一种基于物联网的城市市政供热管网节能分析系统的制作方法

本发明涉及供热管网，具体而言，涉及一种基于物联网的城市市政供热管网节能分析系统。

背景技术：

1、城市市政供热管网是利用城市集中供热热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统，并以此为城市提供供热，由于城市市政供热管网需要耗费巨大资源，并且会产生较多的热量损耗，如若不对城市市政供热管网的节能进行分析，则会持续提高能源的消耗，故而城市市政供热管网的节能分析已经成为当前一大主题，住宅小区由于有大量的人员居住，故而对供热需求量较大，因此，住宅小区供热管网的节能分析尤为重要。

2、现有的住宅小区供热管网的节能分析在一定程度上可以满足当前要求，但是还存在一定的缺陷，其具体体现在：(1)现有的住宅小区供热管网的节能分析大多是针对供热管网的运行过程进行分析，对住宅小区供热源建设地址的关注度不高，现有技术对这一层面的忽视导致供热管网在运行过程中能耗升高，进而降低了住宅小区供热管网的使用效率，在一定程度上增加了资源的消耗，在资源消耗的同时也影响环境的质量，不利于住宅小区供热管网的可持续发展。

3、(2)现有技术中对当前小区对应相邻小区所属供热源的占地区域关注度不高，相邻小区由于在地理位置层面与当前小区相近，进而当前小区的供热需求和相邻小区的供热需求类似，从而相邻小区所属供热源的占地区域同时也反映当前小区供热源的占地区域的选择，现有技术对这一层面的忽视难以保障当前小区供热源的占地区域面积分析的精确性，从而影响后续供热管网的使用，在一定程度上降低了供热管网的节能效率。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于物联网的城市市政供热管网节能分析系统,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于物联网的城市市政供热管网节能分析系统，包括：住宅小区适配指数分析模块用于获取住宅小区对应各关联小区的基本信息和楼栋信息，分析住宅小区与各关联小区对应的适配指数，从而分析住宅小区对应供热源的占地面积。

3、住宅小区空闲区域划分模块用于将住宅小区的地面按照对应供热源的占地面积等比例划分为各目标子区域。

4、目标子区域节能评估等级分析模块用于分析各目标子区域对应的建造困难系数knf和通行障碍系数zaf，进而综合分析各目标子区域对应的节能评估等级。

5、管网节能评估指数分析模块用于分析各目标子区域对应的管网节能评估指数。

6、预计建设区域筛选模块用于从各目标子区域中筛选预计建设区域。

7、显示终端用于将预计建设区域进行显示。

8、云数据库用于存储住宅小区的面积和允许住宅人员数量，存储住宅小区所属各楼宇对应的高度和允许居住人员数量，存储住宅小区对应各关联小区所属供热源的占地面积，并存储各节能评估等级对应的节能评估系数范围。

9、作为一种优选的方案，所述住宅小区对应各关联小区的基本信息和楼栋信息，其中基本信息为面积和允许住宅人员数量，楼栋信息为各楼栋对应的高度和允许居住人员数量。

10、作为一种优选的方案，所述住宅小区与各关联小区对应的适配指数，其具体分析方法为：从云数据库中提取住宅小区的面积s′和允许住宅人员数量m′，进而分析住宅小区与各关联小区对应的基本信息相似系数其中si、mi分别表示为住宅小区对应第i个关联小区的面积、允许住宅人员数量，i表示为各关联小区的编号，i＝1,2,...,n，λ1、λ2分别表示为预设的面积相似、允许住宅人员数量相似对应的权重系数。

11、从云数据库中提取住宅小区所属各楼宇对应的高度g′m和允许居住人员数量hm，其中m表示为各楼宇的编号，m＝1,2,...,l。

12、分析住宅小区所属各楼宇与各关联小区所属各楼栋的高度相似系数其中gi,p表示为第i个关联小区所属第p个楼栋的高度，p表示为各楼栋的编号，p＝1,2,...,q，e表示为自然常数。

13、分析住宅小区与各关联小区对应的高度相似系数其中l表示为楼宇的数量，q表示为楼栋的数量。

14、基于各关联小区所属各楼栋的高度筛选各关联小区对应的楼栋最大高度和楼栋最小高度

15、分析住宅小区对应各关联小区对应的楼栋高度波动系数其中gi,p+1表示为第i个关联小区所属第p+1个楼栋的高度，q表示为楼栋的数量，g″表示为预设的允许高度差值，γ1、γ2分别表示为预设的楼栋高度偏差、楼栋最大高度差值对应的权值因子。

16、同理分析住宅小区对应的楼宇高度波动系数

17、综合分析住宅小区与各关联小区对应的楼宇高度波动相似指数

18、分析住宅小区所属各楼宇与各关联小区所属各楼栋的居住人员数量相似系数其中hi′,p表示为第i个关联小区所属第p个楼栋对应的居住人员数量。

19、分析住宅小区与各关联小区对应楼宇层面所属的居住人员数量相似系数

20、综合分析住宅小区与各关联小区对应的楼栋信息相似系数

21、分析住宅小区与各关联小区对应的适配指数spi＝ln(1+ηi*χ1+ξi*χ2)，其中χ1、χ2分别表示为预设的基本信息相似系数、楼栋信息相似系数对应的占比因子。

22、作为一种优选的方案，所述分析住宅小区对应供热源的占地面积，其具体方法为：将住宅小区与各关联小区对应的适配指数与预设的适配指数阈值进行对比，若住宅小区与某关联小区对应的适配指数大于或等于适配指数阈值，则将该关联小区标记为参考小区，进而得到住宅小区对应的各参考小区。

23、从云数据库中提取住宅小区对应各关联小区所属供热源的占地面积，进而获取住宅小区对应各参考小区所属供热源的占地面积，并获取住宅小区对应参考小区所属供热源的平均占地面积，将其作为住宅小区对应供热源的占地面积。

24、作为一种优选的方案，所述分析各目标子区域对应的建造困难系数，其具体分析方法为：获取各目标子区域与各水管对应的参考距离jlfb和埋设高度gdfb，其中f表示为各目标子区域的编号，f＝1,2,...,g，b表示为各水管的编号，b＝1,2,...,c。

25、分析各目标子区域对应的建造困难系数其中c表示为水管的数量，jl′、gd′分别表示为预设的允许距离、允许埋设高度。

26、作为一种优选的方案，所述分析各目标子区域对应的通行障碍系数，其具体分析方法为：通过住宅小区内布设的监控摄像头获取各目标子区域在设定检测周期对应的通行人流量rlf和各通行车的尺寸参数，其中尺寸参数包括长度和宽度，进而获取各目标子区域在设定检测周期对应各通行车的行驶面积xsf。

27、分析各目标子区域对应的人员通行障碍系数其中g表示为目标子区域的数量。

28、统计各目标子区域在设定检测周期对应通行车的数量slf，获取各目标子区域对应的面积sf，并据此分析各目标子区域对应的车辆通行障碍系数其中δ1表示为预设的单位通行车数量对应的车辆通行障碍因子。

29、综合分析各目标子区域对应的通行障碍系数zaf＝ln(1+rzf*β1+czf*β2)，其中β1、β2分别表示为预设的人员通行障碍系数、车辆通行障碍系数对应的比例系数。

30、作为一种优选的方案，所述各目标子区域对应的节能评估等级，其具体分析方法为：分析各目标子区域对应的节能评估系数其中α1、α2分别表示为预设的建造困难系数、通行障碍系数对应的节能评估因子。

31、将各目标子区域对应的节能评估系数与云数据库中存储的各节能评估等级对应的节能评估系数范围进行对比，筛选各目标子区域对应的节能评估等级。

32、作为一种优选的方案，所述各目标子区域对应的管网节能评估指数，其具体分析方法为：以各目标子区域的中心点为原点建立坐标系，进而获取住宅小区所属各楼宇对应各楼层所属各端点在各目标子区域坐标系的坐标，并据此获取各目标子区域与住宅小区所属各楼宇对应各楼层所属各端点的距离jjfmvt，其中v表示为各楼层的编号，v＝1,2,...,u，t表示为各端点的编号，t＝1,2,...,z。

33、基于各目标子区域与住宅小区所属各楼宇对应各楼层所属各端点的距离筛选各目标子区域与住宅小区所属各楼宇对应各楼层的最大距离和最小距离，同理筛选各目标子区域与住宅小区所属各楼宇对应的最大距离和最小距离，并将最大距离和最小距离的平均值作为各目标子区域与住宅小区所属各楼宇的参考距离jhfm。

34、分析各目标子区域与住宅小区所属各楼宇对应的距离适宜系数，其中z表示为端点的数量，u表示为楼层的数量。

35、分析各目标子区域对应的管网节能评估指数

36、作为一种优选的方案，所述从各目标子区域中筛选预计建设区域，其具体分析方法为：基于各目标子区域对应的节能评估等级筛选最大节能评估等级对应的所有目标子区域，并将其标记为各待筛选目标子区域。

37、获取各待筛选目标子区域对应的管网节能评估系数筛选最大管网节能评估系数对应的待筛选目标子区域，并将其标记为预计建设区域。

38、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：(1)本发明的住宅小区供热管网的节能分析对住宅小区供热源建设地址进行分析，弥补了现有技术中对住宅小区供热源建设地址关注度不高的缺陷，进而降低了供热管网在运行过程中的能源消耗，从而提高了住宅小区供热管网的使用效率，在一定程度上保障了资源的利用率，同时也降低由于资源消耗而导致环境质量下降事件的发生率，有利于住宅小区供热管网的可持续发展。

39、(2)本发明在住宅小区适配指数分析模块中对住宅小区对应各关联小区的基本信息和楼栋信息进行分析，进而分析得到住宅小区与各关联小区的适配指数，从而分析住宅小区对应供热源的占地面积，保障了住宅小区供热源的占地区域面积分析的精确性，从而保障后续供热管网的使用。

40、(3)本发明在目标子区域节能评估等级分析模块中对目标子区域的建造困难和通行障碍分析，进而综合分析目标子区域的节能评估等级，为最终分析预计建设区域奠定了基础，保障了后续预计建设区域分析的准确性。