对于多个热力站中的每个热力站，确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与所述热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度，各个所述第二时段的时长等于所述第一时段的时长；
将多个所述第二温度变化规律中目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻，确定为从所述热源首站输出的供水流至所述热力站的目标时刻，所述目标第二温度变化规律与所述第一温度变化规律的相似度大于相似度阈值；
基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失和温度损失，确定所述供水管网的热损失；
其中，所述流量损失为所述热源首站的出水流量与流量和的差值，所述流量和为所述多个热力站的目标时刻的进水流量之和；所述供水从所述热源首站到每个所述热力站的温度损失为所述热源首站的出水温度，与所述热力站的目标时刻的进水温度的差值；
所述基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失和温度损失，确定所述供水管网的热损失，包括：
基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失，以及所述热源首站的出水温度，确定第一子损失，所述第一子损失与所述流量损失以及所述热源首站的出水温度均正相关；
基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的温度损失，以及各个所述热力站的目标时刻的进水流量，确定第二子损失，所述第二子损失与所述温度损失和各个所述热力站的目标时刻的进水流量均正相关；
将所述第一子损失与所述第二子损失之和，确定为所述供水管网的热损失；
所述第一温度变化规律基于所述热源首站在第一时段内的第一温度序列确定；每个所述第二温度变化规律基于所述热力站在一个第二时段内的第二温度序列确定；所述确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与所述热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度，包括：
采用相似度计算算法，处理所述第一温度序列与所述热力站的各个所述第二温度序列，得到所述第一温度变化规律与各个所述第二温度变化规律的相似度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度序列通过设置在所述热源首站的出水口的第一温度传感器采集得到，且所述第一温度序列包括至少一个温度组，每个所述温度组包括第一出水温度、第二出水温度和第三出水温度；
所述第二出水温度分别与所述第一出水温度和第三出水温度相邻，且所述第二出水温度减去所述第一出水温度得到的差值，以及所述第二出水温度减去所述第三出水温度得到的差值均大于差值阈值；
所述第一出水温度的采样时刻、所述第二出水温度的采样时刻和第三出水温度的采样时刻互不相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个热力站的总数为n，n为大于1的整数，所述流量损失满足：
；
所述第一子损失满足：
；
所述第二子损失满足：
；
其中，F k为所述热源首站的出水流量，F i为n个所述热力站中第i个所述热力站的目标时刻的进水流量；
c为水的比热容，ρ为水的密度，T k为所述热源首站的出水温度，T i为第i个所述热力站的目标时刻的进水温度。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述一次管网的回水管网的热损失；
基于所述供水管网的热损失和所述回水管网的热损失，确定所述一次管网的热损失；
其中，所述一次管网的热损失与所述供水管网的热损失以及所述回水管网的热损失均正相关。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个热力站的总数为n，n为大于1的整数，所述回水管网的热损失满足：
；
其中，c为水的比热容，ρ为水的密度，F hi为n个所述热力站中第i个所述热力站在辅助时刻的出水流量，T hi为第i个所述热力站在所述辅助时刻的出水温度，F z为所述热源首站在参考时刻的进水流量，T z为所述热源首站在所述参考时刻的进水温度；每个所述热力站的辅助时刻早于所述参考时刻，且所述辅助时刻与所述参考时刻的差值为供水从所述热源首站流到所述热力站所用的时长。
6.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，
所述多个第二时段的开始时刻依次递减，且每相邻两个第二时段的开始时刻的差值小于时间阈值。
7.一种一次管网的供水管网的热损失确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于对于多个热力站中的每个热力站，确定热源首站的出水温度在第一时段内的第一温度变化规律，与所述热力站的进水温度在多个第二时段内的第二温度变化规律的相似度，各个所述第二时段的时长等于所述第一时段的时长；
第二确定模块，用于将多个所述第二温度变化规律中目标第二温度变化规律的第二时段的开始时刻，确定为从所述热源首站输出的供水流至所述热力站的目标时刻，所述目标第二温度变化规律与所述第一温度变化规律的相似度大于相似度阈值；
第三确定模块，用于基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失和温度损失，确定所述供水管网的热损失；
其中，所述流量损失为所述热源首站的出水流量与流量和的差值，所述流量和为所述多个热力站的目标时刻的进水流量之和；所述供水从所述热源首站到每个所述热力站的温度损失为所述热源首站的出水温度，与所述热力站的目标时刻的进水温度的差值；
所述第三确定模块用于：基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的流量损失，以及所述热源首站的出水温度，确定第一子损失，所述第一子损失与所述流量损失以及所述热源首站的出水温度均正相关；基于所述供水从所述热源首站到所述多个热力站的温度损失，以及各个所述热力站的目标时刻的进水流量，确定第二子损失，所述第二子损失与所述温度损失和各个所述热力站的目标时刻的进水流量均正相关；以及将所述第一子损失与所述第二子损失之和，确定为所述供水管网的热损失；
所述第一温度变化规律基于所述热源首站在第一时段内的第一温度序列确定；每个所述第二温度变化规律基于所述热力站在一个第二时段内的第二温度序列确定；所述第一确定模块用于：采用相似度计算算法，处理所述第一温度序列与所述热力站的各个所述第二温度序列，得到所述第一温度变化规律与各个所述第二温度变化规律的相似度。
8.一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，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法。
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