一种建筑地下室底板抗浮泄压排水系统技术方案

本申请涉及智能建筑领域，其具体地公开了一种建筑地下室底板抗浮泄压排水系统，其通过采用基于深度学习的神经网络模型挖掘出积水的水位值在时间维度上的变化特征信息，以基于水位值的变化情况来自适应地调整水泵的功率值，从而保证安全性的同时降低能耗。从而保证安全性的同时降低能耗。从而保证安全性的同时降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑地下室底板抗浮泄压排水系统


[0001]本申请涉及智能建筑领域，且更为具体地，涉及一种建筑地下室底板抗浮泄压排水系统。

技术介绍

[0002]地下室是指房间地面低于室外地平面的高度超过该房间净高的二分之一，多层和高层建筑物需要较深的基础，为利用这一高度，在建筑物底层下建造地下室，既可增加使用面积，又可省去房心回填土，可以提高建筑用地效率。地下室是建筑设施的基层，在暴雨多发季节中，往往出现了排水性能较差和积水的问题，长时间积水导致地下室结构上浮，存在一定安全隐患。
[0003]针对上述问题，中国专利号CN210031867U公开了一种建筑地下室抗浮泄压减压排水系统，其利用积水的浮力使推动浮力板带动第二绝缘棒和接线片上升，使第二电力球和第一电力球形成闭合回路，吸水泵通电启动，使水流通过管道、吸嘴、吸水管和排水管排出地下室。但是，这种排水系统在使用的过程中发现，当积水的水位上升的速度大于水泵抽水的速度，直至水位没过容纳箱时，水会进入到容置箱内，使得第一电力球和第二电力球浸没在水中，水具有导电性，存在安全隐患。
[0004]因此，期望一种优化的建筑地下室底板抗浮泄压排水系统。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种建筑地下室底板抗浮泄压排水系统，其通过采用基于深度学习的神经网络模型挖掘出积水的水位值在时间维度上的变化特征信息，以基于水位值的变化情况来自适应地调整水泵的功率值，从而保证安全性的同时降低能耗。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种建筑地下室底板抗浮泄压排水系统，其包括：
[0007]数据采集模块，用于获取由水位计采集的预定时间段内多个预定时间点的积水的水位值；
[0008]水位绝对数据排列模块，用于将所述多个预定时间点的积水的水位值按照时间维度排列为水位输入向量；
[0009]水位相对数据分布模块，用于计算所述水位输入向量中每相邻两个位置的水位值之间的差值以得到水位变化输入向量；
[0010]水位时序特征提取模块，用于将所述水位变化输入向量和所述水位输入向量分别通过包含全连接层和一维卷积层的时序编码器以得到水位绝对量时序特征向量和水位相对量时序特征向量；
[0011]特征融合模块，用于基于高斯密度图来融合所述水位绝对量时序特征向量和水位相对量时序特征向量以得到水位解码特征矩阵；以及
[0012]水泵功率推荐模块，用于将所述水位解码特征矩阵通过解码器以得到解码值，所
述解码值用于表示当前时间点的推荐的水泵的功率值。
[0013]在上述建筑地下室底板抗浮泄压排水系统中，所述水位时序特征提取模块，包括：第一全连接编码单元，用于使用所述时序编码器的全连接层以如下公式对所述水位变化输入向量进行全连接编码以提取出所述水位变化输入向量中各个位置的特征值的高维隐含特征，其中，所述公式为：特征，其中，所述公式为：其中X是所述水位变化输入向量，Y是输出向量，W是权重矩阵，B是偏置向量，表示矩阵乘；第一一维卷积编码单元，用于使用所述时序编码器的一维卷积层以如下公式对所述水位变化输入向量进行一维卷积编码以提取出所述水位变化输入向量中各个位置的特征值间的高维隐含关联特征，其中，所述公式为：
[0014][0015]其中，a为卷积核在x方向上的宽度、F为卷积核参数向量、G为与卷积核函数运算的局部向量矩阵，w为卷积核的尺寸，X表示所述水位变化输入向量，Cov(X)代表对所述水位变化输入向量进行一维卷积编码。
[0016]在上述建筑地下室底板抗浮泄压排水系统中，所述水位时序特征提取模块，还包括：第二全连接编码单元，用于使用所述时序编码器的全连接层以如下公式对所述水位输入向量进行全连接编码以提取出所述水位输入向量中各个位置的特征值的高维隐含特征，其中，所述公式为：其中X是所述水位输入向量，Y是输出向量，W是权重矩阵，B是偏置向量，表示矩阵乘；第二一维卷积编码单元，用于使用所述时序编码器的一维卷积层以如下公式对所述水位输入向量进行一维卷积编码以提取出所述水位输入向量中各个位置的特征值间的高维隐含关联特征，其中，所述公式为：
[0017][0018]其中，a为卷积核在x方向上的宽度、F为卷积核参数向量、G为与卷积核函数运算的局部向量矩阵，w为卷积核的尺寸，X表示所述水位输入向量，Cov(X)代表对所述水位输入向量进行一维卷积编码。
[0019]在上述建筑地下室底板抗浮泄压排水系统中，所述特征融合模块，包括：联合高斯密度图构造单元，用于计算所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量的联合高斯密度图，所述联合高斯密度图的均值向量为所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量之间的按位置均值向量，所述联合高斯密度图的协方差矩阵为所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量的按位置方差构成的协方差矩阵；加权因数计算单元，用于分别计算所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量与所述联合高斯密度图的高斯概率密度分布距离指数以得到第一高斯概率密度分布距离指数和第二的高斯概率密度分布距离指数；加权优化单元，用于以所述第一高斯概率密度分布距离指数和所述第二的高斯概率密度分布距离指数分别作为权重，对所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量进行加权以得到校正后水位绝对量时序特征向量和校正后水位相对量时序特征向量；高斯密度图融合单元，用于构
造所述校正后水位绝对量时序特征向量和所述校正后水位相对量时序特征向量的高斯密度图以得到融合高斯密度图；以及，高斯离散化单元，用于对所述融合高斯密度图中各个位置的高斯分布进行高斯离散化以得到所述分类特征矩阵。
[0020]在上述建筑地下室底板抗浮泄压排水系统中，所述联合高斯密度图构造单元，用于：使用高斯密度图以如下公式来计算所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量以得到所述联合高斯密度图；其中，所述公式为：
[0021][0022]其中，μ(f1,f2)表示所述联合高斯密度图的均值向量，∑(f1,f2)表示所述联合高斯密度图的协方差矩阵，f1表示所述水位绝对量时序特征向量，f2表示所述水位相对量时序特征向量。
[0023]在上述建筑地下室底板抗浮泄压排水系统中，所述加权因数计算单元，包括：水位绝对变化加权因数计算子单元，用于以如下公式计算所述水位绝对量时序特征向量与所述联合高斯密度图的高斯概率密度分布距离指数以得到所述第一高斯概率密度分布距离指数；其中，所述公式为：
[0024][0025]其中，V1是所述水位绝对量时序特征向量，μ
u
和∑
u
是所述联合高斯密度图的均值向量和协方差矩阵，所述水位绝对量时序特征向量为列向量形式，exp(
·
)表示矩阵的指数运算，所述矩阵的指数运算表示以矩阵中各个位置的特征值为幂的自然指数函数值，表示按位置减法，表示矩阵乘法，w1表示所述第一高斯概率密度分布距离指数。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑地下室底板抗浮泄压排水系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于获取由水位计采集的预定时间段内多个预定时间点的积水的水位值；水位绝对数据排列模块，用于将所述多个预定时间点的积水的水位值按照时间维度排列为水位输入向量；水位相对数据分布模块，用于计算所述水位输入向量中每相邻两个位置的水位值之间的差值以得到水位变化输入向量；水位时序特征提取模块，用于将所述水位变化输入向量和所述水位输入向量分别通过包含全连接层和一维卷积层的时序编码器以得到水位绝对量时序特征向量和水位相对量时序特征向量；特征融合模块，用于基于高斯密度图来融合所述水位绝对量时序特征向量和水位相对量时序特征向量以得到水位解码特征矩阵；以及水泵功率推荐模块，用于将所述水位解码特征矩阵通过解码器以得到解码值，所述解码值用于表示当前时间点的推荐的水泵的功率值。2.根据权利要求1所述的建筑地下室底板抗浮泄压排水系统，其特征在于，所述水位时序特征提取模块，包括：第一全连接编码单元，用于使用所述时序编码器的全连接层以如下公式对所述水位变化输入向量进行全连接编码以提取出所述水位变化输入向量中各个位置的特征值的高维隐含特征，其中，所述公式为：其中X是所述水位变化输入向量，Y是输出向量，W是权重矩阵，B是偏置向量，表示矩阵乘；第一一维卷积编码单元，用于使用所述时序编码器的一维卷积层以如下公式对所述水位变化输入向量进行一维卷积编码以提取出所述水位变化输入向量中各个位置的特征值间的高维隐含关联特征，其中，所述公式为：其中，a为卷积核在x方向上的宽度、F为卷积核参数向量、G为与卷积核函数运算的局部向量矩阵，w为卷积核的尺寸，X表示所述水位变化输入向量，Cov(X)代表对所述水位变化输入向量进行一维卷积编码。3.根据权利要求2所述的建筑地下室底板抗浮泄压排水系统，其特征在于，所述水位时序特征提取模块，还包括：第二全连接编码单元，用于使用所述时序编码器的全连接层以如下公式对所述水位输入向量进行全连接编码以提取出所述水位输入向量中各个位置的特征值的高维隐含特征，其中，所述公式为：其中X是所述水位输入向量，Y是输出向量，W是权重矩阵，B是偏置向量，表示矩阵乘；第二一维卷积编码单元，用于使用所述时序编码器的一维卷积层以如下公式对所述水位输入向量进行一维卷积编码以提取出所述水位输入向量中各个位置的特征值间的高维隐含关联特征，其中，所述公式为：
其中，a为卷积核在x方向上的宽度、F为卷积核参数向量、G为与卷积核函数运算的局部向量矩阵，w为卷积核的尺寸，X表示所述水位输入向量，Cov(X)代表对所述水位输入向量进行一维卷积编码。4.根据权利要求3所述的建筑地下室底板抗浮泄压排水系统，其特征在于，所述特征融合模块，包括：联合高斯密度图构造单元，用于计算所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量的联合高斯密度图，所述联合高斯密度图的均值向量为所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量之间的按位置均值向量，所述联合高斯密度图的协方差矩阵为所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量的按位置方差构成的协方差矩阵；加权因数计算单元，用于分别计算所述水位绝对量时序特征向量和所述水位相对量时序特征向量与所述联合高斯密度图的高斯概率密度分布距离指数以得到第一高斯概率密度分布距离指数和第二的高斯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静山，李正国，陈少龙，庄义锋，张泽虹，王建辉，
申请(专利权)人：深圳市宏源建设科技有限公司，
类型：发明
国别省市：