本发明涉及地铁的系统设计技术领域，特别是涉及一种地铁车站通风空调系统的功耗计算方法、系统及存储介质。
背景技术：
随着经济的不断发展和城市现代化建设的不断加快，城市中涌入越来越多的人口，为了增添城市的承载能力，城市的轨道交通是未来重要的发展方向，地铁的发展已经成为一种必然的趋势。地铁运行会产生很大功耗，每20千米的地铁轨道交通线路，地铁系统的年用电量高达10000万kw/h。而地铁的通风空调系统的功耗在总功耗中所占比重约为35-40％，仅次于机车电力牵引的功耗。因此，在国家建筑节能的大背景下，研究地铁通风空调系统的节能方法和途径就变得尤为重要，而要研究地铁的通风空调系统的节能方法，先决条件之一便是需要准确地计算出地铁通风空调系统的功耗，例如通过计算出的功耗进行针对地铁通风空调系统的前馈控制以实现节能。
在现有技术中，通常是通过室内外的热量传导、客流量以及室内外的换气来计算地铁通风空调系统的功耗，但变量过于单一，即还有其他因素会影响地铁通风控制系统的功耗，因而会使得计算出的地铁通风空调系统的功耗不准确，对后续的空调控制也就会造成不良影响，例如造成能源浪费等情况。
综上所述，如何准确地计算出地铁车站通风空调系统的功耗，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种地铁车站通风空调系统的功耗计算方法、系统及存储介质，以准确地计算出地铁车站通风空调系统的功耗。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种地铁车站通风空调系统的功耗计算方法，该方法包括：
获取预设的多个时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并且检测各个预设的时刻的通风空调系统功耗；
将同一时刻的所述室内温度、所述室外温度、所述客流量、所述漏风量、所述新风量以及所述通风空调系统功耗作为代入拟合方程中的一组数据，并根据代入所述拟合方程中的各组数据，通过回归拟合确定出所述拟合方程的拟合系数；
获取第一时刻的所述地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并通过确定出所述拟合系数之后的拟合方程计算所述第一时刻的通风空调系统功耗，其中，所述第一时刻为预设的多个时刻之外的其他任一时刻。
优选的，所述拟合方程为：
其中，q(t)为所述通风空调系统功耗，n(t)为所述客流量，tout(t)为所述室外温度，tin(t)为所述室内温度，vfre为所述新风量，vleak为所述漏风量，cp为人员散热量，rexch为室内外对流传热热阻，cair为空气的体积热容，k1至k4为所述拟合系数。
优选的，所述获取预设的多个时刻的地铁车站的漏风量，包括：
针对每个预设的时刻，根据模拟算法以及列车时刻表获取该时刻的地铁车站的漏风量。
优选的，所述根据模拟算法以及列车时刻表获取该时刻的地铁车站的漏风量，包括：
根据计算流体力学cfd模拟算法以及列车时刻表获取该时刻的地铁车站的漏风量。
优选的，所述获取预设的多个时刻的地铁车站的新风量，包括：
针对每个预设的时刻，根据该时刻的所述客流量确定与该时刻的所述客流量对应的客流所需新风量，并将该时刻的系统总风量与预设比例的乘积、该时刻的所述客流所需新风量以及该时刻的所述漏风量这三项中的最大值确定为该时刻的新风量。
优选的，所述预设比例为15％。
优选的，在所述通过确定出所述拟合系数之后的拟合方程计算所述第一时刻的通风空调系统功耗之后，还包括：
获取所述地铁车站的通风空调系统的设计功耗；
判断计算出的所述第一时刻的通风空调系统功耗是否大于所述设计功耗；
如果是，则将所述地铁车站实际的通风空调系统功耗调整为预设的第一功耗，其中，所述第一功耗高于计算出的所述第一时刻的通风空调系统功耗；
如果否，则将所述地铁车站实际的通风空调系统功耗调整为预设的第二功耗，其中，所述第二功耗低于计算出的所述第一时刻的通风空调系统功耗。
一种地铁车站通风空调系统的功耗计算系统，该系统包括：
数据采集模块，用于获取预设的多个时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并且检测各个预设的时刻的通风空调系统功耗；
拟合系数确定模块，用于将同一时刻的所述室内温度、所述室外温度、所述客流量、所述漏风量、所述新风量以及所述通风空调系统功耗作为代入拟合方程中的一组数据，并根据代入所述拟合方程中的各组数据，通过回归拟合确定出所述拟合方程的拟合系数；
实时功耗计算模块，用于获取第一时刻的所述地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并通过确定出所述拟合系数之后的拟合方程计算所述第一时刻的通风空调系统功耗，其中，所述第一时刻为预设的多个时刻之外的其他任一时刻。
优选的，还包括：
设计功耗获取模块，用于在所述实时功耗计算模块通过确定出所述拟合系数之后的拟合方程计算所述第一时刻的通风空调系统功耗之后，获取所述地铁车站的通风空调系统的设计功耗；
判断模块，用于判断计算出的所述第一时刻的通风空调系统功耗是否大于所述设计功耗，如果是，则执行第一功耗调整模块，否则执行第二功耗调整模块；
所述第一功耗调整模块，用于将所述地铁车站的通风空调系统功耗调整为预设的第一功耗，其中，所述第一功耗高于计算出的所述第一时刻的通风空调系统功耗；
所述第二功耗调整模块，用于将所述地铁车站的通风空调系统功耗调整为预设的第二功耗，其中，所述第二功耗低于计算出的所述第一时刻的通风空调系统功耗。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有通风空调系统功耗计算程序，所述通风空调系统功耗计算程序被处理器执行时实现上述任一项所述地铁车站通风空调系统的功耗计算方法的步骤。
应用本发明实施例所提供的技术方案，包括：获取预设的多个时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并且检测各个预设的时刻的通风空调系统功耗；将同一时刻的室内温度、室外温度、客流量、漏风量、新风量以及通风空调系统功耗作为代入拟合方程中的一组数据，并根据代入拟合方程中的各组数据，通过回归拟合确定出拟合方程的拟合系数；获取第一时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并通过确定出拟合系数之后的拟合方程计算第一时刻的通风空调系统功耗，其中，第一时刻为预设的多个时刻之外的其他任一时刻。
在考虑通风空调系统功耗的影响因素时，不仅考虑了室内温度、室外温度、客流量以及新风量，还考虑了漏风量，即将室内温度、室外温度、客流量、新风量以及漏风量均作为影响通风空调系统功耗的因素代入到拟合方程中，在获取了预设的多个时刻的通风空调系统功耗之后，便可以将同一时刻的室内温度、室外温度、客流量、新风量、漏风量以及通风空调系统功耗作为一组数据，将各组数据代入到拟合方程中，便可以通过回归拟合的方法计算出拟合方程的拟合系数。在确定出拟合系数之后，对于预设的多个时刻之外的任一时刻，获取该时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，代入到确定出了拟合系数的拟合方程中，便可以确定出该时刻的通风空调系统功耗。由于本申请的方案在计算地铁车站的通风空调系统功耗时，将漏风量作为影响因素之一，可以使得计算出的通风空调系统功耗更加准确，进而更有利于对空调系统进行的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中一种地铁车站通风空调系统的功耗计算方法的实施流程图；
图2为本发明中一种地铁车站通风空调系统的功耗计算系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种地铁车站通风空调系统的功耗计算方法，准确地计算出了地铁车站通风空调系统的功耗。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明中一种地铁车站通风空调系统的功耗计算方法的实施流程图，该方法包括以下步骤：
s101：获取预设的多个时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并且检测各个预设的时刻的通风空调系统功耗。
预设的时刻的数量以及这些时刻的分布情况均可以根据实际需要进行设定和调整，并不影响本发明的实施。例如，在列车进站直至出站的过程中，预设的时刻可以较为密集，在上下班高峰期，预设的时刻可以较为密集，又如，预设的时刻可以在全天均有一定的分布，并且预设的时刻的数量可以设置地较多，以使得后续步骤中计算出的拟合系数更加精确。
可以通过温度传感器检测预设的多个时刻的地铁车站的室内温度以及室外温度，再由相应的处理器获取这些数据。客流量可以从地铁车站的系统数据中获得，例如通过地铁车站进出闸门处的记录仪获得某一时刻的客流量。当然，某一时刻的客流量可以由一段时间内的进出车站的人数进行确定，即通过一段时间的平均值进行确定。
新风量指的是室外进入室内的风量，具体到本申请中，新风量即为由车站外部进入到地铁车站中的风量。新风量可以根据系统送风量以及客流量等因素进行确定。例如，当客流量较高时，客流量成为影响新风量的主要因素，可以按照预设的对应关系，确定出与客流量对应的新风量。
漏风量既包括站台进入隧道的风量，也包括隧道进入站台的风量，而由于隧道进入站台的风量较小，通常只占站台进入隧道的风量的5-7％，因此可以仅考虑站台进入隧道的风量。在获取漏风量时，可以通过现场的实时检测的方式，也可以采取模拟算法等方式，具体的方式可以根据实际需要进行设定和调整，并不影响本发明的实施。
检测各个预设的时刻的通风空调系统功耗，具体地，可以通过检测通风空调系统相应的电路数据来获得某一时刻的通风空调系统功耗。需要指出的是，通风空调系统功耗可以通过电路数据进行获得，但这样的检测方式通常较为复杂，并且不容易进行持续的跟踪，而对于空调通风系统的控制而言，需要能够实时获得空调通风系统功耗以进行相应的调节，例如前馈调节，因此，长期而言，需要根据室内外温度、客流量等数据进行通风空调系统功耗的计算，而对于预设的时刻而言，即本申请的步骤s101中，可以选择通过电路数据检测出预设的各个时刻的地铁的通风空调系统功耗。
s102：将同一时刻的室内温度、室外温度、客流量、漏风量、新风量以及通风空调系统功耗作为代入拟合方程中的一组数据，并根据代入拟合方程中的各组数据，通过回归拟合确定出拟合方程的拟合系数。
例如，预设的时刻为a至g共7个时刻，则地铁车站的a时刻的室内温度、室外温度、客流量、漏风量、新风量以及通风空调系统功耗便作为一组数据，共7个时刻，则共有7组数据。将各组数据代入到拟合方程中，通过回归拟合的方式可以确定出该拟合方程的拟合系数。便于理解，可以将室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量看作是拟合方程中的自变量，将通风空调系统功耗看作是拟合方程中的因变量，将各组数据代入拟合方程中，求解出该拟合方程的拟合系数，也即确定出了因变量与自变量的对应关系。
s103：获取第一时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并通过确定出拟合系数之后的拟合方程计算第一时刻的通风空调系统功耗，其中，第一时刻为预设的多个时刻之外的其他任一时刻。
在确定了预设的拟合方程中的拟合系数之后，获取该地铁车站的第一时刻的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并代入确定了拟合系数的拟合方程中，即可计算出第一时刻的通风空调系统功耗，即与第一时刻的自变量对应的相应的因变量，第一时刻可以是预设的时刻之外的其他任一时刻。计算出第一时刻的通风空调系统功耗，有利于利用计算出的功耗对空调通风系统进行控制。
应用本发明实施例所提供的方法，包括：获取预设的多个时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并且检测各个预设的时刻的通风空调系统功耗；将同一时刻的室内温度、室外温度、客流量、漏风量、新风量以及通风空调系统功耗作为代入拟合方程中的一组数据，并根据代入拟合方程中的各组数据，通过回归拟合确定出拟合方程的拟合系数；获取第一时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并通过确定出拟合系数之后的拟合方程计算第一时刻的通风空调系统功耗，其中，第一时刻为预设的多个时刻之外的其他任一时刻。
在考虑通风空调系统功耗的影响因素时，不仅考虑了室内温度、室外温度、客流量以及新风量，还考虑了漏风量，即将室内温度、室外温度、客流量、新风量以及漏风量均作为影响通风空调系统功耗的因素代入到拟合方程中，在获取了预设的多个时刻的通风空调系统功耗之后，便可以将同一时刻的室内温度、室外温度、客流量、新风量、漏风量以及通风空调系统功耗作为一组数据，将各组数据代入到拟合方程中，便可以通过回归拟合的方法计算出拟合方程的拟合系数。在确定出拟合系数之后，对于预设的多个时刻之外的任一时刻，获取该时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，代入到确定出了拟合系数的拟合方程中，便可以确定出该时刻的通风空调系统功耗。由于本申请的方案在计算地铁车站的通风空调系统功耗时，将漏风量作为影响因素之一，可以使得计算出的通风空调系统功耗更加准确，进而更有利于对空调系统进行的控制。
在本发明的一种具体实施方式中，拟合方程为：
在该具体实施例的拟合方程中，q(t)为通风空调系统功耗，单位可以取kw，n(t)为客流量，单位可以为人/小时，tout(t)为室外温度，tin(t)为室内温度，室、内外温度单位可以为℃，vfre为新风量，vleak为漏风量，新风量以及漏风量的单位均可以为m3，cp为人员散热量，单位可以为kw/人/小时，rexch为室内外对流传热热阻，单位可以为kw/℃，cair为空气的体积热容，单位可以为kw/(m3.℃)，k1至k4为拟合系数。人员散热量、室内外对流传热热阻以及空气的体积热容可以取经验数据，当然，具体场景中也可以进行一定程度的调整，例如根据地域的不同进行一定的调整，并不影响本发明的实施。
在本发明的一种具体实施方式中，步骤s101中的获取预设的多个时刻的地铁车站的漏风量，包括：
针对每个预设的时刻，根据模拟算法以及列车时刻表获取该时刻的地铁车站的漏风量。
考虑到当列车距地铁车站较远时，即车站处于等待列车前来的过程中时，漏风量较小，可以将这时候的漏风量确定为0或者其他预设的数值，当列车处于进站过程中时，可以根据模拟算法进行漏风量的获取，例如在具体实施时，可以通过cfd(computationalfluiddynamics，计算流体力学)模拟算法确定出进站过程中的漏风量。具体的，可以将列车的进站过程分为三个阶段进行模拟，第一阶段为列车从进站活塞直至完全停下的过程，第二阶段为列车在车站的停留过程，第三阶段为列车起步直至驶离出站活塞的过程。当然，cfd模拟算法中具体的相关参数设置可以根据实际情况进行调整，例如根据具体实施现场的地铁车站的相应数据进行模拟，如屏蔽门的类型等数据。
在本发明的一种具体实施方式中，步骤s101中的获取预设的多个时刻的地铁车站的新风量，包括：
针对每个预设的时刻，根据该时刻的客流量确定与该时刻的客流量对应的客流所需新风量，并将该时刻的系统总风量与预设比例的乘积、该时刻的客流所需新风量以及该时刻的漏风量这三项中的最大值确定为该时刻的新风量。
通常，客流量越高，相对应的客流所需新风量就越高，具体的对应关系可以根据实际情况进行设定以及调整，并不影响本发明的实施。例如相同的客流量的情况下，在炎热的夏季可以适当提高对应的客流所需新风量。系统总风量可以由相应的检测设备或者从空调系统中获取，预设比例根据实际情况进行设定，根据经验，通常可以设为15％。在该种实施方式中，考虑到新风量的影响因素主要为客流量、系统总送风量以及漏风量，并且在不同时刻，通常是其中的一个因素起到主导作用，例如在客流量较大时，由客流量主导新风量，当列车进站时，由漏风量主导新风量，因此，该种实施方式中，对于某一时刻，将该时刻的客流所需新风量、乘以预设比例之后的系统总送风量以及漏风量这三项中的最大值确定为新风量。
在本发明的一种具体实施方式中，在步骤s103之后，还可以包括以下步骤：
获取地铁车站的通风空调系统的设计功耗；
判断计算出的第一时刻的通风空调系统功耗是否大于设计功耗；
如果是，则将地铁车站实际的通风空调系统功耗调整为预设的第一功耗，其中，第一功耗高于计算出的第一时刻的通风空调系统功耗；
如果否，则将地铁车站实际的通风空调系统功耗调整为预设的第二功耗，其中，第二功耗低于计算出的第一时刻的通风空调系统功耗。
便于描述将上述步骤进行合并说明。在计算出第一时刻的通风空调系统功耗之后，可以获取地铁车站的通风空调系统的设计功耗。该设计功耗通常与设计温度相对应，例如，可以查询地铁车站的通风空调系统的设计温度，根据该设计温度获取与之相对应的设计功耗。当计算出的第一时刻的通风空调系统功耗大于设计功耗时，将地铁车站实际的通风空调系统功耗调整为预设的第一功耗，简单地说，即提高地铁车站的通风空调系统的功耗，具体地，提高至预设的第一功耗。第一时刻的通风空调系统功耗大于设计功耗，说明此时车站内的温度较高，例如设计温度为27℃，第一时刻的实际温度为30℃，温度高的原因可以是由于客流量加大等因素导致。如果维持第一时刻的功耗不变，自然温度会逐渐降低，而将功耗提高至第一功耗，显然，温度降低地更快，即更快地达到设计温度，因此能够使得车站中的人群更加舒适，提高乘客的体验感。相应的，当第一时刻的通风空调系统功耗小于设计功耗时，则可以将地铁车站实际的通风空调系统功耗调整为预设的第二功耗，其中，第二功耗低于计算出的第一时刻的通风空调系统功耗。第一时刻的通风空调系统功耗小于设计功耗时，说明此时车站的温度较低，例如设计温度为27℃，第一时刻的实际温度为25℃，温度低的原因可以是由于客流量变小等因素导致，第一时刻的功耗低于设计功耗，温度会逐渐升高，而本申请的方案中，将功耗降低至第二功耗，显然，温度增高地更快，不仅提高了乘客的体验，由于功耗降低，还有利于节约能源。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种地铁车站通风空调系统的功耗计算系统，下文描述的地铁车站通风空调系统的功耗计算系统与上文描述的地铁车站通风空调系统的功耗计算系统方法可相互对应参照，参见图2所示，为本发明中一种地铁车站通风空调系统的功耗计算系统的结构示意图，该系统包括以下模块：
数据采集模块20，用于获取预设的多个时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并且检测各个预设的时刻的通风空调系统功耗；
拟合系数确定模块21，用于将同一时刻的室内温度、室外温度、客流量、漏风量、新风量以及通风空调系统功耗作为代入拟合方程中的一组数据，并根据代入拟合方程中的各组数据，通过回归拟合确定出拟合方程的拟合系数；
实时功耗计算模块22，用于获取第一时刻的地铁车站的室内温度、室外温度、客流量、漏风量以及新风量，并通过确定出拟合系数之后的拟合方程计算第一时刻的通风空调系统功耗，其中，第一时刻为预设的多个时刻之外的其他任一时刻。
在本发明的一种具体实施方式中，数据采集模块20获取预设的多个时刻的地铁车站的漏风量的过程具体为：
针对每个预设的时刻，根据模拟算法以及列车时刻表获取该时刻的地铁车站的漏风量。
在本发明的一种具体实施方式中，数据采集模块20根据模拟算法以及列车时刻表获取该时刻的地铁车站的漏风量的过程具体为：
根据计算流体力学cfd模拟算法以及列车时刻表获取该时刻的地铁车站的漏风量。
在本发明的一种具体实施方式中，数据采集模块20获取预设的多个时刻的地铁车站的新风量的过程具体为：
针对每个预设的时刻，根据该时刻的客流量确定与该时刻的客流量对应的客流所需新风量，并将该时刻的系统总风量与预设比例的乘积、该时刻的客流所需新风量以及该时刻的漏风量这三项中的最大值确定为该时刻的新风量。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
设计功耗获取模块，用于在实时功耗计算模块22通过确定出拟合系数之后的拟合方程计算第一时刻的通风空调系统功耗之后，获取地铁车站的通风空调系统的设计功耗；
判断模块，用于判断计算出的第一时刻的通风空调系统功耗是否大于设计功耗，如果是，则执行第一功耗调整模块，否则执行第二功耗调整模块；
第一功耗调整模块，用于将地铁车站的通风空调系统功耗调整为预设的第一功耗，其中，第一功耗高于计算出的第一时刻的通风空调系统功耗；
第二功耗调整模块，用于将地铁车站的通风空调系统功耗调整为预设的第二功耗，其中，第二功耗低于计算出的第一时刻的通风空调系统功耗。
相应于上面的方法以及系统实施例，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有通风空调系统功耗计算程序，通风空调系统功耗计算程序被处理器执行时实现上述任一实施例中地铁车站通风空调系统的功耗计算方法的步骤，此处不重复说明。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。