[發明專利]一種基于建筑節能的高校排課系統及方法

在審

• 申請號: 202210027103.1
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114399191A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 羅西;孫勇凱;劉曉君
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/20;G06N3/12;G06N20/00;G06F16/25
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

本發明公開了一種基于建筑節能的高校排課系統及方法，包括以下步驟；步驟1：通過采集模塊收集數據資源并將數據資源輸入到教務管理系統中；步驟2：在現有教務管理系統中增加能耗與熱舒適度優化功能組件；步驟3：性能檢測與改善；步驟4：推薦最優的排課方案。本發明有容易實施、操作靈活、投資較少、能夠實現能源節約的特點。

技術領域

本發明涉及高校排課技術領域，特別涉及一種基于建筑節能的高校排課系統及方法。

背景技術

由于高校教學樓建筑能耗與教室使用時間、使用人數等因素密切相關，高校排課方案對教學樓建筑能耗會產生巨大影響，合理的排課設計能夠在不增加或不更換用能設備的條件下，最大程度地減少能源浪費?，F有高校排課技術中未將教學樓的建筑能耗與學生熱舒適性考慮在內，設計的排課方案不合理，教學樓高能耗問題無法得到有效解決。

高校排課是在滿足資源約束條件下，從時間和空間兩個維度對教室占用進行組合優化。國內多數高校排課系統隸屬于教務管理系統軟件的一部分，排課在教務管理系統中處于核心地位，現有的教務管理系統軟件種類較多且功能多樣，如我國多數高校常用的正方、數維、金智、青果等，采用面向對象設計方法，使用模塊化設計，可視化的開發工具，基于C/S+B/S三層架構體系，能夠對上千門課程按年級、專業、班級進行排課，且能夠實現跨學院專業排課、多校區課程編排等功能。但是幾乎沒有教務管理系統將教學樓的建筑能耗與熱舒適性考慮在內，最終通過上述軟件獲得的排課方案，無法保證高校能源資源的有效利用，甚至會造成教學樓能耗進一步上升。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于建筑節能的高校排課系統及方法，使得在不增加或不更換教室用能設備的條件下，最大程度的減少教學樓建筑能耗。具有容易實施、操作靈活、投資較少、能夠實現能源節約的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于建筑節能的高校排課系統，包括采集模塊和控制模塊；

所述采集模塊利用數據采集設備收集教室能耗數據、室內和室外氣象數據，其中室外氣象采集設備安裝于教學樓屋頂，其余采集設備安裝于每個教室；利用問卷調查收集學生不同季節的服裝熱阻數據；利用建筑設計圖紙獲取建筑設計參數；然后將所有收集到的數據信息匯總并統一進行格式轉換，形成數據中的表格，利用MySQL數據庫服務器，在SQLyogEnt客戶端連接其服務器，創建相關的數據表格，最后將所有的數據導入教務管理系統的數據庫中，從而構成數據庫；

所述控制模塊基于Matlab軟件環境，采用C語言編譯建筑能耗預測模型和熱舒適度預測模型，利用遺傳算法同時優化建筑能耗和學生熱舒適度，其中兩個目標的權重系數均可設為0.5，即認為建筑能耗和學生熱舒適度兩個目標同等重要，或根據用戶需求修改權重系數，最后輸出建筑能耗最小且學生熱舒適度最大的排課方案，顯示最優方案下的學生課表、教師課表和教室課表。

所述采集模塊為控制模塊中的能耗預測模型和熱舒適度預測模型提供所需要的數據，控制模塊根據采集模塊傳入的數據和遺傳算法每次迭代產生的課程表方案，計算得到教學樓能耗和學生的熱舒適度指標。

一種基于建筑節能的高校排課方法，包括以下步驟；

步驟1：

通過采集模塊收集數據資源并將數據資源輸入到教務管理系統中；

步驟2：

在現有教務管理系統(如正方教務管理系統)中增加能耗與熱舒適度優化功能組件；

步驟3：

性能檢測與改善；

步驟4：

推薦最優的排課方案。

所述步驟1具體的操作方法為：