基于CFD仿真和SVM算法的建筑能耗预测系统云平台

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yudanlei198
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
建筑能耗的准确预测对于建筑设计之初或建筑改造过程中的节能设计具有重要的意义,建筑室内微气象环境监测对于人们健康生活和工作至关重要,同时对于后期对建筑能耗进一步预测意义非凡。本文从对建筑能耗影响较大的温度参数入手,通过仿真和算法建立整栋建筑的能耗预测模型,最后搭建实物测试平台验证预测模型的准确性。为了对建筑能耗进行较为准确的预测,本文设计了一种基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真技术和支持向量机(Support Vector Machines,SVM)算法的建筑能耗预测系统。首先,利用CFD方法对建筑建立三维模型并仿真,获得若干输入输出样本;其次,将样本分为训练集和测试集,利用SVM算法对训练集训练,获得一个能耗预测模型;最后,将测试集放入模型中进行验证。结果显示,经过SVM能耗预测模型的结果与仿真结果相比误差百分比在[-1.133%,1.132%];经过实验测试,实物能耗值与预测能耗值误差百分比在[-6.211%,8.118%],当环境条件改变时实际能耗值和预测能耗值变化趋势一致。为了对建筑室内微气象数据进行监测并对预测模型进行实物测试,本文亦设计了相关硬件电路系统。首先,利用传感器模块采集室内微气象数据;然后,通过WIFI通信模块将数据发送到阿里云平台;最后,通过前后端分离技术开发出软件平台,用户可以通过浏览器或者移动端远程实时监测室内微气候环境信息。本文设计的预测系统,使用了CFD仿真和SVM算法相结合的方法,整个预测系统具有较高的准确性,系统的SVM算法不需要太大的样本集就可以达到较高的预测精度,显著降低了数据成本;同时通过对建筑室内微气象数据的监测,可以帮助用户实时监测室内微气象环境信息,该软件平台部署在阿里云上,可方便用户的访问和数据的存储,这些历史数据还可为将来建立更精确的建筑能耗预测系统提供支撑。
其他文献
中国是蔬菜生产和消费大国,据统计,叶菜类蔬菜产量已经占世界总产量的30%到40%。我国叶类蔬菜种植面积大,收获过程机械化程度低,叶菜类机械化收割还处于空白状态,主要收获方式是依赖于手工收获,整个过程费时、费力且收获效率非常低,因此研究设计叶菜类收割机对降低生产成本具有重要意义。本文基于这一背景下研究并设计了一款电动小青菜收割机,要求摘净率达到95%以上,损伤率不超过5%,主要研究内容如下:(1)根
农业是我国根本经济支柱之一,粮食的生产是国家极其重视的。提高农作物的产量与质量一直都是农业问题的核心,特别在疫情这段时间尤为明显。种子作为具有生命力的特殊生产资料,其质量的好坏直接关系到粮食的生产量,因此推广应用良种、改善播种方式是提高生产发展的有力途径,间接决定了农业生产结构和水平。本文针对传统播种机出现的地轮打滑、漏播及控制精度低等问题,设计出一套基于西门子S7-200 SMART可编程控制器
东北黑土区是我国最大的粮食生产基地,开垦仅有百年历史,通常情况下,开垦前10年,有机质稳定性处于快速变化期,为探明黑土农田开垦土壤质量下降的根本原因,本研究依托中科院海伦生态试验站长期定位试验平台,于2011年10月至2019年10月设置1个对照草地,3个开垦玉米农田,分别为自然草地(ZR)、平播开垦(PB)、顺垄开垦(NS)、横垄开垦(WE),区田为3m×4m大小,每个处理设3次重复,随机排列,
叶面积指数(LAI)是探究全球气候变化的重要植被指标之一,也是表征植被冠层的动态变化及陆面模式的重要参数之一。但由于大气环境、单一数据源等多重因素的影响,导致LAI数据质量较低、时空数据不连续、数据缺失等问题出现,进而影响LAI在多种模型中的应用。为提高LAI的数据质量及时空分辨率,本研究提出了基于时空融合LAI重建方法,首先根据土地覆盖类型及质量控制文件,采用像元质量分析法对MODIS LAI、
为应对目前的国际形势和国内信息产业对核心技术的需求,关键领域的仪器设备逐渐摆脱芯片大量依赖进口的局面。不过,由于国内外核心技术与平台架构存在较大差异,要推广国产芯片的应用领域,当务之急是将现有的上层应用进行迁移并兼容国产平台。在上述背景下,本课题基于龙芯与国产FPGA平台完成PCIe接口逻辑与LDPC译码器设计,为国产化的工程应用提供案例。本文主要研究内容如下:(1)首先,简述了PCIe总线拓扑结
随着我国产业政策的不断升级以及采矿企业的大量清理整顿,我国废弃矿区面积逐年扩增,而土地复垦率则相对较低,为了减轻废弃矿区对环境造成的不利影响,对工矿废弃地景观格局和生态系统服务价值的综合分析显得尤为重要。本文收集了盱眙县工矿废弃地的相关资料,对盱眙县生态系统服务价值进行估算,根据其结果设定复垦情景,测算其景观格局多情景模拟结果,并对模拟结果较好的方向进行适宜性评价以判断其是否适合该复垦方向。主要结
由于射频识别(Radio frequency identification,RFID)技术识别速度快,成本低,安全性高,抗干扰性强等优点,在物联网的感知层中扮演着数据采集的重要任务,现已被广泛应用于物流、仓储、城市交通、医药等领域。多标签碰撞问题的出现成为影响RFID系统信息采集的重要挑战,因此研究高效且稳定的标签防碰撞算法具有重要的科学意义和广泛的工程应用价值。本文针对现有标签防碰撞算法中存在的
得益于互联网和大数据等技术的快速发展,蕴含在社交网络中的海量数据可以给社会的生产生活带来巨大的价值,但在社交网络的数据发布和数据挖掘过程中可能会引发隐私泄露的问题。因此,如何做到在不泄露社交网络隐私信息前提下,进行安全有效且有价值的数据发布和数据挖掘是当前一个研究热点。差分隐私作为一种重要且有效的隐私保护方法,目前已被应用在社交网络隐私保护。本文针对社交网络隐私保护和差分隐私方法的结合展开相应研究
忆阻器是具有记忆功能的非线性元件,利用忆阻器能构造高复杂度和多稳态特性的混沌系统,从而产生更加复杂的动力学行为,相应的也提升混沌信号在图像加密以及保密通信领域中的应用价值。近年来,越来越多的隐藏混沌吸引子被发现,与一般的混沌系统相比,隐藏混沌振荡更具有隐蔽性,更适合于图像加密。因此设计基于忆阻的隐藏混沌系统是一个很有意义的研究课题。本文在对隐藏混沌系统、忆阻隐藏混沌系统和条件对称混沌系统的研究基础
随着物联网技术的广泛应用,物联网的数据量爆发式地增长,随之而来的物联网数据管理问题也愈发明显。现有的物联网数据异构程度高,数据互用性差,数据隐私安全难以保证,这些都导致了物联网的数据价值难以被挖掘。区块链去中心化,零信任的架构颠覆了传统的中心化系统架构,已广泛运用到各个领域。区块链对物联网是一个完美的补充,可以提高物联网的隐私安全、通用性和可靠性。本文结合区块链对物联网数据管理与应用展开研究,并提