發(fā)布時間：2020-05-18 14:05

【摘要】：隨著當(dāng)今社會各領(lǐng)域的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高,能源的使用量隨之增大,造成了大量的能源消耗,突出體現(xiàn)在大型建筑當(dāng)中,如商業(yè)建筑和校園建筑等。為了貫徹國家“十三五”規(guī)劃中的綠色校園建設(shè)思想,在總結(jié)前人的研究工作基礎(chǔ)上,進(jìn)行了建筑能源管理系統(tǒng)的需求分析和研究,結(jié)合當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計開發(fā)了一套具有數(shù)據(jù)查詢、能耗趨勢分析的建筑能源管理系統(tǒng),并利用了廣東省某高校的實際數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型來對能耗進(jìn)行預(yù)測,以便更好地進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃。本研究以廣東省某高校的辦公建筑的能源消耗為研究對象,以CC2530芯片為核心設(shè)計了能耗數(shù)據(jù)采集模塊,實現(xiàn)了對電表數(shù)據(jù)的采集功能,并通過實驗驗證了數(shù)據(jù)采集模塊工作的可靠性。通過廣東省某高校的歷史能耗數(shù)據(jù),對日分項能耗和月統(tǒng)計能耗分別建立了線性回歸-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和指數(shù)平滑-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型來進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測。基本原理為:首先利用線性回歸法和指數(shù)平滑法來進(jìn)行第一次預(yù)測,將第一次預(yù)測的結(jié)果通過訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行二次預(yù)測。實驗仿真結(jié)果表明,在線性回歸預(yù)測中,影響因子的取值在0~1之間進(jìn)行取值是較為合理的,取值越小,其預(yù)測結(jié)果更接近于實際值;在指數(shù)平滑預(yù)測中,針對能耗數(shù)據(jù)的時間序列規(guī)律,加權(quán)因子的取值在0.1~0.5之間進(jìn)行取值是較為合理的,取值越小,其預(yù)測結(jié)果更接近于實際值;通過使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行二次預(yù)測后可以提高預(yù)測精度,使得預(yù)測結(jié)果與實際數(shù)據(jù)的誤差減少了1.56%~2.1%,相比較第一次預(yù)測結(jié)果要更接近于實際值,能夠更好地進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃,從而達(dá)到節(jié)能的目的。最后以WAMP為開發(fā)環(huán)境,ThinkPHP框架為開發(fā)框架設(shè)計并開發(fā)了建筑能源管理系統(tǒng)的軟件平臺,該平臺集系統(tǒng)登錄、能耗數(shù)據(jù)查詢、歷史能耗查詢、能耗趨勢分析、節(jié)能報告等多功能于一體,還設(shè)置了安全和可擴(kuò)展的功能。論文的主要特點(diǎn)和創(chuàng)新在于:(1)通過PHP開發(fā)了建筑能源管理系統(tǒng)的軟件平臺,利用了其免費(fèi)開源且運(yùn)行時占用系統(tǒng)資源少的優(yōu)勢,為校園建筑的能源管理提供了平臺支撐;(2)針對日分項能耗和月統(tǒng)計能耗的時間序列的特點(diǎn),分別將線性回歸預(yù)測和指數(shù)平滑預(yù)測結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于能耗數(shù)據(jù)的預(yù)測當(dāng)中,通過設(shè)定合理的參數(shù)來提高數(shù)據(jù)預(yù)測的準(zhǔn)確性,有效地減少了能源的消耗。
【圖文】：

2 建筑能源管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)概述源管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)概述能源管理系統(tǒng)的解決方案研究的建筑能源管理系統(tǒng)主要是面向校園建筑的能耗監(jiān)控的，每型的建筑，如：實驗樓、辦公樓、行政樓等。不同類型的建筑一、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、照明插座系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。但每個子系狀態(tài)的，對能耗的監(jiān)控和管理工作造成了極大的不便。圖 2-1 是個子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

為操作人員提供數(shù)據(jù)支持，方便操作人員及時做出節(jié)能措施。圖2-2 是本文所設(shè)計的建筑能源管理系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖 2-2 建筑能源管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖隨著學(xué)生和教職工對于舒適度的高度追求，，校園建筑的能源消耗也開始呈現(xiàn)上漲的趨勢。針對校園建筑的能耗特點(diǎn)，開發(fā)出一個擁有數(shù)據(jù)采集、實時能耗監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和能耗分析等功能的建筑能源管理系統(tǒng)可以為校園建筑管理人員提供平臺支撐和決策依據(jù)，有助于校園的建筑節(jié)能減排工作，為走一條數(shù)字信息化的校園節(jié)能道路做出貢獻(xiàn)。2.2 建筑能源管理系統(tǒng)軟件技術(shù)2.2.1 開發(fā)語言建筑能源管理系統(tǒng)軟件平臺的開發(fā)主要包括前端頁面和后端邏輯兩個方面，前端頁面一般都是用 HTML+CSS+Javascript 來設(shè)計的。HTML 全稱叫做超文本標(biāo)記語言，是所有 Web 頁面的基礎(chǔ)，HTML 采用的是標(biāo)簽化語言結(jié)構(gòu)，使用起來比較方便。目前HTML5 是未來 Web 開發(fā)的一種新標(biāo)準(zhǔn)，新增了視頻、音頻等多媒體標(biāo)簽，使得網(wǎng)頁具有更加絢麗的效果[25]。CSS 全稱叫做層疊樣式表，其作用是為網(wǎng)頁的元素渲染各種不同類型的樣式，如：顏色屬性、定位、寬高屬性等，一般是配合 HTML 來一起使用。Javascript是一種面向?qū)ο蟮膭討B(tài)腳本語言
【學(xué)位授予單位】：廣東技術(shù)師范學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU855;TP391.44;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2669837