一种基于大数据的热网管理方法及系统

专利主权项内容

1.一种基于大数据的热网管理方法，其特征在于，包括：针对热网布置结构，构建热网节点布置图，所述热网节点布置图包括若干状态数据采集节点以及若干热网主节点，所述热网主节点之间相互连接；采集不同状态数据采集节点采集到的环境指标数据和热网运行数据，并基于相关程度分析，将数据采集节点采集到的环境指标数据和热网运行数据与热网主节点进行关联；获取每一热网主节点的供热质量指标，并将供热质量指标与所述热网主节点关联的环境指标数据和热网运行数据进行关联，生成供热节点参考数据组；基于环境指标数据，对供热节点参考数据组进行环境状态类别划分，并基于供热质量指标对每一环境状态类别下的若干供热节点参考数据组进行排序，并基于排序结果，确定出优选供热节点参考数据组；基于优选供热节点参考数据组，构建最优热网运行数据生成模型，并基于最优热网运行数据生成模型确定出热网主节点的实时最优热网运行数据；基于对热网主节点的实时最优热网运行数据，构建热网主节点的节点调节策略；基于相关程度分析，将数据采集节点采集到的环境指标数据和热网运行数据与热网主节点进行关联的方法还包括：根据热网主节点的供热区域大小，确定对热网主节点的第一扫描距离；将热网主节点的第一位置坐标为扫描原点，以第一扫描距离为扫描半径，筛选出若干所属扫描区域内的数据采集节点，并对数据采集节点的第二位置坐标进行确定；计算第一位置坐标和第二位置坐标之间的第一相对距离，并基于第一相对距离与第一扫描距离之间的比值，确定数据采集节点与热网主节点之间的位置相关程度；基于数据采集节点采集到的热网运行数据之间的变化同步程度，确定不同数据采集节点与热网主节点之间运行相关程度；基于数据采集节点的位置相关程度和运行相关程度，得到数据采集节点相对热网主节点的综合相关程度；计算数据采集节点相对热网主节点的综合相关程度的表达式为：
；其中，为第n个数据采集节点相对热网主节点的综合相关程度，/>为位置相关程度转换系数，/>为第n个数据采集节点对应的第一相对距离，S为热网主节点的供热区域面积，为第一调整常数，r为扫描距离转换系数，/>为运行相关程度转换系数，/>为第n个数据采集节点采集的热网运行数据出现同步变化的同步参考时间节点；确定数据采集节点采集到的热网运行数据之间的变化同步程度的方法包括：热网运行数据包括管道水压、管道水流速和管道内水温度；针对数据采集节点采集到的管道内水压构建水压变化曲线，所述水压变化曲线的横坐标为时间，纵坐标为水压值；针对数据采集节点采集到的管道内水流构建流速变化曲线，所述流速变化曲线的横坐标为时间，纵坐标为水流速；针对数据采集节点采集到的管道内水温度构建水温变化曲线，所述水温变化曲线的横坐标为时间，纵坐标为水温值；对同一个数据采集节点采集的水压变化曲线、流速变化曲线和水温变化曲线的突变特征和突变时间节点进行记录，其中，突变特征记为第一突变特征、第二突变特征和第三突变特征，突变时间节点记为第一突变时间节点、第二突变时间节点和第三突变时间节点；针对水压变化曲线、流速变化曲线和水温变化曲线的突变时间节点分别设定第一突变关注权重、第二突变关注权重和第三突变关注权重，并计算得到数据采集节点的热网运行数据的突变参考时间节点；根据所属于同一数据采集节点的第一突变时间节点、第一突变关注权重、第二突变时间节点、第二突变关注权重、第三突变时间节点和第三突变关注权重，确定数据采集节点的同步参考时间节点；其中，计算数据采集节点的同步参考时间节点的表达式为：
；其中，为第n个数据采集节点的同步参考时间节点，/>为第n个数据采集节点的第一突变时间节点，/>为第n个数据采集节点的第二突变时间节点，/>为第n个数据采集节点的第三突变时间节点，/>为第一突变关注权重，/>为第二突变关注权重，/>为第三突变关注权重；获取每一热网主节点的供热质量指标的方法包括：获取热网主节点关联的数据采集节点采集的实时供热温度；基于所属于同一热网主节点的若干数据采集节点各自采集的实时供热温度和预设标准供热温度的供热温度差值，确定热网主节点对应的第一供热子质量指标；基于所属于同一热网主节点的若干数据采集节点各自采集的实时供热温度的稳定特征，确定第二供热子质量指标；基于第一供热子质量指标和第二供热子质量指标，确定热网主节点的供热质量指标；基于所属于同一热网主节点的若干数据采集节点各自采集的实时供热温度的稳定特征，确定第二供热子质量指标的方法包括：基于每一数据采集节点的实时供热温度，生成实时供热曲线，所述实时供热曲线的横坐标为时间，纵坐标为实时供热温度；对每一数据采集节点对应的实时供热曲线进行扫描分析，确定预设时间段内，实时供热曲线出现的曲线顶点数量；基于所属于同一热网主节点的数据采集节点对应的曲线顶点数量，确定第二供热子质量指标；计算热网主节点的供热质量指标的表达式为：
；其中，g为热网主节点的供热质量指标，为供热质量指标转换系数，/>第i个数据采集节点对应的实时供热温度，/>为第i个数据采集节点对应的预设标准供热温度，/>为所属于同一热网主节点的数据采集节点对应的曲线顶点数量，/>为第二调整常数；基于环境指标数据，对供热节点参考数据组进行环境状态类别划分的方法包括：将不同的供热节点参考数据组中的环境指标数据进行比对，计算不同环境指标因子之间的环境因子差异量，若存在不同的供热节点参考组中的不同环境因子之间的环境因子差异量均在预设值范围内，则将对应的若干供热节点参考组归为同一环境状态类别；基于对热网主节点的实时最优热网运行数据，构建热网主节点的节点调节策略的方法包括：对热网主节点的实时最优热网运行数据进行分析，确定热网主节点之下不同位置节点的阀门开度以及泵体的输出功率。