基于知识本体模型的能源构筑物协同设计方法研究
发布时间：2021-08-31 08:32
对于提倡新型能源的当今世界,清洁无限的地热能,俨然已成为解决能源危机和全球变暖问题的新型能源之一,但是对于使用地热能的地源热泵系统而言,其设计和应用目前仍存在一定的局限。首先,目前对于地源热泵系统的设计方法复杂,且使用条件严苛。第二,地源热泵系统的使用需要多领域和子技术的配合,难以实现多个性能指标的协同设计,如安全性、经济性、安全性、换热量等多种性能指标的最佳匹配。第三,缺少对于新型地源热泵系统的准确理解和知识领域,导致其在设计、施工和运维阶段的信息传递发生误解和扭曲,导致不必要的损失。而本体技术,可以进行知识领域搭建,且有着跨领域的优势,可以有效解决新型能源构筑物设计的局限。本文结合本体模型和SWRL规则语言对使用能量桩和能源隧道的新型地源热泵系统进行了综合决策系统的开发,并搭建了其知识领域的本体模型,同时对开发的综合决策系统进行了模型验证和案例验证,证明开发工具的科学性和实用性,主要内容如下:（1）对于建筑用能量桩系统,本文开发了建筑用能量桩系统的一体化设计工具OntoEPS（ontology of energy pile system）,从宏观层面上对建筑用能量桩系统的各个性能指...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２能源隧道系统??Ｊ?？??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｌｉｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｔｕｎｎｅｌ?ｓｙｓｔｅｍ??
?基于知识本体模型的能源构筑物协同设计研究???｜?Ｏｏｕｂｌ＊?Ｕ?ｐｉｐ＊?０〇？Ｊｂｌ？?Ｕ－ｐｉｐ＊?｜?ＭｕＫｌｌｕｋ＊?ｊ?｜?ｌ＾ｒｋＵＨｔｌｌｉ?ｊ??一?〒．乂于ｊ?－ｊ?＾??ＩｌｉｉＶＩ??ＯｕｔｌＭ?｜Ｍｐｔ??图１．３换热管类型??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ??自１９９４年日本的１＾〇１＾〇［２３】首先提出桩埋管换热的概念后，经过几十年的发展，能??量桩的性能研宄己经得到了长足发展，能量桩系统的换热性能、力学性能和设计应用方??面积累了大量的数据和经验。在换热性能方面，Ｍａｎ?Ｙ等提出了一个简化的柱状热源??模型和解析解，并同时考虑了钻孔或粧的径向尺寸和热容量的问题。Ｈｕ等进一步提??出了一种适用于大直径能量粧的复合圆柱模型。随后，张文克等［４｜］在分析传热模型和实??验的基础上，研宂了螺旋线圈能量桩的传热特性。除了解析方面，在数值方面上，１９９６??年，Ｐａｈｕｄ等基于数值方法对慕尼黑机场大楼的５００多根埋设Ｕ型埋管换热器的能量??桩进行了模拟分析。Ｏｍｉｄ?Ｇｈａｓｅｎｉｉ－Ｆａｒｅ等［４３］介绍了一种环形圆筒热源模型，该模型能??够真实地模拟通过嵌入换热器桩的管中循环流体的热传递。ＥＨＮ?Ｇａｓｈｔｉ等釆用有限元??方法在ＣＯＭＳＯＬ软件中模拟了五种不同的能源单粧情况，且与２８天的测量实验数据进??行了对比，结果基本一致。ＪＦａｄｅｊｅｖ＾ｌ等使用模拟软件ＩＤＡ－ＩＣＥ对建筑能量桩系统进行??了周期为２０年的模拟，结果表明该模型可以模拟非常精确的动态性能，非常适合与动??态工厂模型耦合，在相同的场地配置的情况下，地热能粧和井
??特定领域建模的全部知识，实质是从推理和问题求解的角度描述领域知识．有助??于解决领域知识的形式化表示问题，例如本研究中对地热工程的一体化设计本体??则是一个典型的任务本体。领域任务本体，是在一个特定领域对任务本体的重用，??不能跨领域使用。应用本体包含一个特定应用所必须的知识建模，是依赖于应用??程序的。??＼??ｒ?ａ??顶层本体??个个」??——Ｉ??－Ｊ???领域本体?任务本体??ｌ?」?Ｌ?Ｊ??Ｔ?ｔ??Ｉ?Ｉ??应用本体??图２．１本体类型??Ｆｉｇ．?２．１?ＩＴｉｅ?ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｏｎｔｏｌｏｇｙ??本体是当今信息社会构成的重要基础，是当今信息共享和交互必不可少的技??术手段。首先，本体论分析阐明了知识的结构，给定一个领域，它可以对领域知??识进行架构，使得某个具体的领域准确且完整，是任何知识表示系统的核心，没??有本体论，没有知识的概念化，就没有表示知识的词汇，从而缺少特定领域知识??的统一共识。第二，它使得知识可以进行准确的共享和复用。本体架构了领域内??在概念结构，在知识表示语言的基础上，我们可以对领域知识进行编码，这样就??可以与在该领域对知识表示有类似需求的其他人共享这种知识表示语言，从而消??除复制知识分析过程的需要，所以，共享的本体论可以构成特定领域知识表示语??ｉ??－１２?－??１?？?．?＇?ｊ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]地热利用型盾构法隧道施工探索——以清华园隧道能源管片设计、制作及安装为例[J]. 祝振南,郭红仙. 隧道建设(中英文). 2019(04)
[2]工作荷载下温度循环对桩基变形与应力的影响分析[J]. 王成龙,刘汉龙,孔纲强,吴迪. 岩土力学. 2016(S1)
[3]循环温度场作用下PCC能量桩热力学特性模型试验研究[J]. 黄旭,孔纲强,刘汉龙,吴宏伟. 岩土力学. 2015(03)
[4]基于Gompertz模型的中国民用汽车保有量预测[J]. 古继宝,亓芳芳,吴剑琳. 技术经济. 2010(01)
博士论文
[1]基于语义Web的建筑成本信息管理研究[D]. 刘欣.大连理工大学 2016
本文编号：3374574
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２能源隧道系统??Ｊ?？??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｌｉｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｔｕｎｎｅｌ?ｓｙｓｔｅｍ??
?基于知识本体模型的能源构筑物协同设计研究???｜?Ｏｏｕｂｌ＊?Ｕ?ｐｉｐ＊?０〇？Ｊｂｌ？?Ｕ－ｐｉｐ＊?｜?ＭｕＫｌｌｕｋ＊?ｊ?｜?ｌ＾ｒｋＵＨｔｌｌｉ?ｊ??一?〒．乂于ｊ?－ｊ?＾??ＩｌｉｉＶＩ??ＯｕｔｌＭ?｜Ｍｐｔ??图１．３换热管类型??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ??自１９９４年日本的１＾〇１＾〇［２３】首先提出桩埋管换热的概念后，经过几十年的发展，能??量桩的性能研宄己经得到了长足发展，能量桩系统的换热性能、力学性能和设计应用方??面积累了大量的数据和经验。在换热性能方面，Ｍａｎ?Ｙ等提出了一个简化的柱状热源??模型和解析解，并同时考虑了钻孔或粧的径向尺寸和热容量的问题。Ｈｕ等进一步提??出了一种适用于大直径能量粧的复合圆柱模型。随后，张文克等［４｜］在分析传热模型和实??验的基础上，研宂了螺旋线圈能量桩的传热特性。除了解析方面，在数值方面上，１９９６??年，Ｐａｈｕｄ等基于数值方法对慕尼黑机场大楼的５００多根埋设Ｕ型埋管换热器的能量??桩进行了模拟分析。Ｏｍｉｄ?Ｇｈａｓｅｎｉｉ－Ｆａｒｅ等［４３］介绍了一种环形圆筒热源模型，该模型能??够真实地模拟通过嵌入换热器桩的管中循环流体的热传递。ＥＨＮ?Ｇａｓｈｔｉ等釆用有限元??方法在ＣＯＭＳＯＬ软件中模拟了五种不同的能源单粧情况，且与２８天的测量实验数据进??行了对比，结果基本一致。ＪＦａｄｅｊｅｖ＾ｌ等使用模拟软件ＩＤＡ－ＩＣＥ对建筑能量桩系统进行??了周期为２０年的模拟，结果表明该模型可以模拟非常精确的动态性能，非常适合与动??态工厂模型耦合，在相同的场地配置的情况下，地热能粧和井
??特定领域建模的全部知识，实质是从推理和问题求解的角度描述领域知识．有助??于解决领域知识的形式化表示问题，例如本研究中对地热工程的一体化设计本体??则是一个典型的任务本体。领域任务本体，是在一个特定领域对任务本体的重用，??不能跨领域使用。应用本体包含一个特定应用所必须的知识建模，是依赖于应用??程序的。??＼??ｒ?ａ??顶层本体??个个」??——Ｉ??－Ｊ???领域本体?任务本体??ｌ?」?Ｌ?Ｊ??Ｔ?ｔ??Ｉ?Ｉ??应用本体??图２．１本体类型??Ｆｉｇ．?２．１?ＩＴｉｅ?ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｏｎｔｏｌｏｇｙ??本体是当今信息社会构成的重要基础，是当今信息共享和交互必不可少的技??术手段。首先，本体论分析阐明了知识的结构，给定一个领域，它可以对领域知??识进行架构，使得某个具体的领域准确且完整，是任何知识表示系统的核心，没??有本体论，没有知识的概念化，就没有表示知识的词汇，从而缺少特定领域知识??的统一共识。第二，它使得知识可以进行准确的共享和复用。本体架构了领域内??在概念结构，在知识表示语言的基础上，我们可以对领域知识进行编码，这样就??可以与在该领域对知识表示有类似需求的其他人共享这种知识表示语言，从而消??除复制知识分析过程的需要，所以，共享的本体论可以构成特定领域知识表示语??ｉ??－１２?－??１?？?．?＇?ｊ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]地热利用型盾构法隧道施工探索——以清华园隧道能源管片设计、制作及安装为例[J]. 祝振南,郭红仙. 隧道建设(中英文). 2019(04)
[2]工作荷载下温度循环对桩基变形与应力的影响分析[J]. 王成龙,刘汉龙,孔纲强,吴迪. 岩土力学. 2016(S1)
[3]循环温度场作用下PCC能量桩热力学特性模型试验研究[J]. 黄旭,孔纲强,刘汉龙,吴宏伟. 岩土力学. 2015(03)
[4]基于Gompertz模型的中国民用汽车保有量预测[J]. 古继宝,亓芳芳,吴剑琳. 技术经济. 2010(01)
博士论文
[1]基于语义Web的建筑成本信息管理研究[D]. 刘欣.大连理工大学 2016
本文编号：3374574
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