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一种基于数字孪生的中央空调控制方法、系统及电子设备技术方案

技术编号:41264710 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:21
本公开涉及一种基于数字孪生的中央空调控制方法、系统及电子设备,该方法包括:采集目标建筑对应的目标参数,其中,目标参数表示目标建筑的暖通系统性能和人员流动情况;根据目标参数,构建目标建筑对应的三维数字孪生模型,并基于三维数字孪生模型确定目标建筑内t时刻以及t时刻之后的人流量变化预测函数;根据目标参数和人流量变化预测函数,确定目标建筑内的中央空调的t时刻空调参数,并根据t时刻空调参数调整中央空调在t时刻的运行状态。通过本公开实施例,可以在目标建筑内的人流量变化前,预测不同区域的人流量变化情况,提前对中央空调进行调控,减小目标建筑内的温度波动,在提升舒适性的同时,降低目标建筑的暖通能耗。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及大型公共建筑节能控制,尤其涉及一种基于数字孪生的中央空调控制方法、系统及电子设备


技术介绍

1、现有技术中的中央空调控制方法,通常采用摄像头进行人员数量和密度的精确检测,或利用二氧化碳检测法粗估人员数量和密度,以实现将中央空调的控制与人流量相关联。但是,在大型建筑中,需要根据空调分区配置大量的摄像头,成本较高、计数准确性较低,且部分涉及隐私等问题,会增加建筑的总能耗。另一方面,由于空调制冷迟滞和热平衡时延,在检测到人员数量和密度变化后,再调整中央空调的运行状态,仍会导致建筑内的温度产生波动,影响中央空调系统的节能效果。


技术实现思路

1、有鉴于此,本公开提出了一种基于数字孪生的中央空调控制方法、系统及电子设备的技术方案。

2、根据本公开的一方面,提供了一种基于数字孪生的中央空调控制方法,包括:采集目标建筑对应的目标参数,其中,所述目标参数表示所述目标建筑的暖通系统性能和人员流动情况;根据所述目标参数,构建所述目标建筑对应的三维数字孪生模型,并基于所述三维数字孪生模型确定所述目标建筑内t时刻以及t时刻之后的人流量变化预测函数;根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述目标建筑内的中央空调的t时刻空调参数,并根据所述t时刻空调参数调整所述中央空调在t时刻的运行状态。

3、在一种可能的实现方式中,所述目标参数包括:所述目标建筑对应的空间参数和运营流程参数,其中,所述空间参数表示所述目标建筑的空间体积,所述运营流程参数表示所述目标建筑内的人员流动情况;所述根据所述目标参数,构建所述目标建筑对应的三维数字孪生模型,并基于所述三维数字孪生模型确定所述目标建筑内t时刻以及t时刻之后的人流量变化预测函数,包括:根据所述空间参数和所述运营流程参数,构建所述三维数字孪生模型;根据所述三维数字孪生模型,通过模拟所述目标建筑中不同区域的人员变化情况,确定所述人流量变化预测函数。

4、在一种可能的实现方式中,在所述中央空调包括新风系统时,所述t时刻空调参数包括:t时刻新风量和t时刻空调制冷功率;所述根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述目标建筑内的中央空调的t时刻空调参数,并根据所述t时刻空调参数调整所述中央空调在t时刻的运行状态,包括:根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,分别确定所述t时刻新风量和所述t时刻空调制冷功率;根据所述t时刻新风量和所述t时刻空调制冷功率,调整所述中央空调在t时刻的新风量和总出风量;根据所述t时刻空调制冷功率,调整所述中央空调在t时刻的出风温度。

5、在一种可能的实现方式中,所述目标参数还包括:新风需求量;所述根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述t时刻新风量,包括:根据所述人流量变化预测函数,确定所述目标建筑内的t+tb时刻预测人流量,其中,tb表示新风量传递延迟时间;根据所述t+tb时刻预测人流量和所述新风需求量,确定所述t时刻新风量。

6、在一种可能的实现方式中,所述目标参数还包括:所述目标建筑内t时刻及t时刻之后的围炉结构散热函数和室内设备散热函数;所述根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述t时刻空调制冷功率,包括:根据所述围炉结构散热函数,确定所述目标建筑内的t+ta时刻围炉结构预测散热量,其中,ta表示热量传递延迟时间;根据所述室内设备散热函数,确定所述目标建筑内的t+ta时刻室内设备预测散热量;确定所述目标建筑内的t+ta时刻预测人体散热量,以及确定所述目标建筑内的t时刻新风冷负荷;根据所述t+ta时刻围炉结构预测散热量、所述t+ta时刻室内设备预测散热量、所述t+ta时刻预测人体散热、所述t时刻新风冷负荷、所述目标建筑在t时刻对应的测量温度和设定温度,确定所述t时刻空调制冷功率。

7、在一种可能的实现方式中,在所述中央空调不包括新风系统时,所述t时刻空调参数包括:t时刻空调制冷功率;所述根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述目标建筑内的中央空调的t时刻空调参数,并根据所述t时刻空调参数调整所述中央空调在t时刻的运行状态,包括:根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述t时刻空调制冷功率;根据所述t时刻空调制冷功率,调整所述中央空调在t时刻的出风量和出风温度。

8、在一种可能的实现方式中,所述目标参数还包括:所述目标建筑内t时刻及t时刻之后的围炉结构散热函数和室内设备散热函数;所述根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述t时刻空调制冷功率,包括:根据所述围炉结构散热函数,确定所述目标建筑内的t+ta时刻围炉结构预测散热量,其中,ta表示热量传递延迟时间;根据所述室内设备散热函数,确定所述目标建筑内的t+ta时刻室内设备预测散热量;确定所述目标建筑内的t+ta时刻预测人体散热量;根据所述t+ta时刻围炉结构预测散热量、所述t+ta时刻室内设备预测散热量、所述t+ta时刻预测人体散热、所述目标建筑在t时刻对应的测量温度和设定温度,确定所述t时刻空调制冷功率。

9、在一种可能的实现方式中,所述目标参数还包括:人体散热参考值;所述确定所述目标建筑内的t+ta时刻预测人体散热量,包括:根据所述人流量变化预测数据,确定所述目标建筑内的t+ta时刻预测人流量;根据所述t+ta时刻预测人流量和所述人体散热参考值,确定所述t+ta时刻预测人体散热量。

10、在一种可能的实现方式中,所述确定所述目标建筑内的t时刻新风冷负荷,包括:分别确定所述目标建筑内对应的第一焓值,以及所述目标建筑外对应的第二焓值;根据所述t时刻新风量、所述第一焓值和所述第二焓值,确定所述t时刻新风冷负荷。

11、根据本公开的另一方面,提供了一种基于数字孪生的中央空调控制系统,包括:数据采集单元,用于采集目标建筑对应的目标参数,其中,所述目标参数表示所述目标建筑的暖通系统性能和人员流动情况;数字仿真单元,用于根据所述目标参数,构建所述目标建筑对应的三维数字孪生模型,并基于所述三维数字孪生模型确定所述目标建筑内t时刻以及t时刻之后的人流量变化预测函数;中央空调控制单元,用于根据所述目标参数和所述人流量变化预测函数,确定所述目标建筑内的中央空调的t时刻空调参数,并根据所述t时刻空调参数调整所述中央空调在t时刻的运行状态。

12、根据本公开的另一方面,提供了一种电子设备,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时,实现上述方法。

13、根据本公开的另一方面,提供了一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其中,所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。

14、在本公开实施例中,可以采集目标建筑对应的目标参数,其中,目标参数表示目标建筑的暖通系统性能和人员流动情况;根据目标参数,可以构建目标建筑对应的三维数字孪生模型,并基于三维数字孪生模型确定目标建筑内t时刻以及t时刻之后的人流量变化预测函数,从而能够在目标建筑内的人流量发生实际变本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生的中央空调控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标参数包括:所述目标建筑对应的空间参数和运营流程参数,其中,所述空间参数表示所述目标建筑的空间体积,所述运营流程参数表示所述目标建筑内的人员流动情况;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述中央空调包括新风系统时,所述t时刻空调参数包括:t时刻新风量和t时刻空调制冷功率;

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标参数还包括:新风需求量;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标参数还包括:所述目标建筑内t时刻及t时刻之后的围炉结构散热函数和室内设备散热函数;

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述中央空调不包括新风系统时,所述t时刻空调参数包括:t时刻空调制冷功率;

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述目标参数还包括:所述目标建筑内t时刻及t时刻之后的围炉结构散热函数和室内设备散热函数;

8.根据权利要求5或7所述的方法,其特征在于,所述目标参数还包括:人体散热参考值;

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标建筑内的t时刻新风冷负荷,包括:

10.一种基于数字孪生的中央空调控制系统,其特征在于,包括:

11.一种电子设备,其特征在于,包括:

12.一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至9中任意一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生的中央空调控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标参数包括:所述目标建筑对应的空间参数和运营流程参数,其中,所述空间参数表示所述目标建筑的空间体积,所述运营流程参数表示所述目标建筑内的人员流动情况;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述中央空调包括新风系统时,所述t时刻空调参数包括:t时刻新风量和t时刻空调制冷功率;

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标参数还包括:新风需求量;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标参数还包括:所述目标建筑内t时刻及t时刻之后的围炉结构散热函数和室内设备散热函数;

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:王青李京山王韬钧
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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