一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法与流程

本发明属于建筑能耗采集与分析，尤其涉及一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法。

背景技术：

1、随着我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已经从上世纪七十年代末的10％，上升到27.45％，逐渐接近三成。随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，建筑能耗所占社会总能耗的比重已非常大，成为制约我国经济发展的一大问题。基于目前如此严峻的能源形势，研究如何利用现有技术手段帮助公共建筑有效节能已经成为当前公共建筑节能工作的重要方向。

2、在中国专利cn108510104.a中公开了一种基于云计算的建筑能耗分析与优化运行方法，用户访问端用以输入建筑基本信息，查看建筑能耗情况以及查询建筑优化运行方案；分项计量系统的作用是将建筑运行产生的实际参数上传至云计算平台；云计算平台不仅仅可以用来对建筑的各类信息进行储存，还可以将分项计量平台上传的数据以表格、柱状图、饼状图的形式在用户访问端侧进行数据展示；不仅如此，云计算平台还可根据输入的建筑信息，找到与之匹配最接近的建筑模型，并调用其优化运行方案，反馈给用户；在做出相应的运行调整后，通过与分项计量平台新采集的建筑能耗数据进行对比，以生成能耗变化表，供用户进行后续分析。

3、但上述技术方案中对于建筑能耗数据的采集针对性不高，盲目收集大量无关数据，造成保量不保质的情况，并且导致有价值的数据信息被垃圾信息所淹没，同时基于上述对于建筑能耗数据的盲目采集，而导致后续的云计算平台在将分项计量平台上传的数据进行展示时，可能出现将简单问题复杂化，导致理论与实际严重脱轨，所生成能耗变化表无法对能耗监测与管理起到实质作用，浪费数据分析资源、实用性不高。

技术实现思路

1、本发明为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，它能够利用物联网技术对建筑内的能耗数据实时采集和监测，能够将采集到的数据与建筑的各种信息、特征相结合，分析并优化建筑能耗的结构和节能方案，从而为建筑能耗监测与管理提供更加精准、高效的数据支持，有效地降低建筑能耗和消费成本，同时对于环境保护也具有积极推动作用。

2、本发明为了实现上述目的，提供如下技术方案：一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，包括：

3、在建筑内部安装智能传感器和仪表，实时采集建筑各个能耗设备的能耗数据，并将数据通过物联网技术传输至云平台。

4、云平台对接收的数据进行处理和分析，将能耗数据转换成通用建筑数据格式，并进行筛选和过滤，去除异常数据，得到准确的建筑能耗数据。

5、根据建筑基本信息建立建筑模型，并根据建筑基本信息确立建筑能耗区域的划分，将上述得到的建筑能耗数据输入到对应的能耗区域中进行图像和数据显示。

6、云平台根据上述得到的建筑能耗数据和建筑模型的特征，提出针对性的节能方案。

7、作为优选，所述的实时采集建筑各个能耗设备的能耗数据包括：

8、在建筑内部安装智能传感器和仪表，并与不同能耗设备进行数据集成和连接。

9、传感器和仪表利用内置的数据采集工具实时采集能耗设备的数据，将其转换成能够传输的标准格式，并将数据传输至云平台。

10、云平台接收到数据后，对数据进行处理和存储，并进行分析、筛选和过滤，得到准确的建筑能耗数据。

11、作为优选，所述的数据采集工具采集数据后，可以采用mqtt协议进行传输，也可以采用http协议进行传输。

12、作为优选，所述的对于采集数据传输可以分为有线和无线两种形式， 有线数据传输通过rs485总线与rs485接口配合进行，而无线数据传输则通过bluetooth、gprs、wlan或lan通讯网传输。

13、作为优选，所述的云平台对接收的数据进行处理和分析，将能耗数据转换成通用建筑数据格式，并进行筛选和过滤，去除异常数据，得到准确的建筑能耗数据具体为：

14、在数据传输过程中，通过云平台将数据采集工具所采集到的数据压缩成更小的格式，并对其进行加密处理。

15、将上述接收到的原始能耗数据转换成通用建筑数据格式，其中，所述的原始能耗数据中至少具备有关于能耗设备的名称、能耗值以及时间戳的信息内容。

16、对接收的能耗数据依次进行过滤无效数据、去除重复数据以及填补缺失数据的数据清洗流程。

17、根据上述得到的能耗设备数据与云平台内存储的标准能耗值，计算得出的一定周期内能耗设备数据的相对误差值后，对其进行正态性检验，去除不满足正态性分布的数据，并对不同类型的能耗设备数据进行尺度统一操作，即将不同量纲的数据进行转换。

18、对进行数据清洗和尺度统一操作后的能耗设备数据进行可视化呈现。

19、作为优选，所述的建筑模型通过designbuilder软件建立。

20、本发明提供了一种基于大数据的建筑工程质量监督与管理方法，一方面通过在建筑内安装智能传感器和仪表，实时采集建筑各个能耗设备的能耗数据，并通过物联网技术进行传输，保证数据采集的准确性和实时性，并通过云平台对建筑能耗数据进行处理和分析，将其转化为通用建筑数据格式，并进行筛选和过滤，去除异常数据，得到准确的建筑能耗数据，从而为后续的数据分析提供准确的数据基础。

21、另一方面根据建筑基本信息建立建筑模型，并按照建筑基本信息将建筑能耗区域进行划分，将采集到的数据输入到对应的能耗区域，从而能够进行图像和数据的显示、统计和分析，方便用户进行建筑能耗监测和管理，并通过分析建筑能耗数据，可以针对性地制定节能优化方案，从而实现建筑能耗的有效控制和节约。

22、综上所述,本发明具备数据处理准确、数据清洗精确、检验可靠、可视化直观等优点，能够为建筑节能提供有力的支持和依据。

技术特征：

1.一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，其特征在于，包括：在建筑内部安装智能传感器和仪表，实时采集建筑各个能耗设备的能耗数据，并将数据通过物联网技术传输至云平台；云平台对接收的数据进行处理和分析，将能耗数据转换成通用建筑数据格式，并进行筛选和过滤，去除异常数据，得到准确的建筑能耗数据；根据建筑基本信息建立建筑模型，并根据建筑基本信息确立建筑能耗区域的划分，将上述得到的建筑能耗数据输入到对应的能耗区域中进行图像和数据显示；云平台根据上述得到的建筑能耗数据和建筑模型的特征，提出针对性的节能方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，其特征在于，所述的实时采集建筑各个能耗设备的能耗数据包括：在建筑内部安装智能传感器和仪表，并与不同能耗设备进行数据集成和连接；传感器和仪表利用内置的数据采集工具实时采集能耗设备的数据，将其转换成能够传输的标准格式，并将数据传输至云平台；云平台接收到数据后，对数据进行处理和存储，并进行分析、筛选和过滤，得到准确的建筑能耗数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，其特征在于，所述的数据采集工具采集数据后，可以采用mqtt协议进行传输，也可以采用http协议进行传输。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，其特征在于，所述的对于采集数据传输可以分为有线和无线两种形式， 有线数据传输通过rs485总线与rs485接口配合进行，而无线数据传输则通过bluetooth、gprs、wlan或lan通讯网传输。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，其特征在于，所述的云平台对接收的数据进行处理和分析，将能耗数据转换成通用建筑数据格式，并进行筛选和过滤，去除异常数据，得到准确的建筑能耗数据具体为：在数据传输过程中，通过云平台将数据采集工具所采集到的数据压缩成更小的格式，并对其进行加密处理；将上述接收到的原始能耗数据转换成通用建筑数据格式，其中，所述的原始能耗数据中至少具备有关于能耗设备的名称、能耗值以及时间戳的信息内容；对接收的能耗数据依次进行过滤无效数据、去除重复数据以及填补缺失数据的数据清洗流程；根据上述得到的能耗设备数据与云平台内存储的标准能耗值，计算得出的一定周期内能耗设备数据的相对误差值后，对其进行正态性检验，去除不满足正态性分布的数据，并对不同类型的能耗设备数据进行尺度统一操作，即将不同量纲的数据进行转换；对进行数据清洗和尺度统一操作后的能耗设备数据进行可视化呈现。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，其特征在于，所述的建筑模型通过designbuilder软件建立。

技术总结
本发明公开了一种基于物联网的建筑能耗数据采集及分析方法，包括：在建筑内部安装智能传感器和仪表，实时采集建筑各个能耗设备的能耗数据，并将数据通过物联网技术传输至云平台。云平台对接收的数据进行处理和分析，将能耗数据转换成通用建筑数据格式，并进行筛选和过滤，去除异常数据，得到准确的建筑能耗数据。根据建筑基本信息建立建筑模型，并根据建筑基本信息确立建筑能耗区域的划分，将上述得到的建筑能耗数据输入到对应的能耗区域中进行图像和数据显示。云平台根据上述得到的建筑能耗数据和建筑模型的特征，提出针对性的节能方案。

技术研发人员：吕俊武,钱飞,吴敬红,陈寿高,尹倩,吴志华
受保护的技术使用者：浙江智慧江能技术服务股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15