(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211141475.3 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 大连环岛智能技 术有限公司 地址 116100 辽宁省大连市金州区站前街 道马家村丘 号43-86-3号 (72)发明人 丁茂祥　黄学文　王强　罗雪民　 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 16/215(2019.01) G06F 16/2458(2019.01) F24D 19/10(2006.01) (54)发明名称 一种基于函数挖掘的供热机理模型识别和 智能控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于函数挖掘的供热机 理模型识别和智能控制方法， 涉及供热技术领 域， 针对集中供热系统的热负荷预测误差较大以 及不能根据热用户室外温度实时调节一网流量 的缺陷， 提供一种基于函数挖掘的供热机理模型 识别和智能控制方法， 通过函数挖掘技术来分析 识别城市集中供热系统中热源供水温度设置和 一网流量调节的供热机理模型， 基于该机理模型 实现智能供热控制， 实现按需供热、 按需分配， 进 而实现节能减排的目的。 本发明能准确识别供热 机理模型， 根据热用户室外气象参数的变化实时 调节热源供水温度和换热站的一网流量， 实现供 热系统的自适应运行， 降低热量消耗和电量消 耗。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115545428 A 2022.12.30 CN 115545428 A 1.一种基于函数挖掘的供 热机理模型识别方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： Step1.1： 确定集中供 热系统的影响参数； Step1.2： 采集历史工况运行 数据和气象数据； Step1.3： 清洗历史数据； Step1.4： 利用函数挖掘技 术分析供热系统机理模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于函数挖掘的供热机理模型识别方法， 其特征在于， 所 述的确定集中供热系统的影响参数， 包括： 锅炉出水温度、 一网流量、 一网供水温度、 一网供 水压力、 一网回水温度、 一网回水压力、 二网流量、 二网供水温度、 二网供水压力、 二网回水 温度、 二网回水压力、 用户室内温度、 用户室外温度、 室外风速、 室外太阳辐射强度。 3.根据权利要求1所述的一种基于函数挖掘的供热机理模型识别方法， 其特征在于， 采 集历史工况运行数据和气象数据， 其中， 历史工况运行数据采集自供热企业自控平台上 的 历史数据库， 该历史运行数据是将供暖系统各个环节上 的传感器、 热量表上 的读数通过网 关或者无线网络传输到供热企业自控平台上； 气象数据采集自供热企业搭建的小 型气象站 或者从气象部门的天气预报系统直接获取。 4.根据权利要求1所述的一种基于函数挖掘的供热机理模型识别方法， 其特征在于， 清 洗历史数据， 具体包括识别出历史数据中的异常数据和缺 失数据， 其中， 异常数据是指历史 数据集合中部分数据对 象显著不同于其他数据对 象， 对集合中的异常数据要做删除处理； 缺失数据是指 历史数据集 合中部分数据对象个别属性 缺失。 5.根据权利要求1所述的一种基于函数挖掘的供热机理模型识别方法， 其特征在于， 利 用函数挖掘技术分析供热系统机理模型， 包括分析热源供水温度设置和一网流量调节的机 理模型； 其中， 热源 供水温度设置的机理模型， 是指利用函数挖掘技术分析历史数据中用户 室内温度与热源供水温度、 用户室外温度、 室外风速、 室外太阳辐 射强度、 二网流量等参数 之间的函数规 律， 即: tin＝f(tsup,tout,vout,rout,l2)                   (1) 式中： tin表示某个换 热站所供的热用户室内温度， ℃； tsup表示热源供 水温度， ℃； tout表示某个换 热站所供的热用户室外温度， ℃； vout表示某个换 热站所供的热用户室外风速， m/s； rout表示某个换 热站所供的热用户室外太阳辐射强度， W/m2； l2表示某个换 热站的二网流 量， m3/h； 一网流量调节 的机理模型， 是指利用函数挖掘技术分析用户室内温度与一网流量、 一 网供水温度、 二网流量、 二网供水温度、 二网回水温度、 用户室外温度、 室外风速、 室外太阳 辐射强度等 参数之间的函数规 律， 即： tin＝f(l1,t1s,l2,t2s,t2r,tout,vout,rout)           (2) 式中： tin表示某个换 热站所供的热用户室内温度， ℃； l1表示某个换 热站的一网流 量， m3/h； t1s表示某个换 热站的一网供 水温度， ℃； l2表示某个换 热站的二网流 量， ℃； t2s表示某个换 热站的二网供 水温度， ℃；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115545428 A 2t2r表示某个换 热站的二网回水温度， ℃； tout表示某个换 热站所供的热用户室外温度， ℃； vout表示某个换 热站所供的热用户室外风速， m/s； rout表示某个换 热站所供的热用户室外太阳辐射强度， W/m2。 6.一种采用权利要求1 ‑5中任一权利要求所述方法的基于函数挖掘的供热智能控制方 法， 其特征在于， 包括如下步骤： Step2.1： 读取实时运行工况 数据和气象数据； Step2.2： 清洗实时数据； Step2.3： 实时计算热源供 水温度或一网流 量； Step2.4： 根据目标值调节锅炉燃烧量或一网流 量。 7.根据权利要求6所述的一种基于函数挖掘的供热智能控制方法， 其特征在于， 读取实 时运行工况数据和气象数据， 其中， 实时运行工况数据采集自供热企业自控平台的实时数 据， 该实时数据是将供暖系统各个环节上 的传感器、 热量表上的读数通过网关或者无线网 络传输到供热企业自控平台上； 气象数据来自供热企业搭建的小 型气象站或者从气象部门 的天气预报系统直接获取， 要展示未来12小时、 未来三天、 未来一周的天气情况， 包括用户 室外温度、 室外风速、 室外太阳辐射强度。 8.根据权利要求6所述的一种基于函数挖掘的供热智能控制方法， 其特征在于， 清洗实 时数据， 具体包括识别出实时数据集合中的异常数据和缺 失数据， 其中， 异常数据是指实时 数据集合中部分数据对 象显著不同于其他数据对 象， 对集合中的异常数据要做删除处理； 缺失数据是指实时数据集 合中部分数据对象个别属性 缺失。 9.根据权利要求6所述的一种基于函数挖掘的供热智能控制方法， 其特征在于， 实时计 算热源供水温度或一网流量； 其中， 实时计算热源供水温度， 是指基于公式(1)的集中供热 系统中热源供水温度设置机理模型， 以热用户室温达标20℃为控制目标， 根据换热站的二 网流量实时数据， 以及所供的热用户室外温度、 室外风速、 室外太阳辐射 强度未来一段时间 内变化情况， 利用元启发式算法计算出热源供水温度的预测值， 以指导未来一段时间内供 热质调节； 由于城市集中供热系统中一个热源为n个换热站提供高温热水， 每一个换热站对应有 一个热源供水温度设置机理模型tin＝f(tsup,tout,vout,rout,l2)， 其中1≤i≤n， 换热站i对应 有一个热源供 水温度的预测值x1i， 那么热源供 水温度的调节值xset＝max1≤i≤nx1i； 实时计算一网流量调节值， 是指基于公式(2)的集中供热系统中一网流量调节机理模 型， 以热用户室温达标20℃为控制目标， 根据换热站的一网流量、 一网供水温度、 二网流量、 二网供水温度、 二网回水温度等 实时数据， 以及换热站所供的热用户室外温度、 热用户室外 风速、 热用户室外太阳辐 射强度未来一段时间内变化情况， 利用元启发式算法计算出换热 站一网流 量的调节值， 以指导 集中供热系统的量调节； 由于城市集中供热系统中一个热源为n个换热站提供高温热水， 每一个换热站对应有 一个一网流量调节机理模型yi＝f(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8)， 其中1≤i≤n， 根据 该机理模 型可计算出 换热站一网流 量的调节值x1i， 同时要满足供 热主管网的流 量xsum≥∑1≤i≤nx1i。 10.根据权利要求6所述的一种基于函数挖掘的供热智能控制方法， 其特征在于， 根据 目标值调节锅炉燃烧量或一网流量， 包括： 智能供热自控平台向供热系统PLC 设备下发热源权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115545428 A 3