基于节能导向的水资源管理装置的制作方法

本发明涉及水资源管理，尤其涉及基于节能导向的水资源管理装置。

背景技术：

1、随着全球水资源日益紧张，如何高效、节能地利用水资源已成为亟待解决的问题。现有水资源管理在能效、智能化程度等方面存在不足，造成水资源能耗和浪费较大，无法满足现代社会的需求。因此，为了实现水资源的可持续利用，对水资源进行智能感知、预测、控制管理至关重要。

技术实现思路

1、本申请通过提供基于节能导向的水资源管理装置，解决了现有技术水资源管理在能效、智能化程度等方面存在不足，造成水资源能耗和浪费较大的技术问题，达到实现水资源的智能化节能管理，提高水资源节能策略参数分析精确性，提高水资源管理适用性和管理效率，进而确保水资源管理节能效果的技术效果。

2、鉴于上述问题，本发明提供了基于节能导向的水资源管理装置。

3、本申请提供了基于节能导向的水资源管理装置，所述装置包括：水资源监测模块，用于实时监测获取目标用水区域的水资源关联数据流，所述水资源关联数据流包括水源地、供水设施状态、用水地的水位、水质、流量以及用水消耗；控制分析模块，用于对所述水资源关联数据流进行提取预测分析，获得水资源需求参数信息，基于水资源节能导向规则对所述水资源关联数据流和所述水资源需求参数信息进行节能策略分析，获得水资源节能控制策略；节能优化模块，用于将所述水资源关联数据流和所述水资源需求参数信息的比对差值，作为水资源优化调节量，根据所述水资源节能控制策略构建水资源控制参数空间，基于所述水资源控制参数空间对所述水资源优化调节量进行节能优化分析，确定目标水资源节能策略参数；执行管理模块，用于基于所述目标水资源节能策略参数与水资源执行设备列表进行管理匹配，获得水资源联动控制设备集合，并通过所述水资源联动控制设备集合对所述目标用水区域进行水资源节能管控。

4、在可能的实现方式中，所述获得水资源需求参数信息，还包括：通过所述控制分析模块获取水资源历史记录信息，所述水资源历史记录信息包括水资源关联供应数据和水资源关联需求数据；按照预设采集周期对所述水资源历史记录信息进行数据划分，获得水资源周期数据信息；对所述水资源周期数据信息进行关联特征提取，得到水资源关联特征集合，并基于所述水资源关联特征集合进行相关性筛选，获得水资源关键特征集合；基于所述水资源关键特征集合对所述水资源周期数据信息进行需求预测分析，获得所述水资源需求参数信息。

5、在可能的实现方式中，所述获得水资源关键特征集合，还包括：根据所述水资源关联特征集合，确定水资源供应特征比较数列和水资源需求特征参考数列；计算所述水资源供应特征比较数列中每一点与所述水资源需求特征参考数列中每一点的绝对差值集合；根据所述绝对差值集合，确定两级最大差和两级最小差；设置分辨系数，采用灰色关联系数公式对所述绝对差值集合、所述两级最大差和两级最小差以及所述分辨系数进行计算，获得特征关联系数集合；基于所述特征关联系数集合进行关联度计算排序，获得特征关联度集合，并通过所述特征关联度集合对所述水资源关联特征集合进行阈值筛选，获得所述水资源关键特征集合。

6、在可能的实现方式中，所述获得所述水资源需求参数信息，还包括：基于所述水资源关键特征集合对所述水资源周期数据信息按照时间序列进行分类排序，获取水资源时间序列特征数据集；利用长短时记忆网络结构对所述水资源时间序列特征数据集进行训练，生成初始需求预测网络模型；采用模型优化器对所述初始需求预测网络模型进行验证调优，获得水资源需求预测网络模型；基于所述水资源需求预测网络模型进行预设时间段的需求预测分析，输出所述水资源需求参数信息。

7、在可能的实现方式中，所述获得水资源节能控制策略，还包括：基于水资源节能导向规则，构建水资源节能策略库；获取水资源控制因素信息，基于所述水资源控制因素信息对所述水资源节能策略库进行分类标签化，获得水资源标签策略库；通过所述水资源控制因素信息对所述水资源关联数据流和所述水资源需求参数信息进行分类，确定水资源控制标签参数；基于所述水资源控制标签参数与所述水资源标签策略库进行节能策略匹配，获得所述水资源节能控制策略。

8、在可能的实现方式中，所述确定目标水资源节能策略参数，还包括：获取水资源调控效果指标集合，对所述水资源调控效果指标集合进行评估拟合，构建水资源调控效果代价函数；基于所述水资源优化调节量对所述水资源控制参数空间进行关联划分，获得水资源控制参数选取库；将所述资源调控效果代价函数内嵌至所述水资源控制参数选取库，并根据参数寻优目标设置参数步长；基于所述资源调控效果代价函数和所述参数步长，在所述水资源控制参数选取库内进行全局寻优，确定所述目标水资源节能策略参数。

9、在可能的实现方式中，所述确定所述目标水资源节能策略参数，还包括：按照所述参数步长在所述水资源控制参数选取库内进行预设范围搜索，获得水资源控制参数集合；通过所述资源调控效果代价函数对所述水资源控制参数集合进行代价评估，获得控制参数代价集合；基于所述控制参数代价集合对所述水资源控制参数集合进行梯度下降分析，确定控制参数优化方向；按照所述控制参数优化方向对所述水资源控制参数集合进行变异局部寻优，确定所述目标水资源节能策略参数。

10、在可能的实现方式中，所述确定所述目标水资源节能策略参数，还包括：按照所述控制参数优化方向利用遗传算法对所述水资源控制参数集合进行迭代交叉变异，扩充获得水资源控制策略参数库；设置局部步长，基于所述局部步长对所述水资源控制策略参数库进行比对寻优，获得所述目标水资源节能策略参数。

11、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

12、由于采用了实时监测获取目标用水区域的水资源关联数据流，再对所述水资源关联数据流进行提取预测分析和节能策略分析，获得水资源节能控制策略，将所述水资源关联数据流和水资源需求参数信息的比对差值，作为水资源优化调节量，根据所述水资源节能控制策略构建水资源控制参数空间，以此对所述水资源优化调节量进行节能优化分析，确定目标水资源节能策略参数，基于所述目标水资源节能策略参数与水资源执行设备列表进行管理匹配，获得水资源联动控制设备集合，基于此对所述目标用水区域进行水资源节能管控的技术方案。进而达到实现水资源的智能化节能管理，提高水资源节能策略参数分析精确性，提高水资源管理适用性和管理效率，进而确保水资源管理节能效果的技术效果。

13、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.基于节能导向的水资源管理装置，其特征在于，所述装置包括：

2.如权利要求1所述的基于节能导向的水资源管理装置，其特征在于，所述获得水资源节能控制策略，包括：

3.如权利要求1所述的基于节能导向的水资源管理装置，其特征在于，所述确定目标水资源节能策略参数，包括：

4.如权利要求3所述的基于节能导向的水资源管理装置，其特征在于，所述确定所述目标水资源节能策略参数，包括：

5.如权利要求4所述的基于节能导向的水资源管理装置，其特征在于，所述确定所述目标水资源节能策略参数，包括：

技术总结
本发明公开了基于节能导向的水资源管理装置，涉及水资源管理技术领域，所述装置包括：水资源监测模块，用于获取目标用水区域的水资源关联数据流；控制分析模块，用于对水资源关联数据流进行提取预测分析和节能策略分析，获得水资源节能控制策略；节能优化模块，用于根据水资源节能控制策略构建水资源控制参数空间，以此对水资源优化调节量进行节能优化分析，确定目标水资源节能策略参数；执行管理模块，用于基于所述目标水资源节能策略参数获得水资源联动控制设备集合进行水资源节能管控。进而达到实现水资源的智能化节能管理，提高水资源节能策略参数分析精确性，提高水资源管理适用性和管理效率，进而确保水资源管理节能效果的技术效果。

技术研发人员：王相鹏,刘甜甜
受保护的技术使用者：任重科技发展（大连）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/12