本發(fā)明涉及供暖管理，具體是應用于區(qū)域供暖效能評估的仿真模型構建方法。

背景技術：

1、區(qū)域供暖系統(tǒng)作為城市基礎設施的重要組成部分，對于保障居民溫暖過冬和工業(yè)生產的正常運行起著關鍵作用。傳統(tǒng)的區(qū)域供暖管理模式往往依賴于經驗和粗放式的調控，缺乏對供暖系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的精準監(jiān)測和科學評估。

2、在熱源供給方面，由于缺乏對熱源實際輸出熱力參數的實時準確掌握，常常導致能源供應與實際需求不匹配，造成能源的浪費或供應不足。例如，在一些情況下，熱源過度供應熱量，使得大量熱能在傳輸和使用過程中被浪費；而在另一些情況下，又可能因為供應不足，導致部分用戶室內溫度不達標。

3、輸配管網作為熱量傳輸的通道，其運行狀況直接影響著供暖效果。然而，由于管網分布廣泛、結構復雜，傳統(tǒng)方法難以及時發(fā)現管網中的泄漏、堵塞等異常情況，這不僅會造成熱量損失，還可能影響整個供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4、在用戶端，不同用戶的能耗需求存在差異，但傳統(tǒng)的供暖管理模式難以對用戶的實際能耗情況進行精準分析和調控，無法實現個性化的供暖服務，也不利于提高能源利用效率，為此提供應用于區(qū)域供暖效能評估的仿真模型構建方法。

技術實現思路

1、為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供應用于區(qū)域供暖效能評估的仿真模型構建方法。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、應用于區(qū)域供暖效能評估的仿真模型構建方法，包括以下步驟：

4、步驟s1、在區(qū)域供暖系統(tǒng)中的熱源供給站、輸配管網及用戶端部署多種采集裝置，并設置供暖季度周期，進而采集區(qū)域供暖系統(tǒng)在各個供暖季度周期的供暖熱力參數與用戶能耗數據；

5、步驟s2、根據供暖熱力參數以及用戶能耗數據建立多重供暖評估模型，所述多重供暖評估模型包括熱源評估模型、管網評估模型、用戶能效評估模型以及區(qū)域可視化模型；

6、步驟s3、將當前供暖季度周期劃分為若干個供暖檢測時點，每當一個供暖檢測時點開始時，采集實時供暖熱力參數與實時用戶能耗數據輸入至多重供暖評估模型中，進而根據熱源評估模型、管網評估模型以及用戶能效評估模型之間的能耗關系獲取相應供暖檢測時點下的所需燃料數量，并檢測輸配管網是否存在異常。

7、進一步的，所述熱源供給站用于生產供暖熱源，并將供暖熱源輸入至輸配管網；

8、所述輸配管網與各個用戶區(qū)域直接相連，用于根據各個用戶區(qū)域的供暖需求將供暖熱源輸送至各個用戶區(qū)域，所述用戶區(qū)域表示居民居住區(qū)域；

9、在熱源供給站、輸配管網及用戶區(qū)域部署溫度傳感器、壓力傳感器、流量計以及用戶熱表，并對各個采集裝置設置相同數據上傳頻率。

10、進一步的，所述供暖熱力參數與用戶能耗數據的采集過程包括：

11、設置供暖季度周期，進而每當一個供暖季度周期開始，各個采集裝置采集所在位置的各項供暖參數數據或用戶能耗數據；

12、所述供暖參數數據包括供水溫度變化曲線、回水溫度變化曲線、管道壓力變化值以及流量曲線，所述用戶能耗數據包括累計用熱量、室內溫度值、用戶目標供暖溫度以及供回水溫度差值；

13、每當一個數據上傳周期結束時，各個采集裝置上傳其采集的各項數據，同時獲取源供給站在數據上傳周期內的燃料使用量，進而獲取每個供暖季度周期的供暖熱力參數與用戶能耗數據。

14、進一步的，所述區(qū)域可視化模型的建立過程包括：

15、獲取區(qū)域供暖系統(tǒng)結構圖，所述區(qū)域供暖系統(tǒng)結構圖包括熱源供給站、輸配管網及用戶區(qū)域的空間位置分布；

16、進而根據區(qū)域供暖系統(tǒng)結構圖建立區(qū)域可視化模型，所述區(qū)域可視化模型包括熱源供給站模型部分、輸配管網模型部分以及用戶區(qū)域模型，其中輸配管網模型部分同時連接熱源供給站模型部分和用戶區(qū)域模型，并對各個用戶區(qū)域模型設置編號a1、a2、a3、……、an，n為大于0的自然數；

17、將各個輸配管網模型部分中的輸配管道的轉接點記為溫度敏感點與壓力波動點。

18、進一步的，所述熱源評估模型的建立過程包括：

19、根據熱源供給站在最近供暖季度周期內歷史供水溫度變化曲線、歷史回水溫度變化曲線以及歷史燃料使用量，獲取供暖季度周期在不同燃料使用量下的熱源輸出功率動態(tài)方程。

20、進一步的，所述管網評估模型的建立過程包括：

21、根據各個采集裝置在輸配管網的位置分布以及溫度敏感點與壓力波動點的分布，將輸配管網模型部分劃分為若干個管段單元，進而根據最近三個供水溫度變化曲線、回水溫度變化曲線、管道壓力變化值以及流量曲線，獲取各個管段單元的標準壓力-流速方程以及標準流速-溫度損耗公式。

22、進一步的，所述用戶能效評估模型的建立過程包括：

23、分別調取各個用戶區(qū)域在m個供暖季度周期的歷史用戶能耗數據，根據熱力學原理設定用戶區(qū)域為一個均勻的熱環(huán)境，同時由于室內供暖的供暖季度一般為冬季，故隨著室內和室外之間溫度差不斷增大，使得供暖效率呈波動性變化，其中m為大于20的自然數；

24、進而設置多段室內溫度區(qū)間，根據歷史用戶能耗數據包含的室內溫度值，對各個供暖季度周期的歷史用戶能耗數據進行分組，進而根據同一組歷史用戶能耗數據中的歷史累計用熱量以及供回水溫度差值，獲取不同室內溫度區(qū)間下的供暖效率；

25、將熱源評估模型、用戶能效評估模型以及管網評估模型標注于多重供暖評估模型相應位置。

26、進一步的，獲取供暖檢測時點下的所需燃料數量的過程包括：

27、將供暖季度周期內的各個數據上傳周期記為供暖檢測時點，進而最近供暖季度周期開始，各個采集裝置采集其所在位置的各項實時供暖參數數據以及實時用戶能耗數據，并將實時供暖參數數據以及實時用戶能耗數據標注于多重供暖評估模型；

28、區(qū)域供暖系統(tǒng)檢測各個用戶區(qū)域上傳的供暖需求，并將供暖需求標注于多重供暖評估模型中相應的用戶區(qū)域模型上，所述供暖需求包括需求時段以及需求供暖溫度；

29、每當一個供暖檢測時點開始時，從多重供暖評估模型中遍歷出帶有供暖需求的用戶區(qū)域模型，根據供暖需求中的需求時段對相應用戶區(qū)域模型設置供暖生命周期；

30、在多重供暖評估模型遍歷出用戶區(qū)域模型與熱源供給站模型部分之間所關聯的管段單元，并生成相應的供暖管道鏈，進而將需求供暖溫度以及實時室內溫度依次輸入至用戶能效評估模型以及相應的管網評估模型中；

31、將同一對供暖檢測時點之間的供暖管道鏈，根據相同管段單元進行重疊合并；

32、根據用戶區(qū)域模型以及管網評估模型，對各對供暖檢測時點之間的所需熱量進行層級匯總，并將匯總結果輸入至熱源供給站模型，進而熱源供給站模型根據匯總結果輸出所需燃料數量；

33、進一步的，檢測輸配管網是否存在異常的過程包括：

34、根據各個管段單元的實時流量曲線，獲取各個管段單元的預計管道壓力值，設置管壓變化檢測區(qū)間，將預計管道壓力值與相應實時管道壓力變化值進行對比，若實時管道壓力變化值與壓力超出閾值之間的差值在管壓變化檢測區(qū)間內，則不做任何操作，否則判斷對應管段單元存在異常，進而根據對應管段單元的編號向工作人員發(fā)送異常檢修提示。

35、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

36、1、本發(fā)明根據采集到的供暖熱力參數和用戶能耗數據建立多重供暖評估模型，包括熱源評估模型、管網評估模型、用戶能效評估模型以及區(qū)域可視化模型。這些模型從不同角度對區(qū)域供暖系統(tǒng)進行全面評估，能夠深入分析熱源、管網和用戶端的能耗情況和運行效率，為優(yōu)化供暖系統(tǒng)提供科學依據。

37、2、通過將當前供暖季度周期劃分為若干個供暖檢測時點，每當一個供暖檢測時點開始時，采集實時供暖熱力參數與實時用戶能耗數據輸入至多重供暖評估模型中。實現了對供暖系統(tǒng)的實時評估和動態(tài)調控，根據不同供暖檢測時點下的實際情況，精準計算所需燃料數量，避免能源的浪費或供應不足，提高能源利用效率。