用于检测故障和/或用于提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能的系统和方法与流程

本发明总体上涉及建筑物管理系统或建筑物自动化系统的技术领域。具体来说，本发明涉及用于检测故障和/或用于提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能（特别是增强所述一栋或多栋建筑物的建筑物自动化装备的性能）的系统和方法。

背景技术：

建筑物自动化系统（bas）对能源的管理是被采取来最大化能源使用效率并且优化能源供应以便在不牺牲住户需求和舒适性的情况下降低能源成本的动作的组合。为了实现这些建筑物性能目标，动作可以包括减少能源消耗装备的末端使用、提高装备的效率、消除浪费的能源、找到成本更低的替代能源、最小化采购成本或者检测建筑物装备中的故障。

建筑物中的装备故障导致不合期望的效应，比如增加装备的能源消耗或者减少使用寿命。已知有多种故障检测方法，包括统计分析方法以及用于统计过程控制的方法。这些方法对于在bas中或者与bas一起操作或使用常常较为繁琐，或者它们需要编程经验。

因此，建筑物所有者或建筑物运营者需要用于检测故障和/或用于提供优化措施以便增强建筑物性能的易于使用的方法或系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供易于由建筑物运营者操作的用于故障检测和诊断的方法和系统。

这一目的将通过一种用于检测故障、提供优化措施或者全部前述二者以便增强一栋或多栋建筑物（包括关于所述一栋或多栋建筑物布置的建筑物自动化装备）的性能的计算机促进的方法而实现，所述方法包括：

提供存储包括所述一栋或多栋建筑物的资产数据和性能数据的数据模型的数据库（db），其中所述数据模型被表示在各自具有多个节点和多个叶片的一个或多个分级树结构中，

其中，树结构的节点表示资产数据并且树结构的叶片表示所述一栋或多栋建筑物的性能数据，

其中，性能数据在每一种情况下由数据点表示，其中所述数据点包括元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列；

提供用于配置关于所述一栋或多栋建筑物的建筑物性能分析资产数据和性能数据的规则的用户界面，

其中，所述规则涉及数据点映射、参数、资产数据映射、运行时间设定或调度表，并且通过用户输入使用逻辑运算符和已定义的函数来配置；

由处理单元基于用户配置的规则在运行时间生成可执行代码模块，其中所述规则由遍历数据模型的树结构的运行时间系统执行；以及

在输出设备上输出关于所述一栋或多栋建筑物的所检测到的故障和/或优化措施。

所述目的还将通过一种用于检测故障、提供优化措施或者全部前述二者以便增强一栋或多栋建筑物（包括关于所述一栋或多栋建筑物布置的建筑物自动化装备）的性能的系统而实现，所述系统包括：

存储包括所述一栋或多栋建筑物的资产数据和性能数据的数据模型的数据库，其中所述数据模型被表示在各自具有多个节点和多个叶片的一个或多个分级树结构中，

其中，树结构的节点表示资产数据并且树结构的叶片表示所述一栋或多栋建筑物的性能数据，

其中，性能数据在每一种情况下由数据点表示，其中所述数据点包括元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列；

用于配置关于所述一栋或多栋建筑物的建筑物性能分析资产数据和性能数据的规则的用户界面，

其中，所述规则涉及数据点映射、参数、资产数据映射、运行时间设定或调度表，并且通过用户输入使用逻辑运算符和已定义的函数来配置；

用于基于用户配置的规则在运行时间生成可执行代码模块的处理单元，其中所述规则由遍历数据模型的树结构的运行时间系统执行；以及

用于针对所述一栋或多栋建筑物输出所检测到的故障、提供优化措施或者全部前述二者的输出单元。

所述目的还将通过一种用于生成可执行代码模块的脚本构造器工具实现，所述可执行代码模块用于检测故障、提供优化措施或者全部前述二者以便增强一栋或多栋建筑物的性能，所述脚本构造器工具包括：

存储包括一栋或多栋建筑物的资产数据和性能数据的数据模型的数据库，其中所述数据模型被表示在各自具有多个节点和多个叶片的一个或多个分级树结构中，其中树结构的节点表示资产数据并且树结构的叶片表示所述一栋或多栋建筑物的性能数据，其中性能数据在每一种情况下由数据点表示，其中所述数据点包括元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列；

用于配置关于所述一栋或多栋建筑物的建筑物性能分析资产数据和性能数据的规则的用户界面，其中所述规则涉及数据点映射、参数、资产数据映射、运行时间设定或调度表，并且通过用户输入使用逻辑运算符和已定义的函数来配置；

用于基于用户配置的规则在运行时间生成可执行代码模块的处理单元，其中所述规则由遍历数据模型的树结构的运行时间系统执行。

附图说明

现在将参照本发明的优选实施例的附图来阐述本发明的前述和其他概念。所示出的实施例意图说明而非限制本发明。附图包含以下各幅图，其中相同的附图标记在说明书和附图中始终指代相同的部分，并且其中：

图1示出了描绘出本发明的各个方面和实施例的用于检测故障和/或提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能的系统的第一示例性总览示意图；

图2示出了描绘出本发明的各个方面和实施例的用于检测故障和/或提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能的系统的第二示例性总览示意图，其中包括把所述系统集成到建筑物管理系统（bms）；

图3示出了描绘出本发明的各个方面和实施例的用于检测故障和/或提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能的系统的第三示例性总览示意图，其中包括把处理单元和数据库集成在云端中；

图4示出了存储包括一栋或多栋建筑物的资产数据和性能数据的数据模型的第一示例性数据库，其中所述数据模型被表示在根据本发明的所公开的实施例的一个或多个分级树结构中；

图5示出了存储包括一栋或多栋建筑物的资产数据和性能数据的数据模型的第二示例性数据库，其中所述数据模型被表示在根据本发明的所公开的实施例的一个或多个分级树结构中；

图6示出了存储包括一栋或多栋建筑物的资产数据和性能数据的数据模型的第三示例性数据库，其中所述数据模型被表示在根据本发明的所公开的实施例的一个或多个分级树结构中；

图7示出了用于生成可执行代码和/或模块的脚本构造器工具的示例性总览示意图，所述可执行代码和/或模块用于检测故障和/或用于提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能；

图8示出了描绘根据本发明的所公开的实施例的用于检测故障和/或用于提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能的处理的示例性流程图；

图9示出了用于示例性脚本构造器工具的示例性用户界面；

图10示出了用于配置脚本构造器工具的运行时间设定的示例性列表；

图11示出了用于定义数据点中的所计算的字段的脚本构造器工具的示例性用户界面；

图12示出了用于示例性脚本构造器工具的另一个示例性用户界面；

图13示出了用于对脚本或规则加标记的脚本构造器工具的示例性用户界面；

图14示出了用于调度表设定的脚本构造器工具的示例性用户界面；

图15示出了用于故障诊断的脚本构造器工具的示例性用户界面；

图16示出了用于定义规则或者部分规则的表达法编辑器的示例性用户界面；以及

图17示出了根据所公开的实施例的用于呈现结果的系统的示例性用户界面。

具体实施方式

“智能建筑物”生成大量通信量（traffic）以及越来越大量的数据。因此专注于建筑物系统（分别是这些系统内的子系统（例如空气配送、制冷、供热、照明）和各个单独的技术基础设施或装备，比如空气处理单元、冷却器、锅炉等等）的性能和优化。这就需要通过复杂的规则分析巨量的时间系列数据（例如性能数据）及其时间相关，以便例如找到操作中的低效率、与控制策略的偏差或者对于建筑物舒适性的负面影响。系统工程师或能源工程师需要频繁地分析数据，以便进行测量、找到故障或者给出建议，以便改进装备、子系统、系统或建筑物的性能。

因此，预期用户（例如建筑物所有者、建筑物运营者）知道各个装备在其特定类型和相关联的参数、可用数据点、操作调度表等方面的单独设置。此外，用户需要关于所需的分析粒度对数据点时间系列进行对准或归一化，这是因为未经处理的数据粒度对于不同的数据点可以有所不同，例如时间系列数据可以用作1、5或15分钟样本，并且有利地应当以15分钟间隔实施分析，这将需要基于特定的压缩函数（比如，sum/average/min/max）把更高粒度的时间系列压缩到15分钟的数值。用户还需要确保数据系列的测量单位跨分析场景彼此相配以便实施正确的计算。

一旦实施了所有准备任务、完全定义了分析情境并且对于将要分析的时段收集了数据，则可以通过定义用户想要对数据应用的逻辑而开始实际的分析，以便检测该用户正在寻找的异常或模式。这一逻辑可以被称作规则，并且例如对于特定类型的系统或装备的几项规则的总集可以被一起放置在脚本中。规则的执行可以被限制到特定类型的资产（建筑物、系统、装备等等），或者可以针对特定资产设计规则的执行。为了支持对于由技术人员或设施管理者检测到的故障的缓解处理，脚本构造器工具有利地允许可能原因（装置缺陷或故障）以及可以在每项规则的基础上采取的潜在动作（优化或改进措施）的指派。

有利的是，所述脚本或规则甚至可以由偶尔的用户对于某一顾客的建筑物、系统、子系统或装备的整个组合立即执行，并且它们可以被应用于不同的顾客而不需要被重新创建或重新生成。可以通过多种形式呈现结果，所述形式比如是示出聚合结果的导航树、总览栅格和/或图形方式。为了支持这一目标，脚本构造器工具提供用以在每个脚本或每项规则的基础上对所公布的数据进行配置的功能，所述功能包括例如故障发生次数和持续时间之类的聚合信息的定义，以及指派可以帮助用户在故障发生时更好地理解实际状况的伴随趋势数据系列的能力。

现今此类任务的执行是由人类操作员一一进行的，这是通过利用例如msexcel之类的电子数据表工具或者用专有脚本化语言对解决方案脚本化，并且对趋势数据图表进行视觉检查以便检测异常和模式。或者可以由专家编写和测试脚本或规则，这是因为他知道必要的命令并且理解所查询的数据的情境，从而选择必要的运算对象以便得回有用的结果，或者选择待执行的任务。如果人类操作员（例如设施管理者）想要运行特定查询或者执行对于他是相关的作业以便例如改进他的建筑物的性能或者将建筑物彼此进行比较，那么他必须成为专家或者请求某人为他实施编程作业。

图1示出了系统s1的第一示例性总览示意图，所述系统s1特别是用于检测故障和/或提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物b的性能的fdd系统（故障检测和诊断系统）。示例性系统b1包括数据库db，所述数据库db存储包括所述一栋或多栋建筑物b的资产ad和性能数据pd的数据模型，其中所述数据模型被表示在一个或多个分级树结构中。示例性系统s1还包括用于配置关于所述一栋或多栋建筑物的建筑物性能分析资产ad和性能数据pd的规则的用户界面ui（有利的是菜单驱动的用户界面ui）。所述规则涉及通过用户输入使用逻辑运算符和已定义的函数来配置的数据点映射、参数、资产数据映射、运行时间设定或调度表。使用包括键盘、鼠标等等的输入单元iu以及用户界面ui来创建和配置所述规则。有利的是，用户界面ui提供用于通过使用逻辑运算符（例如“与（and）”、“或（or）”、“等于（equal）”、“大于（greater）”、“小于（smaller）”）和已定义的函数（例如预定义的宏或子例程）来创建和配置规则的输入字段ipf1-ipf3。

示例性系统s1还包括用于基于用户配置的规则在运行时间生成可执行代码模块（例如dll，“动态链接库”）的处理单元pu。所述规则由遍历数据模型的树结构的运行时间系统执行。在根据图1的图示中，模块代码生成器cg包括用于检查规则的句法并且用于把规则组装成可执行脚本的规则引擎。模块代码生成器cg还包括用于代码生成的模块，以便自动生成用以在对应的运行时间系统rs上运行所述脚本的可执行代码模块（例如dll文件或exe文件）。运行时间系统rs被配置成在处理单元pu上运行所生成的代码模块（例如dll文件或exe文件）。处理单元pu例如可以是个人计算机（pc）或工作站。处理单元pu装备有适当的硬件和软件组件并且利用所述适当的硬件和软件组件被配置。pu还可以被实施在云端计算环境中。

存储包括一栋或多栋建筑物b的资产ad和性能数据pd的数据模型的数据库db可以被集成在处理单元pu的存储器（例如驱动器或闪存）中。数据库db还可以被存储在处理单元pu的内存数据库（in-memory-database）中。对于需要非常快的响应时间以便向用户提供故障的应用，将数据库db存储在处理单元pu的内存数据库中是特别有利的。

在根据图1的示例性实施例中，处理单元pu通过适当的通信接口（例如无线或无线电连接）访问数据库db。数据库db还可以被实施在云端中。这样允许向多于一个处理单元pu共享资源数据库db。资源数据库db（包括对应的数据模型，其中数据模型包括一栋或多栋建筑物b的资产ad数据和性能pd数据）的提供者可以把数据库db的内容作为软件即服务（software-as-service）提供给顾客。

有利的是，数据库db的内容（意味着包括一栋或多栋建筑物b的资产ad和性能数据pd的数据模型）被安排在各自具有多个节点和多个叶片的一个或多个树结构中。树结构的节点表示资产数据ad，并且树结构的叶片表示一栋或多栋建筑物b的性能数据pd。在所述一个或多个树结构中，性能数据pd在每一种情况下由数据点表示，所述数据点包括一栋或多栋建筑物b的技术装备（例如hvac装备）的元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列。

一栋或多栋建筑物b的资产数据ad包括关于技术基础设施或技术装备的信息，其中所述技术基础设施或技术装备是用于一栋或多栋建筑物b的气候控制（hvac）和/或访问控制和/或能源供应和控制以及/或者安保（security）和/或消防安全。一栋或多栋建筑物b的资产数据ad包括而不限于以下各项当中的一项或多项：被动数据（例如装备在一栋或多栋建筑物b中的所采用的系统、子系统、组件的类型和数量）、设定数据、天气数据、能源关税率（例如能源价格）或者排放因素（例如co2）。由于建筑物b的资产数据ad并不十分频繁地改变，因此例如可以通过分批更新（例如每天、每周、每月）或者在为建筑物b装备一件新安装的或发生改变的基础设施设备的情况下向数据库db提交资产数据ad。

一栋或多栋建筑物b的性能数据pd包括：建筑物控制系统数据、和/或电力计量数据、和/或热力计量数据、和/或水计量数据、和/或温度数据、和/或湿度数据、和/或压力数据、和/或事件和/或警报。这一列表并不受到限制。必须持久地监控关于技术装备的性能数据pd，以便导出关于建筑物b中的技术装备的检测故障或缺陷的可靠结论。有利的是，以1到60分钟之间的分辨率把性能数据pd提交到数据库db，特别是以1到15分钟之间的分辨率提交到数据库db。这样允许在为顾客提供所检测到的故障f和/或优化措施om方面针对时间关键请求或时间关键应用做出快速响应。

有利的是，可以通过无线通信连接（例如适当的无线电连接）把一栋或多栋建筑物b的资产ad和性能数据pd提交到数据库。也可以使用适当的有线通信连接。

示例性系统s1还包括用于关于一栋或多栋建筑物b输出所检测到的故障f和/或提供优化措施om的输出单元ou。输出单元ou可以是计算机监控器的显示器、平板计算机的显示器、手持式设备（例如智能电话）的显示器或者建筑物自动化系统或建筑物管理系统（例如desigocc）的监控台的显示器。

图2示出了用于检测故障f和/或提供优化措施om以便增强一栋或多栋建筑物b的性能的系统s2的第二示例性总览示意图。与图1中所示的系统s1相比，图2中示出的系统s2附加地连接到或者被集成到建筑物管理系统bms。建筑物管理系统bms控制和/或监控一栋或多栋建筑物b的技术装备（例如机械或电气设备）和子系统（例如电力系统、安保系统、供热系统、通风系统或疏散系统）。有利的是，所检测到的故障f和/或优化措施om被直接（在线）输入到建筑物管理系统bms中，以用于操作一栋或多栋建筑物b。所检测到的故障f和/或优化措施om还可以被离线（例如作为每日分批更新）报告到建筑物管理系统bms中。基于所检测到的故障f和/或优化措施om，建筑物管理系统bms可以按照适当的粒度、为受到所检测到的故障f或优化措施om影响的对应技术基础设施导出或创建改进数据id。

在另一个有利实施例中，优化措施om被直接输入到一栋或多栋建筑物b的对应的受影响技术自动化装备。这可以通过适当的通信装置（例如因特网或无线电通信）以在线（实时）模式或以离线（分批模式）实现。如果所导出的优化措施om容易实施（例如开启或关闭一栋或多栋建筑物b中的某一设备或子系统），则在线或实时地直接接合（engage）到一栋或多栋建筑物b的所辨识出的受到影响或存在缺陷的技术自动化装备是特别有利的。

图3示出了描绘出本发明的各个方面和实施例的用于检测故障和/或提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物b的性能的系统s3的第三示例性总览示意图，其中特别把处理单元pu和数据库db集成在云端c中。有利的是，云端c的基础设施是基于因特网实施的，并且数据库db被实现成可以远程访问的数据库服务器或文件服务器。有利的是，处理单元pu被实现成向对应的客户（例如建筑物运营者、建筑物所有者、设施管理者）提供诊断服务的服务器计算机。

fdd系统s3的处理单元pu和数据库db可以被集成或者可以是被实现成基于云端平台的服务平台系统的一部分，其中基础设施和/或平台和/或软件程序（或者基础设施或平台或软件的某些部分）由云端服务提供者提供。

有利的是，数据库db不仅包括一栋或多栋建筑物b的资产数据ad和性能数据pd，而且还包括由公用事业（utility）或能源供应商es提供的能源价格ep。有利的是，数据库db还包括天气数据、天气预报数据或者关于在一栋或多栋建筑物b中所利用的可消耗资源（例如水、燃料）的数据。天气数据可以由天气数据或天气预报提供者提供。这可以是私人和/或公共提供者。

图4示出了存储包括一栋或多栋建筑物的资产和性能数据的第一示例性数据模型dm1的第一示例性数据库db。数据模型dm1被表示在一个或多个分级树结构中，其中树结构的节点ahu、ad1、ad2表示资产数据，并且树结构的叶片表示一栋或多栋建筑物的性能数据。一栋或多栋建筑物的技术装备的性能数据pd1-pd6在每一种情况下由数据点表示，其中所述数据点包括技术装备的元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列。示例性的数据模型dm1示出了对应于装备在建筑物b中的示例性的示意性空气处理单元ahu的树结构。所示出的示例性的示意性空气处理单元ahu包括两个示例性子系统。例如供热子系统（例如锅炉）和制冷子系统（例如冷却器）。所述供热子系统和制冷子系统在数据模型dm1中分别被表示成资产数据ad1和ad2。举例来说，资产数据ad1确实表示供热子系统，并且资产数据ad2表示空气处理单元ahu的制冷子系统。为表示供热子系统的资产数据ad1指派性能数据pd1-pd3。性能数据pd1-pd3表示空气处理单元ahu的供热子系统的示例性数据点。所述数据点包括空气处理单元ahu的示例性供热子系统的元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列。供热子系统ad1的性能数据pd1-pd3例如可以是空气温度、空气速度和空气湿度。为资产数据ad2指派的性能数据pd4-pd6例如可以是关于空气处理单元ahu的制冷子系统ad2的空气温度、空气速度和空气湿度的相应度量。

根据装备在一栋或多栋建筑物b中的基础设施，示例性数据模型dm1可以包括多于一个树结构。本发明的脚本构造器工具遍历或爬行经过数据模型dm1，以便对于由用户通过使用适当的用户界面构造的对应规则收集所需的资产数据ad1、ad2和性能数据pd1-pd6。

数据模型dm1的树结构中的叶片pd1-pd6还可以包括虚拟数据点。虚拟数据点例如可以是导出的时间系列。虚拟数据点的一个实例例如是两个数据点的数值之差，例如进入温度与返回温度之差。通过使用虚拟数据点，可以提高规则的明晰性。

图5示出了存储包括示例性的“stephentest（斯蒂芬测试）”场所或园区的资产和性能数据的第二示例性数据模型dm2的第二示例性数据库db。“stephentest”场所表示示例性数据模型dm2的根部。示例性数据模型dm2以粗粒度示出了具有“stephentest”场所或园区的资产数据的分级树结构。“stephentest”场所或园区包括具有“场所1”的“建筑物共享池1”。“场所1”装备有“装备1”。在图5中没有示出为“装备1”指派的性能数据。

第二示例性数据库db可以包括多于一个树结构，这取决于数据模型dm2所映射的一栋或多栋建筑物的技术基础设施的数量和尺寸。

在数据模型dm2中，可以把天气数据（当前、预报）指派给节点以作为资产数据，或者指派给树结构的叶片以作为性能数据，这取决于建模方法或策略。

有利的是，在数据模型dm2中把能源数据（能源价格ep、关税、短缺）指派给节点以作为资产数据。为亲代节点指派的数据被继承到子代节点并且以此类推，直到树结构的叶片。

有利的是，数据模型dm2的树结构包括以下层级：顾客、建筑物共享池、场所、系统和装备。通过将这实施成标准场景，由于顾客设置的结果将更加可预测，因此实施和执行起来的成功几率很高。

有利的是，数据模型dm2允许用户具有设置分级结构的无限不同层级的能力（实例：顾客>区段>建筑物>楼层>区块>acme企业、acme制造、acme区段、acme状态、acme园区、acme建筑物、系统、楼层、区块、点）。

有利的是，所述树分级结构能够在树节点名称旁边显示数值数据，并且用户应当能够选择其所希望看到的数据参数（实例：故障或者趋势的持续时间、成本或次数）。

有利的是，用户能够选择将在树中的节点名称右侧聚合并显示的定制数据字段。

图6示出了存储包括一栋或多栋建筑物的资产和性能数据的示例性数据模型dm3的第三示例性数据库db，其中所述数据模型被表示在根据本发明的所公开的实施例的一个或多个分级树结构中。数据模型dm3表示具有根节点“arnold-bldgm”的示例性“arnold大楼”。为根节点“arnold-bldgm”指派了示例性的性能数据“arnold外部空气相对湿度”和“arnold外部空气温度”。“arnold大楼”包括在数据模型dm3中利用节点“空气处理”表示的用于空气处理的示例性基础设施。用于空气处理的示例性基础设施包括利用节点“ahu-m-1-1”到“ahu-m-4-1”表示在数据模型dm3中的空气处理单元。在图6中，节点“ahu-m-3-2”示出了另外的示例性子结构。

只有在其中节点类型与为之启用规则的节点类型相匹配的节点上才执行所述规则，例如在根据图6的实例中，用于ahu的评估的规则只在节点“ahu-m-…”上被执行，而不在vav节点“vavbox…”上执行。树结构中的各个节点通过元数据来标识，在该例中是通过节点的类型来标识。可以使用资产的任何元数据属性来控制规则的执行范围。当在相关的节点上执行规则时，与该节点直接相关的性能数据通常被用于对规则表达法进行评估。

像仅例如在建筑物层级上被定义的“外部空气相对湿度”和“外部空气温度”之类的常见性能数据点也可以由执行在树分级结构的更低层级节点上的规则进行索引。这受到由运行时间系统提供的继承原理/功能的支持。运行时间系统的另一项重要功能是聚合。聚合允许规则索引更低层级节点（例如vav）的性能数据以用于在更高层级节点（例如ahu）上执行。支持几种聚合功能，例如average/sum/min/max。后面示出了关于示例性空气处理单元和所检测到的故障的可能影响的规则的一个实例。

对应于ahu规则的实例：

avgzonetemplowerthanrat：对应于由ahu服务的区块的平均区块空气温度低于ahu返回空气温度。

规则表达法：

and(

gt(sf_status,0),

lt(average(children(space_temp)),subtract(rat,epsilon_air_temp))

);

所检测到的故障的影响：

当平均区块空气温度低于ahu返回空气温度时，这可能表明热空气泄漏到返回空气管道中或者表明传感器测量错误。这特别在制冷季节期间可能导致能源使用增加。

图7示出了用于生成可执行代码和/或可执行模块的脚本构造器工具sb的示例性总览示意图，所述可执行代码和/或可执行模块用于检测故障和/或用于提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能。脚本构造器工具sb包括用于存储数据模型的数据库db，所述数据模型包括一栋或多栋建筑物或者园区的资产和性能数据。在数据库db中，数据模型被有利地表示在一个或多个分级树结构中，其中树结构的节点表示资产数据并且树结构的叶片表示一栋或多栋建筑物的性能数据。在数据模型中，性能数据在每一种情况下由数据点表示，所述数据点包括元信息（元数据）和所测量或导出的字段数值的时间系列。对应于安装在建筑物中的设备的数据点的元数据例如可以是对应于该数据点的标识（id）、测量单位、目的（例如进入温度或返回温度）。

有利的是，数据模型还包括天气数据（例如当前天气状况（例如一栋或多栋建筑物的局部区域内的湿度、温度）、对应于一栋或多栋建筑物的局部区域的天气预报信息）。在数据模型中，根据底层的建模策略，天气数据可以被指派到树结构的节点或者指派到叶片。如果建模策略主要是从上到下的方法，则天气数据被有利地指派到节点。如果建模策略主要是从下到上的方法，则天气数据被有利地指派到叶片。举例来说，天气数据可以由气象局或气象站提供。

有利的是，数据模型还包括由公用事业或能源供应商提供的能源数据（例如能源价格、关税、短缺）。有利的是，能源价格被指派到节点，特别是高层级节点，并且能源价格将被继承到该节点下方的叶片和节点。高层级节点例如可以是具有与公用事业或能源供应商协商的专用能源价格模型的顾客。所述专用能源价格模型对于该顾客的建筑物中的所有装备的基础设施或设备都是有效的。

此外，脚本构造器工具sb包括用于配置关于一栋或多栋建筑物的建筑物性能分析资产和性能数据的规则的用户界面ui（包括输入和显示菜单）。所述规则涉及通过用户输入使用逻辑运算符和已定义的函数来配置的数据点映射、参数、资产数据映射、运行时间设定或调度表。规则由适当的规则引擎re处理和实施。代码生成器基于用户配置的规则在运行时间生成可执行代码模块（例如dll或exe文件）。规则由运行时间系统rs通过遍历数据模型的树结构并且收集和处理受到对应规则影响的数据而执行。有利的是，用户界面ui是菜单驱动的用户界面，或者部分地是菜单驱动的用户界面。

脚本包括1到n项规则，对于每一个脚本生成一个可执行代码模块（例如dll）。生成和执行可执行代码模块可以在一个步骤中实施。有利的是，通过即时（jit）编译在运行时间生成和执行可执行代码模块（例如dll）。所生成的代码由运行时间系统rs直接执行。运行时间系统rs充当寄主。即时（jit）编译为用户给出了高灵活性，并且为所生成的对象或机器代码给出了快速执行时间。如果在对应的性能数据的数据点中没有改变，则再一次实施脚本时可以重复使用所生成的对象或机器代码。

可以通过将在运行时间期间被访问的参数并且通过运行时间设定来配置脚本。参数表示对于某一节点（意味着资产，例如系统、子系统、技术装备）以及下方的节点和叶片是有效的属性。为某一节点（亲代）指派的参数将被继承到下方的节点和叶片。运行时间设定例如可以是描述fdd系统的响应度（responsiveness）的容差范围。

有利的是，规则引擎re、代码生成器cg和运行时间系统rs被实施在适当的软件模块中。规则引擎re、代码生成器cg、运行时间系统rs和数据库db可加载并且可存储在处理单元pu的存储器中，并且处理单元pu被配置成执行对应于规则引擎re、代码生成器cg和运行时间系统rs的软件模块。处理单元pu例如可以是个人计算机或工作站。规则引擎re、代码生成器cg和运行时间系统rs可以被实施在一个模块中。还有可能把规则引擎re、代码生成器cg和运行时间系统rs在每种情形下实施在专用的模块中。规则引擎re的功能和代码生成器cg的功能也可以被实施在一个模块中。

有利的是，处理单元pu通过包括用于数据存储、数据处理以及数据连接（特别是用于来自远程来源和/或去到远程目标的连接）的机制的云端计算基础设施而实现。

有利的是，脚本构造器工具sb还包括用于针对一栋或多栋建筑物输出所检测到的故障和/或提供优化措施的输出单元ou（例如平板计算机的监控器或显示器）。

有利的是，脚本构造器工具sb还包括用于向操作一栋或多栋建筑物的建筑物自动化系统递送所检测到的故障和/或优化措施的接口。

有利的是，脚本构造器工具sb还包括用于直接向一栋或多栋建筑物的受影响的技术基础设施递送所检测到的故障和/或优化措施的接口。

所检测到的故障和/或优化措施的递送可以实时地或者在分批更新中（例如每小时或每天）实现。

存在用以操作脚本构造器工具sb的不同模式。脚本构造器工具sb可以按需提供故障和/或优化措施，例如在意识到对应于该栋建筑物的能源账单似乎过高的建筑物所有者的需求下提供故障和/或优化措施。脚本构造器工具sb还可以在分批模式下（例如在每天、每周或每月的基础上）进行操作。在分批模式下，脚本构造器工具sb利用一个规则集合在已定义的时间点上定期运行一个批次。脚本构造器工具sb还可以操作在在线模式下。在线模式对于监控或检查必须提供高度可靠性的技术装备是合理的。

有利的是，脚本构造器工具sb能够把故障量度、故障次数、持续时间和成本聚合到来自系统树分级结构的任何节点对象（例如一处场所将把该场所节点处及其下方的故障次数、故障持续时间和成本惩罚相加）。

有利的是，脚本构造器工具sb允许管理员定义可以被聚合到来自系统树分级结构的任何节点对象的定制数据字段（例如一个数据字段将是持续时间或成本）。

有利的是，脚本构造器工具提供了堆叠重复的故障以便仅显示一行这样的故障并且提供重复故障的指示的能力（例如如果相同的故障发生1000次，则系统将堆叠发生过的故障并且对于该故障显示一行）。

脚本构造器工具sb允许用户（例如管理员）对于装备的特定部件创建其自身的规则并且激活所述规则。举例来说，管理员是负责为顾客配置脚本构造器sb的设置的人员。管理员也可以是希望自行实施fdd系统（故障检测和诊断）的高级顾客用户。

有利的是，脚本构造器工具sb的用户界面ui提供配置页面和细节页面。配置页面允许用户定义为了使得规则例外发生而必须为真的条件。细节页面允许用户定义规则的所有相关联的信息。

有利的是，脚本构造器工具sb提供用户界面ui，以使得不具有编程知识的任何用户利用通用的数学和统计函数创建新的规则。例如，这可以通过允许把简单表达法或规则组合成复杂表达法或规则的拖放或者下拉编程环境而实现，这是通过简单地把可用的数据和所期望的数学或逻辑函数拖曳到一起，从而产生任何可允许的组合。

脚本构造器工具sb所支持的特征特别有：

-脚本构造器工具sb提供脚本层级上的一般配置选项，所述一般配置选项可以由包括管理功能在内的所有规则使用来管理脚本。

-脚本构造器工具sb提供针对脚本的规则的配置，所述配置包括规则的评估表达法、选择将与故障结果一起示出的数据点、相关的运行时间设定。

-脚本构造器工具sb允许用户定义运行时间设定（输入数值）以便控制规则执行。数值可以由末端用户在运行脚本之前设定。

-脚本构造器工具sb允许定义可以在数据点中访问的所计算的字段，并且对于结果栅格和/或结果树加标记以及设定公布选项。

-脚本构造器工具sb允许选择或映射对于脚本相关的数据点类型和节点/资产属性，并且定义所需的虚拟（所计算/导出的）数据点。

-脚本构造器工具sb允许对于脚本/规则选择适用的节点类型，并且基于对应于完整脚本或单独规则的节点/资产属性定义另外的过滤器。

-脚本构造器工具sb允许对于特定节点/资产设定对应于脚本/规则的调度表。只有在这些调度表内检测到的故障才将被辨识为故障并且显示给用户。对于调度表应用继承原理，这意味着当被定义在资产树中的更高节点上时，对于更低的节点同样采取所述调度表。

-脚本构造器工具sb对于规则提供可能的原因并且建议（缓解）动作。这样有助于用户理解在特定故障已经发生的情况下应当做什么。

-脚本构造器工具sb允许定义由以下各项支持的规则的评估表达法（逻辑）：对应于可用定制函数的选择列表、来自脚本层级的已定义的（虚拟）数据点和节点/资产属性、以及运行时间设定、所计算的字段和全局参数。

-脚本构造器工具sb提供了易于理解的多重函数嵌套（function-in-function-in-function）的概念，从而支持用户把逻辑组合在一起。

-如果不同的资产具有相同的数据点，则对于所述资产可以使用相同的规则。例如可以通过相同的规则集合对具有相同数据点的两个空气处理单元进行分析。这样就提供了规则或脚本的高度可重用性。

脚本构造器工具sb是用以对人类操作员（能源、系统、应用工程师）在其日常作业中进行支持的工具，而无需特定编程语言的高阶知识或者对软件程序员进行咨询。这样就节省了时间，允许用户专注于评估逻辑，并且得到可以由所有被允许的用户利用并且可以被应用于许多不同的顾客及其建筑物组合的单独脚本。

由于工程师可以在其找到对于技术领域是相关的术语的环境中工作，并且可以使用得到“多重函数嵌套（function-in-function-in-function…）”设计支持的简化表达法来描述逻辑而不是必须开发复杂的程序，因此用以定义新规则和脚本的时间量大大减少。具有其技术领域的良好知识的用户可以使用脚本构造器sb，并且不需要程序员参与规则的编码。在这方面，工程师在其日常工作方面是自给自足的。在创建新规则或者对现有规则实施修改时，一旦保存了脚本，改变直接可用于运行时间环境中的下一次执行。不需要用于编译等等的附加步骤（改变它——保存它——运行它）。

由于所有方面都是数据/表达法驱动的并且被存储在全局数据库中，因此可以容易地创建用于各个单独顾客的定制脚本/规则并且将其指派给顾客。甚至可以为顾客自己启用脚本构造器功能本身。在为现有系统或新型系统创建新规则方面所涉及的成本被降到最低。在被集成在服务平台系统中（例如siemensnavigator平台）的情况下，向顾客的交货时间非常短，并且所述任务可以被分配给许多个体。这样就降低了成本，并且提高了向顾客提供定制脚本和规则的效率和性能。

图8所示出的示例性流程图描绘出对应于一种用于检测故障、提供优化措施或者全部前述二者以便增强一栋或多栋建筑物（包括关于所述一栋或多栋建筑物布置的建筑物自动化装备）的性能的计算机促进的方法的处理，所述方法包括：

（s1）提供存储包括所述一栋或多栋建筑物的资产数据和性能数据的数据模型的数据库，其中所述数据模型被表示在各自具有多个节点和多个叶片的一个或多个分级树结构中，其中树结构的节点表示资产数据并且树结构的叶片表示所述一栋或多栋建筑物的性能数据，其中性能数据在每一种情况下由数据点表示，其中所述数据点包括元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列；

（s2）提供用于配置关于所述一栋或多栋建筑物的建筑物性能分析资产数据和性能数据的规则的用户界面，其中所述规则涉及数据点映射、参数、资产数据映射、运行时间设定或调度表，并且通过用户输入使用逻辑运算符和已定义的函数来配置；

（s3）由处理单元基于用户配置的规则在运行时间生成可执行代码模块，其中所述规则由遍历数据模型的树结构的运行时间系统执行；以及

（s4）在输出设备上输出关于所述一栋或多栋建筑物的所检测到的故障、优化措施或全部前述二者。

有利的是，根据运行时间设定实施脚本执行。运行时间设定例如可以是关于数据点中的时间系列的用户定义的阈值、上限或下限。运行时间设定给出用于运行所述方法的用户定义的参数化。例如仅有处于上限与下限之间的数据可以由脚本构造器使用。这样就例如允许快速的结果呈现。

有利的是，根据数据点的元信息实施对于数据模型的树结构的遍历。对应于安装在建筑物中的设备的数据点的元数据例如可以是对应于该数据点的标识（标识符）、测量单位、目的（例如进入温度或返回温度）。通过知道数据点的时间系列中的相关的元数据或语义信息，可以非常有效地实施对于树结构的遍历，这是因为脚本构造器只须收集对于实施规则所需要或要求的数据。

有利的是，所生成的优化措施包括故障时段、所选数据点、输出列或者故障诊断。这样就为顾客给出了针对他的需求选择他所需要的输出数据和/或输出数据的格式的灵活性和可能性。

在一个有利实施例中，优化措施被输入到建筑物管理系统中，以用于操作一栋或多栋建筑物。操作员可以通过使用建筑物管理系统的管理站（例如desigocc）对于对应的建筑物采用所推荐的优化措施。有利的是，建筑物管理系统直接耦合到fdd系统，从而为对应的建筑物提供故障、优化措施或者全部前述二者。

在另一个有利实施例中，优化措施被直接输入到一栋或多栋建筑物的建筑物自动化装备（基础设施、设备）中。在原理上，优化措施可以被实时采用在建筑物自动化装备中。在这种方法中特别可以采用简单的优化措施，例如某一设备的推荐开启或关闭。

本发明的另外的有利实施例是一种非瞬时性计算机可读介质（例如cd、ssd或usb棒）和计算机程序产品（例如用适当的编程语言编写的程序模块，该编程语言例如是c++、java），所述非瞬时性计算机可读介质和计算机程序产品包括用于实施本发明的用于提供针对一栋或多栋建筑物的优化或改进措施的方法的指令。所述计算机可读介质和计算机程序产品具有程序段，所述程序段在计算机设备上执行时使得计算机设备（例如工作站、台式计算机、膝上型计算机、平板设备）实施本发明的方法。所述计算机程序产品可以被直接或间接加载到数字计算机的存储器中。

计算机可读介质可以是可由计算机访问的任何可用介质。作为举例而非限制，计算机可读介质可以示例性地包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储信息的任何方法或技术实施的易失性和非易失性以及可移除和不可移除的介质，所述信息比如有计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储介质例如包括ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cdrom、数字通用盘（dvd）或其他光盘存储装置、或者可以被用来存储所期望的信息并且可以由计算机访问的任何其他介质。

图9示出了用于示例性脚本构造器的示例性用户界面。所述示例性用户界面包括脚本层级sl和规则层级rl。脚本层级sl提供可以由所有规则和管理功能使用来管理脚本的一般配置选项。在规则层级rl中，用户配置对应于脚本的规则集合，包括规则的评估表达法、选择将与故障结果一起示出的数据点、相关的运行时间设定。

图10示出了用于配置脚本构造器的运行时间设定的示例性列表lrs。运行时间设定控制规则执行。数值（设定）可以由末端用户在运行脚本之前设定。

图11示出了用于定义数据点中的所计算的字段的示例性用户界面ui。脚本构造器的用户界面（ui）允许定义可以在数据点中访问的所计算的字段，并且对于结果栅格和/或结果树加标记以及设定公布选项。

图12示出了用于示例性脚本构造器的另一个示例性用户界面ui。图12中所示出的用户界面ui允许用户选择/映射对于脚本相关的数据点类型和节点/资产属性，并且定义所需的虚拟（所计算/导出的）数据点。

图13示出了用于对脚本或规则加标记的示例性用户界面ui。用户可以对于脚本/规则选择适用的节点类型，并且基于对应于完整脚本或单独规则的节点/资产属性定义另外的过滤器。

图14示出了用于调度表设定的示例性用户界面ui。用户可以对于特定的节点/对应的资产设定对应于脚本或规则的调度表。只有在这些调度表内检测到的故障才将被辨识为故障并且显示给用户。对于调度表应用继承原理，这意味着当被定义在资产树中的更高节点上时，对于更低的节点同样采取所述调度表。

图15示出了用于故障诊断的示例性用户界面ui。用于检测故障和/或用于提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物的性能的系统可以对于对应的规则定义可能的原因和建议（缓解）动作。这样有助于用户理解在特定故障已经发生时应当做什么。

图16示出了用于定义规则或部分规则的表达法编辑器的示例性用户界面ui。用户可以定义由以下各项支持的规则的评估表达法（逻辑）：对应于可用定制函数的选择列表、来自脚本层级的已定义（虚拟）的数据点和节点/资产属性、以及运行时间设定、所计算的字段和全局参数。易于理解的“多重函数嵌套”的概念支持用户把逻辑组合在一起。

图17示出了用于呈现脚本执行的结果的示例性用户界面ui。根据图17的用户界面ui示出了用于呈现结果（例如，所检测到的故障、缺陷和/或建议的优化措施）的示例性面板。所述示例性面板左侧的窗口示出了结果树的分级结构。树分级结构能够在树节点名称旁边显示数值数据，并且用户能够选择其所希望看到的数据参数（实例：故障或者趋势的持续时间、成本或次数）。有利的是，用户能够选择将在树中的节点名称右侧聚合并显示的定制数据字段。

用于检测故障和/或提供优化措施以便增强一栋或多栋建筑物（特别是所述一栋或多栋建筑物的建筑物自动化装备）的性能的方法和系统，其中提供用于存储包括所述一栋或多栋建筑物的资产和性能数据的数据模型的数据库，其中所述数据模型被表示在一个或多个分级树结构中，其中树结构的节点表示资产数据并且树结构的叶片表示所述一栋或多栋建筑物的性能数据，其中性能数据在每一种情况下由数据点表示，其中所述数据点包括元信息和所测量或导出的字段数值的时间系列。此外还提供用于配置关于所述一栋或多栋建筑物的建筑物性能分析资产和性能数据的规则的用户界面（例如菜单驱动的用户界面），其中所述规则涉及数据点映射、参数、资产数据映射、运行时间设定或调度表，并且通过用户输入使用逻辑运算符和已定义的函数来配置。由处理单元基于用户配置的规则在运行时间生成可执行代码模块（例如dll文件），其中所述规则由遍历数据模型的树结构的运行时间系统执行。提供用于对于所述一栋或多栋建筑物输出所检测到的故障和/或提供优化措施的适当输出单元。

虽然已经说明并描述了本发明的特定实施例和应用，但是应当理解的是，本发明不限于本文所公开的精确构造和构成，并且在不背离如所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下，从前面的描述可以想到各种修改、改变和变型。

附图标记

s1-s3——fdd系统

c——云端

sb——脚本构造器

iu——输入单元

ui——用户界面

ipf1-ipf3——输入字段

ou——输出单元

pu——处理单元

cg——代码生成器

rs——运行时间系统

re——规则引擎

b——建筑物

ad、ad1、ad2——资产数据

pd、pd1-pd6——性能数据

es——能源供应商

ep——能源价格

db——数据库

dm1-dm3——数据模型

bms——建筑物管理系统

f——故障

om——优化措施

id——改进数据

ahu——空气处理单元

sl——脚本层级

rl——规则层级

lrs——运行时间设定的列表。