本技术涉及供热领域，具体涉及一种供热管网水力平衡调节系统及方法。
背景技术：
1、供热系统是现代建筑和城市基础设施的重要组成部分，它需要在不同的季节和天气条件下保持稳定的热能供应。在供热系统中，水力平衡是指系统内部各部分流体流动状态的均衡分布。如果系统的水力平衡被破坏，可能会导致某些区域过热而另一些区域不足，从而降低整个系统的效率和用户的舒适度。因此，实现良好的水力平衡对于提高供热系统的整体性能至关重要。
2、然而，原供热系统采用直供加压泵的方式，随着区域扩展和供热需求的持续增长，这种系统可能面临水力平衡调节能力不足的问题。也就是，原有的直供加压泵形式难以提供足够的可调性，无法有效适应供热需求的动态变化，且难以适应供热面积的扩大和用户需求的多样化，可能导致冷热不均、能源浪费和效率降低。
3、因此，期望一种优化的供热管网水力平衡调节系统。
技术实现思路
1、考虑到以上问题而做出了本技术。本技术的一个目的是提供一种供热管网水力平衡调节系统及方法。
2、本技术的实施例提供了一种供热管网水力平衡调节系统，其包括：供水温度传感器、回水温度传感器、管道流量传感器和混水流量控制器；所述供水温度传感器安装在供热管网的供水管中，用于采集供水温度；所述回水温度传感器安装在所述供热管网的回水管中，用于采集回水温度；所述管道流量传感器安装在混水系统的混水管道中，用于采集所述混水管道的管道流量；所述混水流量控制器可通信连接于所述供水温度传感器、所述回水温度传感器和所述管道流量传感器，用于对所述混水系统的管道流量进行控制。
3、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述混水流量控制器，包括：供水回水温度获取模块，用于获取供水温度的时间序列和回水温度的时间序列；管道流量获取模块，用于获取所述混水系统的管道流量的时间序列；参数时序特征提取模块，用于将所述供水温度的时间序列、所述回水温度的时间序列和所述管道流量的时间序列按照时间维度进行数据规整后通过时序特征提取器以得到供水温度时序特征向量、回水温度时序特征向量和管道流量时序特征向量；温度偏差计算模块，用于计算所述供水温度时序特征向量和所述回水温度时序特征向量之间的差异特征以得到温度偏差时序特征向量；温度偏差-管道流量局部交互模块，用于将所述温度偏差时序特征向量和所述管道流量时序特征向量通过基于特征细粒度解耦的局部交互融合网络以得到温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量；混水泵转速推荐模块，用于基于所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量，得到混水泵转速的推荐控制值，并基于所述混水泵转速的推荐控制值，对混水系统的管道流量进行控制。
4、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述参数时序特征提取模块，用于：将所述供水温度的时间序列、所述回水温度的时间序列和所述管道流量的时间序列按照时间维度进行数据规整后通过基于深度卷积神经网络的时序特征提取器以得到所述供水温度时序特征向量、所述回水温度时序特征向量和所述管道流量时序特征向量。
5、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述基于深度卷积神经网络的时序特征提取器为基于1d-cnn的时序特征提取器。
6、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述温度偏差计算模块，用于：计算所述供水温度时序特征向量和所述回水温度时序特征向量之间的按位置差分以得到所述温度偏差时序特征向量。
7、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述温度偏差-管道流量局部交互模块，包括：特征解耦单元，用于对所述温度偏差时序特征向量和所述管道流量时序特征向量进行特征解耦以得到温度偏差局部时序特征向量的序列和管道流量局部时序特征向量的序列；温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互单元，用于计算所述温度偏差局部时序特征向量的序列和所述管道流量局部时序特征向量的序列中每组对应的温度偏差局部时序特征向量和管道流量局部时序特征向量之间的局部语义关联交互向量以得到温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列；温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重计算单元，用于计算所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列中的各个温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的细粒度注意力权重以得到温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列；失活处理单元，用于将所述温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列输入随机失活模块以得到失活处理后温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列；加权和计算单元，用于以所述失活处理后温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列作为权重分布，计算所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列的加权和以得到所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量。
8、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互单元，用于：分别计算所述温度偏差局部时序特征向量和所述管道流量局部时序特征向量之间的按位置差值、按位置点乘和按位置加法以得到温度偏差-管道流量局部时序差分向量、温度偏差-管道流量局部时序点乘向量和温度偏差-管道流量局部时序加和向量；将所述温度偏差-管道流量局部时序差分向量、所述温度偏差-管道流量局部时序点乘向量和所述温度偏差-管道流量局部时序加和向量进行级联后进行一维卷积编码以得到温度偏差-管道流量局部时序多维度融合向量；对所述温度偏差-管道流量局部时序多维度融合向量进行基于局部窗口的最大池化处理以得到所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量。
9、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重计算单元，用于：将所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列中的每个温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量与权重矩阵进行相乘后，将得到的向量与偏置向量进行按位置相加以得到温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互调制向量的序列；将所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互调制向量的序列输入tanh函数进行激活处理以得到温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互激活向量的序列；将所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互激活向量的序列中的每个温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互激活向量与权重系数向量进行相乘以得到所述温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列。
10、例如，根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统，其中，所述混水泵转速推荐模块，包括：混水泵控制单元，用于将所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量通过基于解码器的混水泵控制器以得到混水泵转速的推荐控制解码值；控制单元，用于基于所述混水泵转速的推荐控制解码值，对混水系统的管道流量进行控制。
11、本技术的实施例还提供了一种供热管网水力平衡调节方法，其包括：通过安装在供热管网的供水管中的供水温度传感器采集供水温度；通过安装在所述供热管网的回水管中的回水温度传感器采集回水温度；通过安装在混水系统的混水管道中的管道流量传感器采集所述混水管道的管道流量；将混水流量控制器可通信地连接于所述供水温度传感器、所述回水温度传感器和所述管道流量传感器，并通过所述混水流量控制器对所述混水系统的管道流量进行控制；其中，通过所述混水流量控制器对所述混水系统的管道流量进行控制，包括：获取供水温度的时间序列和回水温度的时间序列；获取所述混水系统的管道流量的时间序列；将所述供水温度的时间序列、所述回水温度的时间序列和所述管道流量的时间序列按照时间维度进行数据规整后通过时序特征提取器以得到供水温度时序特征向量、回水温度时序特征向量和管道流量时序特征向量；计算所述供水温度时序特征向量和所述回水温度时序特征向量之间的差异特征以得到温度偏差时序特征向量；将所述温度偏差时序特征向量和所述管道流量时序特征向量通过基于特征细粒度解耦的局部交互融合网络以得到温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量；基于所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量，得到混水泵转速的推荐控制值，并基于所述混水泵转速的推荐控制值，对混水系统的管道流量进行控制。
12、根据本技术的实施例的供热管网水力平衡调节系统及方法，其可以更好地适应供热面积的扩大，同时能够更好地平衡管网中不同区域的供热条件，确保远端用户也能获得稳定的供热。
1.一种供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，包括：供水温度传感器、回水温度传感器、管道流量传感器和混水流量控制器；所述供水温度传感器安装在供热管网的供水管中，用于采集供水温度；所述回水温度传感器安装在所述供热管网的回水管中，用于采集回水温度；所述管道流量传感器安装在混水系统的混水管道中，用于采集所述混水管道的管道流量；所述混水流量控制器可通信连接于所述供水温度传感器、所述回水温度传感器和所述管道流量传感器，用于对所述混水系统的管道流量进行控制；其中，所述混水流量控制器，包括：供水回水温度获取模块，用于获取供水温度的时间序列和回水温度的时间序列；管道流量获取模块，用于获取所述混水系统的管道流量的时间序列；参数时序特征提取模块，用于将所述供水温度的时间序列、所述回水温度的时间序列和所述管道流量的时间序列按照时间维度进行数据规整后通过时序特征提取器以得到供水温度时序特征向量、回水温度时序特征向量和管道流量时序特征向量；温度偏差计算模块，用于计算所述供水温度时序特征向量和所述回水温度时序特征向量之间的差异特征以得到温度偏差时序特征向量；温度偏差-管道流量局部交互模块，用于将所述温度偏差时序特征向量和所述管道流量时序特征向量通过基于特征细粒度解耦的局部交互融合网络以得到温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量；混水泵转速推荐模块，用于基于所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量，得到混水泵转速的推荐控制值，并基于所述混水泵转速的推荐控制值，对混水系统的管道流量进行控制。
2.根据权利要求1所述的供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，所述参数时序特征提取模块，用于：将所述供水温度的时间序列、所述回水温度的时间序列和所述管道流量的时间序列按照时间维度进行数据规整后通过基于深度卷积神经网络的时序特征提取器以得到所述供水温度时序特征向量、所述回水温度时序特征向量和所述管道流量时序特征向量。
3.根据权利要求2所述的供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，所述基于深度卷积神经网络的时序特征提取器为基于1d-cnn的时序特征提取器。
4.根据权利要求3所述的供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，所述温度偏差计算模块，用于：计算所述供水温度时序特征向量和所述回水温度时序特征向量之间的按位置差分以得到所述温度偏差时序特征向量。
5.根据权利要求4所述的供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，所述温度偏差-管道流量局部交互模块，包括：特征解耦单元，用于对所述温度偏差时序特征向量和所述管道流量时序特征向量进行特征解耦以得到温度偏差局部时序特征向量的序列和管道流量局部时序特征向量的序列；温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互单元，用于计算所述温度偏差局部时序特征向量的序列和所述管道流量局部时序特征向量的序列中每组对应的温度偏差局部时序特征向量和管道流量局部时序特征向量之间的局部语义关联交互向量以得到温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列；温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重计算单元，用于计算所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列中的各个温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的细粒度注意力权重以得到温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列；失活处理单元，用于将所述温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列输入随机失活模块以得到失活处理后温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列；加权和计算单元，用于以所述失活处理后温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列作为权重分布，计算所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列的加权和以得到所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量。
6.根据权利要求5所述的供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互单元，用于：分别计算所述温度偏差局部时序特征向量和所述管道流量局部时序特征向量之间的按位置差值、按位置点乘和按位置加法以得到温度偏差-管道流量局部时序差分向量、温度偏差-管道流量局部时序点乘向量和温度偏差-管道流量局部时序加和向量；将所述温度偏差-管道流量局部时序差分向量、所述温度偏差-管道流量局部时序点乘向量和所述温度偏差-管道流量局部时序加和向量进行级联后进行一维卷积编码以得到温度偏差-管道流量局部时序多维度融合向量；对所述温度偏差-管道流量局部时序多维度融合向量进行基于局部窗口的最大池化处理以得到所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量。
7.根据权利要求6所述的供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，所述温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重计算单元，用于：将所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量的序列中的每个温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互向量与权重矩阵进行相乘后，将得到的向量与偏置向量进行按位置相加以得到温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互调制向量的序列；将所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互调制向量的序列输入tanh函数进行激活处理以得到温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互激活向量的序列；将所述温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互激活向量的序列中的每个温度偏差-管道流量局部时序语义关联交互激活向量与权重系数向量进行相乘以得到所述温度偏差-管道流量局部时序细粒度注意力权重的序列。
8.根据权利要求7所述的供热管网水力平衡调节系统，其特征在于，所述混水泵转速推荐模块，包括：混水泵控制单元，用于将所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量通过基于解码器的混水泵控制器以得到混水泵转速的推荐控制解码值；控制单元，用于基于所述混水泵转速的推荐控制解码值，对混水系统的管道流量进行控制。
9.一种供热管网水力平衡调节方法，其特征在于，包括：通过安装在供热管网的供水管中的供水温度传感器采集供水温度；通过安装在所述供热管网的回水管中的回水温度传感器采集回水温度；通过安装在混水系统的混水管道中的管道流量传感器采集所述混水管道的管道流量；将混水流量控制器可通信地连接于所述供水温度传感器、所述回水温度传感器和所述管道流量传感器，并通过所述混水流量控制器对所述混水系统的管道流量进行控制；其中，通过所述混水流量控制器对所述混水系统的管道流量进行控制，包括：获取供水温度的时间序列和回水温度的时间序列；获取所述混水系统的管道流量的时间序列；将所述供水温度的时间序列、所述回水温度的时间序列和所述管道流量的时间序列按照时间维度进行数据规整后通过时序特征提取器以得到供水温度时序特征向量、回水温度时序特征向量和管道流量时序特征向量；计算所述供水温度时序特征向量和所述回水温度时序特征向量之间的差异特征以得到温度偏差时序特征向量；将所述温度偏差时序特征向量和所述管道流量时序特征向量通过基于特征细粒度解耦的局部交互融合网络以得到温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量；基于所述温度偏差-管道流量时序语义交互融合特征向量，得到混水泵转速的推荐控制值，并基于所述混水泵转速的推荐控制值，对混水系统的管道流量进行控制。
