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基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑能源管理系統(tǒng)的研究

發(fā)布時間:2020-05-18 14:05
【摘要】:隨著當今社會各領域的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高,能源的使用量隨之增大,造成了大量的能源消耗,突出體現(xiàn)在大型建筑當中,如商業(yè)建筑和校園建筑等。為了貫徹國家“十三五”規(guī)劃中的綠色校園建設思想,在總結前人的研究工作基礎上,進行了建筑能源管理系統(tǒng)的需求分析和研究,結合當前的物聯(lián)網(wǎng)技術設計開發(fā)了一套具有數(shù)據(jù)查詢、能耗趨勢分析的建筑能源管理系統(tǒng),并利用了廣東省某高校的實際數(shù)據(jù)建立預測模型來對能耗進行預測,以便更好地進行節(jié)能規(guī)劃。本研究以廣東省某高校的辦公建筑的能源消耗為研究對象,以CC2530芯片為核心設計了能耗數(shù)據(jù)采集模塊,實現(xiàn)了對電表數(shù)據(jù)的采集功能,并通過實驗驗證了數(shù)據(jù)采集模塊工作的可靠性。通過廣東省某高校的歷史能耗數(shù)據(jù),對日分項能耗和月統(tǒng)計能耗分別建立了線性回歸-BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型和指數(shù)平滑-BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型來進行數(shù)據(jù)預測�;驹頌�:首先利用線性回歸法和指數(shù)平滑法來進行第一次預測,將第一次預測的結果通過訓練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行二次預測。實驗仿真結果表明,在線性回歸預測中,影響因子的取值在0~1之間進行取值是較為合理的,取值越小,其預測結果更接近于實際值;在指數(shù)平滑預測中,針對能耗數(shù)據(jù)的時間序列規(guī)律,加權因子的取值在0.1~0.5之間進行取值是較為合理的,取值越小,其預測結果更接近于實際值;通過使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行二次預測后可以提高預測精度,使得預測結果與實際數(shù)據(jù)的誤差減少了1.56%~2.1%,相比較第一次預測結果要更接近于實際值,能夠更好地進行節(jié)能規(guī)劃,從而達到節(jié)能的目的。最后以WAMP為開發(fā)環(huán)境,ThinkPHP框架為開發(fā)框架設計并開發(fā)了建筑能源管理系統(tǒng)的軟件平臺,該平臺集系統(tǒng)登錄、能耗數(shù)據(jù)查詢、歷史能耗查詢、能耗趨勢分析、節(jié)能報告等多功能于一體,還設置了安全和可擴展的功能。論文的主要特點和創(chuàng)新在于:(1)通過PHP開發(fā)了建筑能源管理系統(tǒng)的軟件平臺,利用了其免費開源且運行時占用系統(tǒng)資源少的優(yōu)勢,為校園建筑的能源管理提供了平臺支撐;(2)針對日分項能耗和月統(tǒng)計能耗的時間序列的特點,分別將線性回歸預測和指數(shù)平滑預測結合BP神經(jīng)網(wǎng)絡應用于能耗數(shù)據(jù)的預測當中,通過設定合理的參數(shù)來提高數(shù)據(jù)預測的準確性,有效地減少了能源的消耗。
【圖文】:

系統(tǒng)結構圖,公共建筑,系統(tǒng)結構圖,能源管理系統(tǒng)


2 建筑能源管理系統(tǒng)關鍵技術概述源管理系統(tǒng)關鍵技術概述能源管理系統(tǒng)的解決方案研究的建筑能源管理系統(tǒng)主要是面向校園建筑的能耗監(jiān)控的,每型的建筑,如:實驗樓、辦公樓、行政樓等。不同類型的建筑一、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、照明插座系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。但每個子系狀態(tài)的,對能耗的監(jiān)控和管理工作造成了極大的不便。圖 2-1 是個子系統(tǒng)的結構示意圖。

拓撲結構圖,能源管理系統(tǒng)


為操作人員提供數(shù)據(jù)支持,方便操作人員及時做出節(jié)能措施。圖2-2 是本文所設計的建筑能源管理系統(tǒng)的拓撲結構圖。圖 2-2 建筑能源管理系統(tǒng)拓撲結構圖隨著學生和教職工對于舒適度的高度追求,,校園建筑的能源消耗也開始呈現(xiàn)上漲的趨勢。針對校園建筑的能耗特點,開發(fā)出一個擁有數(shù)據(jù)采集、實時能耗監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和能耗分析等功能的建筑能源管理系統(tǒng)可以為校園建筑管理人員提供平臺支撐和決策依據(jù),有助于校園的建筑節(jié)能減排工作,為走一條數(shù)字信息化的校園節(jié)能道路做出貢獻。2.2 建筑能源管理系統(tǒng)軟件技術2.2.1 開發(fā)語言建筑能源管理系統(tǒng)軟件平臺的開發(fā)主要包括前端頁面和后端邏輯兩個方面,前端頁面一般都是用 HTML+CSS+Javascript 來設計的。HTML 全稱叫做超文本標記語言,是所有 Web 頁面的基礎,HTML 采用的是標簽化語言結構,使用起來比較方便。目前HTML5 是未來 Web 開發(fā)的一種新標準,新增了視頻、音頻等多媒體標簽,使得網(wǎng)頁具有更加絢麗的效果[25]。CSS 全稱叫做層疊樣式表,其作用是為網(wǎng)頁的元素渲染各種不同類型的樣式,如:顏色屬性、定位、寬高屬性等,一般是配合 HTML 來一起使用。Javascript是一種面向?qū)ο蟮膭討B(tài)腳本語言
【學位授予單位】:廣東技術師范學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TU855;TP391.44;TN929.5

【參考文獻】

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本文編號:2669837

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