[发明专利]一种冷热电负荷预测可视化布局系统及方法

说明书

本发明公开了一种冷热电负荷预测可视化布局系统及方法，包括真实三维场景建模模块，用于将供能区域的真实场景进行实体建模；虚拟传感器布置模块，与真实三维场景建模模块连接，用于在实际传感器布局的基础上，监测点位上的变量；冷热电负荷预测节点布置模块，与虚拟传感器布置模块连接，用于对指定区域冷热电负荷进行预测；布局可视化和人机交互模块，与冷热电负荷预测节点布置模块连接，用三维可视化技术进行冷热电负荷预测布局的可视化及实现人机交互。采用上述技术方案能够立体直观地展现供能区域的冷热电负荷状况，同时增加的虚拟传感器可以实现数据扩展，在不增加硬件成本的情况下知悉某点位的变量值，也更有利于实际传感器的布局优化。

技术领域

本发明涉及能源管理领域，特别涉及一种基于真实三维场景和虚拟传感器 的冷热电负荷预测可视化布局系统及方法。

背景技术

低碳经济的实质是创建清洁能源结构和提高能源利用效率，而提高能源利 用效率则是能源中心的一个显著特点，因此，在能源中心项目中建设一个拥有 先进技术手段和高效能源利用效率的能源系统是非常必要的。其中，在能源中 心冷热电负荷预测系统的后端，通过TagId来唯一标识每个传感器点位，并用于 检索该点位数据，这要求工作人员熟记TagId所对应的实际传感器的位置，并具 有较好的空间想象能力，要求较高；或者利用传感器的平面点位图和TagId来标 注点位，但在整个庞大的供能区域中及时找到相应的位置也是不容易的，而且 传感器一般依据经验进行布局，存在一定的不合理性。

基于真实三维场景的三维可视化技术可以利用提前建好的场景模块快速搭 建供能区域的三维模型，其具有的放大、缩小和透视功能使得工作人员能够精 准、直观地定位。其次，实际的传感器拘泥于现场的环境状况和建筑结构，其 布局具有一定的局限性，比如空间狭小无法安装、潮湿不利用长期使用等情况。 因此，引入虚拟传感器放置于这些受局限的地方，其不是真实存在的传感器， 但依托于真实存在的传感器，根据守恒公式、采样法和统计学方法来确定监测 数值。这对冷热电负荷预测系统提供精确的数据具有重要的意义，同时对实际 传感器的布局优化具有指导意义，将减小投入成本和运行成本。

经对现有技术的文献检索发现，孙淑红在《公共建筑冷热电三联供系统研 究》中概述了冷热电三联供系统的能源阶梯利用、城市负荷削峰填谷等运行模 式，并指出应充分考虑建筑本身的负荷特点和当地相关政策等因素，但没有给 出实际的解决方案。而本发明通过在供能区域布置传感器和接受第三方数据来 监测分析建筑本身的负荷特点。

经对现有技术的文献检索发现，罗彬在《基于C#与OpenGL的密集井井眼 轨迹三维可视化系统研究》中建立了具有真实性的三维可视化场景来反映实际 所钻的井眼轨迹和预期设计的井眼轨迹产生的偏差，从而提高对底层构造、储 层特征的判断，控制钻头在储层内钻进的方向，提高效率，节约成本。与本发 明的真实三维场景模型的思路相似，但该作者是对比井眼轨迹的偏差，本发明 是突出真实三维场景的可视化和三维场景中虚拟传感器的布局优化。

经对现有技术的文献检索发现，凌牧，袁海文在《基于键合图模型的传感 器布局方法》中利用键合图建立的系统模型及其结构信息和因果关系约束推导 出一组解析冗余关系式，从而在满足系统性能的前提下选择数量最少的传感器 布局方法。然而该文整个系统都是模拟的，尤其是关于传感器的关系式的推导 没有实际数据的支撑。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于真实三维场景和虚拟传感器的冷 热电负荷预测可视化布局系统及方法，能够立体直观地展现供能区域的冷热电 负荷状况，同时增加的虚拟传感器可以实现数据扩展，在不增加硬件成本的情 况下知悉某点位的变量值，也更有利于实际传感器的布局优化。

本发明中的一种冷热电负荷预测可视化布局系统，包括：

真实三维场景建模模块，用于将供能区域的真实场景进行实体建模；

虚拟传感器布置模块，与真实三维场景建模模块连接，用于在实际传感器 布局的基础上，监测点位上的变量；