基于云平台的暖通空调监控系统、方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于云平台的暖通空调监控系统，包括数据采集结点，用于采集目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据；控制结点，用于汇集所述数据采集结点接入的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据并进行处理，向暖通空调控制调节指令，实现本地化集中管控；前置数据采集服务结点，用于接入控制结点传输的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据，并对暖通空调运行数据处理后，传输到远程监控云平台；远程监控云平台，用于汇集前置数据采集服务单元处理后的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据，实现各暖通空调智能化协同和调度。本发明专利技术还提供了相应的监控方法。基于云平台与人工智能技术，实现暖通空调智能化协同和调度，进行能效优化。进行能效优化。进行能效优化。

【技术实现步骤摘要】
基于云平台的暖通空调监控系统、方法


[0001]本专利技术属于暖通空调
，尤其涉及一种基于云平台的暖通空调监控系统、方法。

技术介绍

[0002]暖通空调(HVAC)是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度，提高室内的舒适度，是中大型工业建筑或办公建筑中重要的一环。暖通空调系统最根本的目标是实现对环境温度的调控，在暖通空调系统的节能设计过程中，应根据工程建筑的实际情况，合理选择热源系统。在暖通空调系统中，节能工程设计应该注重各个环节的能源消耗,可以采用计算机系统全面测试空调系统的供暖状况，应用智能管网、平衡阀等，优化配置管网流量，加强管理对策，以此提高运行效率，实现节能目标。
[0003]而现有暖通空调系统的控制大部分是封闭的，安装在本地，远程无法得到系统的系统配置、交付使用、运行数据和故障报警等内容。虽然有些系统采用了物联网技术，但其往往是独立部件(如房间控制器)，或者是数据监测和远程控制，没有能实现整个产品生命周期的管理，也不能进行控制程序的远程升级。因此，本专利技术考虑给予现有云平台+人工智能技术，设计一种暖通空调监控系统，以实现实现暖通空调智能化协同调度与能效优化。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于云平台的暖通空调监控系统、方法，基于云平台与人工智能技术，实现暖通空调智能化协同和调度，进行暖通空调系统能效优化。
[0005]本专利技术提供了一种基于云平台的暖通空调监控系统，包括：
[0006]数据采集结点，用于采集目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据；
[0007]控制结点，用于汇集所述数据采集结点接入的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据并进行处理，向暖通空调控制调节指令，实现本地化集中管控；
[0008]前置数据采集服务结点，用于接入控制结点传输的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据，并对目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据再处理后，传输到远程监控云平台；
[0009]远程监控云平台，用于汇集前置数据采集服务单元处理后的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据，实现各暖通空调智能化协同和调度。
[0010]优选的，各数据采集结点、控制结点、前置数据采集服务结点之间采用半分布式P2P拓扑结构，所述控制结点、前置数据采集服务结点作为高层结点，各数据采集结点作为底层结点。
[0011]优选的，所述控制结点还存储有目标建筑信息模型，所述目标建筑信息模型包括各数据采集结点的虚拟地址、各暖通空调位置信息。
[0012]优选的，所述控制结点基于神经网络的专家系统算法，对暖通空调关键部件的健
康度或故障进行预测，优化暖通空调运行参数。
[0013]优选的，所述远程云监控平台基于发布
‑
订阅模式集群的高并发消息服务，将前置数据采集服务单元处理后的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据经过人工智能算法训练，实现各暖通空调智能化协同和调度。
[0014]优选的，所述数据采集结点、控制结点、前置数据采集服务结点、远程监控云平台之间基于5G通信进行组网，所述数据采集结点基于5G边缘计算网络组网设计。
[0015]本专利技术还提供了一种采用所述的基于云平台的暖通空调监控系统的监控方法，包括：
[0016]根据目标建筑的信息和暖通空调的运行动态数据，建立目标建筑的暖通空调系统能耗仿真模型；
[0017]调用目标建筑的暖通空调系统能耗仿真模型，计算目标建筑所期望的冷热传递负荷，并控制暖通空调系统工作状态以调节目标建筑室内环境温度在预设的时间内达到期望环境温度。
[0018]优选的，根据室外环境温度实测值、室外环境温度历史值、室外环境温度的预测值、室内期望环境温度值优化目标建筑所期望的冷热传递负荷，在确定的最优解集中选取满足预设边界条件的最优解作为最优目标建筑所期望的冷热传递负荷。
[0019]优选的，基于目标建筑冷热传递负荷生成热传递
‑
功率曲线，根据热传递
‑
功率曲线控制暖通空调系统工作状态以调节目标建筑室内环境温度在预设的时间内达到期望环境温度。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0021]本专利技术提供了一种基于云平台的暖通空调监控系统，基于云计算+人工智能设计，采用半分布式P2P拓扑结构，将暖通空调监控系统设计为数据采集结点、控制结点、前置数据采集与服务结点、以及远程监控云平台等部分组成，控制结点、前置数据采集服务结点作为高层结点，各数据采集结点作为底层结点，各数据采集结点之间具体基于5G边缘计算网络进行组网，简化楼宇暖通空调设备的控制通信，各结点之间可以相互进行通信，降低路由器的通信负担的同时提高数据传输的安全性。高层结点预设控制策略和传感器采集数据生成控制指令，该设计方式无需依赖服务器对暖通空调设备进行集中控制，降低服务器的运行负担，提高楼宇暖通空调控制的可靠性。
[0022]同时，本专利技术还提供了相应的监控方法，基于模型预测+优化求解的方式，对暖通空调系统能效优化，根据目标建筑的信息和暖通空调的运行动态数据，建立目标建筑的暖通空调系统能耗仿真模型；同时为避免各暖通空调系统彼此之间的干扰，可以分解为多个子系统，构建多个子仿真模型，然后将所有子模型融合成一个总仿真模型。然后，综合考虑室内外环境温度实测值、室内外环境温度预测值、室外环境温度历史值然、以及人流量等因素的影响，将目标建筑的历史信息数据中的时间段、室内外温度、耗电量和人流量等因子输入到预设模型进行训练，进行模型预测训练，确定目标建筑冷热传递负荷预测模型，根据生成的热传递
‑
功率曲线控制暖通空调系统工作状态以调节目标建筑室内环境温度在预设的时间内达到期望环境温度，以进行能耗优化设计。该设计可应用于现有数据中心、智能楼宇的能效优化，以及对工业级复杂系统的预测与能效优化问题。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的基于云平台的暖通空调监控系统整体框图结构；
[0024]图2为基于云平台的暖通空调监控系统的监控方法整体流程图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行进一步的描述。
[0026]本专利技术实施例提供了一种基于云平台的暖通空调监控系统，如图1所示，系统基于半分布式P2P拓扑结构，选择性能较好的结点作为高层结点，高层结点存储有底层结点的信息，检索算法只在高层结点之间转发，高层结点在将查询请求转发至适当的底层结点。具体为暖通空调监控系统包括数据采集结点、控制结点、前置数据采集与服务结点、以及远程监控云平台等主要部分组成，控制结点、前置数据采集服务结点作为高层结点，各数据采集结点作为底层结点。其中，数据采集结点作为底层结点，与目标建筑设置的各类传感器以及暖通空调通信，用于采集用于采集目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据。控制结点作为高层结点，用于汇集数据采集结点接入的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据并进行处理，向暖通空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云平台的暖通空调监控系统，其特征在于，包括：数据采集结点，用于采集目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据；控制结点，用于汇集所述数据采集结点接入的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据并进行处理，向暖通空调控制调节指令，实现本地化集中管控；前置数据采集服务结点，用于接入控制结点传输的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据，并对目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据再处理后，传输到远程监控云平台；远程监控云平台，用于汇集前置数据采集服务单元处理后的目标建筑的信息以及各暖通空调运行数据，实现各暖通空调智能化协同和调度。2.根据权利要求1所述的基于云平台的暖通空调监控系统，其特征在于，各数据采集结点、控制结点、前置数据采集服务结点之间采用半分布式P2P拓扑结构，所述控制结点、前置数据采集服务结点作为高层结点，各数据采集结点作为底层结点。3.根据权利要求2所述的基于云平台的暖通空调监控系统，其特征在于，所述控制结点还存储有目标建筑信息模型，所述目标建筑信息模型包括各数据采集结点的虚拟地址、各暖通空调位置信息。4.根据权利要求1所述的基于云平台的暖通空调监控系统，其特征在于，所述控制结点基于神经网络的专家系统算法，对暖通空调关键部件的健康度或故障进行预测，优化暖通空调运行参数。5.根据权利要求1所述的基于云平台的暖通空调监控系统，其特征在于，所述远程云监控平台基于发布
‑
订阅模式集群的高并发消息服务，将前置数据采...

【专利技术属性】
技术研发人员：南北，
申请(专利权)人：南北，
类型：发明
国别省市：