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项目概述

智能建筑能耗管理系统是一个基于Kotlin Multiplatform (KMP)和OpenHarmony平台开发的综合性建筑能源管理解决方案。该系统通过实时监测和分析建筑能耗的关键指标,包括电力消耗、供热能耗、制冷能耗、照明能耗和设备能耗等,为建筑管理者提供科学的能源管理决策支持和节能优化建议。

建筑能耗是城市能源消耗的重要组成部分,约占总能耗的30-40%。随着能源成本上升和环保要求提高,建筑节能成为当今社会的重要课题。传统的建筑能耗管理往往依赖人工抄表和经验判断,存在数据不准确、难以实时监测、节能空间难以发现等问题。本系统通过引入先进的物联网传感和数据分析技术,实现了对建筑能耗的全面、实时、精准的监测和管理。该系统采用KMP技术栈,使得核心的能耗管理算法可以在Kotlin中编写,然后编译为JavaScript在Web端运行,同时通过ArkTS在OpenHarmony设备上调用,实现了跨平台的统一解决方案。

核心功能特性

1. 多维度能耗指标监测

系统能够同时监测电力消耗、供热能耗、制冷能耗、照明能耗和设备能耗五个关键建筑能耗指标。这些指标的组合分析可以全面反映建筑的能源利用状态。电力消耗是建筑能耗的主要来源;供热和制冷能耗关系到室内舒适度;照明能耗影响到用户体验;设备能耗则反映了各类设备的运行效率。

2. 智能能耗评估算法

系统采用多维度评估算法,综合考虑各个能耗指标的相对重要性,给出客观的能源管理评分。通过建立能耗指标与成本效益之间的映射关系,系统能够快速识别建筑能耗中存在的问题和优化空间。这种算法不仅考虑了单个指标的影响,还充分考虑了指标之间的相互关系和制约条件。

3. 分级节能建议

系统根据当前的能耗管理状态,生成分级的节能建议。对于能耗管理状态良好的情况,系统建议保持现有管理方式;对于存在浪费的情况,系统会提出具体的节能方案,包括改进的方向、预期效果等。这种分级方式确保了节能建议的可操作性和实用性。

4. 经济效益评估

系统能够计算能耗管理优化带来的经济效益,包括电费节省、能源成本降低、设备维护费用减少等。通过这种量化的评估,建筑管理者可以清晰地了解节能投入的回报率,为决策提供有力支撑。

技术架构

Kotlin后端实现

使用Kotlin语言编写核心的能耗评估算法和经济分析模型。Kotlin的简洁语法和强大的类型系统使得复杂的算法实现既易于维护又能保证运行时的安全性。通过@JsExport注解,将Kotlin函数导出为JavaScript,实现跨平台调用。

JavaScript中间层

Kotlin编译生成的JavaScript代码作为中间层,提供了Web端的数据处理能力。这一层负责接收来自各种数据源的输入,进行数据验证和转换,然后调用核心的评估算法。

ArkTS前端展示

在OpenHarmony设备上,使用ArkTS编写用户界面。通过调用JavaScript导出的函数,实现了与后端逻辑的无缝集成。用户可以通过直观的界面输入能耗指标,实时查看评估结果和节能建议。

应用场景

本系统适用于各类建筑的能源管理部门,特别是:

  • 大型商业综合体的能源管理
  • 办公楼宇的能耗监控
  • 医院和学校的能源管理
  • 工业园区的集中能耗管理

Kotlin实现代码

智能建筑能耗管理系统核心算法

@JsExport
fun smartBuildingEnergyManager(inputData: String): String {
    val parts = inputData.trim().split(" ")
    if (parts.size != 5) {
        return "格式错误\n请输入: 电力消耗(kWh) 供热能耗(GJ) 制冷能耗(GJ) 照明能耗(kWh) 设备能耗(kWh)\n例如: 50000 150 120 8000 12000"
    }
    
    val electricity = parts[0].toDoubleOrNull()
    val heating = parts[1].toDoubleOrNull()
    val cooling = parts[2].toDoubleOrNull()
    val lighting = parts[3].toDoubleOrNull()
    val equipment = parts[4].toDoubleOrNull()
    
    if (electricity == null || heating == null || cooling == null || lighting == null || equipment == null) {
        return "数值错误\n请输入有效的数字"
    }
    
    // 参数范围验证
    if (electricity < 0 || electricity > 500000) {
        return "电力消耗应在0-500000kWh之间"
    }
    if (heating < 0 || heating > 1000) {
        return "供热能耗应在0-1000GJ之间"
    }
    if (cooling < 0 || cooling > 1000) {
        return "制冷能耗应在0-1000GJ之间"
    }
    if (lighting < 0 || lighting > 100000) {
        return "照明能耗应在0-100000kWh之间"
    }
    if (equipment < 0 || equipment > 200000) {
        return "设备能耗应在0-200000kWh之间"
    }
    
    // 计算各指标的评分
    val electricityScore = calculateElectricityScore(electricity)
    val heatingScore = calculateHeatingScore(heating)
    val coolingScore = calculateCoolingScore(cooling)
    val lightingScore = calculateLightingScore(lighting)
    val equipmentScore = calculateEquipmentScore(equipment)
    
    // 加权综合评分
    val overallScore = (electricityScore * 0.30 + heatingScore * 0.20 + coolingScore * 0.20 + lightingScore * 0.15 + equipmentScore * 0.15).toInt()
    
    // 能耗等级判定
    val energyLevel = when {
        overallScore >= 90 -> "🟢 优秀"
        overallScore >= 75 -> "🟡 良好"
        overallScore >= 60 -> "🟠 一般"
        else -> "🔴 需改进"
    }
    
    // 计算成本指标
    val electricityCost = electricity * 0.8
    val heatingCost = heating * 200
    val coolingCost = cooling * 250
    val lightingCost = lighting * 0.6
    val equipmentCost = equipment * 0.7
    val totalCost = electricityCost + heatingCost + coolingCost + lightingCost + equipmentCost
    val savingsPotential = totalCost * (1 - (overallScore / 100.0))
    
    // 生成详细报告
    return buildString {
        appendLine("╔════════════════════════════════════════╗")
        appendLine("║    🏢 智能建筑能耗管理系统评估报告    ║")
        appendLine("╚════════════════════════════════════════╝")
        appendLine()
        appendLine("📊 能耗指标监测")
        appendLine("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━")
        appendLine("电力消耗: ${(electricity * 100).toInt() / 100.0}kWh")
        appendLine("供热能耗: ${(heating * 100).toInt() / 100.0}GJ")
        appendLine("制冷能耗: ${(cooling * 100).toInt() / 100.0}GJ")
        appendLine("照明能耗: ${(lighting * 100).toInt() / 100.0}kWh")
        appendLine("设备能耗: ${(equipment * 100).toInt() / 100.0}kWh")
        appendLine()
        appendLine("⭐ 指标评分")
        appendLine("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━")
        appendLine("电力消耗评分: $electricityScore/100")
        appendLine("供热能耗评分: $heatingScore/100")
        appendLine("制冷能耗评分: $coolingScore/100")
        appendLine("照明能耗评分: $lightingScore/100")
        appendLine("设备能耗评分: $equipmentScore/100")
        appendLine()
        appendLine("🎯 综合评估")
        appendLine("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━")
        appendLine("综合能耗评分: $overallScore/100")
        appendLine("能耗等级: $energyLevel")
        appendLine()
        appendLine("💰 成本分析")
        appendLine("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━")
        appendLine("电力成本: ¥${(electricityCost * 100).toInt() / 100.0}万元")
        appendLine("供热成本: ¥${(heatingCost * 100).toInt() / 100.0}万元")
        appendLine("制冷成本: ¥${(coolingCost * 100).toInt() / 100.0}万元")
        appendLine("照明成本: ¥${(lightingCost * 100).toInt() / 100.0}万元")
        appendLine("设备成本: ¥${(equipmentCost * 100).toInt() / 100.0}万元")
        appendLine("总能耗成本: ¥${(totalCost * 100).toInt() / 100.0}万元")
        appendLine("节能潜力: ¥${(savingsPotential * 100).toInt() / 100.0}万元/月")
        appendLine()
        appendLine("💡 节能改善建议")
        appendLine("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━")
        
        // 电力建议
        if (electricity > 100000) {
            appendLine("  ⚡ 电力消耗过高")
            appendLine("     - 优化用电设备配置")
            appendLine("     - 实施需求侧管理")
            appendLine("     - 预期可节省10-15%")
        } else if (electricity > 50000) {
            appendLine("  ⚡ 电力消耗处于中等水平")
            appendLine("     - 加强用电监测")
            appendLine("     - 优化设备运行时间")
        } else {
            appendLine("  ✅ 电力消耗处于良好水平")
            appendLine("     - 继续保持现有管理")
        }
        
        // 供热建议
        if (heating > 300) {
            appendLine("  🔥 供热能耗过高")
            appendLine("     - 改进建筑保温")
            appendLine("     - 优化供热系统")
            appendLine("     - 预期可节省15-20%")
        } else if (heating > 150) {
            appendLine("  🔥 供热能耗处于中等水平")
            appendLine("     - 定期检查供热设备")
            appendLine("     - 调整供热温度")
        } else {
            appendLine("  ✅ 供热能耗处于良好水平")
            appendLine("     - 继续保持现有管理")
        }
        
        // 制冷建议
        if (cooling > 250) {
            appendLine("  ❄️ 制冷能耗过高")
            appendLine("     - 改进建筑隔热")
            appendLine("     - 优化制冷系统")
            appendLine("     - 预期可节省12-18%")
        } else if (cooling > 120) {
            appendLine("  ❄️ 制冷能耗处于中等水平")
            appendLine("     - 定期清洁冷凝器")
            appendLine("     - 调整制冷温度")
        } else {
            appendLine("  ✅ 制冷能耗处于良好水平")
            appendLine("     - 继续保持现有管理")
        }
        
        // 照明建议
        if (lighting > 20000) {
            appendLine("  💡 照明能耗过高")
            appendLine("     - 升级LED照明")
            appendLine("     - 安装智能控制系统")
            appendLine("     - 预期可节省30-40%")
        } else if (lighting > 8000) {
            appendLine("  💡 照明能耗处于中等水平")
            appendLine("     - 逐步更换LED灯具")
            appendLine("     - 优化照明布局")
        } else {
            appendLine("  ✅ 照明能耗处于良好水平")
            appendLine("     - 继续保持现有管理")
        }
        
        // 设备建议
        if (equipment > 30000) {
            appendLine("  🔧 设备能耗过高")
            appendLine("     - 更新老旧设备")
            appendLine("     - 优化设备运行参数")
            appendLine("     - 预期可节省20-25%")
        } else if (equipment > 12000) {
            appendLine("  🔧 设备能耗处于中等水平")
            appendLine("     - 定期维护保养")
            appendLine("     - 监测设备效率")
        } else {
            appendLine("  ✅ 设备能耗处于良好水平")
            appendLine("     - 继续保持现有管理")
        }
        
        appendLine()
        appendLine("📋 改善方案")
        appendLine("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━")
        when {
            overallScore < 60 -> {
                appendLine("🔴 需要重点改进 - 建议立即采取行动")
                appendLine("  1. 进行全面的能耗诊断")
                appendLine("  2. 制定节能改造计划")
                appendLine("  3. 投入节能设备")
                appendLine("  4. 建立能耗管理制度")
                appendLine("  5. 加强员工培训")
            }
            overallScore < 75 -> {
                appendLine("🟠 存在改进空间 - 建议逐步改进")
                appendLine("  1. 优化能耗管理")
                appendLine("  2. 升级关键设备")
                appendLine("  3. 改进建筑保温")
                appendLine("  4. 实施智能控制")
            }
            overallScore < 90 -> {
                appendLine("🟡 能耗管理良好 - 继续优化")
                appendLine("  1. 微调管理措施")
                appendLine("  2. 持续改进效率")
                appendLine("  3. 定期检查设备")
            }
            else -> {
                appendLine("🟢 能耗管理优秀 - 保持现状")
                appendLine("  1. 维持现有管理方式")
                appendLine("  2. 定期设备维护")
                appendLine("  3. 持续监测和优化")
            }
        }
        
        appendLine()
        appendLine("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━")
        appendLine("✅ 评估完成 | 时间戳: ${System.currentTimeMillis()}")
    }
}

// 电力消耗评分函数
private fun calculateElectricityScore(consumption: Double): Int {
    return when {
        consumption <= 30000 -> 100
        consumption <= 60000 -> 85
        consumption <= 100000 -> 70
        else -> 40
    }
}

// 供热能耗评分函数
private fun calculateHeatingScore(heating: Double): Int {
    return when {
        heating <= 100 -> 100
        heating <= 200 -> 85
        heating <= 350 -> 70
        else -> 40
    }
}

// 制冷能耗评分函数
private fun calculateCoolingScore(cooling: Double): Int {
    return when {
        cooling <= 80 -> 100
        cooling <= 150 -> 85
        cooling <= 280 -> 70
        else -> 40
    }
}

// 照明能耗评分函数
private fun calculateLightingScore(lighting: Double): Int {
    return when {
        lighting <= 5000 -> 100
        lighting <= 10000 -> 85
        lighting <= 20000 -> 70
        else -> 40
    }
}

// 设备能耗评分函数
private fun calculateEquipmentScore(equipment: Double): Int {
    return when {
        equipment <= 10000 -> 100
        equipment <= 20000 -> 85
        equipment <= 35000 -> 70
        else -> 40
    }
}

代码说明

上述Kotlin代码实现了智能建筑能耗管理系统的核心算法。smartBuildingEnergyManager函数是主入口,接收一个包含五个能耗指标的字符串输入。函数首先进行输入验证,确保数据的有效性和范围的合理性。

然后,它调用五个专门的评分函数,分别计算电力消耗、供热能耗、制冷能耗、照明能耗和设备能耗的评分。这种设计使得系统能够根据原始数据计算评分,并提供灵活的评估。

系统使用加权平均法计算综合评分,其中电力消耗的权重最高(30%),因为它是建筑能耗的主要来源。供热和制冷能耗的权重各为20%,照明和设备能耗的权重各为15%。

最后,系统根据综合评分判定能耗等级,并生成详细的评估报告。同时,系统还计算了各类能耗的成本,为用户提供量化的成本分析和节能潜力评估。


JavaScript编译版本

// 智能建筑能耗管理系统 - JavaScript版本
function smartBuildingEnergyManager(inputData) {
    const parts = inputData.trim().split(" ");
    if (parts.length !== 5) {
        return "格式错误\n请输入: 电力消耗(kWh) 供热能耗(GJ) 制冷能耗(GJ) 照明能耗(kWh) 设备能耗(kWh)\n例如: 50000 150 120 8000 12000";
    }
    
    const electricity = parseFloat(parts[0]);
    const heating = parseFloat(parts[1]);
    const cooling = parseFloat(parts[2]);
    const lighting = parseFloat(parts[3]);
    const equipment = parseFloat(parts[4]);
    
    // 数值验证
    if (isNaN(electricity) || isNaN(heating) || isNaN(cooling) || 
        isNaN(lighting) || isNaN(equipment)) {
        return "数值错误\n请输入有效的数字";
    }
    
    // 范围检查
    if (electricity < 0 || electricity > 500000) {
        return "电力消耗应在0-500000kWh之间";
    }
    if (heating < 0 || heating > 1000) {
        return "供热能耗应在0-1000GJ之间";
    }
    if (cooling < 0 || cooling > 1000) {
        return "制冷能耗应在0-1000GJ之间";
    }
    if (lighting < 0 || lighting > 100000) {
        return "照明能耗应在0-100000kWh之间";
    }
    if (equipment < 0 || equipment > 200000) {
        return "设备能耗应在0-200000kWh之间";
    }
    
    // 计算各指标评分
    const electricityScore = calculateElectricityScore(electricity);
    const heatingScore = calculateHeatingScore(heating);
    const coolingScore = calculateCoolingScore(cooling);
    const lightingScore = calculateLightingScore(lighting);
    const equipmentScore = calculateEquipmentScore(equipment);
    
    // 加权综合评分
    const overallScore = Math.floor(
        electricityScore * 0.30 + heatingScore * 0.20 + coolingScore * 0.20 + 
        lightingScore * 0.15 + equipmentScore * 0.15
    );
    
    // 能耗等级判定
    let energyLevel;
    if (overallScore >= 90) {
        energyLevel = "🟢 优秀";
    } else if (overallScore >= 75) {
        energyLevel = "🟡 良好";
    } else if (overallScore >= 60) {
        energyLevel = "🟠 一般";
    } else {
        energyLevel = "🔴 需改进";
    }
    
    // 计算成本指标
    const electricityCost = electricity * 0.8;
    const heatingCost = heating * 200;
    const coolingCost = cooling * 250;
    const lightingCost = lighting * 0.6;
    const equipmentCost = equipment * 0.7;
    const totalCost = electricityCost + heatingCost + coolingCost + lightingCost + equipmentCost;
    const savingsPotential = totalCost * (1 - (overallScore / 100.0));
    
    // 生成报告
    let report = "";
    report += "╔════════════════════════════════════════╗\n";
    report += "║    🏢 智能建筑能耗管理系统评估报告    ║\n";
    report += "╚════════════════════════════════════════╝\n\n";
    
    report += "📊 能耗指标监测\n";
    report += "━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n";
    report += `电力消耗: ${(Math.round(electricity * 100) / 100).toFixed(2)}kWh\n`;
    report += `供热能耗: ${(Math.round(heating * 100) / 100).toFixed(2)}GJ\n`;
    report += `制冷能耗: ${(Math.round(cooling * 100) / 100).toFixed(2)}GJ\n`;
    report += `照明能耗: ${(Math.round(lighting * 100) / 100).toFixed(2)}kWh\n`;
    report += `设备能耗: ${(Math.round(equipment * 100) / 100).toFixed(2)}kWh\n\n`;
    
    report += "⭐ 指标评分\n";
    report += "━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n";
    report += `电力消耗评分: ${electricityScore}/100\n`;
    report += `供热能耗评分: ${heatingScore}/100\n`;
    report += `制冷能耗评分: ${coolingScore}/100\n`;
    report += `照明能耗评分: ${lightingScore}/100\n`;
    report += `设备能耗评分: ${equipmentScore}/100\n\n`;
    
    report += "🎯 综合评估\n";
    report += "━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n";
    report += `综合能耗评分: ${overallScore}/100\n`;
    report += `能耗等级: ${energyLevel}\n\n`;
    
    report += "💰 成本分析\n";
    report += "━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n";
    report += `电力成本: ¥${(Math.round(electricityCost * 100) / 100).toFixed(2)}万元\n`;
    report += `供热成本: ¥${(Math.round(heatingCost * 100) / 100).toFixed(2)}万元\n`;
    report += `制冷成本: ¥${(Math.round(coolingCost * 100) / 100).toFixed(2)}万元\n`;
    report += `照明成本: ¥${(Math.round(lightingCost * 100) / 100).toFixed(2)}万元\n`;
    report += `设备成本: ¥${(Math.round(equipmentCost * 100) / 100).toFixed(2)}万元\n`;
    report += `总能耗成本: ¥${(Math.round(totalCost * 100) / 100).toFixed(2)}万元\n`;
    report += `节能潜力: ¥${(Math.round(savingsPotential * 100) / 100).toFixed(2)}万元/月\n\n`;
    
    report += "💡 节能改善建议\n";
    report += "━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n";
    
    // 电力建议
    if (electricity > 100000) {
        report += "  ⚡ 电力消耗过高\n";
        report += "     - 优化用电设备配置\n";
        report += "     - 实施需求侧管理\n";
        report += "     - 预期可节省10-15%\n";
    } else if (electricity > 50000) {
        report += "  ⚡ 电力消耗处于中等水平\n";
        report += "     - 加强用电监测\n";
        report += "     - 优化设备运行时间\n";
    } else {
        report += "  ✅ 电力消耗处于良好水平\n";
        report += "     - 继续保持现有管理\n";
    }
    
    // 供热建议
    if (heating > 300) {
        report += "  🔥 供热能耗过高\n";
        report += "     - 改进建筑保温\n";
        report += "     - 优化供热系统\n";
        report += "     - 预期可节省15-20%\n";
    } else if (heating > 150) {
        report += "  🔥 供热能耗处于中等水平\n";
        report += "     - 定期检查供热设备\n";
        report += "     - 调整供热温度\n";
    } else {
        report += "  ✅ 供热能耗处于良好水平\n";
        report += "     - 继续保持现有管理\n";
    }
    
    // 制冷建议
    if (cooling > 250) {
        report += "  ❄️ 制冷能耗过高\n";
        report += "     - 改进建筑隔热\n";
        report += "     - 优化制冷系统\n";
        report += "     - 预期可节省12-18%\n";
    } else if (cooling > 120) {
        report += "  ❄️ 制冷能耗处于中等水平\n";
        report += "     - 定期清洁冷凝器\n";
        report += "     - 调整制冷温度\n";
    } else {
        report += "  ✅ 制冷能耗处于良好水平\n";
        report += "     - 继续保持现有管理\n";
    }
    
    // 照明建议
    if (lighting > 20000) {
        report += "  💡 照明能耗过高\n";
        report += "     - 升级LED照明\n";
        report += "     - 安装智能控制系统\n";
        report += "     - 预期可节省30-40%\n";
    } else if (lighting > 8000) {
        report += "  💡 照明能耗处于中等水平\n";
        report += "     - 逐步更换LED灯具\n";
        report += "     - 优化照明布局\n";
    } else {
        report += "  ✅ 照明能耗处于良好水平\n";
        report += "     - 继续保持现有管理\n";
    }
    
    // 设备建议
    if (equipment > 30000) {
        report += "  🔧 设备能耗过高\n";
        report += "     - 更新老旧设备\n";
        report += "     - 优化设备运行参数\n";
        report += "     - 预期可节省20-25%\n";
    } else if (equipment > 12000) {
        report += "  🔧 设备能耗处于中等水平\n";
        report += "     - 定期维护保养\n";
        report += "     - 监测设备效率\n";
    } else {
        report += "  ✅ 设备能耗处于良好水平\n";
        report += "     - 继续保持现有管理\n";
    }
    
    report += "\n📋 改善方案\n";
    report += "━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n";
    
    if (overallScore < 60) {
        report += "🔴 需要重点改进 - 建议立即采取行动\n";
        report += "  1. 进行全面的能耗诊断\n";
        report += "  2. 制定节能改造计划\n";
        report += "  3. 投入节能设备\n";
        report += "  4. 建立能耗管理制度\n";
        report += "  5. 加强员工培训\n";
    } else if (overallScore < 75) {
        report += "🟠 存在改进空间 - 建议逐步改进\n";
        report += "  1. 优化能耗管理\n";
        report += "  2. 升级关键设备\n";
        report += "  3. 改进建筑保温\n";
        report += "  4. 实施智能控制\n";
    } else if (overallScore < 90) {
        report += "🟡 能耗管理良好 - 继续优化\n";
        report += "  1. 微调管理措施\n";
        report += "  2. 持续改进效率\n";
        report += "  3. 定期检查设备\n";
    } else {
        report += "🟢 能耗管理优秀 - 保持现状\n";
        report += "  1. 维持现有管理方式\n";
        report += "  2. 定期设备维护\n";
        report += "  3. 持续监测和优化\n";
    }
    
    report += "\n━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n";
    report += `✅ 评估完成 | 时间戳: ${Date.now()}\n`;
    
    return report;
}

// 评分函数
function calculateElectricityScore(consumption) {
    if (consumption <= 30000) return 100;
    if (consumption <= 60000) return 85;
    if (consumption <= 100000) return 70;
    return 40;
}

function calculateHeatingScore(heating) {
    if (heating <= 100) return 100;
    if (heating <= 200) return 85;
    if (heating <= 350) return 70;
    return 40;
}

function calculateCoolingScore(cooling) {
    if (cooling <= 80) return 100;
    if (cooling <= 150) return 85;
    if (cooling <= 280) return 70;
    return 40;
}

function calculateLightingScore(lighting) {
    if (lighting <= 5000) return 100;
    if (lighting <= 10000) return 85;
    if (lighting <= 20000) return 70;
    return 40;
}

function calculateEquipmentScore(equipment) {
    if (equipment <= 10000) return 100;
    if (equipment <= 20000) return 85;
    if (equipment <= 35000) return 70;
    return 40;
}

JavaScript版本说明

JavaScript版本是由Kotlin代码编译而来的,提供了完全相同的功能。在Web环境中,这个JavaScript函数可以直接被调用,用于处理来自前端表单的数据。相比Kotlin版本,JavaScript版本使用了原生的JavaScript语法,如parseFloatparseIntMath.floor等,确保了在浏览器环境中的兼容性。

该版本保留了所有的业务逻辑和计算方法,确保了跨平台的一致性。通过这种方式,开发者只需要维护一份Kotlin代码,就可以在多个平台上运行相同的业务逻辑。


ArkTS调用实现

import { smartBuildingEnergyManager } from './hellokjs'

@Entry
@Component
struct SmartBuildingEnergyPage {
  @State electricity: string = "50000"
  @State heating: string = "150"
  @State cooling: string = "120"
  @State lighting: string = "8000"
  @State equipment: string = "12000"
  @State result: string = ""
  @State isLoading: boolean = false

  build() {
    Column() {
      // 顶部标题栏
      Row() {
        Text("🏢 智能建筑能耗管理系统")
          .fontSize(20)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .fontColor('#FFFFFF')
      }
      .width('100%')
      .height(60)
      .backgroundColor('#FF6F00')
      .justifyContent(FlexAlign.Center)
      .padding({ left: 16, right: 16 })

      // 主体内容
      Scroll() {
        Column() {
          // 参数输入部分
          Column() {
            Text("📊 能耗指标输入")
              .fontSize(16)
              .fontWeight(FontWeight.Bold)
              .fontColor('#FF6F00')
              .margin({ bottom: 12 })
              .padding({ left: 12, top: 12 })

            // 2列网格布局
            Column() {
              // 第一行
              Row() {
                Column() {
                  Text("电力消耗(kWh)")
                    .fontSize(12)
                    .fontWeight(FontWeight.Bold)
                    .margin({ bottom: 4 })
                  TextInput({ placeholder: "50000", text: this.electricity })
                    .height(40)
                    .width('100%')
                    .onChange((value: string) => { this.electricity = value })
                    .backgroundColor('#FFFFFF')
                    .border({ width: 1, color: '#FF6F00' })
                    .borderRadius(4)
                    .padding(8)
                    .fontSize(12)
                }.width('48%').padding(6)
                Blank().width('4%')
                Column() {
                  Text("供热能耗(GJ)")
                    .fontSize(12)
                    .fontWeight(FontWeight.Bold)
                    .margin({ bottom: 4 })
                  TextInput({ placeholder: "150", text: this.heating })
                    .height(40)
                    .width('100%')
                    .onChange((value: string) => { this.heating = value })
                    .backgroundColor('#FFFFFF')
                    .border({ width: 1, color: '#FF6F00' })
                    .borderRadius(4)
                    .padding(8)
                    .fontSize(12)
                }.width('48%').padding(6)
              }.width('100%').justifyContent(FlexAlign.SpaceBetween)

              // 第二行
              Row() {
                Column() {
                  Text("制冷能耗(GJ)")
                    .fontSize(12)
                    .fontWeight(FontWeight.Bold)
                    .margin({ bottom: 4 })
                  TextInput({ placeholder: "120", text: this.cooling })
                    .height(40)
                    .width('100%')
                    .onChange((value: string) => { this.cooling = value })
                    .backgroundColor('#FFFFFF')
                    .border({ width: 1, color: '#FF6F00' })
                    .borderRadius(4)
                    .padding(8)
                    .fontSize(12)
                }.width('48%').padding(6)
                Blank().width('4%')
                Column() {
                  Text("照明能耗(kWh)")
                    .fontSize(12)
                    .fontWeight(FontWeight.Bold)
                    .margin({ bottom: 4 })
                  TextInput({ placeholder: "8000", text: this.lighting })
                    .height(40)
                    .width('100%')
                    .onChange((value: string) => { this.lighting = value })
                    .backgroundColor('#FFFFFF')
                    .border({ width: 1, color: '#FF6F00' })
                    .borderRadius(4)
                    .padding(8)
                    .fontSize(12)
                }.width('48%').padding(6)
              }.width('100%').justifyContent(FlexAlign.SpaceBetween).margin({ top: 8 })

              // 第三行
              Row() {
                Column() {
                  Text("设备能耗(kWh)")
                    .fontSize(12)
                    .fontWeight(FontWeight.Bold)
                    .margin({ bottom: 4 })
                  TextInput({ placeholder: "12000", text: this.equipment })
                    .height(40)
                    .width('100%')
                    .onChange((value: string) => { this.equipment = value })
                    .backgroundColor('#FFFFFF')
                    .border({ width: 1, color: '#FF6F00' })
                    .borderRadius(4)
                    .padding(8)
                    .fontSize(12)
                }.width('48%').padding(6)
                Blank().width('52%')
              }.width('100%').margin({ top: 8 })
            }
            .width('100%')
            .padding({ left: 6, right: 6, bottom: 12 })
          }
          .width('100%')
          .padding(12)
          .backgroundColor('#FFE0B2')
          .borderRadius(8)
          .margin({ bottom: 12 })

          // 按钮区域
          Row() {
            Button("开始评估")
              .width('48%')
              .height(44)
              .fontSize(14)
              .fontWeight(FontWeight.Bold)
              .backgroundColor('#FF6F00')
              .fontColor(Color.White)
              .borderRadius(6)
              .onClick(() => {
                this.executeEvaluation()
              })

            Blank().width('4%')

            Button("重置参数")
              .width('48%')
              .height(44)
              .fontSize(14)
              .fontWeight(FontWeight.Bold)
              .backgroundColor('#FFB74D')
              .fontColor(Color.White)
              .borderRadius(6)
              .onClick(() => {
                this.electricity = "50000"
                this.heating = "150"
                this.cooling = "120"
                this.lighting = "8000"
                this.equipment = "12000"
                this.result = ""
              })
          }
          .width('100%')
          .justifyContent(FlexAlign.Center)
          .padding({ left: 12, right: 12, bottom: 12 })

          // 结果显示部分
          Column() {
            Text("📋 评估结果")
              .fontSize(16)
              .fontWeight(FontWeight.Bold)
              .fontColor('#FF6F00')
              .margin({ bottom: 12 })
              .padding({ left: 12, right: 12, top: 12 })

            if (this.isLoading) {
              Column() {
                LoadingProgress()
                  .width(50)
                  .height(50)
                  .color('#FF6F00')
                Text("正在评估...")
                  .fontSize(14)
                  .fontColor('#FF6F00')
                  .margin({ top: 16 })
              }
              .width('100%')
              .height(200)
              .justifyContent(FlexAlign.Center)
              .alignItems(HorizontalAlign.Center)
            } else if (this.result.length > 0) {
              Scroll() {
                Text(this.result)
                  .fontSize(11)
                  .fontColor('#FF6F00')
                  .fontFamily('monospace')
                  .width('100%')
                  .padding(12)
                  .lineHeight(1.6)
              }
              .width('100%')
              .height(400)
            } else {
              Column() {
                Text("🏢")
                  .fontSize(64)
                  .opacity(0.2)
                  .margin({ bottom: 16 })
                Text("暂无评估结果")
                  .fontSize(14)
                  .fontColor('#FF6F00')
                Text("请输入能耗指标后点击开始评估")
                  .fontSize(12)
                  .fontColor('#FFB74D')
                  .margin({ top: 8 })
              }
              .width('100%')
              .height(200)
              .justifyContent(FlexAlign.Center)
              .alignItems(HorizontalAlign.Center)
            }
          }
          .layoutWeight(1)
          .width('100%')
          .padding(12)
          .backgroundColor('#F5F5F5')
          .borderRadius(8)
        }
        .width('100%')
        .padding(12)
      }
      .layoutWeight(1)
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor('#FAFAFA')
  }

  private executeEvaluation() {
    const elecStr = this.electricity.trim()
    const heatStr = this.heating.trim()
    const coolStr = this.cooling.trim()
    const lightStr = this.lighting.trim()
    const equipStr = this.equipment.trim()

    if (!elecStr || !heatStr || !coolStr || !lightStr || !equipStr) {
      this.result = "❌ 请填写全部能耗指标"
      return
    }

    this.isLoading = true

    setTimeout((): void => {
      try {
        const inputStr = `${elecStr} ${heatStr} ${coolStr} ${lightStr} ${equipStr}`
        const result = smartBuildingEnergyManager(inputStr)
        this.result = result
        console.log("[SmartBuildingEnergyManager] 评估完成")
      } catch (error) {
        this.result = `❌ 执行出错: ${error}`
        console.error("[SmartBuildingEnergyManager] 错误:", error)
      } finally {
        this.isLoading = false
      }
    }, 500)
  }
}

ArkTS调用说明

ArkTS是OpenHarmony平台上的主要开发语言,它基于TypeScript进行了扩展,提供了更好的性能和类型安全。在上述代码中,我们创建了一个完整的UI界面,用于输入建筑能耗指标并显示评估结果。

页面采用了分层设计:顶部是标题栏,中间是参数输入区域,下方是评估结果显示区。参数输入区使用了2列网格布局,使得界面紧凑而不失清晰。每个输入框都有对应的标签和默认值,方便用户快速操作。

executeEvaluation方法是关键的交互逻辑。当用户点击"开始评估"按钮时,该方法会收集所有输入参数,组合成一个字符串,然后调用从JavaScript导出的smartBuildingEnergyManager函数。函数返回的结果会被显示在下方的滚动区域中。同时,系统使用isLoading状态来显示加载动画,提升用户体验。


系统集成与部署

编译流程

  1. Kotlin编译:使用KMP的Gradle插件,将Kotlin代码编译为JavaScript
  2. JavaScript生成:生成的JavaScript文件包含了所有的业务逻辑
  3. ArkTS集成:在ArkTS项目中导入JavaScript文件,通过import语句引入函数
  4. 应用打包:将整个应用打包为OpenHarmony应用安装包

部署建议

  • 在建筑管理中心部署该系统的Web版本
  • 在各个楼层或区域部署OpenHarmony设备,运行该系统的移动版本
  • 建立数据同步机制,确保各设备间的数据一致性
  • 定期备份评估数据,用于后续的能耗分析和改进

总结

智能建筑能耗管理系统通过整合Kotlin、JavaScript和ArkTS三种技术,提供了一个完整的、跨平台的建筑能源管理解决方案。该系统不仅能够实时监测建筑能耗的关键指标,还能够进行智能分析和节能建议,为建筑管理者提供了强有力的技术支撑。

通过本系统的应用,建筑管理者可以显著提高能源管理的效率和效果,降低建筑能耗成本,提升能源利用效率,增加经济效益。同时,系统生成的详细报告和建议也为建筑的持续改进提供了数据支撑。

在未来,该系统还可以进一步扩展,集成更多的能耗参数、引入人工智能算法进行更精准的预测、建立与智慧城市的联动机制等,使其成为一个更加智能、更加完善的建筑能源管理平台。

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