云使能建筑物自动化系统的制作方法_3

文档序号:9252329阅读:来源:国知局
可指示计算机使用、实验室使用、繁重的阅读等。基于此信息,可实现设定点以基于在那些区中正执行的任务来调整建筑物的特定区中的照明。
[0033]根据示例性实施例,可由EMC系统100实现基于天气的控制策略。该基于天气的控制策略是可以补充根据本公开的示例性实施例的任何控制策略的补充控制策略。例如,可连同日间时控制策略、基于占用的控制20策略以及基于知识的控制策略中的任何一个一起来实现基于天气的控制策略。当利用基于天气的控制策略时,EMC系统100接收天气数据102作为附加输入,并且使用此附加数据来实现设定点。结果,可以利用当前天气来增加能量消耗节约,如上所述。
[0034]根据示例性实施例,可由EMC系统100实现负荷转移控制策略。所述负荷转移控制策略限制峰值负荷时间期间的能量消耗。负荷转移控制策略的利用可导致能量成本的节约。也就是说,负荷转移控制策略可通过将负荷转移至具有较廉价能量价格的时间段来降低总能量成本。例如,负荷10转移控制策略包括峰值负荷时间之前的建筑物的预冷却或预加热区。可实现基于试探搜索的优化过程以确定预冷却或预加热的最佳开始时间和持续时间。可将能量成本函数定义为需求成本和能量消耗成本的和。基于试探搜索的优化过程可利用例如粒子群优化(PSO)或遗传算法(GA)。
[0035]应理解的是,可用各种形式的硬件、软件、固件、专用处理器或其组合来实现本公开的示例性实施例。在一个实施例中,可用软件将用于能量管理控制的方法实现为在计算机可读存储介质或计算机程序产品上有形地体现的应用程序。同样地,在非临时有形介质上体现应用程序。可将该应用程序上传到包括任何适当架构的处理器并由该处理器执行。
[0036]还应理解的是,本文所述的任何方法可以包括提供一种包括在计算机可读存储介质上体现的不同软件模块的系统的附加步骤。然后可以使用在一个或多个硬件处理器上执行的如上所述的系统的不同软件模块和/或子模块来执行该方法步骤。此外,计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其具有适合于实现成执行本文所述的一个或多个方法步骤的代码,包括为系统提供不同的软件模块。
[0037]参考图7,根据本公开的示例性实施例,用于能量管理控制的计算机系统1001特别地可以包括中央处理单元(CPU) 1002、存储器1003和输入/输出(I/O)接口 1004。计算机系统1001 —般地通过I/O接口 1004耦合到显示器1005和各种输入设备1006,诸如鼠标和键盘。支持电路可以包括诸如高速缓存器、电源、时钟电路以及通信总线之类的电路。存储器1003可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘驱动器、磁带驱动器等或其组合。可以将本发明实现为存储在存储器1003中并由CPU 1002执行以处理来自信号源1008的信号的例程1007。同样地,计算机系统1001是通用计算机系统,其在执行本发明的例程1007时变成专用计算机系统。计算机系统1001可以经由网络适配器与一个或多个网络通信,所述一个或多个网络诸如局域网(LAN)、一般广域网(WAN)和/或公共网络(例如,因特网)。另外,可使用计算机系统1001作为服务器,作为其中由通过通信网络链接的远程处理设备来执行任务的云计算系统的一部分。在分布式云计算环境中,程序模块可位于包括存储器储存设备的本地和远程计算机系统存储介质两者中。
[0038]计算机平台1001还包括操作系统和微指令代码。本文所述的各种过程和功能可以是经由操作系统执行的微指令代码的一部分或应用程序的一部分(或其组合)。另外,可将各种其它外围设备连接到计算机平台,诸如附加数据储存设备和打印设备。可适合于供计算机系统1001使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的示例包括但不限于个人计算机系统、服务器计算机系统、薄客户端、厚客户端、手持式或膝上型设备、微处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子装置、网络PC、微型计算机系统、大型计算机系统以及包括上述系统或设备中的任何一个的分布式云计算环境等。
[0039]参考图8,示出了用于与BAS相结合地使用的EMC系统100的架构110。架构110包括具有HMI 201的占用者工作站112、网络服务器114以及工程师工作站30和设施管理员工作站28。占用者工作站112、工程师工作站30、设施管理员工作站28、第一网络服务器114和控制器12通过网络116连接。在使用中,设施管理员经由HMI 201来创建设施管理员数据106,其包括例如用于温度、湿度、亮度及其它设定的规则。占用者创建占用数据103,诸如用于温度、湿度、亮度及其它设定的调度表(例如,当占用者将在办公室中和从办公室中出来时)和偏好。然后将调度表和偏好保存到第一网络服务器114。根据示例性实施例,可由EMC系统100来实现日间时控制策略。日间时控制策略是基于营业时间表,其中在营业时间期间利用固定设定点。例如,如果将用于建筑物的典型营业时间定义为9:00am至5: OOpm,则可在营业日开始时(例如,9: OOam)实现增加能量使用的固定设定点,并且可在营业日结束时(例如,5: OOpm)实现减少能量使用的固定设定点。日间时控制策略不限于营业时间。例如,可在家庭设定中利用该日间时策略,该家庭设定使用在不同时间(例如,对应于使用者在家的典型时间的时间)期间利用的不同的固定设定点。
[0040]EMC系统100从第一网络服务器114接收占用数据103、设施管理员数据106和能量价格数据104以及关联历史数据和关联建筑物的物理构成或模型。举例来说,能量价格数据104可包括电价和电价的历史数据。EMC系统100还从因特网120接收天气数据102,其包括天气预测数据304和当前(例如,实时)天气测量数据305。EMC系统100然后生成多个调度表以用于优化。然后由能量模拟器204使用诸如EnergyPlus和TRNSYS之类的能量模拟软件或者经由MATLAB开发的能量模拟软件来计算用于每个生成的调度表的能量消耗和成本。EMC系统100然后将优化能量消耗和成本方面的最适当调度表发送到控制器12。因此,EMC系统100提供前瞻性且预测性的控制策略。
[0041]EMC系统100采用给定的天气数据102、设施管理员数据106、占用者数据103、能量价格数据104和建筑物建模数据来每日执行一次优化计算。EMC系统100可能通过使用不同的能量模拟软件工具计算用于多个调度表(例如10个调度表)的能量消耗和成本,其粒度可以是小时、30分钟以及甚至15分钟。EMC系统100提供前瞻性控制策略,其中生成优化调度表,所述优化调度表是基于建筑物物理模型、天气预测信息、占用者调度表数据以及设定的多个调度表的先验知识。
[0042]在实施例中,将本发明配置成在云计算环境中运作。云计算提供对驻留在因特网120上的计算资源的访问,所述计算资源诸如网络、网络带宽、服务器、处理、存储器、储存器、应用程序、虚拟机、服务、软件以及其他。参考图9,示出了根据本发明的、当使用在云使能建筑物自动化系统中时的用于EMC系统100的替换架构130。架构130包括数据服务器132,其存储历史数据、建筑物建模数据、位置信息、由设施管理员设定的规则、能量价格计划、占用者偏好和调度表、默认调度表和设定。另外,数据服务器132存储由也形成内环路的一部分的控制器12收集的传感器和致动器数据。举例来说,传感器数据可包括诸如温度读数之类的信息,并且致动器数据可包括关于风扇的激活或风扇的速度的信息。另外,架构130包括云使能代理服务器134,其在云计算资源不可用的情况下运行默认调度表和设定。此外,架构130包括基于云的建筑物自动化服务(CBAS)136,其通过作为云计算环境的一部分的因特网120可用。使用云计算资源(例如计算机系统/服务器)来运行CBAS 136。CBAS136与云使能网关服务器138通信,所述云使能网关服务器138收集所有本地数据,诸如来自数据服务器132的数据,并且与CBAS 136协商且从CBAS 136接收优化调度表和设定。网关服务器138的另一功能是将建筑物控制系统、控制器12和数据服务器132从连接云服务、占用者、服务提供商的应用程序等的因特网120分离。
[0043]占用者可以经由由CBAS 136提供的网络服务器140来创建并修改其调度表和偏好。另外,设施管理员可以监视仪表,建筑物的传感器22和致动器14经由由CBAS 136提供的另一网络服务器142来创建并修改调度表和规则。此外,工程师可以经由由CBAS 136提供的工程系统(ES)服务器144对自动化系统进行编程、调试和试运行。请注意,服务器140、142和144在逻辑上是独立服务器。服务器140、142和144可以在物理上在一个计算机上运行,或者在由云服务提供商提供的不同虚拟机上运行。用于监视建筑物的ES服务146、用于提供对诸如EnergyPlus和TRNSYS之类的能量模拟软件或经由MATLAB开发的能量模拟软件的访问以计算能量消耗的模拟服务148以及其它服务150 (诸如用于优化用于现有建筑物的能量使用的连续试运行服务和用于响应于供应条件而管理能量使用的需求响应服务)中的每个都可由网络主机提供。替换地,可经由对每次使用收取费用的基于因特网的订阅服务来提供ES服务146、模
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