[發(fā)明專利]一種樓宇智能電氣控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110125979.5
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112947158B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王麗蓉;張鴻愷
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽建筑大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

1.一種樓宇智能電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)定位模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警控制模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊包含樓宇采集單元和電氣采集單元，所述樓宇采集單元用于采集樓宇的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信息包含樓層數(shù)據(jù)、樓戶數(shù)據(jù)和住宿數(shù)據(jù)，所述電氣采集單元用于采集樓宇的電氣信息，電氣信息包含設(shè)備數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)和電費數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信息和電氣信息發(fā)送至數(shù)據(jù)分析模塊；

所述數(shù)據(jù)定位模塊用于對樓宇上樓層和樓戶的坐標(biāo)進行定位和處理，得到坐標(biāo)處理信息，將坐標(biāo)處理信息發(fā)送至數(shù)據(jù)分析模塊；

所述數(shù)據(jù)分析模塊用于接收數(shù)據(jù)信息和電氣信息，對數(shù)據(jù)信息進行分析，得到數(shù)據(jù)分析信息，對電氣信息進行分析，得到電氣分析信息，數(shù)據(jù)分析信息和電氣分析信息組合得到數(shù)據(jù)分析集，并將數(shù)據(jù)分析集發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于接收數(shù)據(jù)分析集并進行處理，得到數(shù)據(jù)處理集，具體的步驟包括：

步驟一：接收數(shù)據(jù)分析集中的數(shù)據(jù)分析信息和電氣分析信息；

步驟二：獲取數(shù)據(jù)分析信息中的承載值和電氣分析信息中的實運值；

步驟三：利用公式計算獲取承載值與實運值的實跨系數(shù)，該公式為：

其中，Q_sk表示為實跨系數(shù)，Q_cz表示為承載值，Q_sy表示為實運值，η表示為預(yù)設(shè)的實跨修正因子，c1、c2表示為不同的比例系數(shù)；

步驟四：將實跨系數(shù)與預(yù)設(shè)的標(biāo)準實跨閾值進行匹配，若實跨系數(shù)不大于標(biāo)準實跨閾值，則判定實跨系數(shù)對應(yīng)的樓戶電氣狀態(tài)運行正常并生成第一匹配信號；若實跨系數(shù)大于標(biāo)準實跨閾值，則判定實跨系數(shù)對應(yīng)的樓戶電氣運行狀態(tài)異常并生成第二匹配信號；

步驟五：根據(jù)第二匹配信號將實跨系數(shù)對應(yīng)的樓戶標(biāo)記為待測樓戶，將待測樓戶中的電器標(biāo)記為待測電器，將待測樓戶室內(nèi)的實時溫度均值標(biāo)記為待測溫度均值；

步驟六：將第一匹配信號和第二匹配信號以及標(biāo)記的待測樓戶、待測電器、待測溫度均值進行分類組合，得到數(shù)據(jù)處理集；

所述預(yù)警控制模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理集并對樓宇的電氣狀態(tài)進行預(yù)警和調(diào)控；

對數(shù)據(jù)信息進行分析，得到數(shù)據(jù)分析信息，具體的步驟包括：

S21：獲取數(shù)據(jù)信息中的樓層數(shù)據(jù)、樓戶數(shù)據(jù)和住宿數(shù)據(jù)；

S22：將樓層數(shù)據(jù)中的若干個樓層從下往上進行標(biāo)記得到樓層標(biāo)記集LBi,i＝1,2...n；根據(jù)樓戶數(shù)據(jù)獲取若干個樓層的樓戶并將其從左到右進行標(biāo)記得到樓戶標(biāo)記集FBi,i＝1,2...n；

S23：根據(jù)樓戶數(shù)據(jù)獲取住宿數(shù)據(jù)中每個樓戶中的居住人數(shù)和居住群體，設(shè)定不同年齡段的居住群體均對應(yīng)一個不同的居類預(yù)設(shè)值，將每個樓戶中的居住群體根據(jù)年齡段與所有的居住群體進行匹配獲取對應(yīng)的居類預(yù)設(shè)值并標(biāo)記為JYi,i＝1,2...n；

S24：獲取住宿數(shù)據(jù)中室內(nèi)的實時平均溫度并標(biāo)記為SWi,i＝1,2...n；

S25：將標(biāo)記的居類預(yù)設(shè)值、實時平均溫度進行歸一化處理并取值，利用公式計算獲取樓宇的承載值，該公式為：

其中，Q_cz表示為承載值，μ表示為預(yù)設(shè)的承載修正因子，a1、a2、a3表示為不同的比例系數(shù)，JR表示為每個樓戶中的居住人數(shù)；

S26：將承載值和居住人數(shù)與標(biāo)記的樓層標(biāo)記集、樓戶標(biāo)記集、居類預(yù)設(shè)值和實時平均溫度進行分類組合，得到數(shù)據(jù)分析信息；

對電氣信息進行分析，得到電氣分析信息，具體的步驟包括：

S31：獲取電氣信息中的設(shè)備數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)和電費數(shù)據(jù)；

S32：設(shè)定不同的設(shè)備類型均對應(yīng)一個不同的設(shè)備預(yù)設(shè)值，將設(shè)備數(shù)據(jù)中的設(shè)備類型與所有的設(shè)備類型進行匹配獲取對應(yīng)的設(shè)備預(yù)設(shè)值并標(biāo)記為SYi,i＝1,2...n；獲取設(shè)備數(shù)據(jù)中不同設(shè)備類型對應(yīng)的標(biāo)準功率并標(biāo)記為SBGi,i＝1,2...n；

S33：統(tǒng)計每戶家庭設(shè)備的標(biāo)準總功率并標(biāo)記為BZGi,i＝1,2...n；獲取功率數(shù)據(jù)中每戶家庭設(shè)備的實際總功率并標(biāo)記為SZGi,i＝1,2...n；

S34：獲取電費數(shù)據(jù)中每戶家庭每天的電費值以及電費值對應(yīng)的功率總值和溫度均值，設(shè)定不同的溫度值均對應(yīng)一個不同的溫度預(yù)設(shè)值，將每戶家庭每天室內(nèi)的溫度均值與所有的溫度值進行匹配獲取對應(yīng)的溫度預(yù)設(shè)值并標(biāo)記為WYi,i＝1,2...n；將電費值標(biāo)記為DFi,i＝1,2...n；將電費值對應(yīng)的功率總值標(biāo)記為DGZi,i＝1,2...n；

S35：將標(biāo)記的設(shè)備預(yù)設(shè)值、標(biāo)準功率、標(biāo)準總功率、實際總功率、溫度預(yù)設(shè)值、電費值和功率總值進行歸一化處理并取值；

S36：利用公式獲取電氣信息的實運值，該公式為：

其中，Q_sy表示為實運值，b1、b2、b3表示為不同的比例系數(shù)；

S37：將實運值與標(biāo)記的設(shè)備預(yù)設(shè)值、標(biāo)準功率、標(biāo)準總功率、實際總功率、溫度預(yù)設(shè)值、電費值和功率總值進行分類組合，得到電氣分析信息；

所述預(yù)警控制模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理集并對樓宇的電氣狀態(tài)進行預(yù)警和調(diào)控，具體的步驟包括：

S41：接收數(shù)據(jù)處理集并進行分析；

S42：若數(shù)據(jù)處理集中包含第二匹配信號，獲取第二匹配信號對應(yīng)的待測樓戶、待測電器、待測溫度均值；

S43：獲取待測電器的實時功率以及待測電器對應(yīng)的標(biāo)準功率，分別將其標(biāo)記為D1和D2，獲取待測電器的體表溫度并標(biāo)記為D3，將待測溫度均值標(biāo)記為D4；

S44：利用公式計算各個待測電器的正異值，該公式為：

其中，Q_zy表示為正異值，χ表示為預(yù)設(shè)的正異修正因子，g1、g2、g3表示為不同的比例系數(shù)；

S45：獲取待測電器預(yù)設(shè)的標(biāo)準正異范圍，將正異值與標(biāo)準正異范圍進行匹配，若正異值小于標(biāo)準正異范圍的最小值，則判定待測電器的運行功率異常并生成第一預(yù)警信號；若正異值屬于標(biāo)準正異范圍，則判定待測電器的運行功率正常并生成預(yù)報信號；若正異值大于標(biāo)準正異范圍的最大值，則判定待測電器的運行功率異常并生成第二預(yù)警信號；

S46：根據(jù)第一預(yù)警信號和第二預(yù)警信號對待測樓戶進行預(yù)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樓宇智能電氣控制系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)第一預(yù)警信號和第二預(yù)警信號對待測樓戶進行預(yù)警，具體的步驟包括：

S51：獲取第一預(yù)警信號和第二預(yù)警信號對應(yīng)的待測樓戶的網(wǎng)絡(luò)地址并標(biāo)記為連通地址，獲取連通地址的連接設(shè)備，利用連通地址向連接設(shè)備發(fā)送第一預(yù)警信號和第二預(yù)警信號進行提示并生成提示信號；

S52：若生成提示信號后在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)監(jiān)測第一預(yù)警信號和第二預(yù)警信號對應(yīng)的待測電器停止運行，則判定用戶接受到提示信號并進行了處理；

S53：若生成提示信號后在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)第一預(yù)警信號和第二預(yù)警信號對應(yīng)的待測電器的運行狀態(tài)不變，則判定用戶接受提示信號異常沒有進行處理，根據(jù)提示信號對待測樓戶進行斷電處理。