[发明专利]一种基于时序数据库平台的换热站负荷预测系统

说明书

本发明涉及集中供热换热站负荷预测技术领域，且公开了一种基于时序数据库平台的换热站负荷预测系统。该基于时序数据库平台的换热站负荷预测系统，包括通讯模块、天气预报采集传输模块、负荷预测模块和时序数据库系统，换热站采集数据通过通讯模块、SCADA服务器、数据访问存储接口。本发明通过文件系统和关系型数据库，磁盘占用少、读写速度快，首先，数据经过压缩后占用磁盘空间更少，磁盘空间占用仅为35％；其次，数据写入速度更快，写入速度提高3倍；最后，数据读取速度更快，读取速度提高20倍。相比一般实时数据库采用有损压缩存在信息损失的问题，本发明采用无损压缩方法没有信息损失。

技术领域

本发明涉及集中供热换热站负荷预测技术领域，具体为一种基于时序数据库平台的换热站负荷预测系统。

背景技术

城市供热是我国北方城市的重要基础设施之一，随着国家对节能减排的日益重视,大部分地区都采用了集中供热的供暖方式。但是由于集中供热系统是一个与天气变化密切相关的多变量、大滞后的时变系统，系统运行的工况分析非常复杂，因此在供热系统运行调节过程中对换热站配置负荷预测系统，有助于供热系统调度中心统筹安排热源和其他换热站的协调配合，及时调整调度计划，科学合理安排热网运行管理，真正实现“量化分析、按需供热”，提高供热系统能效。

时序数据库(TSDB)是一种特定类型的数据库，主要用来存储时序数据，其典型场景是监控业务下对海量数据进行采集、处理、存储、计算查询和统计等。时序数据库采用专门设计的存储引擎，提供高吞吐量的数据写入能力，并且能够对历史数据进行数据压缩，不仅可以降低存储磁盘开销，同时压缩后的数据也大大降低数据查询开销。针对时序数据冷热分离的特性，时序数据库提供了数据分级存储和TTL过期淘汰机制，系统提供的接口可以帮助开发人员实现大容量、高频率海量数据的多维度查询、聚合、展示和分析。传统的供热负荷预测系统大多数据基于B/S架构实现，直接与关系型数据库打交道，没有一个高效、快速的数据存储、处理平台，使用的实时数据就不能保证其快速、实时的响应，另外，负荷预测结果也无法实时更新显示，且时序数据的存储和处理方法主要有文件系统、关系型数据库软件和实时数据库软件。文件系统和关系型数据库软件因缺乏针对时序数据库的索引、压缩，存在占用空间大、读写速度慢问题。实时数据库软件多采用有损压缩方法降低存储空间提高读取写速度，缺少一种无损压缩、高效读写的时序数据库系统。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于时序数据库平台的换热站负荷预测系统。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于时序数据库平台的换热站负荷预测系统，包括通讯模块、天气预报采集传输模块、负荷预测模块和时序数据库系统，换热站采集数据通过通讯模块、SCADA服务器、数据访问存储接口、数据消息队列和数据缓存模块存储至时序数据库系统中，数据访问存储接口、数据消息队列、数据缓存模块和时序数据库服务器依次连接并且双向通讯，负荷预测模块与数据访问存储接口双向通讯，天气预报采集传输模块通过互联网与国家气象局实时请求并解析天气预报数据，通过数据访问存储接口存储至时序数据库系统中，所述数据缓存模块内包括写入模块、内存缓存模块、读取模块、压缩模块和数据文件，所述读取模块包括时刻获取模块、参数获取模块、数据点获取模块、聚合处理模块、发送模块和更新模块、接收模块。

优选的，所述通讯模块采集来自换热站机组、热量表、水表、电表实时数据，并把接收来自数据存储访问接口的负荷预测结果及天气预报数据发送给供热调度系统。

优选的，所述数据访问存储接口、数据消息队列、数据缓存模块和时序数据库服务器依次连接并且双向通讯，负荷预测模块与数据访问存储接口双向通讯。

优选的，所述负荷预测模块通过建立负荷预测模型对换热站负荷进行预测，并把负荷预测结果发送给数据访问存储接口，并且通过SCADA服务器，通讯模块下发至换热站机组以及供热调度系统。