CN117272700A - 一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑能源仿真技术领域，提供一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法及系统，包括：在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。本发明解决了现有建筑能源系统仿真效率低、复杂度高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑能源仿真技术领域，尤其涉及一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法及系统。
背景技术
全球范围统计，建筑业占全球最终能源消耗总量的30%，占能源部门总排放量的27%。中国是世界最大的建筑市场，逐年增加的竣工面积使得我国建筑面积的存量不断增加，2018年，中国碳排放约98亿吨，约占全球的28.8%。其中建筑运行、建造和基础设施合计碳排放约23.5亿吨二氧化碳 ，占全国总碳排放的24%。为了更好的降低建筑能耗和碳排放，提高建筑机电能源系统的能效是工作的重点。为了提高机电能源系统的能效，在设计阶段，需要使用模拟仿真工具，预估不同方案的能效、能耗以及碳排放；在运行阶段，需要使用模拟仿真工具，评估不同控制策略下系统的能效、能耗以及碳排放的优劣，并输出给控制系统，作为决策依据。
但是现有仿真工具进行建筑机电能源系统的模拟软件仅能在本地运行，主流工具基于国外商用软件平台或在其基础上二次开发，无法实现在线仿真模拟，不能在线部署，无法支持当前工程需要的实时优化控制系统的仿真需求。传统仿真软件仅调用本地CPU进行计算，当运算问题复杂、计算时间有较高要求时，无法充分利用云端的高性能算力资源，也无法进行多CPU/GPU并行计算，容易受限于本地计算资源，难以缩短模拟时间。传统在进行仿真模型的定制搭建，需要下载专用仿真工具，掌握高级编程语言，编写C/C++/FORTRAN/Matlab/Python程序，对于使用者要求高，开发难度大，测试周期长，仿真成本高，集成难度较大。由于建筑机电能源系统比较复杂，且被模拟系统的形式实现不能确定，具有很大的灵活性和不确定性，长期以来采用关系型数据库进行描述的方式形式不够灵活，数据描述方式与物理系统的拓扑方式没有直接关联，造成维护难度高，冗余数据多，修改不灵活的问题。在进行模拟仿真时，对应建筑机电能源系统的复杂虚拟物理网络的求解缺乏高适应性、通用的仿真求解内核。传统计算内核基于偏微分方程数值求解的算法，复杂程度高，用户不容易进行理解、开发和维护；对于非线性、不连续的复杂问题，存在计算不收敛的问题，需要用户适用不同的计算方法，或对问题进行简化。
发明内容
本发明提供一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法及系统，用以解决现有建筑能源系统仿真效率低、复杂度高的问题。
本发明提供一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，包括：
在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
根据本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，所述在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型，具体包括：
用户在前端浏览器或客户端提交用户名和密码后进入仿真系统；
在所述仿真系统内设置有设备模型库或者客户能够自行定制多种模块，每个模块内具体不同类型的特点设备或系统单元。
根据本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，所述在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型，还包括：
从设备模型库或客户定制模块进行设备模块的选定后拖拽移动至编辑区域；
在所述编辑区域内对选择的设备模块根据设定连接关系进行连接，完成仿真模型的搭建。
根据本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据，具体包括：
获取所述仿真模型，将仿真模型内的设备模块转换为有向图或无向图中的节点，将设备模块之间的两箱转换为有向图或无向图中的边；
将有向图或无向图的节点与边进行连接表征设备模块之间的关联关系；
将构建的有向图或无向图进行代码转换，生成具有特定结构的转换数据。
根据本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源，具体包括：
服务器在接收到计算请求后，分析用户具有的权限，用户的计算选择，以及云端和本地的计算资源；
根据分析结果分配计算能力，为用户分配相应的计算资源。
根据本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，对整个计算时间区间，进行逐时间步的循环计算，当每个时间步长内的计算收敛后，进行下一个时间步长的计算；
在每个步长内的计算时，判断是当前时间步长的第一次计算、还是收敛后的最后一次计算；
在为第一次计算的情况下，初始化当前步长的模拟边界条件和初值；
在为迭代收敛后的最后一次计算的情况下，保存计算结果以及当前时间步长的输出；
当均不是第一次计算和迭代收敛后的最后一次计算的情况下，基于图的遍历算法，对仿真模型进行遍历求解，直至所有节点均满足其描述方程，计算收敛，将计算结果发送至前端。
根据本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，计算结果返回给前端，在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析；
采用图形、文字的方式显示，并基于数据进行相关的自动分析和人机交互。
本发明还提供一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现系统，所述系统包括：
仿真模型搭建模块，用于在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
转换模块，用于将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
计算资源分配模块，用于将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
计算求解模块，用于基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
展示模块，用于在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法。
本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法及系统，可以灵活高效地实现网页端拖拽式低代码仿真模型搭建、动态调用多种计算资源、高效在线仿真；本发明的图数据结构，可灵活描述仿真对象，维护容易，数据结构简洁，修改灵活；在进行模拟仿真时，本发明提出的仿真方法具有很好的普适性、通用性，尤其适用于非线性、不连续的复杂问题，适用于建筑机电能源复杂系统的仿真；在线仿真可以有效在线部署，支撑在线优化控制、故障诊断、系统分析等功能，相对于传统离线仿真软件的孤岛运行模式，具有更多优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法的流程示意图之三；
图4是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法的流程示意图之四；
图5是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法的流程示意图之五；
图6是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法的流程示意图之六；
图7是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法的流程示意图之七；
图8是本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现系统的模块连接示意图；
图9是本发明提供的循环迭代求解算法流程图；
图10是本发明提供的仿真平台人机界面示意图；
图11是本发明提供的典型图形化仿真模型示意图；
图12是本发明提供的仿真结果图形化显示示意图；
图13是本发明提供的仿真结果文字显示示意图；
图14是本发明提供的电子设备的结构示意图。
附图标记：
110：仿真模型搭建模块；120：转换模块；130：计算资源分配模块；140：计算求解模块；150：展示模块；
1410：处理器；1420：通信接口；1430：存储器；1440：通信总线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
下面结合图1-图7描述本发明的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，包括：
S100、在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
S200、将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
S300、将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
S400、基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
S500、在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
通过本发明可以实现基于低代码技术、图数据结构、在线仿真技术和基于迭代求解的数值通用求解方法，实现在线仿真平台的前后端分离，计算在云端虚拟计算环境上进行，实现了建筑机电能源系统的可快速建模，在线仿真，高性能计算和快速工程部署。
在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型，具体包括：
S101、用户在前端浏览器或客户端提交用户名和密码后进入仿真系统；
S102、在所述仿真系统内设置有设备模型库或者客户能够自行定制多种模块，每个模块内具体不同类型的特点设备或系统单元。
在本发明中，在线仿真平台不需要通过下载软件。可在网页端直接获得，用户可打开浏览器，提交用户名和密码，打开网页后，即可进行仿真系统的编辑，结果的计算也可在云端在线进行（同样支持本地计算，和云端和本地的混合计算）。平台内置公共模块或客户自行定制的功能模块和模型模块。模块中包括的常见功能有数学计算、逻辑运算、数学物理方程、优化和控制算法、辨识算法、数据接口。
在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型，还包括：
S201、从设备模型库或客户定制模块进行设备模块的选定后拖拽移动至编辑区域；
S202、在所述编辑区域内对选择的设备模块根据设定连接关系进行连接，完成仿真模型的搭建。
本发明通过基于浏览器或者客户端上的拖拽式人机图形操作，基于内置设备模型库或客户定制模块，实现仿真对象的图形化描述。拖拽式低代码方法搭建仿真模型，用户可通过在网页上拖拽功能模块，并以连接线的方式连接功能模块，并配置功能模块的属性和连接线的属性的方式，搭建仿真模型，不需要大量编写程序代码。
将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据，具体包括：
S301、获取所述仿真模型，将仿真模型内的设备模块转换为有向图或无向图中的节点，将设备模块之间的两箱转换为有向图或无向图中的边；
S302、将有向图或无向图的节点与边进行连接表征设备模块之间的关联关系；
S303、将构建的有向图或无向图进行代码转换，生成具有特定结构的转换数据。
在本发明中，基于有向图或无向图的数据结构的描述方法。对于以上低代码搭建的仿真模型，采用有向图或无向图数据结构进行描述。模块相当于图中的节点，模块之间的连线相当于图中的边，表征模块之间的关联关系。由于建筑机电能源系统比较复杂，且被模拟系统的形式实现不能确定，具有很大的灵活性和不确定性，本发明提出的图数据结构，可灵活描述仿真对象，维护容易，数据结构简洁，修改灵活。
将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源，具体包括：
S401、服务器在接收到计算请求后，分析用户具有的权限，用户的计算选择，以及云端和本地的计算资源；
S402、根据分析结果分配计算能力，为用户分配相应的计算资源。
在实际操作过程中，后端服务器根据前端提交的计算任务，以及云端计算资源情况，自动分配一个或多个的服务器提供计算资源，求解核心基于前端提供的模型，以及数据库中存储的参数信息、模型信息、资源信息，调用计算资源，采用基于循环迭代的方法，进行模型求解。云端计算资源自由分配，根据模拟任务的计算要求，以及用户具有的权限，自动分配云端计算资源，并行完成计算任务。
参考图9，基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端，具体包括：
S501、对整个计算时间区间，进行逐时间步的循环计算，当每个时间步长内的计算收敛后，进行下一个时间步长的计算；
S502、在每个步长内的计算时，判断是当前时间步长的第一次计算、还是收敛后的最后一次计算；
S503、在为第一次计算的情况下，初始化当前步长的模拟边界条件和初值；
S504、在为迭代收敛后的最后一次计算的情况下，保存计算结果以及当前时间步长的输出；
S505、当均不是第一次计算和迭代收敛后的最后一次计算的情况下，基于图的遍历算法，对仿真模型进行遍历求解，直至所有节点均满足其描述方程，计算收敛，将计算结果发送至前端。
本发明中基于迭代替换方法或多智能体协同求解的数值分析通用求解核心。支持1种或n种求解核心的选择，可有用户选择或自动根据问题选择求解核心。其中，迭代替换方法适用于具有明确信息传递方向问题的求解，多智能体协同求解的方法适用于不明确信息传递方向的问题求解。在进行模拟仿真时，本发明提出的仿真方法具有很好的普适性、通用性。该方法尤其适用于非线性、不连续的复杂问题，适用于建筑机电能源复杂系统的仿真。
在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互，具体包括：
S601、计算结果返回给前端，在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析；
S602、采用图形、文字的方式显示，并基于数据进行相关的自动分析和人机交互。
在一个具体实施例中，用户采用图10所示的在线仿真平台人机界面，包括菜单区、操作区、模块选择、模块显示、显示配置区、主编辑区和底部工作栏。用户可采用浏览器登录制定网站，或者客户端登录的方式进行使用。
用户通过拖拽连线的方式进行编辑，从模块选择区拖拽出特定设备或系统模块，通过连线确定模块间电、气、水、信息等连接关系，如图11所示。
图11所示的图形化的模型表达，在前端进行处理后，转变为机器可读的数据，这里采用本发明提出的支持有向图或无向图的数据结构，进行数据转换，并将转换后的信息以数据的方式向云端或本地的计算资源提交。
云端接到计算请求后，分析用户具有的权限，用户的计算选择，以及云端和本地的计算资源，分配计算能力，调用计算求解核心完成计算。
计算资源调用本发明提出的基于循环迭代的方法，进行求解计算，当计算收敛后，将结果用数据的方式发送给前端。
前端解析计算资源，并进行数据展示、数据分析和人机交互。图形显示的方式见图12，文字显示的方式见图13。
通过本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，可以灵活高效地实现网页端拖拽式低代码仿真模型搭建、动态调用多种计算资源、高效在线仿真；本发明的图数据结构，可灵活描述仿真对象，维护容易，数据结构简洁，修改灵活；在进行模拟仿真时，本发明提出的仿真方法具有很好的普适性、通用性，尤其适用于非线性、不连续的复杂问题，适用于建筑机电能源复杂系统的仿真；在线仿真可以有效在线部署，支撑在线优化控制、故障诊断、系统分析等功能，相对于传统离线仿真软件的孤岛运行模式，具有更多优势。
本发明还公开了一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现系统，所述系统包括：
仿真模型搭建模块，用于在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
转换模块，用于将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
计算资源分配模块，用于将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
计算求解模块，用于基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
展示模块，用于在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
其中，仿真模型搭建模块，用户在前端浏览器或客户端提交用户名和密码后进入仿真系统；
在所述仿真系统内设置有设备模型库或者客户能够自行定制多种模块，每个模块内具体不同类型的特点设备或系统单元。
从设备模型库或客户定制模块进行设备模块的选定后拖拽移动至编辑区域；
在所述编辑区域内对选择的设备模块根据设定连接关系进行连接，完成仿真模型的搭建。
转换模块，获取所述仿真模型，将仿真模型内的设备模块转换为有向图或无向图中的节点，将设备模块之间的两箱转换为有向图或无向图中的边；
将有向图或无向图的节点与边进行连接表征设备模块之间的关联关系；
将构建的有向图或无向图进行代码转换，生成具有特定结构的转换数据。
计算资源分配模块，服务器在接收到计算请求后，分析用户具有的权限，用户的计算选择，以及云端和本地的计算资源；
根据分析结果分配计算能力，为用户分配相应的计算资源。
计算求解模块，对整个计算时间区间，进行逐时间步的循环计算，当每个时间步长内的计算收敛后，进行下一个时间步长的计算；
在每个步长内的计算时，判断是当前时间步长的第一次计算、还是收敛后的最后一次计算；
在为第一次计算的情况下，初始化当前步长的模拟边界条件和初值；
在为迭代收敛后的最后一次计算的情况下，保存计算结果以及当前时间步长的输出；
当均不是第一次计算和迭代收敛后的最后一次计算的情况下，基于图的遍历算法，对仿真模型进行遍历求解，直至所有节点均满足其描述方程，计算收敛，将计算结果发送至前端。
展示模块，计算结果返回给前端，在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析；
采用图形、文字的方式显示，并基于数据进行相关的自动分析和人机交互。
通过本发明提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现系统，可以灵活高效地实现网页端拖拽式低代码仿真模型搭建、动态调用多种计算资源、高效在线仿真；本发明的图数据结构，可灵活描述仿真对象，维护容易，数据结构简洁，修改灵活；在进行模拟仿真时，本发明提出的仿真方法具有很好的普适性、通用性，尤其适用于非线性、不连续的复杂问题，适用于建筑机电能源复杂系统的仿真；在线仿真可以有效在线部署，支撑在线优化控制、故障诊断、系统分析等功能，相对于传统离线仿真软件的孤岛运行模式，具有更多优势。
图14示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图14所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1410、通信接口(Communications Interface)1420、存储器(memory)1430和通信总线1440，其中，处理器1410，通信接口1420，存储器1430通过通信总线1440完成相互间的通信。处理器1410可以调用存储器1430中的逻辑指令，以执行一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，该方法包括：在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
此外，上述的存储器1430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，该方法包括：在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，该方法包括：在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，其特征在于，包括：
在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
2.根据权利要求1所述的建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，其特征在于，所述在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型，具体包括：
用户在前端浏览器或客户端提交用户名和密码后进入仿真系统；
在所述仿真系统内设置有设备模型库或者客户能够自行定制多种模块，每个模块内具体不同类型的特点设备或系统单元。
3.根据权利要求2所述的建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，其特征在于，所述在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型，还包括：
从设备模型库或客户定制模块进行设备模块的选定后拖拽移动至编辑区域；
在所述编辑区域内对选择的设备模块根据设定连接关系进行连接，完成仿真模型的搭建。
4.根据权利要求1所述的建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，其特征在于，将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据，具体包括：
获取所述仿真模型，将仿真模型内的设备模块转换为有向图或无向图中的节点，将设备模块之间的两箱转换为有向图或无向图中的边；
将有向图或无向图的节点与边进行连接表征设备模块之间的关联关系；
将构建的有向图或无向图进行代码转换，生成具有特定结构的转换数据。
5.根据权利要求1所述的建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，其特征在于，将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源，具体包括：
服务器在接收到计算请求后，分析用户具有的权限，用户的计算选择，以及云端和本地的计算资源；
根据分析结果分配计算能力，为用户分配相应的计算资源。
6.根据权利要求1所述的建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，其特征在于，基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端，具体包括：
对整个计算时间区间，进行逐时间步的循环计算，当每个时间步长内的计算收敛后，进行下一个时间步长的计算；
在每个步长内的计算时，判断是当前时间步长的第一次计算、还是收敛后的最后一次计算；
在为第一次计算的情况下，初始化当前步长的模拟边界条件和初值；
在为迭代收敛后的最后一次计算的情况下，保存计算结果以及当前时间步长的输出；
当均不是第一次计算和迭代收敛后的最后一次计算的情况下，基于图的遍历算法，对仿真模型进行遍历求解，直至所有节点均满足其描述方程，计算收敛，将计算结果发送至前端。
7.根据权利要求1所述的建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法，其特征在于，所述在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互，具体包括：
计算结果返回给前端，在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析；
采用图形、文字的方式显示，并基于数据进行相关的自动分析和人机交互。
8.一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现系统，其特征在于，所述系统包括：
仿真模型搭建模块，用于在前端浏览器或客户端基于内置设备模型库或客户定制模块进行设备模块的拖拽并进行连接，搭建仿真模型；
转换模块，用于将所述仿真模型通过有向图或者无向图的方式进行数据结构描述，生成转换数据；
计算资源分配模块，用于将所述转换数据发送至服务器，所述服务器根据用户权限分配计算资源；
计算求解模块，用于基于分配的计算资源通过所述服务器进行循环迭代求解计算，直至收敛后将计算结果发送至前端；
展示模块，用于在前端浏览器或客户端对计算结果进行解析，解析完成后进行数据展示、数据分析和人机交互。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法。
10.一种非暂态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7任一项所述建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法。
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| CN202311553790.1A CN117272700B (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种建筑机电能源系统在线仿真平台实现方法及系统 |
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- 2023-11-21 CN CN202311553790.1A patent/CN117272700B/zh active Active
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