一种地源热泵系统节能监测装置及方法与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种地源热泵系统节能监测装置及方法。

背景技术：

1、地源热泵系统是一种利用地下地热能进行供热、供冷的环保节能技术。它通过地热换热器吸收地下热能，经过压缩机和膨胀阀等设备进行热能转换，实现室内温度的调节。然而，地源热泵系统的能效受到多种因素的影响，如地源热能的供应温度、地下水的流量、设备的运行状态等。

2、但是在传统的地源热泵系统中，通常缺乏有效的节能监测装置，存在以下问题：

3、1.缺乏实时监测：传统地源热泵系统往往只能通过人工巡检或定期抄表的方式来获取系统的运行数据，无法实时监测系统的能效状况。

4、2.能效评估不准确：由于缺乏实时监测和数据分析的手段，无法准确评估地源热泵系统的能效，难以发现和解决能效低下的问题。

5、3.调控不及时：传统地源热泵系统的调控往往依赖于人工操作，对于系统能效的调整和优化反应较慢，无法及时应对变化的热负荷需求。

技术实现思路

1、本发明实施例的主要目的在于提出一种地源热泵系统节能监测装置及方法，以期解决现有技术至少一种问题，本发明能够高效准确进行地源热泵系统节能监测。

2、为实现上述目的，本发明实施例的一方面提出了一种地源热泵系统节能监测装置，装置包括：

3、传感器模块，设置在地源热泵系统的预设位置，传感器模块用于采集地源热泵系统的指标数据；

4、数据采集与处理模块，用于接收传感器模块采集的指标数据，对指标数据进行预处理，得到监测数据；预处理包括滤波处理、数据校准、数据转换、异常值处理和数据压缩中的至少一种；

5、数据分析与优化模块，用于根据监测数据，通过预训练的机器学习模型进行能效分析，获得地源热泵系统的能效类型；基于能效类型，从与构建的专家知识库匹配索引得到优化建议；其中，机器学习模型基于已标注能效类型的历史监测数据训练得到；

6、远程监控与控制模块，用于将监测数据、能效类型和优化建议传输到远程监控平台；响应于目标对象通过远程监控平台输入的控制指令，对地源热泵系统的运行参数进行调节；

7、远程监控平台，用于对监测数据、能效类型和优化建议进行展示处理；获取所目标对象输入的控制指令，将控制指令传输到远程监控与控制模块。

8、在一些实施例中，数据采集与处理模块包括数据处理单元；数据处理单元包括以下至少之一：

9、滤波处理单元，用于采用数字滤波算法对指标数据进行滤波处理；

10、数据校准单元，用于根据指标数据与预设标准值的偏差值，对指标数据进行数据校准；

11、数据转换单元，用于将传感器模块传输的指标数据由电信号转换为数字信号，得到预设单位格式的数值数据；

12、异常值处理单元，用于基于阈值法或者统计方法对指标数据进行异常值检测，进而通过插值法替换检测到的异常值；

13、数据压缩单元，用于采用压缩算法对指标数据进行数据压缩；压缩算法包括差分压缩、无损压缩或有损压缩。

14、在一些实施例中，数据采集与处理模块还包括数据存储单元；数据存储单元包括：

15、数据存储子单元，用于基于预设的存储方法和存储格式存储指标数据、预处理后的监测数据及其对应的能效类型和优化建议；

16、数据加密单元，用于对数据存储子单元中存储的数据进行加密处理和访问控制；其中，访问控制包括响应于目标对象的访问指令，对访问指令进行权限验证，当权限验证通过，授权目标对象对数据存储子单元中存储的数据进行访问；

17、数据备份和恢复单元，用于定期或者响应于目标对象的备份指令对数据存储子单元中存储的数据进行数据备份；响应于目标对象的恢复指令，根据数据备份进行数据恢复。

18、在一些实施例中，远程监控与控制模块包括第一通信单元和数据检验单元；

19、第一通信单元，用于将监测数据、能效类型和优化建议传输到远程监控平台；和，将控制指令传输到地源热泵系统；

20、数据检验单元，用于对第一通信单元向远程监控平台传输的数据进行校验和纠错，和，对第一通信单元向地源热泵系统传输的控制指令进行验证和解析。

21、在一些实施例中，远程监控与控制模块包括还包括权限管理单元；

22、权限管理单元，用于对在远程监控平台输入控制指令的目标对象进行权限校验；当权限校验通过，调用数据检验单元对控制指令进行解析，得到控制信息，并调用第一通信单元将控制信号加密传输到地源热泵系统，以使得地源热泵系统根据控制信号调节运行参数；当权限校验未通过，对第一通信单元传输到地源热泵系统的控制指令进行拦截处理。

23、在一些实施例中，远程监控平台包括显示屏幕、交互单元和第二通信单元；

24、显示屏幕，用于根据预设模板框架对监测数据、能效类型和优化建议进行整理展示；

25、交互单元，用于获取目标对象输入的控制指令；

26、其中，交互单元还用于响应于目标对象的查询指令，从数据存储子模块中获取存储的历史数据；将历史数据传输到显示屏幕进行展示处理；

27、第二通信单元，用于将控制指令传输到远程监控与控制模块。

28、在一些实施例中，装置还包括报警通知模块，报警通知模块包括报警参数设置单元和报警通知单元；

29、报警参数设置单元，用于响应于目标对象在远程监控平台输入的报警设置指令获得报警条件；报警条件包括触发报警阈值和触发报警类型；

30、报警通知单元，用于当监测数据和/或能效类型达到报警条件，向远程监控平台发送报警通知。

31、为实现上述目的，本发明实施例的另一方面提出了一种地源热泵系统节能监测方法，方法包括：

32、通过传感器模块采集地源热泵系统的指标数据；传感器模块设置在地源热泵系统的预设位置；

33、通过数据采集与处理模块接收传感器模块采集的指标数据，对指标数据进行预处理，得到监测数据；预处理包括滤波处理、数据校准、数据转换、异常值处理和数据压缩中的至少一种；

34、通过数据分析与优化模块根据监测数据，通过预训练的机器学习模型进行能效分析，获得地源热泵系统的能效类型；基于能效类型，从与构建的专家知识库匹配索引得到优化建议；其中，机器学习模型基于已标注能效类型的历史监测数据训练得到；

35、通过远程监控与控制模块将监测数据、能效类型和优化建议传输到远程监控平台；响应于目标对象通过远程监控平台输入的控制指令，对地源热泵系统的运行参数进行调节；

36、通过远程监控平台对监测数据、能效类型和优化建议进行展示处理；获取目标对象输入的控制指令，将控制指令传输到远程监控与控制模块。

37、为实现上述目的，本发明实施例的另一方面提出了一种电子设备，电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的方法。

38、为实现上述目的，本发明实施例的另一方面提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

39、本发明实施例至少包括以下有益效果：本发明提供一种地源热泵系统节能监测装置及方法，该方案通过传感器模块采集地源热泵系统的指标数据；传感器模块设置在地源热泵系统的预设位置；通过数据采集与处理模块接收传感器模块采集的指标数据，对指标数据进行预处理，得到监测数据；预处理包括滤波处理、数据校准、数据转换、异常值处理和数据压缩中的至少一种；通过数据分析与优化模块根据监测数据，通过预训练的机器学习模型进行能效分析，获得地源热泵系统的能效类型；基于能效类型，从与构建的专家知识库匹配索引得到优化建议；其中，机器学习模型基于已标注能效类型的历史监测数据训练得到；通过远程监控与控制模块将监测数据、能效类型和优化建议传输到远程监控平台；响应于目标对象通过远程监控平台输入的控制指令，对地源热泵系统的运行参数进行调节；通过远程监控平台对监测数据、能效类型和优化建议进行展示处理；获取目标对象输入的控制指令，将控制指令传输到远程监控与控制模块。本发明实施例通过实时监测、数据分析与优化、远程监控与控制实现数据交互处理，可以提供全面的能效监测和调控手段。操作人员可以随时了解系统的能效状况，及时采取优化措施，提高地源热泵系统的能效和运行稳定性，实现节能减排的目标。本发明能够高效准确实现地源热泵系统节能监测。