建筑冷热负荷预测系统、方法及建筑内部空气调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种建筑冷热负荷预测系统、方法及建筑内部空气调节系统。其中，光学监测装置用于监测能够影响建筑内部冷热负荷的光学可测信息，处理器连接到光学监测装置，用于获取光学可测信息，并根据获取的光学可测信息，按照预定的预测模型进行计算，以得到建筑冷热负荷预测值。由此，本发明专利技术实施例提供的建筑冷热负荷预测系统及方法，可以监测多种影响建筑冷热负荷的光学可测信息，基于所监测到的光学可测信息，可以对建筑的冷热负荷较为准确地进行预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑能耗的计算领域，特别是涉及一种建筑冷热负荷预测系统、方法及建筑内部空气调节系统。
技术介绍
建筑是人类的居所，现代建筑的能源消耗已经成为全社会能源消耗的主要组成部分，中国的建筑能耗已达到中国社会终端能耗的20～30％左右。为了更好地管理日益复杂的建筑机电系统，楼宇自控系统被广泛应用于城市中的新建公共建筑。现代建筑往往有成百上千个分布在建筑中的各类机电设备需要起停和调节，现有楼宇自控系统能够对各类设备进行远程自动控制，然而，现有楼宇自控系统智能程度往往不高，控制效果不理想。造成这一现象的原因之一就是控制系统对于负荷需求的响应精度较差，控制效果不佳。因此，建筑冷热负荷的准确预测对于建筑负荷需求侧响应管理以及建筑供冷供热系统优化控制非常重要。而传统方法主要是根据历史运行记录结合天气预报情况进行负荷预测，缺乏建筑人员发热量、建筑新风量、建筑遮阳使用情况、建筑自然通风情况等重要数据，在缺乏这些重要观测信息的前提下进行建筑冷热负荷预测，会使得预测的准确度较低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种能够对建筑的冷热负荷进行准确预测的建筑冷热负荷预测系统及方法。根据本专利技术的一个方面，公开了一种建筑冷热负荷预测系统，包括：光学监测装置，用于监测能够影响建筑内部冷热负荷的光学可测信息；处理器，连接到光学监测装置，用于获取光学可测信息，并根据获取的光学可测信息，按照预定的预测模型进行计算，以得到建筑冷热负荷预测值。优选地，光学监测装置可以包括：第一视觉传感装置，用于监测建筑所在位置处的气象信息；和第二视觉传感装置，用于监测建筑的围护结构的状态信息。优选地，光学监测装置还可以包括：第三视觉传感装置，用于监测建筑内部的人员数量及其活动情况。优选地，处理器可以基于围护结构的状态信息以及气象信息，计算由围护结构产生的第一冷热负荷t1，并基于人员数量及其活动情况，计算与人员相关的第二冷热负荷t2，t1+t2即为建筑冷热负荷预测值。优选地，围护结构可以包括外窗和外墙，第二视觉传感装置用于监测外窗的开关状态和开启面积。优选地，第一冷热负荷t1可以包括：由外墙的热传导产生的冷热负荷tew，其中，冷热负荷tew为预定的常数或为建筑外部温度的一次函数；以及由外窗产生的冷热负荷tow，其中，冷热负荷tow包括：由外窗的热传导产生的冷热负荷tow1，其中，tow1为建筑外部温度的一次函数；以及/或者在外窗开启时，由外窗的通风产生的冷热负荷tow2，其中，tow2为外窗的开启面积和建筑外部温度、建筑外部湿度的函数；以及/或者由太阳辐射透过外窗进入建筑内部产生的冷热负荷tow3，其中，冷热负荷tow3为建筑外部垂直辐照度、水平辐照度、太阳高度角和位于外窗处的遮阳装置的使用情况的函数。优选地，第二冷热负荷t2可以包括：由建筑内部的人员的活动产生的冷热负荷tac；为建筑内部的人员提供新风所需的冷热负荷tfa，其中，冷热负荷tfa为建筑内部的人员数量的函数；以及由建筑内部的人员使用的设备产生的冷热负荷tue，其中，冷热负荷tue为建筑内部的人员数量的函数。优选地，第二视觉传感装置可以设置在建筑的出入口和/或建筑内部的人员密集区域。优选地，该建筑冷热负荷预测系统还可以包括：耗能计量装置，用于计量建筑的建筑冷热负荷实际值，处理器与耗能计量装置连接，用于获取建筑冷热负荷实际值，在建筑冷热负荷预测值和对应的建筑冷热负荷实际值的误差大于预定阈值时，将建筑冷热负荷实际值和对应的光学可测信息拼接为训练样本，并使用训练样本训练预测模型。根据本专利技术的另一方面，还公开了一种建筑内部空气调节系统，包括：空气调节装置，用于调节建筑内部的空气温度；上文述及的建筑冷热负荷预测系统，其中，根据建筑冷热负荷预测系统得到的建筑冷热负荷预测值，来调整空气调节装置的参数。根据本专利技术的另一方面，还公开了一种建筑冷热负荷预测方法，包括：监测能够影响建筑内部冷热负荷的光学可测信息；根据光学可测信息，按照预定的预测模型进行计算，以得到建筑冷热负荷预测值。优选地，监测能够影响建筑内部冷热负荷的光学可测信息的步骤可以包括：监测建筑所在位置处的气象信息；以及监测建筑的围护结构的状态信息。优选地，监测能够影响建筑内部冷热负荷的光学可测信息的步骤还可以包括：监测建筑内部的人员数量及其活动情况。优选地，根据光学可测信息，按照预定的预测模型进行计算，以得到建筑冷热负荷预测值的步骤可以包括：基于围护结构的状态信息以及气象信息，计算由围护结构产生的第一冷热负荷t1，基于人员数量及其活动情况，计算与人员相关的第二冷热负荷t2，t1+t2即为建筑冷热负荷预测值。优选地，围护结构包括外窗和外墙，监测建筑的围护结构的状态信息的步骤可以包括：监测外窗的开关状态和开启面积。优选地，第一冷热负荷t1可以包括：由外墙的热传导产生的冷热负荷tew，其中，冷热负荷tew为预定的常数或为建筑外部温度的一次函数；以及由外窗产生的冷热负荷tow，其中，冷热负荷tow包括：由外窗的热传导产生的冷热负荷tow1，其中，tow1为建筑外部温度的一次函数；以及/或者在外窗开启时，由外窗的通风产生的冷热负荷tow2，其中，tow2为外窗的开启面积和建筑外部温度、建筑外部湿度的函数；以及/或者由太阳辐射透过外窗进入建筑内部产生的冷热负荷tow3，其中，冷热负荷tow3为建筑外部垂直辐照度、水平辐照度、太阳高度角和位于外窗处的遮阳装置的使用情况的函数。优选地，第二冷热负荷t2可以包括：由建筑内部的人员的活动产生的冷热负荷tac；为建筑内部的人员提供新风所需的冷热负荷tfa，其中，冷热负荷tfa为建筑内部的人员数量的函数；以及由建筑内部的人员使用的设备产生的冷热负荷tue，其中，冷热负荷tue为建筑内部的人员数量的函数。优选地，该方法还可以包括：获取建筑冷热负荷实际值；在建筑冷热负荷预测值和对应的建筑冷热负荷实际值的误差大于预定阈值时，将建筑冷热负荷实际值和对应的光学可测信息拼接为训练样本，并使用训练样本训练预测模型。本专利技术实施例提供的建筑冷热负荷预测系统及方法，可以监测多种影响建筑冷热负荷的光学可测信息，基于所监测到的光学可测信息，可以较为准确地对建筑的冷热负荷进行预测。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术一实施例的建筑冷热负荷预测系统的示意性方框图。图2示出了根据本专利技术另一实施例的建筑冷热负荷预测系统的示意性方框图。图3示出了根据本专利技术一实施例的建筑内部空气调节系统的示意性方框图。图4示出了根据本专利技术一实施例的建筑冷热负荷预测方法的示意性流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。图1示出了根据本专利技术一实施例的建筑冷热负荷预测系统的示意性方框图。参见图1，本专利技术实施例的建筑冷热负荷预测系统包括光学监测装置1和处理器2。光学监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑冷热负荷预测系统，包括：光学监测装置，用于监测能够影响建筑内部冷热负荷的光学可测信息；处理器，连接到所述光学监测装置，用于获取所述光学可测信息，并根据获取的所述光学可测信息，按照预定的预测模型进行计算，以得到建筑冷热负荷预测值。

【技术特征摘要】
1.一种建筑冷热负荷预测系统，包括：光学监测装置，用于监测能够影响建筑内部冷热负荷的光学可测信息；处理器，连接到所述光学监测装置，用于获取所述光学可测信息，并根据获取的所述光学可测信息，按照预定的预测模型进行计算，以得到建筑冷热负荷预测值。2.根据权利要求1所述的建筑冷热负荷预测系统，其中，所述光学监测装置包括：第一视觉传感装置，用于监测所述建筑所在位置处的气象信息；和第二视觉传感装置，用于监测所述建筑的围护结构的状态信息。3.根据权利要求2所述的建筑冷热负荷预测系统，其中，所述光学监测装置还包括：第三视觉传感装置，用于监测所述建筑内部的人员数量及其活动情况。4.根据权利要求3所述的建筑冷热负荷预测系统，其中，所述处理器基于所述围护结构的状态信息以及所述气象信息，计算由所述围护结构产生的第一冷热负荷t1，并基于所述人员数量及其活动情况，计算与人员相关的第二冷热负荷t2，t1+t2即为所述建筑冷热负荷预测值。5.根据权利要求4所述的建筑冷热负荷预测系统，其中，所述围护结构包括外窗和外墙，所述第二视觉传感装置用于监测所述外窗的开关状态和开启面积。6.根据权利要求5所述的建筑冷热负荷预测系统，其中，所述第一冷热负荷t1包括：由所述外墙的热传导产生的冷热负荷tew，其中，冷热负荷tew为预定的常数或为建筑外部温度的一次函数；以及由所述外窗产生的冷热负荷tow，其中，冷热负荷tow包括：由所述外窗的热传导产生的冷热负荷tow1，其中，tow1为建筑外部温度的一次函数；以及/或者在所述外窗开启时，由所述外窗的通风产生的冷热负荷tow2，其中，tow2为所述外窗的开启面积和建筑外部温度、建筑外部湿度的函数；以及/或者由太阳辐射透过所述外窗进入建筑内部产生的冷热负荷tow3，其中，冷热负荷tow3为建筑外部垂直辐照度、水平辐照度、太阳高度角和位于所述外窗处的遮阳装置的使用情况的函数。7.根据权利要求4所述的建筑冷热负荷预测系统，其中，所述第二冷热负荷t2包括：由所述建筑内部的人员的活动产生的冷热负荷tac；为所述建筑内部的人员提供新风所需的冷热负荷tfa，其中，冷热负荷tfa为所述建筑内部的人员数量的函数；以及由所述建筑内部的人员使用的设备产生的冷热负荷tue，其中，冷热负荷tue为所述建筑内部的人员数量的函数。8.根据权利要求2所述的建筑冷热负荷预测系统，其中，所述第三视觉传感装置设置在所述建筑的出入口和/或所述建筑内部的人员密集区域。9.根据权利要求1-8中任一项所述的建筑冷热负荷预测系统，还包括：耗能计量装置，用于计量所述建筑的建筑冷热负荷实际值，所述处理器与所述耗能计量装置连接，用于获取所述建筑冷热负荷实际值，在所述建筑冷热负荷预测值和对应的所述建筑冷热负荷实际值的误差大于预定阈值时，将所述建筑冷热负荷实际值和对应的光学可测信息拼接为训练样本，并使用所述训练样本训练所述预测模型。10.一种建筑内部空气调节系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞，周剑锋，徐俊勇，
申请(专利权)人：北京世纪微熵科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11