CN117670106A - 基于数字孪生系统的能耗分析方法、装置、芯片及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了基于数字孪生系统的能耗分析方法、装置、芯片及终端，方法包括：识别目标能源以及目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路，生命周期线路包括N个实体设备；在生命周期线路中提取第n子线路，第n子线路包括第n个终端设备以及目标能源到达第n个终端设备经过的所有中间设备；获取第n子线路的第n运行数据；根据第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，通过第n运行数据和第n个终端设备的能效指标计算公式计算第n个终端设备的能效指标；通过N个实体设备的能效指标标记N个实体设备的能耗状态。本发明实施例可以准确标记实体设备的能耗状态，并精确识别能耗浪费点，达到节能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，特别是涉及一种基于数字孪生系统的能耗分析方法、装置、芯片及终端。
背景技术
随着工业化和城市化的快速发展，能源消耗幅度大幅增加。减缓能源消耗幅度，既需要节能技术，如节能设备、利用可再生资源等，也需要能源管理，如加强能源设备管理，提高能源利用率等。
目前的能源管理和节能技术中，通常以大量的实时数据，展现各个设备的能源使用状况，从而诊断出能源浪费的地方，能耗数据准确度及工作效率相对较低。
发明内容
基于此，本发明提供一种基于数字孪生系统的能耗分析方法、装置、芯片及终端，根据生命周期线路标定实体设备的能效指标，以能效指标展现实体设备的能耗情况，提高能耗数据准确度及分析效率。
第一方面，提供一种基于数字孪生系统的能耗分析方法，包括：
识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路，所述生命周期线路包括N个实体设备；
在所述生命周期线路中提取第n子线路，所述第n子线路包括所述第n个终端设备以及所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备；
获取第n子线路的第n运行数据；
根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，通过所述第n运行数据和所述第n个终端设备的能效指标计算公式计算第n个终端设备的能效指标；
在预设周期内，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备；
其中，N为正整数，n为小于或者等于N的正整数。
可选地，根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，包括：
获取N个实体设备中每个实体设备所对应的影响因子，并存储至影响因子集合中；
根据能效指标的类别获取所述第n子线路中参与能效指标计算的实体设备，并根据所述参与能效指标计算的实体设备在所述影响因子集合调用参与计算的影响因子；
以所述参与计算的影响因子构建第n个终端设备的能效指标计算公式，其中，任一第n子线路中参与能效指标计算的实体设备对应一个或者多个影响因子。
可选地，以所述参与计算的影响因子构建第n个终端设备的能效指标计算公式，包括：
将参与计算的影响因子存储至待计算集合，所述待计算集合包括第一影响因子、第二影响因子、...、第K影响因子；
设置参与计算的影响因子的参与权重，所述参与权重包括基于实体设备的第一权重和基于影响类型的第二权重；
构建第n个终端设备的能效指标计算公式，为：
第n个终端设备的能效指标＝A1*(a11第一影响因子+a12第一影响因子+...+a1m第一影响因子+...+a1M第一影响因子)+A2*(a21第二影响因子+a22第二影响因子+...+a2m第二影响因子+...+a2M第二影响因子)+...+Ak*(ak1第k影响因子+ak2第k影响因子+...+akm第一影响因子+...+akM第k影响因子)+...+AK*(aK1第K影响因子+aK2第K影响因子+...+aKm第K影响因子+...+aKM第K影响因子)；
其中，AK表示基于影响类型的第二权重，akm表示在第k影响因子中基于实体设备的第一权重；A1+A2+...+Ak+...+AK＝1，ak1+ak2+...+akm+...+akM＝1，m表示第n子线路中参与能效指标计算的实体设备，k表示第m个第n子线路中参与能效指标计算的实体设备所对应的影响因子，M表示第n子线路中参与能效指标计算的实体设备的总数量，K为影响因子的总数量；K和M为正整数，k为小于或者等于K的正整数，m为小于或者等于M的正整数，M小于或者等于N。
可选地，所述影响因子包括峰谷分析、力调分析、负载分析、能耗突增中的至少一个。
所述能效指标包括用能安全指标、用能效率指标、用能损耗指标中的至少一个。
可选地，所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备，包括：能源接入设备、加工转换设备、输送分配设备；其中，所述第n子线路至少包括一个能源接入设备。
可选地，识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路之前，包括将所有需要进行能耗分析的实体设备加载配置到数字孪生系统中，并以生命周期线路分别展示。
可选地，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备之后，包括：
将第n个终端设备和第n子线路的定位发送给用户，同时向第n子线路的所有实体设备发送远程控制指令。
第三方面，提供一种基于数字孪生系统的能耗分析装置，包括：
生命周期线路获取模块，用于识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路，所述生命周期线路包括N个实体设备；
子线路提取模块，用于在所述生命周期线路中提取第n子线路，所述第n子线路包括所述第n个终端设备以及所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备；
运行数据获取模块，用于获取第n子线路的第n运行数据；
能效指标计算模块，用于根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，通过所述第n运行数据和所述第n个终端设备的能效指标计算公式计算第n个终端设备的能效指标；
能耗分析模块，用于在预设周期内，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备；
其中，N为正整数，n为小于或者等于N的正整数。
第三方面，提供一种芯片，包括第一处理器，用于从第一存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行如权利要求1至7任一项所述的基于数字孪生系统的能耗分析的各个步骤。
第四方面，提供一种终端，包括第二存储器、第二处理器以及存储在所述第二存储器中并可在所述第二处理器上运行的计算机程序，第二处理器执行所述计算机程序时实现如上介绍的基于数字孪生系统的能耗分析方法的各个步骤。
上述基于数字孪生系统的能耗分析方法、装置、芯片及终端，要进行能耗分析的终端设备的生命周期线路，即第n个终端设备的第n子线路，来获取能效指标计算的变量，从而得到终端设备的能效指标。本发明实施例根据能效指标准确标记终端设备的能耗状态，精确识别能耗浪费点，及时解决异常设备中出现的能耗浪费问题，进而达到节能的目的。同时利用数字孪生技术，直观形象的展示单个实体设备或多个实体设备构成的区域的能耗情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明实施例基于数字孪生系统的能耗分析的基本流程示意图；
图2为本发明实施例基于数字孪生系统的能耗分析的基本流程示意图；
图3为本发明实施例基于数字孪生系统的能耗分析装置的基本结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种终端的基本结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
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，本领域技术人员在没有付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。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能(AI：Artificial Intelligence)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、机器人技术、生物识别技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。
具体地请参阅图1，图1为本实施例基于数字孪生系统的能耗分析方法的基本流程示意图。
如图1所示，一种基于数字孪生系统的能耗分析方法，包括：
S101、识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路，所述生命周期线路包括N个实体设备。
上述步骤S101之前，本发明实施例将所有需要进行能耗分析的实体设备加载配置到数字孪生系统中，并以生命周期线路分别展示，从而通过数字孪生系统形象地表示能源消耗的实际场景，如工厂、办公楼、施工场地等。
示例性的，当目标能源为太阳能时，生命周期线路包括所有使用太阳能的实体设备；当目标能源为电能时，生命周期线路包括所有使用电能的实体设备；当目标能源为水源时，生命周期线路包括所有使用水源的实体设备；上述各个生命周期线路共同构成本发明实施例中的数字孪生系统。
在一个实施例中，将实体设备加载配置到数字孪生系统中的步骤包括：识别能源使用全生命周期线路上对应的N个实体设备，实时采集N个实体设备运行数据，并将数据存储在数据库中；采用数字孪生技术建立虚拟空间，将上述全生命周期线路上对应的实体设备与作用区域进行绑定，将真实环境中的物体映射到虚拟空间。此外，在数字孪生系统中，还建立N个实体设备的多维度数据模型，包括物体身份详情的静态描述，如设备的身份标识和设备的描述信息，功能定义等，用以描述实体设备运行时的具体信息和状态，以及提供可供外部调用的指令或方法。
需要说明的是，实体设备包括终端设备和中间设备，而本发明实施例中，下述步骤S102至步骤S105的能耗分析以任一个终端设备进行示例说明。
S102、在所述生命周期线路中提取第n子线路，所述第n子线路包括所述第n个终端设备以及所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备。
在本发明实施例中，目标能源到达第n个终端设备经过的实体设备通常不为终端设备，而第n个终端设备为终端设备，如空调、显示器、灯具等，目标能源到达第n个终端设备经过的中间设备，通常为能源接入设备、加工转换设备、输送分配设备等。
上述步骤S102中，目标能源到达第n个终端设备经过的中间设备，包括任意数量的能源接入设备、加工转换设备、输送分配设备，但至少包括一个能源接入设备。
S103、获取第n子线路的第n运行数据。
上述步骤S103中，第n子线路的第n运行数据包括第n个终端设备的运行数据、标能源到达第n个终端设备经过的中间设备的运行数据；可以理解的是，基于预先配置加载完成的数字孪生系统，本发明实施例可以直接获取任一实体设备的运行数据。
S104、根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，通过所述第n运行数据和所述第n个终端设备的能效指标计算公式计算第n个终端设备的能效指标；
需要说明的是，所述第n子线路通常包括一个能源接入设备和一个终端设备，或者一个能源接入设备、一个加工转换设备和一个终端设备，因此，本发明实施例中，第n个终端设备的能效指标实际为区域能效指标。
根据步骤S104，本发明实施例能效指标的计算组成与运行数据及第n子线路所包括的中间设备关联，其中，运行数据直接影响能效指标中的数值；第n子线路中所包括的中间设备影响能效指标中的构成，例如，若第n子线路包括一个能源接入设备、一个加工转换设备和一个输送分配设备，则能效指标不仅针对第n个终端设备，还受上述的能源接入设备、加工转换设备和输送分配设备的影响，当其中任一个实体设备，如加工转换设备故障，直接使得第n个终端设备的能效指标异常。
S105、在预设周期内，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备；其中，N为正整数，n为小于或者等于N的正整数。
需要说明的是，预设周期内所计算的终端设备的能效指标，使用预设周期内的运行数据进行计算，如第n个终端设备的能效指标，使用预设周期内的第n子线路的运行数据进行计算。
其中，能效指标通常将总分数设置为100，将能效指标的得分为4个等级，优秀：90分及以上，良好：80分及以上；60分及以上为一般；小于60分为偏差。
在一个实施例中，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备之后，包括：
将第n个终端设备和第n子线路的定位发送给用户，同时向第n子线路的所有实体设备发送远程控制指令。
本发明实施例根据要进行能耗分析的终端设备的生命周期线路，即第n个终端设备的第n子线路，来获取能效指标计算的变量，从而得到终端设备的能效指标。本发明实施例根据能效指标准确标记终端设备的能耗状态，精确识别能耗浪费点，及时解决异常设备中出现的能耗浪费问题，进而达到节能的目的。同时利用数字孪生技术，直观形象的展示单个实体设备或多个实体设备构成的区域的能耗情况。
本发明实施例还对上述步骤S104中，第n个终端设备的能效指标计算公式的构建进行详细说明。首先，第n子线路的所有中间设备可能对第n个终端设备的能效指标造成影响，也可能不对第n个终端设备的能效指标造成影响，可能造成正面影响也可能造成负面影响，对于同一影响类型，每个中间设备造成的影响程度也不相同，因此，本发明实施例将实体设备可能产生的影响以影响因子表示，并建立影响因子集合，且在能效指标的计算中，造成正面影响的影响因子以正值表示，造成负面影响的影响因子以负值表示，同时根据其影响程度进行权重划分。其中，当任一影响因子不对第n个终端设备的能效指标造成影响，则此影响因子不参与计算。可以理解的是，第n个终端设备也在第n子线路中，其对自身的能效指标必定造成影响。
基于此，如图2所示上述步骤S104，根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，包括：
S1041、获取N个实体设备中每个实体设备所对应的影响因子，并存储至影响因子集合中；
S1042、根据能效指标的类别获取所述第n子线路中参与能效指标计算的实体设备，并根据所述参与能效指标计算的实体设备在所述影响因子集合调用参与计算的影响因子；
S1043、以所述参与计算的影响因子构建第n个终端设备的能效指标计算公式。
其中，任一第n子线路中参与能效指标计算的实体设备对应一个或者多个影响因子。
需要说明的是，在第n子线路中，有些中间设备可能作为备用设备，因而并不进行工作，作为不参与能效指标计算的实体设备。
在一个实施例中，能效指标计算公式，包括：
将参与计算的影响因子存储至待计算集合，所述待计算集合包括第一影响因子、第二影响因子、...、第K影响因子；
设置参与计算的影响因子的参与权重，所述参与权重包括基于实体设备和影响类型的第一权重和基于影响类型的第二权重；
构建第n个终端设备的能效指标计算公式，为：
第n个终端设备的能效指标＝A1*(a11第一影响因子+a12第一影响因子+...+a1m第一影响因子+...+a1M第一影响因子)+A2*(a21第二影响因子+a22第二影响因子+...+a2m第二影响因子+...+a2M第二影响因子)+...+Ak*(ak1第k影响因子+ak2第k影响因子+...+akm第一影响因子+...+akM第k影响因子)+...+AK*(aK1第K影响因子+aK2第K影响因子+...+aKm第K影响因子+...+aKM第K影响因子)；
其中，AK表示基于影响类型的第二权重，akm表示在第k影响因子中基于实体设备的第一权重；A1+A2+...+Ak+...+AK＝1，ak1+ak2+...+akm+...+akM＝1，m表示第n子线路中参与能效指标计算的实体设备，k表示第m个第n子线路中参与能效指标计算的实体设备所对应的影响因子，M表示第n子线路中参与能效指标计算的实体设备的总数量，K为影响因子的总数量；K和M为正整数，k为小于或者等于K的正整数，m为小于或者等于M的正整数，M小于或者等于N。
在一个实施例中，所述影响因子包括峰谷分析、力调分析、负载分析、能耗突增中的至少一个。
需要说明的是，影响因子的数值表示，根据预设周期内第n个终端设备的运行数据计算获得。
所述能效指标包括用能安全指标、用能效率指标、用能损耗指标中的至少一个。
示例性的，峰谷分析的数值表示设备用能时段、力调分析的数值表示用能效率、负载分析的数值表示是否过载、能耗突增的数值表示能耗是否突增。
在一个实施例中，用能安全指标对应多个影响因子，如峰谷分析、负载分析、能耗突增；用能效率指标对应多个影响因子，如峰谷分析、力调分析、负载分析；用能损耗指标对应多个影响因子，如峰谷分析、力调分析、负载分析、能耗突增。
需要说明的是，对于同一影响类型，每个中间设备造成的影响程度也不相同，以本发明实施例所提供的影响因子来说，峰谷分析表示设备用能时段，对于如应急设备的终端设备、或变压器的中间设备，几乎不会停止运行，计算用能损耗指标时，此两类设备的峰谷分析的权重需设置得十分低。因此，确定能效指标之后，对于任一影响因子，各实体设备(包括终端设备和中间设备)在其中的权重，根据实体设备的影响程度进行设置，影响程度可以根据历史用能数据和能效指标在网络模型中优化，通过优化后的网络模型获得。
以实际应用为例，计算终端设备-1号空调机的能效指标，包括计算用能安全指标、用能效率指标、用能损耗指标。计算用能安全指标时，参与能效指标计算的实体设备为1号空调机和作为能源接入设备的1号三孔插座，计算用能安全指标时，影响因子包括峰谷分析、力调分析、负载分析、能耗突增，设置完第二权重以及第一权重之后，1号空调机的能安全指标＝A1*(a11峰谷分析+a12峰谷分析)+A2*(a21力调分析+a22力调分析)+A3*(a31负载分析+a32负载分析)+A4*(a41能耗突增+a42能耗突增)，其中，峰谷分析、力调分析、负载分析、能耗突增的分值表示，根据预设周期内的1号空调机和1号三孔插座的运行数据计算获得。如a11峰谷分析包括1号空调机在峰谷分析这一影响因子中所占有的基于实体设备的权值a11，以及1号空调机的运行数据得来的峰谷分析分值表示；a12峰谷分析包括1号三孔插座在峰谷分析这一影响因子中所占有的基于实体设备的权值a12，以及1号三孔插座的运行数据得来的峰谷分析分值表示；a21力调分析包括1号空调机在力调分析这一影响因子中所占有的基于实体设备的权值a21，以及1号空调机的运行数据得来的力调分析分值表示，a22力调分析包括1号三孔插座在力调分析这一影响因子中所占有的基于实体设备的权值a22，以及1号三孔插座的运行数据得来的力调分析分值表示。
示例性地，本发明实施例还根据能效指标中的影响因子的分值，给出决策，对应于上述步骤S105在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备之后的，发送给第n子线路的所有实体设备的远程控制指令。如峰谷分析的分值过低，表示该终端设备的用能时段数值过高，用能存在不合理时段，则发送合理用能的通知，以及定时关闭设备的控制指令。如力调分析的分值过低，表示当月企业功率因素考核不达标，表示负载利用率较低，损耗较高，则发送减容建议。如负载分析的分值过低，表示负载的数值过高，用能单位变压器处于过载状态，则发送线路检测指令，检查线路是否有发热，过载时建议进行增容。如能耗突增的分值过低，表示检测到比较严重的能耗突增，则发送查看能耗突增分析的指令，避免用能不当造成的能耗损失。
根据上述步骤，本发明实施例提供的能效指标分析方式，与传统的使用大量实时数据展现各个设备的能源使用状况相比，虽然没有分别展现每个中间设备的能源使用状态，但可以在第n终端设备的能效指标异常时，根据第n子线路锁定中间设备，快速精确识别地能耗浪费点。因此，本发明实施例提供的能效指标分析方式，充分考虑到生命周期线路中非终端设备，即能源接入设备、加工转换设备、输送分配设备等中间设备对终端设备的影响，使得第n终端的能效指标可以准确描述能耗状态，并根据第n子线路，快速精确识别地能耗浪费点，提高了能耗数据准确度及分析效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种基于数字孪生系统的能耗分析装置。具体请参阅图3，图3为本实施基于数字孪生系统的能耗分析装置的基本结构框图，包括：
生命周期线路获取模块31，用于识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路，所述生命周期线路包括N个实体设备；
子线路提取模块32，用于在所述生命周期线路中提取第n子线路，所述第n子线路包括所述第n个终端设备以及所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备；
运行数据获取模块33，用于获取第n子线路的第n运行数据；
能效指标计算模块34，用于根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，通过所述第n运行数据和所述第n个终端设备的能效指标计算公式计算第n个终端设备的能效指标；
能耗分析模块35，用于在预设周期内，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备；
其中，N为正整数，n为小于或者等于N的正整数。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种芯片，该芯片可以为通用处理器，也可以为专用处理器。该芯片包括处理器，处理器用于支持终端执行上述相关步骤，例如从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行，以实现上述各个实施例中的基于数字孪生系统的能耗分析方法。
可选的在一些示例下，该芯片还包括收发器，收发器用于接受处理器的控制，用于支持终端执行上述相关步骤，以实现上述各个实施例中的基于数字孪生系统的能耗分析方法。
可选的，该芯片还可以包括存储介质。
需要说明的是，该芯片可以使用下述电路或者器件来实现：一个或多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice，PLD)、控制器、状态机、门逻辑、分立硬件部件、任何其他适合的电路、或者能够执行本申请通篇所描述的各种功能的电路的任意组合。
本发明还提供一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法的步骤。
具体请参阅图4，图4为示出的一种终端的基本结构框图，该终端包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、存储器和网络接口。其中，该终端的非易失性存储介质存储有操作系统、数据库和计算机可读指令，数据库中可存储有控件信息序列，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器实现一种基于数字孪生系统的能耗分析方法。该终端的处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个终端的运行。该终端的存储器中可存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器执行一种基于数字孪生系统的能耗分析方法。该终端的网络接口用于与终端连接通信。本领域技术人员可以理解，图中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的终端的限定，具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的电子设备。这种电子设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal DigitalAssistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile InternetDevice，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
本发明还提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述任一实施例所述基于数字孪生系统的能耗分析方法的步骤。
本实施例还提供了一种计算机程序，该计算机程序可以分布在计算机可读介质上，由可计算装置来执行，以实现上述介绍的基于数字孪生系统的能耗分析方法的至少一个步骤；并且在某些情况下，可以采用不同于上述实施例所描述的顺序执行所示出或描述的至少一个步骤。
本实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读装置，该计算机可读装置上存储有如上所示的计算机程序。本实施例中该计算机可读装置可包括如上所示的计算机可读存储介质。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于数字孪生系统的能耗分析方法，其特征在于，包括：
识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路，所述生命周期线路包括N个实体设备；
在所述生命周期线路中提取第n子线路，所述第n子线路包括所述第n个终端设备以及所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备，所述N个实体设备包括中间设备和终端设备；
获取第n子线路的第n运行数据；
根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，通过所述第n运行数据和所述第n个终端设备的能效指标计算公式计算第n个终端设备的能效指标；
在预设周期内，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备；
其中，N为正整数，n为小于或者等于N的正整数。
2.如权利要求1所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法，其特征在于，根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，包括：
获取N个实体设备中每个实体设备所对应的影响因子，并存储至影响因子集合中；
根据能效指标的类别获取所述第n子线路中参与能效指标计算的实体设备，并根据所述参与能效指标计算的实体设备在所述影响因子集合调用参与计算的影响因子；
以所述参与计算的影响因子构建第n个终端设备的能效指标计算公式，其中，任一第n子线路中参与能效指标计算的实体设备对应一个或者多个影响因子。
3.如权利要求2所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法，其特征在于，以所述参与计算的影响因子构建第n个终端设备的能效指标计算公式，包括：
将参与计算的影响因子存储至待计算集合，所述待计算集合包括第一影响因子、第二影响因子、...、第K影响因子；
设置参与计算的影响因子的参与权重，所述参与权重包括基于实体设备的第一权重和基于影响类型的第二权重；
构建第n个终端设备的能效指标计算公式，为：
第n个终端设备的能效指标＝A1*(a11第一影响因子+a12第一影响因子+...+a1m第一影响因子+...+a1M第一影响因子)+A2*(a21第二影响因子+a22第二影响因子+...+a2m第二影响因子+...+a2M第二影响因子)+...+Ak*(ak1第k影响因子+ak2第k影响因子+...+akm第一影响因子+...+akM第k影响因子)+...+AK*(aK1第K影响因子+aK2第K影响因子+...+aKm第K影响因子+...+aKM第K影响因子)；
其中，AK表示基于影响类型的第二权重，akm表示在第k影响因子中基于实体设备的第一权重；A1+A2+...+Ak+...+AK＝1，ak1+ak2+...+akm+...+akM＝1，m表示第n子线路中参与能效指标计算的实体设备，k表示第m个第n子线路中参与能效指标计算的实体设备所对应的影响因子，M表示第n子线路中参与能效指标计算的实体设备的总数量，K为影响因子的总数量；K和M为正整数，k为小于或者等于K的正整数，m为小于或者等于M的正整数，M小于或者等于N。
4.如权利要求2所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法，其特征在于，所述影响因子包括峰谷分析、力调分析、负载分析、能耗突增中的至少一个。
所述能效指标包括用能安全指标、用能效率指标、用能损耗指标中的至少一个。
5.如权利要求1所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法，其特征在于，所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备，包括：能源接入设备、加工转换设备、输送分配设备；其中，所述第n子线路至少包括一个能源接入设备。
6.如权利要求1所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法，其特征在于，识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路之前，包括将所有需要进行能耗分析的实体设备加载配置到数字孪生系统中，并以生命周期线路分别展示。
7.如权利要求1或6所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法，其特征在于，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备之后，包括：
将第n个终端设备和第n子线路的定位发送给用户，同时向第n子线路的所有实体设备发送远程控制指令。
8.一种基于数字孪生系统的能耗分析装置，其特征在于，包括：
生命周期线路获取模块，用于识别目标能源以及所述目标能源在数字孪生系统中的生命周期线路，所述生命周期线路包括N个实体设备；
子线路提取模块，用于在所述生命周期线路中提取第n子线路，所述第n子线路包括所述第n个终端设备以及所述目标能源到达所述第n个终端设备经过的所有中间设备；
运行数据获取模块，用于获取第n子线路的第n运行数据；
能效指标计算模块，用于根据所述第n子线路构建第n个终端设备的能效指标计算公式，通过所述第n运行数据和所述第n个终端设备的能效指标计算公式计算第n个终端设备的能效指标；
能耗分析模块，用于在预设周期内，第n个终端设备的能效指标表示能耗异常时，在数字孪生系统中将所述第n个终端设备及所述第n子线路标记为异常设备；
其中，N为正整数，n为小于或者等于N的正整数。
9.一种芯片，其特征在于，包括：第一处理器，用于从第一存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行如如权利要求1至7任一项所述的基于数字孪生系统的能耗分析的各个步骤。
10.一种终端，其特征在于，包括第二存储器、第二处理器以及存储在所述第二存储器中并可在所述第二处理器上运行的计算机程序，所述第二处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于数字孪生系统的能耗分析方法的步骤。
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