[发明专利]一种建筑能源消耗的可视化预测方法及系统

说明书

本发明涉及一种建筑能源消耗的可视化预测方法，该方法包括以下步骤：1)获取原始建筑能源消耗数据并进行数据预处理，筛选对能源消耗预测的影响因素；2)结合影响因素，选取优化模型，利用优化模型预测建筑能源的消耗情况；3)基于GIS系统，结合能源消耗数据、预测数据及地理数据构建建筑能耗信息可视化交互界面；4)利用建筑能耗信息可视化交互界面进行建筑能耗分析及节能方案制定。与现有技术相比，本发明具有预测可视化、预测准确、可实现同一能源种类下不同建筑的能耗比较等优点。

技术领域

本发明涉及建筑节能技术领域，尤其是涉及一种建筑能源消耗的可视化预测方法及系统。

背景技术

随着经济的快速发展，生活及生产能源的消耗逐年增加。经济发展与能源需求的矛盾、能源短缺与能源利用率低的现实，急需科学、完善、合理的方法解决。同时，能源的消费又是导致环境污染的主要原因。重视能源消费所造成的环境影响，实现能源、环境和社会经济的协调发展尤为重要。实时监测、分析、预测和可视化能源的使用对建筑能源使用的规划和决策有帮助，它可以提供有关建筑物能耗的有用信息，或预测类似场所不同情况下的能源使用情况。现有的能源消耗预测方法如时间序列模型、回归分析法等，大多将影响能源消耗的诸多因素纳入模型，但准确性不够，且无法实现可视化，不便于管理者和用户对建筑能源消耗情况进行比较分析及制定方便的节能方案。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种建筑能源消耗的可视化预测方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种建筑能源消耗的可视化预测方法，该方法包括以下步骤：

S1：获取原始建筑能源消耗数据并进行数据预处理，筛选对能源消耗预测的影响因素；

101)将获取的原始建筑能源消耗数据进行整理，去除异常的错误数据，对缺失的数据进行插值处理；

102)将对应时间的天气数据、人流占空比数据集合到同一数据框架中；天气数据包括湿度、温度及风速等。

103)获取建筑能源消耗与各个因素的关系，筛选影响因素作为下一步预测的预测因子。

优选地，采用多元逐步回归法筛选影响因素作为下一步预测的预测因子。

S2：结合影响因素，选取优化模型，利用优化模型预测建筑能源的消耗情况；

201)分别采用高斯回归模型、线性回归模型、神经网络模型对预处理后的建筑能源消耗数据并进行短期预测，根据短期预测结果调节模型参数，进行模型优化；

202)选取最优模型作为最终预测模型，结合影响因素的未来状态，对实时的建筑进行能源消耗预测。

S3：基于GIS系统，结合能源消耗数据、预测数据及地理数据构建建筑能耗信息可视化交互界面；

301)将能源消耗数据、预测数据、地理数据共同构成可视化预测系统所需要的数据层，并按能源类型进行数据归类，结合GIS系统，获取在校园地图上实时显示每一栋具体建筑的建筑能耗信息可视化交互界面；

302)将所需要的数据、地图、图表集成在建筑能耗信息可视化交互界面上，形成表示层。

S4：利用建筑能耗信息可视化交互界面进行建筑能耗分析及节能方案制定。

在建筑能耗信息可视化交互界面的表示层选定能源类型，获取该类型所有建筑能源消耗情况相关数据，对所有建筑能源消耗情况相关数据排序，或选定某一具体建筑，获取该建筑所有能源类型的消耗情况，用于为节能方案的制定提供数据依据。

一种建筑能源消耗的可视化预测系统，包括：

主服务器：包括