[发明专利]一种基于建筑节能的高校排课系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于建筑节能的高校排课系统及方法，包括以下步骤；步骤1：通过采集模块收集数据资源并将数据资源输入到教务管理系统中；步骤2：在现有教务管理系统中增加能耗与热舒适度优化功能组件；步骤3：性能检测与改善；步骤4：推荐最优的排课方案。本发明有容易实施、操作灵活、投资较少、能够实现能源节约的特点。

技术领域

本发明涉及高校排课技术领域，特别涉及一种基于建筑节能的高校排课系统及方法。

背景技术

由于高校教学楼建筑能耗与教室使用时间、使用人数等因素密切相关，高校排课方案对教学楼建筑能耗会产生巨大影响，合理的排课设计能够在不增加或不更换用能设备的条件下，最大程度地减少能源浪费。现有高校排课技术中未将教学楼的建筑能耗与学生热舒适性考虑在内，设计的排课方案不合理，教学楼高能耗问题无法得到有效解决。

高校排课是在满足资源约束条件下，从时间和空间两个维度对教室占用进行组合优化。国内多数高校排课系统隶属于教务管理系统软件的一部分，排课在教务管理系统中处于核心地位，现有的教务管理系统软件种类较多且功能多样，如我国多数高校常用的正方、数维、金智、青果等，采用面向对象设计方法，使用模块化设计，可视化的开发工具，基于C/S+B/S三层架构体系，能够对上千门课程按年级、专业、班级进行排课，且能够实现跨学院专业排课、多校区课程编排等功能。但是几乎没有教务管理系统将教学楼的建筑能耗与热舒适性考虑在内，最终通过上述软件获得的排课方案，无法保证高校能源资源的有效利用，甚至会造成教学楼能耗进一步上升。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于建筑节能的高校排课系统及方法，使得在不增加或不更换教室用能设备的条件下，最大程度的减少教学楼建筑能耗。具有容易实施、操作灵活、投资较少、能够实现能源节约的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于建筑节能的高校排课系统，包括采集模块和控制模块；

所述采集模块利用数据采集设备收集教室能耗数据、室内和室外气象数据，其中室外气象采集设备安装于教学楼屋顶，其余采集设备安装于每个教室；利用问卷调查收集学生不同季节的服装热阻数据；利用建筑设计图纸获取建筑设计参数；然后将所有收集到的数据信息汇总并统一进行格式转换，形成数据中的表格，利用MySQL数据库服务器，在SQLyogEnt客户端连接其服务器，创建相关的数据表格，最后将所有的数据导入教务管理系统的数据库中，从而构成数据库；

所述控制模块基于Matlab软件环境，采用C语言编译建筑能耗预测模型和热舒适度预测模型，利用遗传算法同时优化建筑能耗和学生热舒适度，其中两个目标的权重系数均可设为0.5，即认为建筑能耗和学生热舒适度两个目标同等重要，或根据用户需求修改权重系数，最后输出建筑能耗最小且学生热舒适度最大的排课方案，显示最优方案下的学生课表、教师课表和教室课表。

所述采集模块为控制模块中的能耗预测模型和热舒适度预测模型提供所需要的数据，控制模块根据采集模块传入的数据和遗传算法每次迭代产生的课程表方案，计算得到教学楼能耗和学生的热舒适度指标。

一种基于建筑节能的高校排课方法，包括以下步骤；

步骤1：

通过采集模块收集数据资源并将数据资源输入到教务管理系统中；

步骤2：

在现有教务管理系统(如正方教务管理系统)中增加能耗与热舒适度优化功能组件；

步骤3：

性能检测与改善；

步骤4：

推荐最优的排课方案。

所述步骤1具体的操作方法为：