本發明涉及物聯網技術和能源管理，更具體地，涉及一種基于物聯網的智慧園區節能管理方法及系統。

背景技術：

1、隨著信息技術的快速發展，智慧園區作為智慧城市的重要組成部分，其能耗管理問題日益受到重視，物聯網(iot)技術的應用為智慧園區能耗管理提供了新的解決方案，物聯網通過在園區各處部署傳感器，實現設備與設備、設備與用戶間的互聯互通，提高了數據采集效率，并增強了信息的實時性，大數據分析作為能耗管理系統的核心，通過對大量能耗數據的處理和分析，發掘潛在的節能機會，優化資源配置和使用效率，云計算技術的引入，有效解決了傳統信息系統在數據存儲和處理方面的瓶頸問題，云平臺的彈性和可擴展性使得能耗管理系統能夠快速響應變化，同時支持多層次、多設備的數據管理。

2、人工智能技術的提升，使得系統通過機器學習算法不斷優化調度策略，提升運作效率，量子計算作為一種新興技術，其在能源領域的應用前景廣闊，可以幫助更有效地管理能源資源，提高能源利用效率，減少能源消耗，從而實現節能減排，數字孿生技術通過虛擬空間的模擬優化，確保系統始終保持最佳性能，并降低維護和調試的難度，知識圖譜在能源領域的應用，如能源管理和智能調度，通過構建知識圖譜來表示能源系統，實現設備的智能調度，使得系統的總能耗最小化。

3、現有技術存在的問題包括：能耗數據安全低、節能策略效率低、設備間智能推理弱和可視化展示不足。

技術實現思路

1、為了克服現有技術存在能耗數據安全低、節能策略效率低、設備間智能推理弱和可視化展示不足等問題，本發明設計一種基于物聯網的智慧園區節能管理方法及系統能有效解決上述技術問題。

2、為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

3、一種基于物聯網的智慧園區節能管理系統，包括：

4、傳感器節點模塊，部署于智慧園區內各個耗能設備上，用于實時監測和收集能耗數據，并具備量子隨機數生成器功能，用于生成用于加密的隨機數；

5、中心服務器模塊，用于處理和存儲智慧園區內各耗能設備的能耗數據，并且通過量子密鑰分發(qkd)協議與所述傳感器節點模塊建立安全的通信信道；

6、數字孿生模塊，用于創建智慧園區內各耗能設備的數字映射，并通過量子通信技術實現能耗數據的加密傳輸，同時利用量子計算技術進行狀態模擬和優化；

7、節能算法模塊，利用收集的能耗數據和所述數字孿生模塊的映射信息，通過量子計算技術優化節能策略，并采用量子機器學習算法提高策略的準確性和效率；

8、知識圖譜模塊，用于構建智慧園區內各耗能設備和系統之間的關系網絡，實現耗能設備間的知識關聯和智能推理；

9、數字地圖建模模塊，用于實現智慧園區的三維可視化展示和能耗數據的空間分析，提高能耗管理的直觀性和準確性。

10、優選地，所述數字孿生模塊包括：

11、映射創建單元，用于根據實際耗能設備的狀態創建數字映射；

12、模型構建單元，用于根據采集的能耗數據構建耗能設備的數字孿生模型，并采用量子計算進行所述數字孿生模型的快速迭代和優化；

13、仿真分析單元，用于模擬不同節能策略對能耗的影響，并提供優化建議，其中仿真分析采用量子模擬技術提高仿真速度和精度。

14、優選地，所述節能算法模塊包括：

15、數據處理單元，用于處理所述傳感器節點模塊收集的能耗數據，并且采用量子糾錯編碼提高能耗數據處理的安全性和準確性；

16、量子計算單元，用于執行量子算法以尋找最優節能策略，其中量子算法包括量子近似優化算法和量子啟發式算法；

17、控制指令生成單元，用于根據量子計算結果生成控制指令，并發送至耗能設備，并且控制指令采用量子隱形傳態(qt)技術進行安全傳輸。

18、優選地，所述知識圖譜模塊包括：

19、關系構建單元，用于構建園區內各耗能設備和系統之間的關系網絡；

20、智能推理單元，用于實現耗能設備間的知識關聯和智能推理；

21、知識更新單元，用于根據智慧園區能源系統的運行變化和新的數據積累，自動更新知識圖譜內容和優化知識圖譜結構。

22、優選地，所述量子通信技術包括：

23、量子密鑰分發(qkd)單元，用于在所述中心服務器模塊和所述傳感器節點模塊之間建立安全的通信信道，并且量子密鑰分發協議支持動態調整以適應不同的網絡條件；

24、量子隨機數生成器單元，用于生成用于加密的隨機數，并且隨機數生成器采用抗量子計算破解加密(pqc)算法以提高安全性。

25、優選地，所述數字地圖建模模塊包括：

26、三維建模單元，用于創建智慧園區的三維模型；

27、能耗數據分析單元，用于分析能耗數據在空間上的分布；

28、可視化展示單元，用于將能耗數據分析結果以圖形方式展示。

29、一種基于物聯網的智慧園區節能管理方法，包括以下步驟：

30、在智慧園區內各個耗能設備上部署多個傳感器節點，用于實時監測和收集能耗數據；

31、利用量子隨機數生成器在所述傳感器節點上生成用于加密的隨機數，并通過中心服務器處理和存儲園區內各耗能設備的能耗數據；

32、使用量子密鑰分發(qkd)協議在所述中心服務器與所述傳感器節點之間建立安全的通信信道；

33、創建智慧園區內各耗能設備的數字映射，并通過量子通信技術實現能耗數據的加密傳輸，利用量子計算技術對數字映射進行狀態模擬和優化；

34、利用收集的能耗數據和數字映射信息，通過量子計算技術優化節能策略，采用量子機器學習算法提高節能策略的準確性和效率；

35、構建智慧園區內各耗能設備和系統之間的關系網絡，實現耗能設備間的知識關聯和智能推理；

36、實現智慧園區的三維可視化展示和能耗數據的空間分析，提高能耗管理的直觀性和準確性。

37、一種電子設備，所述電子設備包括：

38、存儲有可執行程序代碼的存儲器；

39、與所述存儲器耦合的處理器；

40、所述處理器調用所述存儲器中存儲的所述可執行程序代碼，執行如上述所述的一種基于物聯網的智慧園區節能管理方法。

41、一種計算機存儲介質，所述計算機存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令被調用時，用于執行如上述所述的一種基于物聯網的智慧園區節能管理方法。

42、與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過在傳感器節點模塊中集成量子隨機數生成器和量子密鑰分發協議，系統能夠在傳感器節點和中心服務器之間建立一個安全的通信信道，有效防止能耗數據在傳輸過程中被截獲或篡改，量子密鑰的不可克隆性和隨機性為數據傳輸提供了前所未有的安全級別，數字孿生模塊結合量子計算技術，能夠快速迭代和優化耗能設備的數字孿生模型，模擬不同節能策略對能耗的影響，并提供優化建議，量子機器學習算法的引入，進一步提升了節能策略的準確性和效率，使得系統能夠快速響應能耗變化，實時調整節能措施，知識圖譜模塊構建了耗能設備和系統間的關系網絡，通過智能推理單元實現設備間的知識關聯和智能推理，提高了系統的自主決策能力，知識更新單元能夠根據新的數據和系統運行變化自動更新知識圖譜，保持系統的推理能力與時俱進，數字地圖建模模塊提供了智慧園區的三維可視化展示和能耗數據的空間分析，使得管理者能夠直觀地理解能耗分布和節能效果，提高了能耗管理的直觀性和準確性，三維建模和能耗數據分析單元的結合，使得能耗數據不再局限于數字，而是以圖形化的方式呈現，便于分析和決策。