本發(fā)明涉及供熱調(diào)控，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)和ai技術(shù)的供熱控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)供熱領(lǐng)域，供熱系統(tǒng)往往缺乏精準(zhǔn)的熱量調(diào)控機(jī)制。以往通常采用固定的供熱計(jì)劃，未充分考慮室外溫度變化、不同區(qū)域用熱需求差異以及供熱過程中的動(dòng)態(tài)變化等因素。這導(dǎo)致在寒冷天氣可能出現(xiàn)供熱不足，影響居民生活舒適度；而在氣溫較高時(shí)段又可能造成熱量浪費(fèi)，增加能源消耗與供熱成本。

2、隨著城市化進(jìn)程加快和居民對(duì)供熱品質(zhì)要求的提升，傳統(tǒng)供熱方式的弊端愈發(fā)凸顯。一方面，無法有效利用歷史供熱數(shù)據(jù)來指導(dǎo)后續(xù)供熱決策，難以實(shí)現(xiàn)供熱資源的優(yōu)化配置；另一方面，對(duì)于供熱過程中的熱量存儲(chǔ)與調(diào)配缺乏科學(xué)管理，不能根據(jù)實(shí)際用熱情況靈活調(diào)整儲(chǔ)熱和供熱策略。

3、中國專利公開號(hào)：cn115962509a公開了一種供熱調(diào)控方法，包括獲取換熱站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和用戶側(cè)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，建立樣本數(shù)據(jù)庫；根據(jù)樣本數(shù)據(jù)庫，建立壓差計(jì)算模型，壓差計(jì)算模型用于表示用戶實(shí)際供回水壓差與室外溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；確定最不利用戶，基于壓差計(jì)算模型計(jì)算最不利用戶實(shí)際供回水壓差，根據(jù)最不利用戶實(shí)際供回水壓差與最不利用戶設(shè)定供回水壓差，調(diào)節(jié)水泵變頻運(yùn)行；根據(jù)樣本數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立供水溫度計(jì)算模型，調(diào)節(jié)二次側(cè)供水溫度。

4、當(dāng)前在供熱區(qū)域管理上，缺乏精細(xì)化的劃分與分析手段，用戶用熱習(xí)慣的區(qū)域進(jìn)行個(gè)性化供熱，供熱系統(tǒng)的整體效率不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)和ai技術(shù)的供熱控制系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)前在供熱區(qū)域管理上，缺乏精細(xì)化的劃分與分析手段，用戶用熱習(xí)慣的區(qū)域進(jìn)行個(gè)性化供熱，供熱系統(tǒng)的整體效率不足的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)和ai技術(shù)的供熱控制系統(tǒng)，包括，

3、溫度預(yù)估模塊，用于對(duì)供熱區(qū)域所處環(huán)境進(jìn)行室外溫度預(yù)估；

4、數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)歷史供熱情況與所述溫度預(yù)估模塊預(yù)估的數(shù)據(jù)確定供熱大周期內(nèi)需求的供熱量，并周期性對(duì)供熱大周期內(nèi)剩余時(shí)限的需求供熱量通過剩余時(shí)限的時(shí)長(zhǎng)與重新預(yù)估的室外溫度進(jìn)行反復(fù)確定；

5、儲(chǔ)熱單元，用于對(duì)供熱區(qū)域內(nèi)需求的供熱量進(jìn)行存儲(chǔ)；

6、供熱量調(diào)控單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析模塊的分析結(jié)果，將供熱大周期內(nèi)需求的供熱量提前調(diào)配至所述儲(chǔ)熱單元，或，根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的周期性分析結(jié)果，對(duì)儲(chǔ)熱單元內(nèi)存儲(chǔ)的熱量情況進(jìn)行判定以對(duì)儲(chǔ)熱單元內(nèi)的熱量進(jìn)行補(bǔ)充或調(diào)離。

7、所述的基于大數(shù)據(jù)和ai技術(shù)的供熱控制系統(tǒng)，還包括，

8、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于對(duì)歷史供熱數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

9、外溫采集模塊，用于采集室外溫度；

10、室溫采集模塊，其設(shè)置有若干個(gè)，用于采集室內(nèi)溫度；

11、供熱輸出單元，其設(shè)置有若干個(gè)，且與所述室溫采集模塊一一對(duì)應(yīng)，用于進(jìn)行供熱；

12、供熱調(diào)控模塊，其與各所述供熱輸出單元相連，用于手動(dòng)調(diào)節(jié)供熱輸出單元的工作模式；

13、供熱區(qū)域劃分模塊，用于對(duì)供熱范圍進(jìn)行區(qū)域劃分；

14、所述數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)供熱需求對(duì)用熱時(shí)期進(jìn)行區(qū)段化劃分，記為供熱大周期和供熱小周期。

15、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)各所述供熱輸出單元輸出的供熱量與外溫采集模塊采集的數(shù)據(jù)對(duì)任一供熱區(qū)域的歷史階段供熱大周期的周期供熱消耗量進(jìn)行確定。

16、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)所述供熱輸出單元在歷史階段的任一供熱小周期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取其對(duì)應(yīng)的室溫采集模塊采集的室內(nèi)溫度變化數(shù)據(jù)，與相同時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)外溫采集模塊采集的室外溫度變化數(shù)據(jù)，根據(jù)室外溫度變化數(shù)據(jù)與室內(nèi)溫度變化數(shù)據(jù)確定對(duì)應(yīng)的供熱輸出單元在分析的供熱小周期內(nèi)消耗的供熱量；

17、對(duì)任一供熱輸出單元的供熱大周期內(nèi)包含的所有供熱小周期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析確定供熱大周期內(nèi)消耗的供熱量；

18、對(duì)任一供熱區(qū)域的所有供熱輸出單元在供熱大周期內(nèi)消耗的供熱量進(jìn)行匯總，確定供熱區(qū)域周期供熱消耗量。

19、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)確定的周期供熱消耗量與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)的室外溫度情況，確定供熱量數(shù)據(jù)曲線，并通過溫度預(yù)估模塊預(yù)估的下一供熱大周期室外溫度情況與供熱量數(shù)據(jù)曲線的匹配情況，確定供熱需求初始熱量，并通過供熱需求初始熱量對(duì)下一供熱大周期的供熱輸送值進(jìn)行確定，供熱輸送值的數(shù)值大于供熱需求初始熱量，所述供熱量調(diào)控單元在下一供熱大周期開始前，向所述儲(chǔ)熱單元輸送計(jì)算的供熱輸送值對(duì)應(yīng)的熱量。

20、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析模塊通過供熱需求初始熱量的數(shù)值確定供熱輸送值與供熱需求初始熱量之間的比值關(guān)系。

21、進(jìn)一步地，所述溫度預(yù)估模塊對(duì)下一供熱大周期內(nèi)的每一個(gè)供熱小周期的室外溫度進(jìn)行預(yù)估；

22、所述數(shù)據(jù)分析模塊在每經(jīng)過一個(gè)供熱小周期后，對(duì)當(dāng)前供熱大周期的消耗熱量進(jìn)行確定，供熱量調(diào)控單元根據(jù)確定的結(jié)果判定儲(chǔ)熱單元剩余的存儲(chǔ)熱量是否滿足當(dāng)前供熱大周期剩余熱量需求，并判定剩余熱量是否過量。

23、進(jìn)一步地，所述供熱量調(diào)控單元在剩余熱量不滿足供熱需求的情況時(shí)，向所述儲(chǔ)熱單元進(jìn)行熱量調(diào)控補(bǔ)充；

24、所述供熱量調(diào)控單元在剩余熱量過量的情況時(shí)，調(diào)用儲(chǔ)熱單元中過量的熱量至其他區(qū)域。

25、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)分析模塊內(nèi)設(shè)置有用于確定剩余熱量的情況的剩余熱量評(píng)價(jià)值，包括第一剩余熱量評(píng)價(jià)值與第二剩余熱量評(píng)價(jià)值；

26、若剩余熱量小于等于第一剩余熱量評(píng)價(jià)值，數(shù)據(jù)分析模塊判定剩余熱量不滿足供熱需求；

27、若剩余熱量大于第二剩余熱量評(píng)價(jià)值，數(shù)據(jù)分析模塊判定剩余熱量過量。

28、進(jìn)一步地，各所述剩余熱量評(píng)價(jià)值其數(shù)值與室外溫度情況和剩余供熱小周期次數(shù)相關(guān)。

29、進(jìn)一步地，每經(jīng)過一個(gè)供熱小周期，數(shù)據(jù)分析模塊獲取供熱小周期實(shí)際的室外溫度情況，并與預(yù)估的室外溫度情況進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果，對(duì)剩余供熱小周期的室外溫度情況進(jìn)行重新預(yù)估。

30、進(jìn)一步地，根據(jù)預(yù)估的室外溫度情況，確定剩余供熱小周期的基礎(chǔ)供熱需求量，并將確定的基礎(chǔ)供熱需求量與預(yù)設(shè)的熱量評(píng)估值進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定供熱需求初始熱量補(bǔ)充參數(shù)，從而計(jì)算理論剩余供熱需求量，理論剩余供熱需求量的計(jì)算方式與供熱輸送值的計(jì)算方式相同。

31、進(jìn)一步地，通過理論剩余供熱需求量與剩余供熱小周期次數(shù)計(jì)算第一剩余熱量評(píng)價(jià)值與第二剩余熱量評(píng)價(jià)值。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，通過溫度預(yù)估和數(shù)據(jù)分析模塊的協(xié)同工作，能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)供熱需求，提前規(guī)劃熱量調(diào)配，避免熱量供應(yīng)不足或過剩，提高能源利用效率，降低供熱成本。儲(chǔ)熱單元的設(shè)置增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可在供熱需求波動(dòng)時(shí)及時(shí)補(bǔ)充或調(diào)離熱量，確保室內(nèi)溫度穩(wěn)定，提升用戶的舒適度，減少因溫度波動(dòng)引發(fā)的設(shè)備損耗和能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

33、進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為系統(tǒng)提供歷史數(shù)據(jù)支持，便于分析規(guī)律和優(yōu)化策略。多模塊采集溫度信息，確保數(shù)據(jù)全面準(zhǔn)確，為供熱調(diào)控提供可靠依據(jù)。供熱區(qū)域劃分和編號(hào)便于精細(xì)化管理，針對(duì)不同區(qū)域特點(diǎn)優(yōu)化供熱，提高整體供熱質(zhì)量。供熱調(diào)控模塊提供手動(dòng)調(diào)節(jié)功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性，可應(yīng)對(duì)突發(fā)情況或特殊需求，有效提升供熱系統(tǒng)的適應(yīng)性和用戶滿意度。

34、進(jìn)一步地，對(duì)于任一供熱區(qū)域，數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)其供熱輸出單元編號(hào)分析。獲取供熱輸出單元?dú)v史供熱數(shù)據(jù)，劃分供熱大周期和小周期，分析室內(nèi)外溫度變化確定供熱量，匯總得供熱區(qū)域周期供熱消耗量。一方面，能準(zhǔn)確掌握每個(gè)區(qū)域的供熱特性和需求變化趨勢(shì)，為個(gè)性化供熱提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使供熱分配更合理，減少能源在傳輸和分配過程中的浪費(fèi)。另一方面，通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，不斷優(yōu)化供熱方案，提高供熱系統(tǒng)的智能化水平，降低運(yùn)維成本，同時(shí)保障各個(gè)區(qū)域的供熱效果，提升用戶體驗(yàn)，促進(jìn)供熱服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展。

35、進(jìn)一步地，合理的供熱周期劃分既便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，又能及時(shí)響應(yīng)供熱需求的短期波動(dòng)。通過精確預(yù)估供熱需求和輸送值，確保儲(chǔ)熱單元在供熱前儲(chǔ)備適量熱量，避免過度儲(chǔ)備或儲(chǔ)備不足。這不僅提高了能源儲(chǔ)備的科學(xué)性，減少能源閑置浪費(fèi)，還能保障供熱初期的穩(wěn)定供應(yīng)，使室內(nèi)溫度快速達(dá)到舒適范圍，提升供熱系統(tǒng)的及時(shí)性和可靠性，增強(qiáng)用戶對(duì)供熱服務(wù)的信任度。

36、進(jìn)一步地，在下一供熱大周期開始前，溫度預(yù)估模塊預(yù)估小周期室外溫度。供熱大周期開始后，每經(jīng)一供熱小周期，數(shù)據(jù)分析模塊確定消耗熱量，供熱量調(diào)控單元判定儲(chǔ)熱單元熱量情況并調(diào)控。通過剩余熱量評(píng)價(jià)值確定是否調(diào)節(jié)，其與室外溫度和剩余供熱小周期次數(shù)相關(guān)。持續(xù)的溫度預(yù)估和熱量消耗監(jiān)測(cè)使系統(tǒng)能實(shí)時(shí)跟蹤供熱需求變化，及時(shí)調(diào)整儲(chǔ)熱單元熱量。根據(jù)剩余熱量評(píng)價(jià)值精確判斷，避免不必要的熱量調(diào)節(jié)操作，減少設(shè)備損耗和能源消耗。根據(jù)室外溫度和剩余供熱周期靈活調(diào)整，確保在不同工況下供熱穩(wěn)定，有效應(yīng)對(duì)突發(fā)天氣變化等情況，提高供熱系統(tǒng)的應(yīng)變能力和能源利用效率，為用戶提供持續(xù)舒適的供熱環(huán)境。

37、進(jìn)一步地，通過對(duì)比和重新預(yù)估溫度，不斷修正供熱需求預(yù)測(cè)，提高預(yù)測(cè)精度，使供熱調(diào)控更貼合實(shí)際需求。精確計(jì)算理論剩余供熱需求量和剩余熱量評(píng)價(jià)值，為供熱量調(diào)控單元提供科學(xué)決策依據(jù)，確保儲(chǔ)熱單元熱量始終處于合理范圍。這種精細(xì)化的管理和調(diào)控方式有效避免了供熱不足或過熱現(xiàn)象，提升能源利用合理性，降低供熱成本，保障供熱質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。

38、進(jìn)一步地，依據(jù)剩余供熱小周期次數(shù)來確定剩余供熱小周期次數(shù)評(píng)價(jià)值的值，能夠充分考慮到供熱進(jìn)程的不同階段特點(diǎn)。在一個(gè)大周期的供熱前期，剩余供熱小周期次數(shù)較大，剩余的存儲(chǔ)熱量也大，因此，設(shè)置的數(shù)值對(duì)剩余熱量評(píng)價(jià)值影響范圍較小，適當(dāng)降低了對(duì)剩余熱量變化的敏感度調(diào)整幅度，既保證了系統(tǒng)能對(duì)熱量變化做出合理反應(yīng)，又避免了過于頻繁或過度的調(diào)控，在一個(gè)大周期的供熱后期，剩余的存儲(chǔ)熱量較小，為保障供熱計(jì)及時(shí)性，設(shè)置較大的數(shù)值對(duì)剩余熱量評(píng)價(jià)值影響范圍較大，保障了數(shù)據(jù)計(jì)算的針對(duì)性。

39、進(jìn)一步地，當(dāng)理論剩余供熱需求量數(shù)值較大，剩余熱量評(píng)價(jià)值計(jì)算補(bǔ)充參數(shù)的數(shù)值設(shè)置較小，因?yàn)閮?chǔ)熱單元需要有一定的熱量冗余，既能保障供熱充足，又能防止熱量過度存儲(chǔ)造成浪費(fèi)。