一种基于神经网络的建筑节假日能耗预测方法技术

技术编号:8348041 阅读:490 留言:0更新日期:2013-02-21 01:47
一种基于神经网络的建筑能耗预测的方法,主要包括以下步骤:第一步,收集建筑的能耗数据作为样本数据,并对样本数据进行归一化,使其范围在[0,1]之间;第二步,进行神经网络模拟,建立建筑能耗预测的神经网络模型1;第三步,利用神经网络模型1对建筑能耗进行预测,并计算在节假日的情况下,建筑能耗的预测误差;第四步,再次进行神经网络模拟,建立用于预测在节假日的情况下,建筑能耗修正值的神经网络模型2;第五步,分别计算在节假日和非节假日的情况下,建筑能耗的预测值。本发明专利技术的有益效果是,利用本发明专利技术方案可以大大提高建筑能耗的预测精度,尤其是节假日情况下的预测精度,对建筑的能源监控具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑能耗的预测方法,属于建筑能耗预测领域,具体说涉及一种基于神经网络的建筑能耗预测方法。
技术介绍
随着我国经济的发展,办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出,做好其节能管理工作,对实现“十二五”建筑节能规划目标具有重要的意义。建筑节能是当今城市建设和社会发展的前沿和研究热点,对建筑的能耗现状进行综合分析和评估是建筑节能的前提和基础,而建立反映能耗变化的预测模型是从宏观尺度上分析认识建筑能耗变化与发展特性,为公共建筑节能工作提供决策依据的有效途径和重要手段。 目前,国内好多学者都对建筑能耗的预测方法进行了研究和探讨。例如文献“办公建筑照明能耗预测模型及在方案阶段的应用”中,作者利用动力学方法,针对不同的照明控制方式、窗墙比、外区进深等设计参数的关系,建立照明能耗预测模型,对照明能耗进行了精确的预测。文献“基于BP神经网络的建筑能耗预测”中,作者利用MATLAB建立BP神经网络,将影响建筑能耗的18个因素作为网络的输入,进行学习训练,最后通过测试样本数据预测建筑能耗,从而证明了所建立网络模型的准确性。但是该方案中,作者考虑的因素只是建筑本身的一些因素,如墙体传热系数、建筑方位、遮阳系数、窗墙比等,外界的一些天气和人为因素并没有考虑。文献“基于气象热舒适度的建筑能耗灰色神经网络预测”中,作者针对建筑能耗受局地气候多因素影响的特点,引入了气象热舒适度来综合分析气候对建筑能耗的影响,并以该指数预测值、建筑能耗原始数据和日期类型作为输入层,进行复合灰色神经网络模型预测建筑能耗,并取得了较高精度的预测结果。但是,上述文献中所采用方案存在的共同缺点是,它们都只针对于正常日的建筑能耗进行了预测,而节假日因素并未考虑。在节假日中,人员会不办公或减少办公,办公设备的停用均会对整体的建筑能耗产生很大影响。如果不对节假日的能耗预测结果进行修正,那么将会产生较大的预测误差。目前,建筑物能耗预测普遍针对的是正常日的能耗预测,考虑的影响因素也基本上都是建筑物本身的一些自身因素,极少的方案中考虑到了外界的天气因素对建筑能耗的影响,但是节假日因素始终没有考虑,这就造成了建筑物正常日的能耗预测精度很高,而节假日的能耗预测误差值却比较大的结果。因此,本专利技术提出一种基于神经网络的建筑能耗预测方法。
技术实现思路
针对现有建筑物能耗预测方法的不足,本专利技术提出一种基于神经网络的建筑能耗的预测方法。主要包含以下步骤步骤一收集数据并进行数据预处理。收集影响建筑能耗的不同因素数据,包括温度、湿度、节假日类型、建筑面积、人员数量等,并且收集每日的建筑日能耗。为了减少奇异样本对神经网络性能的影响,对样本数据进行如下归一化,使其范围在之间。归一化公式为权利要求1.一种基于神经网络的建筑能耗的预测方法,主要包括以下步骤 第一步,收集建筑的能耗数据作为样本数据,并对样本数据进行归一化,使其范围在之间,其中归一化公式为2.如权利要求I所述的方法,其中神经网络模型I的输入变量为日平均温度、日平均湿度、人员量和周变量。3.如权利要求2所述的方法,其中周变量为取值I到7的整数。4.如权利要求I所述的方法,其中神经网络模型2的输入变量为节假日类型,日平均温度和日平均湿度。全文摘要一种基于神经网络的建筑能耗预测的方法,主要包括以下步骤第一步,收集建筑的能耗数据作为样本数据,并对样本数据进行归一化,使其范围在之间;第二步,进行神经网络模拟,建立建筑能耗预测的神经网络模型1;第三步,利用神经网络模型1对建筑能耗进行预测,并计算在节假日的情况下,建筑能耗的预测误差;第四步,再次进行神经网络模拟,建立用于预测在节假日的情况下,建筑能耗修正值的神经网络模型2;第五步,分别计算在节假日和非节假日的情况下,建筑能耗的预测值。本专利技术的有益效果是,利用本专利技术方案可以大大提高建筑能耗的预测精度,尤其是节假日情况下的预测精度,对建筑的能源监控具有重要的意义。文档编号G06N3/02GK102938092SQ20121037819公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日专利技术者牛丽仙, 吴忠宏 申请人:珠海派诺科技股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于神经网络的建筑能耗的预测方法,主要包括以下步骤:第一步,收集建筑的能耗数据作为样本数据,并对样本数据进行归一化,使其范围在[0,1]之间,其中归一化公式为:y=x-xminxmax-xmin,其中,x为建筑的实际日能耗值,y为x的归一化输出,xmin为x的最小值,xmax为x的最大值。第二步,进行神经网络模拟,建立建筑能耗预测的神经网络模型1,其中包括确定神经网络模型1的输入变量个数,神经网络模型1的输出变量个数,神经网络模型1的隐含层元素个数,并对神经网络模型1初始化及进行网络训练。第三步,利用神经网络模型1对建筑能耗进行预测,并计算在节假日的情况下,建筑能耗的预测误差Δx,计算公式为:其中x为建筑的实际日能耗值,为神经网络模型1的能耗预测值。第四步,再次进行神经网络模拟,建立用于预测在节假日的情况下,建筑能耗修正值的神经网络模型2,其中包括确定神经网络模型2的输入变量个数,神经网络模型2的输出变量个数,神经网络模型2的隐含层元素个数,并对神经网络模型2初始化及进行网络训练,然后,利用神经网络模型2,得到节假日情况下,建筑能耗的修正值。第五步,计算建筑能耗预测值,首先判断待测日是否为节假日,如果待测日为非节假日,那么,建筑能耗的预测值的计算公式为:如果待测日为节假日,那么,建筑能耗预测值的计算公式为:其中,为神经网络模型1的能耗预测值,Δx为神经网络模型2输出的在节假日的情况下,建筑能耗修正值,x*即为最终的建筑能耗预测值。FDA00002230007800012.jpg,FDA00002230007800013.jpg,FDA00002230007800014.jpg,FDA00002230007800015.jpg,FDA00002230007800016.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:牛丽仙吴忠宏
申请(专利权)人:珠海派诺科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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