【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及供热，更具体地说，本专利技术涉及基于数据挖掘的供热系统智能控制系统及方法。
技术介绍
1、随着社会的不断发展，城市化进程加速，能源需求不断增长；集中供热系统作为一种高效、环保的供热方式，逐渐成为城市建设的主流选择；集中供热系统通过中心供热站将能源集中供应，再通过热力管网将热能传输至各个用户；在集中供热系统中，二次管网的安全状态对于供热系统有着重要的影响；传统的集中供热系统控制方法，在针对二次管网进行安全监控时存在一些问题，例如，调控相对静态和缺乏智能化的动态调整；此外，虽然供热管网存在设定压力上限和设定压力下限，但若出现小范围的管道泄漏，管道压力仍处于设定压力上限和下限之间，而且，当出现小范围的管道泄漏时，热源流量在短时间内也仍处于相对均衡状态；因而，传统的集中供热系统控制方法难以及时发现泄漏初期的泄漏事故，容易使泄漏事故扩大。
2、目前，现有供热系统的控制系统或方法大多偏向于针对供热平衡进行设计，当然也存在部分针对供热安全进行智能监控设计的文献，例如公开号为cn112540583a的中国专利公开了一种基于热网的运行监控系统，再例如授权公告号为cn110045656b的中国专利公开了一种基于云计算的供暖设备故障监测系统；上述方法虽能监控二次网的故障情况，但对上述方法以及现有技术进行研究和实际应用发现，上述方法以及现有技术至少存在以下部分缺陷：
3、(1)监测方式难以具体实施，且监测数据易受干扰，无法通过显性特征数据挖掘出异常管道的隐性特征数据，进而无法在出现小范围的管道泄漏，进行精准识别，进
4、(2)供热系统稳定性较低，无法在管道泄漏初期通过智能化的控制，保障所有用户或绝大部分用户的热源稳定供应。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供基于数据挖掘的供热系统智能控制系统及方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，所述供热系统包括与换热站相连的二次网，所述二次网由主管和支管构成，所述主管事先配备有备用管，所述主管和支管采用并联方式连接，所述支管上设置有电控阀，所述系统依托于云服务器，所述系统包括：
4、数据采集模块，用于在过去时刻tk到当前时刻tk+l的时间跨度内，获取m个主管段中每个主管段的显性特征数据，以及n个支管段中每个支管段的显性特征数据；k、l、m和n为大于零的整数；
5、异常判断模块，用于根据显性特征数据判断是否存在异常管段，若存在，则获取对应异常管段以及对应异常管段的相邻管段；若不存在，则令k＝k+l，并触发数据采集模块；
6、泄漏确定模块，用于根据对应异常管段和相邻管段的显性特征数据挖掘出隐性特征数据，基于隐性特征数据和预设的泄漏识别模型确定泄漏管段，所述泄漏管段包括泄漏主管或对应的泄漏支管；
7、智能控制模块，用于根据泄漏主管将热源通过主管转换至备用管进行热源传输，或根据对应的泄漏支管控制对应支管上的电控阀关闭。
8、进一步地，所述备用管包括供水备用管和回水备用管；所述显性特征数据包括管内压力值、热源流量值和热源温度值；所述显性特征数据通过传感终端采集得到；所述传感终端、数据采集模块、异常判断模块、泄漏确定模块、智能控制模块和云服务器之间通过电气和/或无线网络方式连接。
9、进一步地，根据显性特征数据判断是否存在异常管段，包括：
10、提取tk到tk+l时间内每个主管段的管内压力值、热源流量值和热源温度值，以及提取tk到tk+l时间内每个支管段的管内压力值、热源流量值和热源温度值；
11、根据tk到tk+l时间内的管内压力值计算主管段的压力系数，以及tk到tk+l时间内的管内压力值计算支管段的压力系数；
12、根据tk到tk+l时间内的热源流量值计算主管段的流量系数，以及tk到tk+l时间内的热源流量值计算支管段的流量系数；
13、根据tk到tk+l时间内的热源温度值计算主管段的温度系数，以及tk到tk+l时间内的热源温度值计算支管段的温度系数；
14、基于主管段的压力系数、流量系数和温度系数获取主管段的异常系数，以及基于支管段的压力系数、流量系数和温度系数获取支管段的异常系数。
15、进一步地，根据显性特征数据判断是否存在异常管段，还包括：
16、获取主管段的预设异常系数区间，将每个主管段的异常系数与主管段的预设异常系数区间进行比较，若存在主管段的异常系数属于主管段的预设异常系数区间，则判断存在异常管段，并将对应的主管段标记为异常管段；
17、获取支管段的预设异常系数区间，将每个支管段的异常系数与支管段的预设异常系数区间进行比较，若存在支管段的异常系数属于支管段的预设异常系数区间，则判断存在异常管段，并将对应的支管段标记为异常管段。
18、进一步地，根据对应异常管段和相邻管段的显性特征数据挖掘出隐性特征数据，包括：
19、基于到时间内对应异常管段的显性特征数据，获取对应异常管段的中位数据，所述对应异常管段的中位数据包括对应异常管段的压力中位数集合、流量中位数集合和温度中位数集合；
20、基于到时间内相邻管段的显性特征数据，获取相邻管段的中位数据；所述相邻管段的中位数据包括相邻管段的压力中位数集合、流量中位数集合和温度中位数集合；
21、依据对应异常管段和相邻管段的中位数据构建趋势走向图，所述趋势走向图包括压力趋势走向图、流量趋势走向图和温度趋势走向图；
22、所述构建趋势走向图的逻辑如下：
23、按照管段顺序，并依据对应异常管段和相邻管段的压力中位数集合，生成压力趋势走向图；
24、按照管段顺序，并依据对应异常管段和相邻管段的流量中位数集合，生成流量趋势走向图；
25、按照管段顺序，并依据对应异常管段和相邻管段的温度中位数集合，生成温度趋势走向图。
26、进一步地，基于隐性特征数据和预设的泄漏识别模型确定泄漏管段，包括：
27、将压力趋势走向图、流量趋势走向图和温度趋势走向图输入泄漏识别模型，得到模型识别结果，所述模型识别结果包括管道未泄漏和管道泄漏；
28、提取模型识别结果为管道泄漏的对应异常管段，并根据管段序号确定泄漏管段和泄漏管段的位置。
29、进一步地，所述预设的泄漏识别模型的生成逻辑如下：
30、获取管道泄漏历史大数据，所述管道泄漏历史大数据包括第一特征数据集、第二特征数据集和第三特征数据集；其中，第一特征数据集包括多幅压力趋势走向图及其对应标注数据，第二特征数据集包括多幅流量趋势走向图及其对应标注数据，第三特征数据集包括多幅温度趋势走向图及其对应标注数据；
31、构建第一基学习器、第二基学习器和第三基学习器，将压力趋势走向图作为第一基学习器的输入数据，将对应标注数据作为第一基学习器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，所述供热系统包括与换热站相连的二次网，所述二次网由主管和支管构成，所述主管事先配备有备用管，所述主管和支管采用并联方式连接，所述支管上设置有电控阀，其特征在于，所述系统依托于云服务器，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，其特征在于，所述备用管包括供水备用管和回水备用管；所述显性特征数据包括管内压力值、热源流量值和热源温度值；所述显性特征数据通过传感终端采集得到；所述传感终端、数据采集模块、异常判断模块、泄漏确定模块、智能控制模块和云服务器之间通过电气和/或无线网络方式连接。
3.根据权利要求2所述的基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，其特征在于，根据显性特征数据判断是否存在异常管段，包括：
4.根据权利要求3所述的基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，其特征在于，根据显性特征数据判断是否存在异常管段，还包括：
5.根据权利要求4所述的基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，其特征在于，根据对应异常管段和相邻管段的显性特征数据挖掘出隐性特征数据，包括：
<...【技术特征摘要】
1.基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，所述供热系统包括与换热站相连的二次网，所述二次网由主管和支管构成，所述主管事先配备有备用管，所述主管和支管采用并联方式连接，所述支管上设置有电控阀，其特征在于，所述系统依托于云服务器，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，其特征在于，所述备用管包括供水备用管和回水备用管；所述显性特征数据包括管内压力值、热源流量值和热源温度值；所述显性特征数据通过传感终端采集得到；所述传感终端、数据采集模块、异常判断模块、泄漏确定模块、智能控制模块和云服务器之间通过电气和/或无线网络方式连接。
3.根据权利要求2所述的基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，其特征在于，根据显性特征数据判断是否存在异常管段，包括：
4.根据权利要求3所述的基于数据挖掘的供热系统智能控制系统，其特征在于，根据显性特征数据判断是否存在异常管段，还包括：
5.根据权利要求4所述的基于数据挖掘的供热...
【专利技术属性】
技术研发人员：何子峰，王振华，朱卫琴，魏学乐，唐亮，尚志鹏，陈晖，
申请(专利权)人：东方绿色能源河北有限公司石家庄热力分公司，
类型：发明
国别省市：
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