一种地铁车站能耗管控的方法和系统与流程

1.本发明涉及地铁运营技术领域，具体的，涉及一种地铁车站能耗管控的方法和系统。


背景技术：

2.由于世界人口众多能源紧缺，地球承载压力非常巨大，节能减排日益成为全球关注的重点，各国都在推行节能减排宣传活动，以提高公民的节能意识。
3.在节能减排方面，多数地铁企业停留在硬件层面上，主要采用更为节能的设备，特别重视在led照明和通风空调节能的改造方向。而在软件层面上，部分城市采取类似于北京的“一站一策”方案，该方案只是考虑到每个车站的特殊性，但未涉及到同一个车站由于时间段、气候和客流变化的影响，每天在运营时间里至始至终保持一个运行模式，即车站单日节能策略控制方法，这是一种宏观的节能策略，极易造成例如在突发大客流的情况下，乘客普遍反映站厅和站台都非常热的现象，这种节能处置方式不但在用电需求低谷期没有降低用电量，而且在用电需求高峰期也跟不上需求的变化，导致乘客满意度不高的问题。


技术实现要素：

4.本发明提出一种地铁车站能耗管控的方法和系统，解决了现有技术中地铁节能减排措施不能达到微观层面节能管控的程度，导致效果较差、乘客满意度低的问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.第一方面，本发明提出一种地铁车站能耗管控的方法，包括如下步骤：
7.s10：获取地铁车站的二维平面图，并在二维平面图标记客流线路；
8.s20：根据所述二维平面图，将地铁车站划分成多个区域，标记客流线路经过的区域为第一区域，标记客流线路未经过的区域为第二区域；
9.s30：计算每个区域的温度舒适值ssd，并根据所述温度舒适值ssd计算地铁车站的平均人体舒适值；
10.s40：获取每天不同时间段的客流量；
11.s50：根据所述客流量选择相应的平均人体舒适值，根据所述平均人体舒适值，得到多个时间段的节能策略，所述节能策略包括地铁车站设备工作状态。
12.s60：在地铁开站前计算当天所有时间段的节能策略，并在每个时间段前下发节能策略。
13.进一步，所述每个区域的温度舒适值ssd＝(1.818t+18.18)*(0.88+0.002h)+(t-32)/(45-t)-3.2*μ*v+18.2，其中，t为温度值，h为湿度，v为风速，μ为风速的衰减系数；
14.所述平均人体舒适值其中，k1表示所有的第一区域，k2表示所有的第二区域，wm表示第一区域的权值，wn表示第二区域的权值。
15.进一步，所述第一区域权值wm大于所述第二区域权值wn，且所有区域权值总和除以
区域总个数为1。
16.进一步，所述步骤s40包括：
17.s401：获取当天的天气情况和日期活动；
18.s402：根据所述天气情况和日期活动，从历史数据中预测当天各时间段的客流量。
19.进一步，所述根据所述客流量选择相应的平均人体舒适值，包括：
20.当客流量处于低客流量时，平均人体舒适值为61-70，当客流量处于一般高客流量，平均人体舒适值为51-60，当客流量为高峰客流量时，平均人体舒适值为41-50。
21.进一步，当地铁车站设备存在故障时，重新根据所述平均人体舒适值计算所述节能策略。
22.第二方面，本发明还提出一种地铁车站能耗管控的系统，包括获取模块、处理模块和计算模块，其中，
23.所述获取模块用于获取地铁车站的二维平面图，并在二维平面图标记客流线路；
24.所述处理模块用于根据所述二维平面图，将地铁车站划分成多个区域，标记客流线路经过的区域为第一区域，标记客流线路未经过的区域为第二区域；
25.所述计算模块用于计算每个区域的温度舒适值ssd，并根据所述温度舒适值ssd计算地铁车站的平均人体舒适值；
26.所述获取模块用于获取每天不同时间段的客流量；
27.所述计算模块用于根据所述客流量选择相应的平均人体舒适值，根据所述平均人体舒适值，得到多个时间段的节能策略，所述节能策略包括地铁车站设备工作状态。
28.第三方面，本发明还提出一种计算机可读的存储介质，包括程序，其中，所述程序运行时执行所述的地铁车站能耗管控的方法。
29.第四方面，本发明还提出一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述的地铁车站能耗管控的方法。
30.本发明中，通过将地铁车站划分成多个区域，并根据客流线路标记第一区域和第二区域，配置不同的权重，从而可以更精确的计算出每个区域的温度舒适值和地铁车站的平均人体舒适值。通过将地铁车站每天的开关站区间划分成多个时间段，并根据不同时间段的人流量选择最佳的平均人体舒适值，对每个时间段执行不同的节能策略，控制地铁车站设备的工作数量和功效，实现了地铁车站节能减排的微观调控，使减排效果更好，人体舒适度更高。
附图说明
31.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
32.图1为本发明中地铁车站能耗管控的方法的流程图；
33.图2为本发明实施例1中数据配置的流程图；
34.图3为本发明实施例1中的方法流程图；
35.图4为本发明实施例2中的方法流程图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
37.实施例1
38.如图1所示，本发明提出一种地铁车站能耗管控的方法，包括如下步骤：
39.s10：获取地铁车站的二维平面图，并在二维平面图标记客流线路。
40.如图2所示，本实施例在第一次运行时，需要配置基础数据，完成数据初始化工作。
41.第一，把整个地铁车站切分成多个小的区域，可定义该区域在地铁车站实际范围、温度舒适值ssd公式涉及的μ衰减系数、平均人体舒适值f(k1，k2)涉及的w权值。
42.第二，由于地铁车站运营特性，日常都会有一些固定线路比如乘客从站厅到站台或者换乘，可事先设定好客流常规线路，该线路会经过多个区域。
43.第三，还需要配置固定或默认参数，包括地铁车站的开站和关站时间点，以及运营起止时间；设置节能策略时间段间隔时长，本实施例中设置为十五分钟；各设备启动数量与功效默认设置，运行后使用ai技术来修正本参数。
44.s20：根据所述二维平面图，将地铁车站划分成多个区域，标记客流线路经过的区域为第一区域，标记客流线路未经过的区域为第二区域；
45.s30：计算每个区域的温度舒适值ssd，并根据所述温度舒适值ssd计算地铁车站的平均人体舒适值。
46.本实施例中，每个区域的温度舒适值
47.ssd＝(1.818t+18.18)*(0.88+0.002h)+(t-32)/(45-t)-3.2*μ*v+18.2，其中，t为温度值，h为湿度，v为风速，μ为风速的衰减系数；
48.所述平均人体舒适值其中，k1表示所有的第一区域，k2表示所有的第二区域，wm表示第一区域的权值，wn表示第二区域的权值。
49.其中，所述第一区域权值wm大于所述第二区域权值wn，且所有区域权值总和除以区域总个数为1。
50.s40：获取每天不同时间段的客流量。
51.本实施例中，获取到当天的节能策略和乘客满意度调查数据，通过ai技术预测当天客流各时段情况，加上天气情况、重大活动和可用设备清单(排除一定无法修复的故障设备)进行设备启动数量的排列组合或者功效值的大小控制。
52.例如站台层温度控制：地铁站内制冷主要冷水机组和空调新风等设备，通过冷水流量和风机开闭等来动态调整车站温度。由第一步配置基础数据的固定或默认参数设置中可以获取到，例如10台制冷设备温度可以保证26度，8台制冷设备可以保证27度，6台制冷设备可以保证28度。
53.s50：根据所述客流量选择相应的平均人体舒适值，根据所述平均人体舒适值，得到多个时间段的节能策略，所述节能策略包括地铁车站设备工作状态。
54.根据上一步设备排列组合，依次计算出每个区域的温度舒适值ssd，其中t为温度
值(单位摄氏度，夏季一般设定为26℃～30℃，冬季一般控制在12℃及以上)，h为湿度(单位百分比，一般在40到60之间，40到50的湿度是老年人和儿童最舒适的湿度)，μ衰减系数(风速风量传感器一般安装在风口处，在地面上会有衰减)，v为风速(单位m/s)。
55.选择最佳人体舒适值，并最终通过设备排列组合生成一个节能策略。例如：当客流量处于低客流量时，平均人体舒适值为61-70，当客流量处于一般高客流量，平均人体舒适值为51-60，当客流量为高峰客流量时，平均人体舒适值为41-50。
56.s60：在地铁开站前计算当天所有时间段的节能策略，并在每个时间段前下发节能策略，
57.本实施例中，根据天气状况、重大活动、客流(历史数据及ai预测数据)、历史环境数据、设备故障情况和乘客舒适度调查数据等信息，从而计算出当天全站运营时间内各时段的节能策略并定时下发给设备。
58.如图3所示，本实施例在具体应用时，按照以下步骤执行：
59.步骤1：等待到达开站前一小时；
60.步骤2：判断是否到达开站前一小时，若是，则执行步骤3，若否，则执行步骤1；
61.步骤3：开始计算节能策略；
62.步骤4：获取已收集基础数据；
63.步骤5：计算各时间段节能策略；
64.步骤6：定时下发节能策略。
65.其中，步骤5又包括：
66.步骤501：判断需要开启的设备；
67.步骤502：根据开关站时间按十五分钟分割时间段；
68.步骤503：判断是否有时间段等待计算节能策略，若是，则执行步骤504，若否，则保存所有时间段节能策略，等待下发；
69.步骤504：获取第一个/下一个时间段；
70.步骤505：对可用设备开启数量和功效调节进行排列组合得到多种节能方式；
71.步骤506：判断是否有设备排列组合数据待计算，若是，则执行步骤507-508，若否，则选择最佳人体舒适值的节能策略，返回步骤503；
72.步骤507：计算各区域的温度舒适值；
73.步骤508：计算整个设备排列组合的平均人体舒适值，返回步骤506。
74.进一步，当地铁车站设备存在故障时，重新根据所述平均人体舒适值计算所述节能策略。
75.当设备无预警地出现突然故障时，系统将自动根据故障设备对于乘客舒适度影响，来判别是否需要调整节能策略。如果需要调整的话，会根据临近设备从关闭到开启状态，或者同一分区设备整体往舒适度更高方向调整。
76.进一步，本实施例中还包括定时循环执行收集基础数据任务，可作为ai计算节能策略的重要原始数据。
77.(1)通过该地铁车站的综合监控系统及时收集各设备运行值，比如：温度、湿度、风速(风量)和故障状态变化等数据，全部保存到历史设备运行数据库中。
78.(2)通过正线资产管理系统eam获取该地铁车站内故障设备的维修保养计划。
79.(3)通过该地铁车站的客流组织系统从摄像头计数、wifi嗅探和蓝牙连接等数据源获取到各区域的人数原始数据，并经过ai技术分析得出各区域人数的即时客流数。
80.(4)每天定时从乘客服务相关多个系统抓取到乘客满意度调查数据，包含整体评价以及温度、湿度、光照亮度、乘坐环境等环境子项的评价，使用ai技术分析出该地铁车站最佳环境控制数据。
81.(5)每天定时抓取当地气象局或者rss天气源数据，保存到历史天气信息库。如果occ/nocc私有云和外网物理隔离时，可人工录入。
82.(6)每天定时抓取当地政府相关部门的重大活动数据，保存到历史天气信息库。如果occ/nocc私有云和外网物理隔离，或者没有相关接口时，可人工录入。
83.实施例2
84.在实施例1的基础上，本实施例还将人工调整作为辅助手段，主要是靠站务人员通过ax专用设备，以ar技术的三维可视化查看现场实际情况，并且获得乘客舒适度等计算结果，最后允许人工调整现有的节能策略。
85.其中，ax专用设备是ar技术和ai技术的结合体，主要作用是以下三点：
86.在显示屏中，以三维模型的方式展示当前重点能耗设备基本信息和即时运行值，并且可显示各设备在节能控制方面的知识库信息及可调整的节能策略方案。
87.在人工调整节能策略时，可以三维可视化方式展现调整节能策略后的效果情况。
88.通过ai技术分支的语音技术，不但实现语音播报功能，而且还可以自动把语音转义成设备可执行命令，实现语音交互操作，无需配置其他输入设备，极大方便站务人员的操作。
89.如图4所示，本实施例中，当开站后下发第一个节能策略，控制地铁车站所有的设备，如果某一时间段处于人工调整节能策略的有效时间内，则不再自动发送任何节能策略；如果下一个时间段没有涉及人工调整的情况，自动下发节能策略。
90.在日常巡查或者发生应急事件(比如在十五分钟段内有节能策略设备突然故障或者出现大客流超预期)时，站务人员会第一时间到达现场，并使用ax专用设备查看到基于ar技术的三维可视化界面，并允许人工调整节能策略的操作，在该调整策略持续时间内，系统将不再自动发送其他的节能策略。
91.本实施例具体应用时，等到开展下发第一个节能策略，启用并控制所有相关设备，其中包括自动调整分支和人工调整分支。
92.其中，自动调整分支包括以下步骤：
93.步骤a：等待关站；
94.步骤b：判断是否未到关站时间，若是，则执行步骤c，若否，则运行结束；
95.步骤c：获取当前时间点：
96.步骤d：判断是否到达下一时间段，若是，则执行步骤e，若否，则返回步骤a；
97.步骤e：等待下发下一个时间段的节能策略：
98.步骤f：判断是否存在人工调整策略还未结束，若是，则执行步骤g，若否，则返回步骤a；
99.步骤g：获取当前故障设备信息，以及下一时间段节能策略；
100.步骤h：判断下一时间段节能策略所需设备是否存在故障问题，若是，则执行步骤
i，若否，则执行步骤j；
101.步骤i：重新计算下一时间段节能策略；
102.步骤j：下发下一时间段节能策略，并返回步骤a。
103.人工调整分支包括以下步骤：
104.步骤a：等待关站；
105.步骤b：判断是否未到关站时间，若是，则执行步骤c，若否，则运行结束；
106.步骤c：等待人工调整节能策略；
107.步骤d：判断是否需要人工调整，若是，则执行步骤e，若否，则返回步骤a；
108.步骤e：站务人员使用ax专用设备进行信息查阅；
109.步骤f：判断是否需要下发命令，若是，则执行步骤g，若否，则返回步骤a；
110.步骤g：下发节能策略命令，返回步骤e。
111.实施例3
112.在实施例1的基础上，本发明还提出一种地铁车站能耗管控的系统，包括获取模块、处理模块和计算模块，其中，
113.所述获取模块用于获取地铁车站的二维平面图，并在二维平面图标记客流线路；
114.所述处理模块用于根据所述二维平面图，将地铁车站划分成多个区域，标记客流线路经过的区域为第一区域，标记客流线路未经过的区域为第二区域；
115.所述计算模块用于计算每个区域的温度舒适值ssd，并根据所述温度舒适值ssd计算地铁车站的平均人体舒适值；
116.所述获取模块用于获取每天不同时间段的客流量；
117.所述计算模块用于根据所述客流量选择相应的平均人体舒适值，根据所述平均人体舒适值，得到多个时间段的节能策略，所述节能策略包括地铁车站设备工作状态。
118.上述装置以用于执行图1所示的方法实施例，两者的技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，本技术领域技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，该装置的具体工作过程及有关说明，可以参考地铁车站能耗管控的方法的实施例所描述的内容，此处不再赘述。
119.实施例4
120.在实施例1的基础上，本发明还提出一种计算机可读的存储介质，包括程序，其中，所述程序运行时执行所述的地铁车站能耗管控的方法。
121.本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述实施例1的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。
122.为此，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的地铁车站能耗管控的方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。
123.实施例5
124.本发明还提出一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述的地铁车站能耗管控的方法。
125.为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该电子装置可以是包括各种电子器件形成的控制设备。
126.进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。
127.本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。
128.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。