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龙图腾网获悉济宁嘉祥公用供热有限公司申请的专利一种基于数据预测的供热管网运行效率评估方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120524305B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511021459.4，技术领域涉及：G06Q50/06；该发明授权一种基于数据预测的供热管网运行效率评估方法是由房兆强;陈改云;刘瑞丽;许磊;潘信哲设计研发完成，并于2025-07-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于数据预测的供热管网运行效率评估方法在说明书摘要公布了：本发明涉及供热管网运行效率评估技术领域，公开了一种基于数据预测的供热管网运行效率评估方法。该方法包括：构建结构变换结果矩阵，建立图建模结构，提取扰动特征并构造图传播调制机制，生成结构扰动响应表示，识别结构行为类型，结合基础预测器完成节点流量预测，并将预测结果与实际运行数据进行对比分析，判断节点运行状态与目标供热需求之间的契合程度，从而输出供热管网的运行效率评估结果。该方法通过引入扰动驱动的图传播机制与多模式结构识别策略，有效提升了对复杂供热系统中非线性结构响应的建模能力与预测准确性，为系统运行状态的实时评估与效率管理提供了支持。

本发明授权一种基于数据预测的供热管网运行效率评估方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数据预测的供热管网运行效率评估方法，其特征在于，包括： S1、获取并预处理供热管网中的历史运行数据，构建原始时间序列输入矩阵，所述原始时间序列输入矩阵包括供热节点的流量、温度、压力、供回水温差，供热管段的流速，以及外界气温在连续时间窗口内的时序特征值，具体包括： S11、采集供热系统中各供热节点的运行数据，所述运行数据包括节点的瞬时流量值、供水温度、回水温度、节点压力、供回水温差、所属管段的流速，以及对应时刻的外界气温数据； S12、按照设定的时间窗口长度与滑动步长，对所述运行数据进行时间对齐与序列化处理，构建多变量时间序列数据集； S13、对所述多变量时间序列数据集中的时间序列数据进行缺失值填补、异常值剔除与归一化预处理，得到预处理后的多变量时间序列数据集； S14、基于所述预处理后的多变量时间序列数据集，按照时间先后顺序构建原始时间序列输入矩阵，其数学模型为： ,其中，为原始多变量时间序列输入矩阵，所述矩阵的每一行对应一个时间步长下的多变量联合观测值，为第个输入变量在第1个时间点的数值，为第个输入变量在第个时间点的数值，为第个输入变量在第个时间点的数值； 为时间窗口长度，为输入变量数量； S2、引入耦合注意因子与扰动谱分布投影因子，构建多通道变换核结构，基于所述多通道变换核结构对所述原始时间序列输入矩阵执行结构变换操作，得到结构变换结果矩阵，具体包括： S21、基于所述原始时间序列输入矩阵，提取变量的局部邻域时序差异特征与全局统计特征，构建结构张力熵函数，根据所述结构张力熵函数确定耦合注意因子； S22、根据所述原始时间序列输入矩阵，构建结构梯度项，计算公式为： ,其中，为以为中心，为邻域半径的局部邻域，为输入变量在邻域内的局部均值，为结构梯度，表示对其局部结构的偏离幅度； S23、基于所述结构梯度项采用通道扰动策略确定扰动谱分布投影因子，计算公式为： ,其中，为时间窗口长度，为输入变量数量，为通道索引，为通道构造的正弦调制谱基，为通道的扰动谱分布投影因子； S24、根据所述耦合注意因子与扰动谱分布投影因子，构建多通道异构变换核结构，计算公式为： ,其中，为通道在点上的变换核响应，为振荡型捕频核，； S25、基于所述多通道异构变换核结构对所述原始时间序列输入矩阵执行通道响应映射操作，得到结构变换结果矩阵； S3、基于所述结构变换结果矩阵，计算响应路径共轨耦合度、结构梯度幅度差异、轨迹变化交错方向性与响应时间偏移同步性，构建图邻接矩阵，具体包括： S31、基于所述结构变换结果矩阵，提取各变量在时间维度上的结构变化趋势特征，计算变量对之间的响应路径共轨耦合度，计算公式为： ,其中，为变量在时间点的单位方向变化率，即变量在时间维度上的结构变化趋势特征，为变量对的响应路径共轨耦合度，的度量值越接近 1，表示变量与变量的响应方向越一致，具有更强的结构共轨性； S32、根据所述结构变换结果矩阵，构建各变量在时间维度上的结构梯度幅度指标，计算公式为： ,其中，为变量的结构梯度幅度指标，反映变量在整个时间段内单位时间响应变化的平均强度，值越大，表示变量响应越剧烈，值越小，表示变量响应越平缓； S33、基于所述结构梯度幅度指标，结合变量对之间的响应差异关系，确定结构梯度幅度调制因子； S34、基于各变量在时间维度上的结构变化趋势特征，判断变量对在时间维度上的响应方向是否存在频繁交错，构建轨迹变化交错方向性指标，计算公式为： ，其中，为变量对的轨迹变化交错方向性指标，当趋近于0时，表示与两者响应方向大部分时间一致，趋近于1时，表示表示与两者方向频繁相反，结构交错显著； S35、基于所述结构变化趋势特征，评估变量对在时间结构上的响应时刻偏移程度，构建响应时间偏移同步性指标； S36、基于所述响应路径共轨耦合度、结构梯度幅度调制因子、轨迹变化交错方向性指标与响应时间偏移同步性，构建最终图邻接矩阵，计算公式为： ，其中，为变量对的邻接矩阵，、、为控制图结构构建影响权重的超参数； S4、引入扰动幅度向量、扰动差异调节指数和跃迁焦散因子，结合所述图邻接矩阵，构建扰动驱动的图传播调制机制，利用所述扰动驱动的图传播调制机制对所述结构变换结果矩阵进行特征传播处理，得到结构扰动响应表示矩阵，具体包括： S41、引入扰动幅度向量、扰动差异调节指数和跃迁焦散因子，结合所述图邻接矩阵，构建扰动驱动的图传播调制机制，具体包括： S411、对所述结构变换结果矩阵中各节点的输入响应序列进行特征提取处理，确定扰动幅度向量； S412、对所述扰动幅度向量执行幅值分析处理，构造响应稳定性因子； S413、基于所述响应稳定性因子，构建扰动差异调节指数； S414、对所述图邻接矩阵中各变量连接对的响应序列执行结构波动特征处理，构造跃迁焦散指数； S415、基于所述扰动幅度向量、所述扰动差异调节指数与所述跃迁焦散指数，执行矩阵融合计算，构建扰动驱动的图传播调制机制； S42、根据所述图传播调制机制，对结构变换结果矩阵执行扰动响应关联处理，构造差值传播项； S43、根据所述差值传播项构建扰动自变幅差异函数，计算公式为： ，其中，扰动自变幅差异函数，当扰动幅度较小时近似为线性响应，当扰动幅度大时自动抑制变化，为扰动自变幅差异函数的输入向量，即步骤S42 中构造的差值传播项，为对所有隐藏层中的所述差值传播项求平方后进行累加得到的平方范数； S44、引入残差保持因子，结合所述扰动自变幅差异函数，构建扰动驱动的响应特征映射机制，基于所述响应特征映射机制对当前节点的结构状态进行非线性调制与动态更新，得到由所有节点结构扰动响应张量构成的结构扰动响应表示矩阵； S5、引入峰度扰动因子，构建多模式响应结构判别机制，基于所述判别机制对所述结构扰动响应表示矩阵进行结构行为识别，得到结构行为识别结果，具体包括： S51、提取所述结构扰动响应表示矩阵的幅度跳跃向量，构建结构扰动差值； S52、对所述结构扰动差值进行变化趋势提取操作，构建结构曲率表征方法，基于所述结构曲率表征方法得到整体结构曲率强度； S53、对所述结构扰动差值进行突变集中性评估操作，结合所述整体结构曲率强度构建多模式响应结构判别机制，基于所述多模式响应结构判别机制确定峰度扰动因子，计算公式为： ,其中，为输入变量对应的整体结构曲率强度，为输入变量在结构通道维度上的最大幅度突变，为输入变量在结构通道维度上的平均跳跃水平，即背景扰动强度，为输入变量对应的峰度扰动因子； S54、当时，表示输入变量较为平稳，属于趋势型变量，当时，表示输入变量稍有扰动但无突跳，属于混合型变量，当时，表示输入变量存在显著边界突跳，属于跳跃型变量； S6、根据所述结构行为识别结果，选取对应的基础预测器进行预测，得到供热节点流量的预测值，所述基础预测器包括趋势预测器、混合预测器和跳跃预测器； S7、将所述预测值与供热管网实际运行记录进行对比分析，结合历史参考基准，判断节点运行状态与目标供热需求之间的契合程度，输出供热管网运行效率的评估结论。

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