【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化，尤其涉及一种碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统。
技术介绍
1、自动化技术是利用电子、计算机、信息技术等手段，对系统的控制、监测和运行进行智能化和自动化管理的领域。其中，智能限温供热系统是一种应用自动化技术的供热系统。它通过使用传感器感知室内外温度的变化，并利用智能算法和控制策略实时调节供热设备的运行，以达到稳定且节能的供热效果。该系统的目的是实现精确的温度控制，确保室内温度稳定在设定的限温范围内，提高供热的舒适性和能效。通过自动化技术和智能控制手段，系统可以根据室内外温度变化、室内实际热负荷和用户需求等因素，自动调整供热设备的工作状态，实现温度的精确控制和能量的有效利用。
2、在现有智能限温供热系统中存在多个不足之处。首先，在温度监测方面，传统的传感器可能无法提供如此高的精度和响应速度，导致数据的延迟和不准确性。其次，现有系统在预测供热需求时多采用简单的统计模型，这往往无法考虑到多种因素的复杂交互作用，从而影响预测的准确性。而在供热策略的制定上，多数现有系统缺乏综合优化的思路，可能会过度偏向某一方面，如过分追求能耗降低而牺牲用户舒适度。此外，对于供热的均匀性和系统的健康监测，传统方法往往缺乏实时性和智能性，无法及时响应各种突发情况，增加了运维的难度和成本。最后，在用能行为分析上，现有系统多停留在表面，缺乏深度的数据挖掘能力，从而错失了为用户提供更为个性化服务的机会。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种碳
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统是由传感数据采集模块、ai预测模块、优化控制模块、自适应策略模块、区域动态调控模块、管网健康监测模块、用能行为分析模块、非线性配置模块组成；
3、所述传感数据采集模块利用碳纤维传感技术和时域反射测量方法，实时监测供热管网中的温度分布和变化，生成实时温度数据；
4、所述ai预测模块基于实时温度数据，采用lstm深度学习网络，分析历史温度分布，生成预测供热需求；
5、所述优化控制模块根据预测供热需求，采用具体为帕累托优化的多目标优化算法，综合考虑舒适性、能耗和环境效益，生成优化供热策略；
6、所述自适应策略模块依据优化供热策略，结合外部环境因素和实时温度数据，动态调整供热温度和策略，生成自适应调节指令；
7、所述区域动态调控模块基于自适应调节指令，划分供热区域，并使用模糊逻辑控制器进行微调，以确保各区域温度均衡，生成区域供热调整策略；
8、所述管网健康监测模块利用实时温度数据和声学发射技术，分析管网状态，检测潜在故障，生成管网健康报告；
9、所述用能行为分析模块结合预测供热需求和用户历史数据，采用关联规则学习分析用户用能行为，生成用户用能行为报告；
10、所述非线性配置模块依据用户用能行为报告，运用具体为粒子群优化的非线性优化方法，进行系统参数的微调，生成最终供热方案。
11、作为本专利技术的进一步方案：所述传感数据采集模块包括数据预处理子模块、温度监测子模块、传感器校准子模块；
12、所述ai预测模块包括数据标准化子模块、模型训练子模块、模型验证子模块；
13、所述优化控制模块包括能耗评估子模块、舒适度模拟子模块、环境评价子模块；
14、所述自适应策略模块包括外部环境监测子模块、动态参数调整子模块、温度稳定性评估子模块；
15、所述区域动态调控模块包括区域划分子模块、温度平衡子模块、微调控制子模块；
16、所述管网健康监测模块包括故障诊断子模块、潜在问题预警子模块、维修建议子模块；
17、所述用能行为分析模块包括用户数据解析子模块、行为模式识别子模块、用能建议子模块；
18、所述非线性配置模块包括参数建模子模块、非线性调优子模块、方案验证子模块。
19、作为本专利技术的进一步方案：所述数据预处理子模块使用傅里叶变换去噪算法和z-score归一化处理来标准化原始温度数据，生成处理后的实时数据；
20、所述温度监测子模块基于处理后的实时数据，应用碳纤维传感技术和卡尔曼滤波进行高精度温度监测，生成实时温度分布图；
21、所述传感器校准子模块通过最小二乘法进行传感器的标准校准，以校准所述实时温度分布图，生成校准后的温度数据。
22、作为本专利技术的进一步方案：所述数据标准化子模块基于校准后的温度数据，采用minmaxscaler进行数据标准化，生成标准化温度数据；
23、所述模型训练子模块使用长短时记忆网络，对所述标准化温度数据进行深度学习训练，生成lstm模型；
24、所述模型验证子模块采用交叉验证方法，基于lstm模型和独立的验证数据集进行模型准确性评估，生成模型准确率报告。
25、作为本专利技术的进一步方案：所述能耗评估子模块利用模型准确率报告，应用模糊逻辑算法计算预测的能耗，生成预测能耗报告；
26、所述舒适度模拟子模块基于预测能耗报告，使用fanger人体舒适度模型进行模拟，生成舒适度模拟结果；
27、所述环境评价子模块结合舒适度模拟结果和预测能耗报告，运用生命周期评估方法进行环境影响评估，生成环境影响报告。
28、作为本专利技术的进一步方案：所述外部环境监测子模块应用多源数据融合和随机森林算法分析外部气象数据，生成外部环境报告；
29、所述动态参数调整子模块根据外部环境报告和内部校准后的温度数据，使用动态权重调整算法重新设置系统参数，生成动态参数配置文件；
30、所述温度稳定性评估子模块利用动态参数配置文件和实时温度分布图，应用贝叶斯网络进行温度稳定性评估，生成温度稳定性报告。
31、作为本专利技术的进一步方案：所述区域划分子模块基于温度稳定性报告，运用k-means聚类算法进行区域划分，生成区域划分地图；
32、所述温度平衡子模块引用区域划分地图和标准化温度数据，使用多目标优化算法进行温度平衡，生成温度平衡方案；
33、所述微调控制子模块根据温度平衡方案，运用pid控制逻辑进行微调，生成微调控制记录。
34、作为本专利技术的进一步方案：所述故障诊断子模块基于微调控制记录和实时温度分布图，运用神经网络进行故障诊断，生成故障诊断报告；
35、所述潜在问题预警子模块利用故障诊断报告和模型准确率报告，应用决策树算法进行潜在问题预警，生成潜在问题预警通知；
36、所述维修建议子模块依据潜在问题预警通知，使用自然语言处理算法，生成维修建议报告。
37、作为本专利技术的进一步方案：所述用户数据解析子模块利用维修建议报告和用户使用数据，运用数据挖掘技术进行用户数据解析，生成用户数据解析报告；
38、所述行为模式识别子模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统是由传感数据采集模块、AI预测模块、优化控制模块、自适应策略模块、区域动态调控模块、管网健康监测模块、用能行为分析模块、非线性配置模块组成；
2.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述传感数据采集模块包括数据预处理子模块、温度监测子模块、传感器校准子模块；
3.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述数据预处理子模块使用傅里叶变换去噪算法和Z-score归一化处理来标准化原始温度数据，生成处理后的实时数据；
4.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述数据标准化子模块基于校准后的温度数据，采用MinMaxScaler进行数据标准化，生成标准化温度数据；
5.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述能耗评估子模块利用模型准确率报告，应用模糊逻辑算法计算预测的能耗，生成预测能耗报告；
<...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统是由传感数据采集模块、ai预测模块、优化控制模块、自适应策略模块、区域动态调控模块、管网健康监测模块、用能行为分析模块、非线性配置模块组成；
2.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述传感数据采集模块包括数据预处理子模块、温度监测子模块、传感器校准子模块；
3.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述数据预处理子模块使用傅里叶变换去噪算法和z-score归一化处理来标准化原始温度数据，生成处理后的实时数据；
4.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述数据标准化子模块基于校准后的温度数据，采用minmaxscaler进行数据标准化，生成标准化温度数据；
5.根据权利要求1所述的碳纤维与供热管网耦合的智能限温供热系统，其特征在于：所述能耗评估子模块利用模型准确率报告，应用模糊逻辑算法计算预测的...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭月明，田树辉，张艳玲，尤占平，王江鹏，白斌，麻超，耿亚飞，成梦涵，李英叶，赵永生，
申请(专利权)人：河北建研节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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