用于监测和控制中央设施的系统以及方法与流程
相关专利申请的交叉引用
本申请主张2016年1月22日提交的第62/286,287号美国临时专利申请的权益和优先权，其全部公开内容以引用方式并入本文。
本公开一般涉及中央设施，该中央设施包括被配置成为热能负载提供服务的两个或更多子设施。本公开更具体涉及用于监测和控制这两个或更多子设施以及每一子设施内的设备的系统和方法。
背景技术：
中央设施可包括多个子设施，这些子设施被配置成为建筑物或园区的加热和冷却负载提供服务。例如，中央设施可包括加热器子设施、冷却器子设施、热回收冷却器子设施、热的热能存储(tes)子设施，和/或冷的tes子设施。子设施可包括各种hvac设备，这些hvac设备被配置成为加热负载和冷却负载(例如加热器、冷却器、热回收冷却器、冷却塔，等等)提供服务。中央设施可通过中央设施控制器进行控制，所述中央设施控制器横跨多个子设施地分配所请求或预测的热能负载(例如加热负载或冷却负载)。对中央设施的操作进行监测和控制可能是困难的且具有挑战性的。
技术实现要素：
本公开的一个实施方式是一种系统，用于监测和控制具有多个子设施的中央设施，这些子设施被配置成为热能负载提供服务。所述系统包括高级别优化器、用户界面、调度图形用户界面(gui)生成器、低级别优化器，以及建筑物自动化系统(bas)。高级别优化器被配置成针对多个子设施中的每个子设施确定推荐的子设施负载。用户界面被配置成接收用户指定的手动子设施负载。调度gui生成器被配置成生成调度gui，并通过用户界面呈现所述调度gui。调度gui包括推荐的子设施负载以及手动子设施负载。低级别优化器被配置成根据推荐的子设施负载和手动子设施负载中的至少一个负载而为中央设施的设备确定推荐的设备设定点。建筑物自动化系统被配置成根据这些推荐的设备设定点而向中央设施的设备提供控制信号。
在一些实施例中，系统被配置成在以下两个模式下操作：(1)自动操作模式，其中，低级别优化器被配置成确定第一组推荐的设备设定点，以此获得推荐的子设施负载；以及(2)手动操作模式，其中，低级别优化器被配置成确定第二组推荐的设备设定点，以此获得手动子设施负载。
在一些实施例中，高级别优化器被配置成通过将手动子设施负载与园区热能负载比较，来确定由于手动子设施负载而引起的产能过剩或产能不足。在一些实施例中，多个子设施包括热能存储子设施。调度gui可包括直到热能存储子设施处于以下状态为止的时间量的指示：(1)基于产能不足的量完全耗尽，或(2)基于产能过剩的量，充能至满载。
在一些实施例中，调度gui生成器被配置成响应于手动子设施负载的变化而更新调度gui。在一些实施例中，更新调度gui的操作包括根据变化的手动子设施负载更新推荐的设备设定点，以及通过调度gui呈现更新的设备设定点。
在一些实施例中，调度gui生成器被配置成：在向中央设施调度变化的手动子设施负载或更新的设备设定点之前更新调度gui。
本公开的另一个实施方式是一种系统，用于监测和控制具有子设施的中央设施，这些子设施被配置成为热能负载提供服务。所述系统包括高级别优化器、子设施监测器、用户界面，以及调度图形用户界面(gui)生成器。高级别优化器被配置成针对子设施中的每个子设施确定推荐的子设施负载。子设施监测器被配置成监测中央设施，并识别每一个子设施的实际子设施负载。用户界面被配置成接收用户指定的手动子设施负载。调度gui生成器被配置成生成调度gui，并通过用户界面呈现所述调度gui。调度gui包括推荐的子设施负载、实际子设施负载，以及手动子设施负载。在一些实施例中，热能负载包括加热负载与冷却负载中的至少一种负载。
在一些实施例中，所述系统包括子设施利用率数据库，所述子设施利用率数据库被配置成存储多个调度时段中每一个调度时段的推荐的子设施负载、实际子设施负载和手动子设施负载。在一些实施例中，这些多个调度时段包括过往调度时段、当前调度时段和将来调度时段。调度gui可包括每一调度时段的推荐的子设施负载、实际子设施负载和手动子设施负载中的至少一种负载。
在一些实施例中，所述系统包括低级别优化器，所述低级别优化器被配置成根据推荐的子设施负载以及手动子设施负载中的至少一个负载来为多个子设施中每一子设施内的设备确定推荐的设备设定点。在一些实施例中，低级别优化器被配置成根据推荐的子设施负载而提供第一组推荐的设备设定点，且根据手动子设施负载而提供第二组推荐的设备设定点。在一些实施例中，所述系统包括建筑物自动化系统，所述建筑物自动化系统被配置成根据推荐的设备设定点而向多个子设施中每一子设施内的设备提供控制信号。
在一些实施例中，调度gui包括操作模式选择器，所述操作模式选择器被配置成显示多个操作模式且接收用户对操作模式中的一种操作模式的选择。多个操作模式可包括自动操作模式、顾问操作模式和手动操作模式。
在一些实施例中，多个子设施包括热能存储子设施。调度gui可包括基于手动子设施负载对热能负载的产能过剩或产能不足的量的指示。在一些实施例中，调度gui生成器被配置成响应于手动子设施负载的变化而更新调度gui。
本公开的另一个实施方式是一种系统，用于监测和控制具有多个子设施的中央设施，这些子设施被配置成为热能负载提供服务。所述系统包括中央设施优化器、用户界面，以及调度图形用户界面(gui)生成器。中央设施优化器被配置成确定多个子设施中的每个子设施的子设施负载设定点和设备设定点，以获得子设施负载设定点。调度gui生成器被配置成生成调度gui，并通过用户界面呈现所述调度gui。调度gui包括多个调度时段中每个调度时段的子设施负载设定点和设备设定点中的至少一个设定点。
在一些实施例中，多个调度时段包括过往调度时段、当前调度时段和未来调度时段。在一些实施例中，调度gui生成器被配置成利用从中央设施接收的实际调度数据而填充过往调度时段。调度gui生成器可被配置成利用以下数据中的至少一者来填充当前调度时段：(1)基于由中央设施优化器确定的推荐的子设施负载的推荐的调度数据，以及(2)基于由用户通过用户界面指定的手动子设施负载的手动调度数据。在一些实施例中，调度gui生成器被配置成基于由中央设施优化器确定的推荐的未来子设施负载，利用推荐的调度数据来填充未来调度时段。
本领域的技术人员将理解，本概述仅是说明性的，并非意在以任何方式加以限制。本文所述的设备和/或方法的其他方面、发明特征和优点，如权利要求所单独限定的，将通过本文阐述的详细说明且结合附图而明晰易懂。
附图说明
图1是根据一个示例性实施例的建筑物的图，该建筑物配备有建筑物自动化系统且通过中央设施提供服务。
图2是根据一个示例性实施例的中央设施的示意图，该中央设施包括多个子设施，这些子设施被配置成为图1中的建筑物的加热和冷却负载提供服务。
图3是根据一个示例性实施例的企业优化系统(eos)的方框图，该企业优化系统被配置成监测和控制图2的中央设施。
图4是根据一个示例性实施例的中央设施系统的方框图，该图示出可由图3的eos实施的分级优化过程。
图5是根据一个示例性实施例的方框图，该图示出图3的eos在自动操作模式下的操作。
图6是根据一个示例性实施例的流程图，该图示出图3的eos在自动操作模式下的操作。
图7是根据一个示例性实施例的方框图，该图示出图3的eos在顾问操作模式下的操作。
图8是根据一个示例性实施例的流程图，该图示出图3的eos在顾问操作模式下的操作。
图9是根据一个示例性实施例的方框图，该图示出图3的eos在手动操作模式下的操作。
图10是根据一个示例性实施例的流程图，该图示出图3的eos在手动操作模式下的操作。
图11是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的设施概况界面的图。
图12是根据一个示例性实施例的图13的设施概况界面的图，该设施概况界面具有模式选择器面板。
图13是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的冷却器子设施界面的图。
图14是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的热回收子设施界面的图。
图15是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的热水子设施界面的图。
图16是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的热能存储(tes)子设施界面的图。
图17a至图17b是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的详细调度信息界面的图，该详细调度信息界面显示当前调度时段的详细调度信息快照。
图18a至图18b是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的详细调度信息界面的图，该详细调度信息界面显示过往调度时段的详细调度信息快照。
图19a至图19b是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的详细调度信息界面的图，该详细调度信息界面界面显示未来调度时段的详细调度信息快照。
图20是根据一个示例性实施例的可由图3的eos生成的调度图表的图。
图21是根据一个示例性实施例的手动调度界面的图，当图3中的eos在顾问模式下操作时可由该eos生成该界面。
图22是根据一个示例性实施例的图21的手动调度界面的图，该手动调度界面具有操作模式选择器以用于切换操作模式。
图23是根据一个示例性实施例的图21的手动调度界面的图，当eos在手动操作模式下操作时可由该eos生成该界面。
图24是根据一个示例性实施例，在用户已将手动子设施负载从图23中所示的初始值作出调整之后图21的手动调度界面的图。
具体实施方式
总体地参见各附图，它们示出了根据示例性实施例的用于监测和控制中央设施的系统和方法。中央设施可包括多个子设施，这些子设施被配置成为建筑物或园区的加热和冷却负载提供服务。例如，中央设施可包括加热器子设施、冷却器子设施、热回收冷却器子设施、热的热能存储(tes)子设施，和/或冷的tes子设施。中央设施可由企业优化系统(eos)进行控制，该企业优化系统横跨多个子设施地分配所请求或预测的热能负载(例如加热负载或冷却负载)。在一些实施例中，eos执行优化过程，以便针对在预测窗口内的多个时间步中的每个时间步确定横跨多个子设施的最佳负载分布。
eos可贯穿整个预测窗口而预测每一子设施上的负载。在一些实施例中，预测的子设施负载包括通过加热子设施提供服务的加热负载、通过热回收冷却器子设施提供服务的加热负载、通过热回收冷却器子设施提供服务的冷却负载、通过冷却器子设施提供服务的冷却负载、通过热的tes子设施提供服务或存储的加热负载(例如热的tes子设施将充能或放能的预测速率)，和/或通过冷的tes子设施提供服务或存储的冷却负载(例如冷的tes子设施将充能或放能的预测速率)。在一些实施例中，eos预测tes子设施的充能状态，其定义每一调度时段期间在每一tes子设施中存储的热能的量。每个未来时间步的预测子设施负载和tes充能状态可被存储在子设施利用率数据库中。可监测中央设施的实际操作，以确定每一时间步期间的实际子设施负载和tes充能状态。实际子设施负载和tes充能状态可对于过往和当前调度时段中的每个时段被存储在子设施利用率数据库中。
调度图形用户界面(gui)生成器可访问存储在子设施利用率数据库中的数据，且使用所存储的数据生成调度gui。调度gui可以是以图形格式示出实际的子设施利用数据(例如过往和当前子设施负载)以及预测的子设施利用数据(例如未来子设施负载)的图形或图表。在一些实施例中，调度gui指示每个子设施在调度gui中所表示的每一调度时段内的实际和预测的子设施负载。调度gui可被配置成接收用户指定的手动子设施负载。
调度gui生成器可向客户端设备(例如计算机终端、工作站、笔记本电脑、平板计算机、智能手机，等等)的用户界面提供调度gui。在一些实施例中，调度gui生成器是中央设施控制器的组件。在其他实施例中，调度gui生成器可以是客户端设备的组件。例如，调度gui生成器可以是在客户端设备上运行的网络浏览器或专用应用程序。在一些实施例中，使用安装在客户端设备上的专用观察软件(例如中央设施监测应用)来呈现调度gui。在其他实施例中，通过网络接口提供调度gui，该界面允许使用网络浏览器呈现和观察调度gui而无需在客户端设备上安装任何专用的应用或软件。
调度gui可以各种可视格式(例如图示、图表、图形，等等)呈现推荐的(即，最佳的)子设施负载、手动子设施负载以及实际子设施负载，这些格式展示中央设施的操作。调度gui可包括由推荐的子设施负载产生的第一组推荐的设备设定点、由手动子设施负载产生的第二组推荐的设备设定点，以及实际的设备设定点，以提供关于每一子设施的操作的详情。调度gui可包括过往调度数据(例如，过往子设施负载、过往设备设定点)以及当前调度数据(例如，当前子设施负载、当前设备设定点)，以允许用户查看中央设施操作的历史记录。调度gui还可包括未来调度数据(例如规划子设施负载、规划设备设定点)，以允许用户查看未来的规划中央设施操作。下文中详述了调度gui的额外特征和优点。
配备hvac系统的建筑物
现在请参见图1，其中示出了建筑物10的透视图。建筑物10由建筑物自动化系统(bas)提供服务。一般而言，bas是一个设备系统，其被配置成控制、监测和管理建筑物或建筑区内或周围的设备。bas可包括，例如，hvac系统、安保系统、照明系统、消防警报系统、能够管理建筑物功能或设备的任何其他系统，或者上述各系统的任何组合。
为建筑物10提供服务的bas包括hvac系统100。hvac系统100可包括多个hvac设备(例如加热器、冷却器、空气处理单元、泵、风扇、热能存储装置，等等)，这些设备被配置成向建筑物10提供加热、冷却、通风或其他服务。例如，hvac系统100示出为包括水侧系统120和空气侧系统130。水侧系统120可向空气侧系统130的空气处理单元提供加热或冷却的流体。空气侧系统130可使用该加热或冷却的流体来加热或冷却向建筑物10提供的空气流。在一些实施例中，水侧系统120被替换为中央能量设施，例如参见图2所描述的中央设施200。
仍参见图1，hvac系统100示出为包括冷却器102、锅炉104和屋顶空气处理单元(ahu)106。水侧系统120可使用锅炉104和冷却器102加热或冷却工作流体(例如水、乙二醇等等)，且可使工作流体循环到ahu106。在各种实施例中，水侧系统120的hvac设备可位于建筑物10内或周围(如图1中所示)，或位于比如中央设施(例如冷却器设施、蒸汽设施、热设施，等等)的建筑物外部位置。工作流体可在锅炉104中加热或在冷却器102中冷却，这取决于建筑物10中需要加热还是冷却。锅炉104可向循环流体增加热量，例如通过燃烧可燃材料(例如天然气)或使用电加热组件。冷却器102可使循环流体在热交换器(例如蒸发器)内与另一流体(例如制冷剂)形成热交换关系，以从循环流体中吸热。来自冷却器102和/或锅炉104的工作流体可通过管道108输送到ahu106。
ahu106可使工作流体与穿过ahu106的气流(例如经由一级或多级冷却盘管和/或加热盘管)形成热交换关系。空气流例如可为室外空气、来自建筑物10内的回流空气，或上述两者。ahu106可在空气流与工作流体之间传热，以提供对空气流的加热或冷却。例如，ahu106可包括一个或多个风扇或鼓气机，这些风扇或鼓气机被配置成使空气流从包含工作流体的热交换器上方经过，或流经热交换器。然后，工作流体可通过管道110返回冷却器102或锅炉104。
空气侧系统130可通过供气管道112将ahu106供应的空气流(即，供应空气流)输送到建筑物10，且可通过回气管道114将来自建筑物10的回流空气提供到ahu106。在一些实施例中，空气侧系统130包括多个变风量(vav)单元116。例如，空气侧系统130示出为在建筑物10的每一楼层或每个区域都包括单独的vav单元116。vav单元116可包括挡风板或其他流量控制组件，这些流量控制组件可被操作用于控制向建筑物10的各个区域提供的供应空气流量。在其他实施例中，空气侧系统130将供应空气流送至建筑物10的一个或多个区域(例如经由供气管道112)，而不使用中间的vav单元116或其他流量控制组件。ahu106可包括各种传感器(例如温度传感器、压力传感器，等等)，这些传感器被配置成测量供应空气流的属性。ahu106可接收来自位于ahu106内和/或建筑物区域内的传感器的输入，且可调整穿过ahu106的供应空气流的流速、温度或其他属性，以实现建筑物区域的设定点条件。
中央设施和控制系统
现在请参见图2，示出根据一个示例性实施例的中央设施200的方框图。总而言之，中央设施200可包括各种类型的设备，这些设备被配置成为建筑物或园区(即，建筑物系统)的热能负载提供服务。例如，中央设施200可包括加热器、冷却器、热回收冷却器、冷却塔或其他类型的设备，这些设备被配置成为建筑物或园区的加热和/或冷却负载提供服务。中央设施200可消耗来自公用事业(例如电、水、天然气，等等)的资源来加热或冷却工作流体，该工作流体循环至一个或多个建筑物或被存储以待日后使用(例如存储在热能存储槽中)来为建筑物提供加热或冷却。在各种实施例中，中央设施200可补充或替换建筑物10中的水侧系统120，或可独立于建筑物10而实施(例如在建筑物外部位置)。
中央设施200示出为包括多个子设施202-212，其包括加热器子设施202、热回收冷却器子设施204、冷却器子设施206、冷却塔子设施208、热的热能存储(tes)子设施210和冷的热的热能存储(tes)子设施212。子设施202-212消耗来自公用事业的资源，以为建筑物或园区的热能负载(例如，热水、冷水、加热、冷却，等等)提供服务。例如，加热器子设施202可被配置成加热热水回路214中的水，该热水回路使热水在加热器子设施202与建筑物10之间循环。冷却器子设施206可被配置成冷却冷水回路216中的水，该冷水回路使冷水在冷却器子设施206与建筑物10之间循环。热回收冷却器子设施204可被配置成从冷水回路216传递热到热水回路214，从而为热水提供额外加热，且为冷水提供额外冷却。冷凝水回路218可从冷却器子设施206中的冷水中吸热，且在冷却塔子设施208中排放所吸收的热，或将吸收的热传递至热水回路214。热的tes子设施210以及冷的tes子设施212可分别存储热的热能和冷的热能，以备后续使用。
热水回路214和冷水回路216可将加热的水和/或冷却的水输送到位于建筑物10屋顶的空气处理机(例如ahu106)，或输送到建筑物10的各个楼层或区域(例如vav装置116)。空气处理机推动空气经过热交换器(例如加热盘管或冷却盘管)，水流经这些热交换器从而为空气提供加热或冷却。加热或冷却的空气可被输送至建筑物10的各个区域，以为建筑物10的热能负载提供服务。然后，水返回子设施202-212，以接收进一步的加热或冷却。
虽然子设施202-212被示出和描述为对循环至建筑物的水进行加热和冷却，但应理解，也可使用任何其他种类的工作流体(例如乙二醇、co2，等等)代替水或与水一起来为热能负载提供服务。在其他实施例中，子设施202-212可直接向建筑物或园区提供加热和/或冷却而不需要中间的传热流体。中央设施200的这些和其他变化都在本发明的教导范围内。
子设施202-212中每一个子设施可包括各种设备，这些设备被配置成促进子设施的功能。例如，加热器子设施202被图示为包括多个加热组件220(例如，锅炉、电加热器，等等)，这些组件被配置成向热水回路214中的热水增加热量。加热器子设施202还被图示为包括若干泵222和224，这些泵被配置成使热水在热水回路214中循环，并控制热水流经各个加热组件220的流速。冷却器子设施206被图示为包括多个冷却器232，这些冷却器被配置成从冷水回路216中的冷水去除热量。冷却器子设施206还被图示为包括若干泵234和236，这些泵被配置成使冷水在冷水回路216中循环，且控制冷水流经各个冷却器232的流速。
热回收冷却器子设施204被图示为包括多个热回收热交换器226(例如制冷回路)，这些热交换器被配置成从冷水回路216传热到热水回路214。热回收冷却器子设施204还被图示为包括若干泵228和230，这些泵被配置成使热水和/或冷水循环经过热回收热交换器226，且控制水流经各个热回收热交换器226的流速。冷却塔子设施208被图示为包括多个冷却塔238，这些冷却塔被配置成从冷凝水回路218中的冷凝水去除热量。冷却塔子设施208还被图示为包括若干泵240，这些泵被配置成使冷凝水在冷凝水回路218中循环，且控制冷凝水经过各个冷却塔238的流速。
热的tes子设施210被图示为包括热的tes槽242，该tes槽被配置成存储热水，以备日后使用。热的tes子设施210还可包括一个或多个泵或阀，这些泵或阀被配置成控制热水流入或流出热的tes槽242的流速。冷的tes子设施212被图示为包括冷的tes槽244，这些槽被配置成存储冷水，以备日后使用。冷的tes子设施212还可包括一个或多个泵或阀，这些泵或阀被配置成控制冷水流入或流出冷的tes槽244的流速。
在一些实施例中，中央设施200中的泵中的一个或多个泵(例如泵222、224、228、230、234、236，和/或240)或中央设施200中的管线包括与这些泵或管线相联的隔离阀。隔离阀可与泵整合在一起，或安设在泵的上游或下游，以控制中央设施200中的流体流动。在各种实施例中，根据中央设施200的具体配置以及由中央设施200提供服务的负载的类型，中央设施200可包括更多、更少、或不同种类的设备和/或子设施。
现在请参见图3，其示出根据一个示例性实施例的中央设施系统300的方框图。系统300被图示为包括企业优化系统(eos)302、建筑物自动化系统(bas)308和多个子设施202-212。子设施202-212可与先前参照图2所述的子设施相同。例如，子设施202-212被图示为包括加热器子设施202、热回收冷却器子设施204、冷却器子设施206、热的tes子设施210和冷的tes子设施212。
子设施202-212中的每一子设施被图示为包括设备340，该设备可通过eos302和/或建筑物自动化系统308进行控制，以优化中央设施200的性能。设备340可包括，例如，加热设备220、冷却器232、热回收热交换器226、冷却塔238、热能存储设备242-244、泵、阀和/或子设施202-212的其他设备。设备340中的个别设备可接通或断开，来调整由子设施202-212中每个子设施提供服务的热能负载。在一些实施例中，可根据从eos302接收的操作设定点，以可变容量来操作设备340中的个别设备(例如以10％容量或60％容量来操作冷却器)。
在一些实施例中，子设施202-212中的一个或多个子设施包括子设施级别控制器，所述子设施级别控制器被配置成控制对应子设施的设备340。例如，eos302可确定设备340的接通/断开配置以及全局操作设定点。响应于接通/断开配置和接收到的全局操作设定点，子设施控制器可接通或断开设备340的各个设备，且实施具体操作设定点(例如挡风板位置、叶片位置、风扇转速、泵转速，等等)，以达到或保持全局操作设定点。
在一些实施例中，子设施级别控制器从eos302接收子设施负载设定点。每个子设施级别控制器都可为对应的子设施使用该子设施负载设定点，以选择子设施内的设备340中的一个或多个要启动或停用的设备，以便以节能方式达到子设施负载设定点。在其他实施例中，设备选择以及分级决策(即，决定接通/断开哪些设备)是由eos302内的低级别优化器332执行的。
bas308可被配置成监测受控建筑物或建筑区域内的条件。例如，bas308可接收来自分布在整个建筑物中的多种传感器(例如温度传感器、湿度传感器、空气流传感器、电压传感器等等)的输入，且可将建筑物条件汇报到eos302。建筑物条件可包括例如建筑物或建筑区域的温度、建筑物功耗(例如电力负载)、一个或多个启动器的状态(这些启动器被配置成影响建筑物内的受控状态)，或与受控建筑物相关的其他类型的信息。bas308可操作子设施202-212来影响建筑物内监测到的条件和/或为建筑物的热能负载提供服务。
bas308可接收来自eos302的控制信号，这些控制信号指定设备340的接通/断开状态和/或设定点。bas308可根据eos302提供的控制信号来控制设备340(例如经由启动器、电力中继器等等)。例如，bas308可使用闭环控制来操作设备340，以达到eos302指定的设定点。在各种实施例中，bas308可与eos302组合，或可为独立的建筑物自动化系统的一部分。根据一个示例性实施例，bas308是由江森自控有限公司出售的
eos302可使用从bas308接收的信息来监测受控建筑物的状态。eos302可被配置成对于预测窗口中的多个时间步预测(例如使用来自天气服务324的天气预报)建筑物的热能负载(例如加热负载、冷却负载，等等)。eos302可生成设备340的接通/断开决策和/或设定点，以便使子设施202-212为了在预测窗的持续时间内向预测的加热和/或冷却负载提供服务所消耗的能量成本降到最小。在各种实施例中，eos302可整合在单个计算机(例如一个服务器、一个机柜，等等)内，或分布在多个服务器或计算机中。在一些实施例中，eos302与管理多个建筑物系统的智能建筑物管理器整合在一起和/或与bas308组合。
eos302可被配置成在多个不同操作模式下操作，所述操作模式包括自动化模式、顾问模式和手动模式。在自动化模式下，eos302可自动控制中央设施200。例如，eos302可自动确定子设施202-212中每个子设施的最佳子设施负载。eos302可使用最佳的子设施负载来确定设备340中的各个设备的最佳的接通/断开决策和操作设定点。在自动化模式下，eos302可向bas308和/或设备340提供控制信号来控制设备340，而不需要用户干预或输入。bas308可将控制信号转送到子设施202-212，或可被完全绕过。换句话说，当在自动化模式下操作时，eos302可根据优化负载设定点和/或设备设定点来自动控制中央设施200。参考图5至图6更详细地描述自动化模式。
在顾问模式中，bas308可控制中央设施200，而eos302可提供建议。eos302仍可确定子设施202-212中每个子设施的最佳子设施负载，以及设备340的最佳接通/断开决策和操作设定点。然而，eos302确定的最佳值可被提供到bas308，作为推荐的子设施负载和推荐的设定点。也可通过用户界面向用户呈现推荐的负载和设定点。bas308可确定是否使用推荐的负载和设定点来控制中央设施200。在一些实施例中，bas308使用来自用户的输入来确定是否应用eos302提供的推荐的负载和设定点。在一些实施例中，eos302向用户显示推荐的负载/设定点，并且用户输入推荐的负载/设定点，作为对bas308的输入。在其他实施例中，bas308直接从eos302接收推荐的负载/设定点。参考图7至图8更详细地描述顾问模式。
在手动模式下，eos302可根据用户输入来控制中央设施200。与顾问模式类似，eos302可确定子设施202-212中每个子设施的最佳子设施负载，以及设备340的最佳接通/断开决策和操作设定点。可将eos302确定的最佳值作为推荐的子设施负载和推荐的设定点呈现给用户(例如通过用户界面)。用户可接受优化值，或通过用户界面输入对于子设施负载、设备接通/断开决策和/或操作设定点的用户定义(即，“手动”)值。在一些实施例中，当eos302在手动模式下操作时，用户定义值取代优化值。例如，eos302可根据子设施302-312中每个子设施的用户定义负载设定点来确定接通/断开决策并控制设备340的设定点。参考图9到图10更详细地描述手动模式。
仍参见图3，eos302被图示为包括通信接口304和处理电路306。通信接口304可包括有线或无线接口(例如，插座、天线、发射机、接收器、收发器、电线端子，等等)，以实施与各种系统、设备或网络的数据通信。例如，通信接口304可包括以太网卡和端口，用于通过基于以太网的通信网络发送和接收数据和/或包括wifi收发器，用于通过无线通信网络进行通信。通信接口304可被配置成通过局域网或广域网(例如互联网、建筑物wan，等等)进行通信，且可使用各种通信协议(例如bacnet、ip、lon，等等)。
通信接口304可以是网络接口，该网络接口被配置成促进eos302与各种外部系统或设备(例如bas308、子设施202-212，等等)之间的电子数据通信。例如，eos302可接收来自bas308的信息，该信息指示受控的建筑物的一个或多个测得的状态(例如温度、湿度、电力负载，等等)和子设施202-212的一个或多个状态(例如设备状态、功耗、设备可用性，等等)。通信接口304可接收来自bas308和/或子设施202-212的输入，且可通过bas308向子设施202-212提供操作参数(例如接通/断开决策、设定点，等等)。操作参数可使得子设施202-212启动、停用设备340中的各种设备，或调整这些设备的设定点。
仍参见图3，处理电路306被图示为包括处理器310和存储器312。处理器310可以是通用或专用处理器、专用集成电路(asic)、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一组处理组件，或其他适合的处理组件。处理器310可被配置成执行保存在存储器312中的或从其他计算机可读介质(例如cdrom、网络存储器、远程服务器，等等)接收的计算机代码或指令。
存储器312可包括一个或多个设备(例如，存储器单元、存储器设备、存储设备，等等)，用于存储数据和/或计算机代码，这些数据和/或计算机代码用于完成和/或促进本公开所描述的各个过程。存储器312可包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、硬盘存储器、临时存储器、非易失性存储器、闪速存储器、光存储器，或用于存储软件对象和/或计算机指令的任何其他适合的存储器。存储器312可包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件，或用于支持本公开所描述的各种活动和信息结构任何其他类型的信息结构。存储器312能够通过处理电路306以通信方式连接到处理器310，且可包括用于执行(例如由处理器310执行)本文描述的一个或多个过程的计算机代码。
仍参见图3，存储器312被图示为包括建筑物状态监测器334。eos302可通过建筑物状态监测器334接收与将利用中央设施200加热或冷却的整体建筑物或建筑物空间有关的数据。在一个示例性实施例中，建筑物状态监测器334可包括图形用户界面组件，该图形用户界面组件被配置成向用户提供图形用户界面，以用于选择建筑物要求(例如总体温度参数、选择建筑物计划表、选择不同建筑区域的不同温度水平，等等)。
eos302可确定接通/断开配置和操作设定点，以满足从建筑物状态监测器334接收的建筑物要求。在一些实施例中，建筑物状态监测器334接收、采集、存储和/或传输冷却负载要求、建筑物温度设定点、住户数据、天气数据、能量数据、计划表数据以及其他建筑物参数。在一些实施例中，建筑物状态监测器334存储与能源成本相关的数据，比如可从公用事业326获得的定价信息(能量费用、按需收费，等等)。
仍参见图3，存储器312被图示为包括负载/费率预测器322。负载/费率预测器322可被配置成预测在优化时期的每个时间步k(例如k＝1...n)内，建筑物或园区的热能负载
在一些实施例中，负载/费率预测器322从bas308接收测得的电力负载和/或先前测得的负载数据(例如通过建筑物状态监测器334测得)。负载/费率预测器322可根据给定的天气预报
在一些实施例中，负载/费率预测器322使用从历史负载数据训练得到的确定性加随机性模型来预测负载
负载/费率预测器322被图示为接收来自公用事业326的公用事业费率。公用事业费率可指示在预测窗口内的每一时间步k内由公用事业326提供的资源(例如电、天然气、水，等等)的单位成本或价格。在一些实施例中，公用事业费率是随时间变化的费率。例如，在一天内的某些时间，或一周内的某几天(例如在需求量高的时段期间)，电价可能较高，且在一天内的其他时间或一周内的其他几天内(例如在需求量低的时段期间)电价较低。公用事业费率可定义各种时段，以及每一时段内的资源的单位成本。公用事业费率可为从公用事业326接收的实际费率，或负载/费率预测器322所估计出的预测公用事业费率。
在一些实施例中，公用事业费率包括公用事业326提供的一种或多种资源的按需收费。按需收费可根据特定资源在按需收费期间的最大用量(例如最大能耗)来定义公用事业326征收的单独成本。公用事业费率可定义各种按需收费时期以及与每个按需收费时期相关联的一个或多个按需收费。在一些实例中，按需收费时期可与彼此和/或与预测窗口部分地或完全地重叠。有利地，中央设施优化器328可被配置成对于在高级别优化器330执行的高级别优化过程中的按需收费进行记账。公用事业326可由时间变化的(例如每小时)价格、最大服务水平(例如实体基础设施或合同允许的最高消耗率)以及在用电情况下的按需收费或某一时期内峰值消耗率的收费来定义。
负载/费率预测器322可在存储器312中存储预测的负载
仍参见图3，存储器312被图示为包括中央设施优化器328。中央设施优化器328可执行级联优化过程，来优化中央设施200的性能。例如，中央设施优化器328被图示为包括高级别优化器330和低级别优化器332。高级别优化器330可控制级联优化的外(例如子设施级别)回路。高级别优化器330可在预测窗口内的每一时间步确定热能负载横跨子设施202-212的最佳分布，以便优化(例如最小化)子设施202-212消耗的能量成本。低级别优化器332可控制级联优化的内部(例如设备级别)回路。低级别优化器332可确定如何在高级别优化器330确定的负载设定点处最佳地运行每个子设施。例如，低级别优化器332可确定设备340中的各种设备的接通/断开状态和/或操作设定点，以便在满足子设施的热能负载设定点的同时优化(例如最小化)每个子设施的能耗。参考图4更详细地描述级联优化过程。
仍参见图3，存储器312被图示为包括子设施监测器338。子设施监测器338可采集并存储与子设施202-212的过往、当前，以及未来(例如计划的)利用率相关的信息。例如，子设施监测器338可接收来自bas308和/或中央设施200的实际利用率数据，该实际利用率数据指示由加热器子设施202、热回收冷却器子设施204，以及冷却器子设施206提供服务的实际热能负载。实际利用率数据可能是当前利用率数据(例如当前正提供服务的实际热能负载)或过往利用率数据(例如在之前的时间提供服务的实际热能负载)。实际利用率数据也可指示热的tes子设施210和冷的tes子设施212的过往或当前的充能或放能速率以及tes子设施210-212的过往或当前状态(即，储能级别)。在一些实施例中，实际利用率数据指示在过往或当前时间请求由中央设施200提供服务的总加热负载和/或总冷却负载。实际利用率数据也可指示在过往或当前时间被请求但未被中央设施200满足的任何未符合需求的加热和/或冷却负载。在一些实施例中，实际利用率数据指示公用事业消耗(例如耗水量、耗电量、天然气消耗量、光伏能耗，等等)的过往或现行费率。
可以各种粒度级别提供实际利用率数据。例如，给定子设施(例如冷却器子设施206)的实际利用率数据可包括总值，该总值表示由子设施提供服务的总热能负载(例如由全部冷却器232提供服务的总负载)。在其他实施例中，可对于子设施202-212内的每一个别设备提供实际利用率数据(例如分别由每个冷却器232提供服务的冷却负载)。
在一些实施例中，子设施监测器338接收实际利用率数据作为连续数据信号。在其他实施例中，子设施监测器338以规则时间间隔接收实际利用率数据(例如每分钟、每十五分钟、每小时，等等)。子设施监测器338可在存储器312中或在单独的子设施利用率数据库中存储实际利用率数据。在一些实施例中，子设施监测器338按规则时间间隔存储实际利用率数据，以使得所存储的利用率数据表示中央设施200随时间经过的相关操作信息的历史记录。
子设施监测器338可接收预测的未来利用率数据，该未来利用率数据指示在未来时间由加热器子设施202、热回收冷却器子设施204和冷却器子设施206提供服务的热能负载。预测的利用率数据也可指示热的tes子设施210和冷的tes子设施212的预测的充能或放能速率，以及tes子设施210-212在未来时间的预测状态(即，储能级别)。在一些实施例中，由中央设施优化器328在预测窗口期间的多个时间步生成子设施202-212的预测利用率数据。例如，预测利用率数据可包括在预测窗口期间的每一时间步由高级别优化器330预测的最佳子设施负载和/或由低级别优化器332预测的最佳设备接通/断开状态。
在一些实施例中，预测的利用率数据指示由负载/费率预测器322预测的总加热负载和/或总冷却负载。预测的利用率数据也可指示被预测为被请求但未被中央设施200满足的任何未符合需求的加热和/或冷却负载。在一些实施例中，预测的利用率数据指示公用事业消耗(例如耗水量、耗电量、天然气消耗量、光伏能耗，等等)的预测费率。
可以各种粒度级别提供预测利用率数据。例如，给定子设施(例如冷却器子设施206)的预测的利用率数据可包括总值，该总值代表被估计由子设施提供服务的总热能负载(例如由全部冷却器232提供服务的总预测负载)。在其他实施例中，可对子设施202-212内的每一个别设备提供预测的利用率数据(例如分别由每个冷却器232提供服务的预测的冷却负载)。
在一些实施例中，子设施监测器338接收在一个预测窗口期间的多个时间步中的每个时间步的预测的利用率数据。例如，中央设施优化器328可执行优化过程(参考图4更详细地描述)，以生成从当前时间到预定预测范围的预测窗口期间的每一时间步的子设施负载值。每一时间步可具有定义的持续时间(例如十五分钟、一个小时，等等)。每当执行优化过程时，预测的子设施负载值便可更新。子设施监测器338可在存储器312中或在单独的子设施利用率数据库中存储预测的利用率数据。在一些实施例中，子设施监测器338以规则的时间间隔(例如每小时间隔)存储预测的利用率数据，以使得存储的利用率数据表示中央设施200随时间经过的计划调度安排。
来自中央设施优化器328、子设施监测器338，或eos302的其他模块的数据和处理结果可通过监测和报告应用336被访问(或推送到所述应用)。监测和报告应用336可被配置成生成可由用户(例如中央设施工程师)查看和导航的实时系统健康仪表板。例如，监测和报告应用336可包括基于网络的监测应用，该监测应用具有若干图形用户界面(gui)组件(例如小部件、仪表板控件、窗口，等等)，以用于向gui用户显示关键性能指示器(kpi)或其他信息。在一些实施例中，gui组件包括图表或图形(例如调度柱状图)，该图表或图形表示子设施监测器338提供的实际和预测的利用率数据。gui组件或报告可根据实际以及预测的利用率数据被生成和示出，这些组件或报告允许用户使用单个屏幕总体地监测子设施202-212以及中央设施200的性能。参考图11至图24更详细描述可由监测和报告应用336生成的示例性调度gui。
仍参见图3，为了支持监测和报告应用336，eos302可包括一个或多个gui服务器、网络服务314，或gui引擎316。在各种实施例中，应用336、网络服务314以及gui引擎316可作为eos302以外的单独组件而提供(例如作为智能建筑物管理器的一部分)。eos302可被配置成维护有关数据的详细历史数据库(例如关系数据库、xml数据库，等等)，且包括计算机代码模块，这些计算机代码模块连续、频繁或偶尔地查询、合并、转换、搜索，或以其他方式处理详细数据库内维护的数据。eos302可被配置成向其他数据库、表格、xml文件，或其他数据结构提供任何此种处理的结果，以便于由例如外部监测和报告应用进行进一步查询、计算或访问。
eos302被图示为包括配置工具318。配置工具318可允许用户定义(例如通过图形用户界面、通过提示驱动的向导程序，等等)eos302应该如何对中央设施子系统中的变化条件作出反应。在一个示例性实施例中，配置工具318允许用户建立并存储条件响应情境，这些情境可越过多个中央设施设备、多个建筑系统，以及多个企业控制应用(例如工作订单管理系统应用、实体资源规划应用，等等)。例如，配置工具318可为用户提供使用各种条件逻辑来组合(例如来自子系统、来自事件历史记录)数据的能力。在不同的示例性实施例中，条件逻辑范围可从简单的条件之间的简单逻辑运算符(例如、and、or、xor，等等)到伪码构成物或复杂的程序设计语言函数(考虑到更复杂的相互作用、条件语句、循环，等等)。配置工具318可呈现用于构建此种条件逻辑的用户界面。用户界面可允许用户定义策略且以图形方式作出响应。在一些实施例中，用户界面可允许用户选择预存储或预构造的策略，且调整该策略或使其能够用于其系统。
现在请参见图4，示出根据一个示例性实施例的方框图，该方框图更详细地示出中央设施系统300的一部分。图4示出由中央设施优化器328执行的级联优化过程以优化中央设施200的性能。在级联优化过程中，高级别优化器330执行子设施等级优化，该子设施等级优化确定在预测窗口中的每一时间步的热能负载横跨子设施202-212的最佳分布，以便使子设施202-212消耗的能量成本最小化。低级别优化器332执行设备级别优化，该设备级别优化确定如何在由高级别优化器330确定的子设施负载设定点最佳地运行每个子设施。例如，低级别优化器332可确定设备340中的各种设备的接通/断开状态和/或操作设定点，以便在满足子设施的热能负载设定点的同时优化每个子设施的能耗。
中央设施优化器328执行的级联优化过程的一个优点在于计算时间的最佳使用。例如，由于热能存储操作，高级别优化器330执行的子设施等级优化可使用相对长的时间范围。然而，低级别优化器332执行的设备级别优化可使用短得多的时间范围，或根本无需时间范围，因为低级别系统动力相对较快(相比热能存储的动力)且设备340的低级别控制可由bas308来处理。此种计算时间的最佳使用使得中央设施优化器328能够在较短时长内执行中央设施优化，从而能够实现实时预测控制。例如，较短计算时间使得中央设施优化器328能够在具有互动反馈的实时规划工具中实施。
中央设施优化器328执行的级联优化的另一个优点在于中央设施优化问题可能分为两个级联的子问题。级联配置提供抽象层，该抽象层使得高级别优化器330能够使热能负载横跨子设施202-212地分布，而无需高级别优化器330知晓或使用与每个子设施内特定设备配置有关的任何详情。在每个子设施内，设备340之间的互连可能从高级别优化器330来看是隐藏的，且由低级别优化器332处理。为实现高级别优化器330执行的子设施等级优化，每个子设施都完全可通过一个或多个子设施曲线342来定义。
低级别优化器332可生成并且向高级别优化器330提供子设施曲线342。子设施曲线342可指示子设施202-212中每个子设施随着子设施负载而变化的公用事业使用费率(例如以kw计的用电量；以l/s计的用水量，等等)。在一些实施例中，低级别优化器332根据设备模型320生成子设施曲线342(例如通过将各个设备的设备模型320组合成为子设施的总和曲线)。低级别优化器332可通过针对若干不同的负载和天气条件运行低级别优化过程来生成子设施曲线342，从而生成多个数据点。低级别优化器332可使曲线拟合至数据点来生成子设施曲线342。在其他实施例中，低级别优化器332向高级别优化器330提供数据点，且高级别优化器330使用这些数据点生成子设施曲线。
高级别优化器330可接收来自负载/费率预测器322的负载和费率预测，以及来自低级别优化器332的子设施曲线342。负载预测可根据来自天气服务324的天气预报和/或来自建筑物自动化系统308的信息而定(例如建筑物当前电负载、来自建筑物的测量结果、先前负载的历史记录、设定点轨迹，等等)。公用事业费率预测可根据从公用事业326接收的公用事业费率和/或来自另一个数据源的公用事业价格而定。高级别优化器330可确定在预测窗口中每一时间步子设施202-212的最佳负载分布(例如用于每个子设施的子设施负载)，且可向低级别优化器332提供子设施负载，以作为设定点。在一些实施例中，高级别优化器330通过在预测窗口上将中央设施200的总操作成本最小化来确定子设施负载。换句话说，在给定来自负载/费率预测器322的预测负载以及公用事业费率信息的情况下，高级别优化器330可在优化时期内横跨子设施202-212地分布预测的负载，以将操作成本最小化。
在一些实例中，最佳负载分布可包括在第一时间步期间使用tes子设施210和/或212存储热能，以在随后时间步中使用。当能源价格相对低时，热能存储可有利地使热能能够在第一时段期间被产生并存储，而当能源价格较高时，可在第二时段期间获取并使用该热能存储。高级别优化可不同于低级别优化，因为高级别优化由于tes子设施210-212提供的热能存储而具有更长时间常数。高级别优化可通过以下等式描述：
其中，
为找到最佳高级别决策
其中nh是在优化时段中的时间步k的数量，ns是子设施数量，ts是时间步的时长，cjk是公用事业j在优化时段中的时间步k的经济成本，且ujik是子设施i在时间步k对公用事业j的使用费率。
在一些实施例中，成本函数jhl包括额外按需收费项，比如：
其中wd是权重项，c需求是需求成本，且max()项选择可适用的按需收费时段期间的用电峰值。因此，高级别成本函数jhl可通过以下等式描述：
决策向量θhl可受制于若干约束条件。例如，约束条件可能要求子设施在超过其总容量的情况下不操作，要求热存储装置不过快地充能或放能或发生槽潜流/溢流，以及满足建筑物或园区的热能负载。这些限制可能导致对高级别优化问题的等式以及不等式约束条件。
在一些实施例中，高级别优化器330执行的高级别优化与第14/634，609号美国专利申请中所描述的高级别优化过程相同或相似，该申请提交于2015年2月27日，题为“高级别中央设施优化(highlevelcentralplantoptimization)”，该申请全部公开内容以引用方式并入本文。高级别优化器330可包括第14/634，609号美国专利申请中所描述的高级别优化模块的一些或全部特征和/或功能。
仍参见图4，低级别优化器332可使用高级别优化器330确定的子设施负载来确定设备340的最佳低级别决策
其中
为找到最佳低级别决策
其中n是子设施中的设备340的设备数量，ts是时间步的时长，bj是二进制接通/断开决策(例如0＝断开，1＝接通)，而uj是设备j随设定点θll的变化而使用的能量。每个设备可具有连续变量，这些变量可变化以确定总体输入条件下的最低可能能耗。
低级别优化器332可使低级别成本函数jll最小化，所述低级别成本函数jll受制于不等式约束条件和等式约束条件，所述不等式约束条件根据设备340的容量而定，所述等式约束条件则根据能量以及质量平衡而定。在一些实施例中，最佳的低级别决策
在一些实施例中，最佳低级别决策
在一些实施例中，设备分级协调器344使得低级别优化器332暂停其效率计算，并在另一子设施的设备340已分级之后的短时间内，使给定子设施的最佳低级别决策
低级别优化器332可确定设备340中多个设备的最佳操作状态(例如接通或断开)。根据一个示例性实施例，可使用二进制优化以及二次补偿来确定接通/断开组合。二进制优化可使表示可适用子设施中的设备功耗的成本函数最小化。在一些实施例中，使用非穷尽性二进制优化(即，并非考虑到了设备的全部可能的组合)。二次补偿可用于那些功耗是二次(且并非线性)的考虑设备。低级别优化器332也可使用非线性优化来确定设备的最佳操作设定点。非线性优化可识别进一步使低级别成本函数jll最小化的操作设定点。低级别优化器332可向建筑物自动化系统308提供接通/断开决策和设定点，以用于控制中央设施设备340。
在一些实施例中，低级别优化器332执行的低级别优化与第14/634，615号美国专利申请中所描述的低级别优化过程相同或相似，该申请提交于2015年2月27日，题为“低级别中央设施优化(lowlevelcentralplantoptimization)”，该申请全部公开内容以引用方式并入本文。低级别优化器332可包括第14/634，615号美国专利申请中所描述的低级别优化模块的一些或全部特征和/或功能。
自动、顾问和手动操作模式
现在请参见图5至图10，示出了根据一个示例性实施例的若干方框图和流程图，这些方框图和流程图示出企业优化系统(eos)302在自动操作模式(图5至图6)、顾问操作模式(图7至图8)和手动操作模式(图9至图10)下的操作。简而言之，eos302可以决定每一操作模式下的最佳子设施负载和最佳设备设定点。在自动操作模式下，eos302可向中央设施200提供最佳的设备设定点。在顾问操作模式下，eos302可向用户界面提供最佳的子设施负载和设备设定点，以作为中央设施200的推荐的设定点。用户可浏览推荐的设定点，并为建筑物自动化系统308提供用户定义的设定点，这些设定点可以根据推荐的设定点而定或者也可以不那样。在手动操作模式下，eos302可根据通过eos302的用户界面接收到的手动(即，用户定义)子设施负载来控制中央设施200。eos302可使用手动子设施负载来生成实现手动子设施负载的推荐的设备设定点和设备控制信号。设备控制信号可随后被提供到中央设施200。下文中更详细地讨论了这些操作模式中的每个模式。
自动操作模式
现在请参见图5，示出根据一个示例性实施例的一个方框图，该方框图示出在自动操作模式下监测和控制中央设施的系统500。在自动操作模式下，eos302自动确定子设施202-212中每个子设施的最佳子设施负载，以及中央设施设备340的最佳设备设定点。eos302向中央设施200提供最佳设备设定点，中央设施使用这些最佳设备设定点来控制中央设施设备340。eos302通过子设施监测器338监测实际的子设施利用率，并在子设施利用率数据库502中存储计划的和实际的子设施利用率数据。调度gui生成器506使用计划的和实际的子设施利用率数据生成调度gui。可通过用户界面504向用户呈现调度gui，以允许用户监测中央设施200的操作。
系统500被图示为包括高级别优化器330、低级别优化器332和中央设施200，这些优化器和中央设施可与参考图2到图4所描述的优化器和中央设施相同或类似。例如，高级别优化器330可执行优化过程以为子设施202-212中每个子设施生成一组最佳子设施负载。在一些实施例中，最佳子设施负载包括由加热子设施202提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的冷却负载、由冷却器子设施206提供服务的冷却负载、由热的tes子设施210提供服务或存储的加热负载(例如热的tes子设施210充能或放能的速率)，和/或冷的tes子设施212提供服务或存储的冷却负载(例如冷的tes子设施212充能或放能的速率)。如果tes子设施正在排放所存储的热能，则分别由热的tes子设施210和冷的tes子设施212提供服务的加热和冷却负载可能为正；如果tes子设施正在充能或存储由其他子设施产生的热能，则分别由热的tes子设施210和冷的tes子设施212提供服务的加热和冷却负载可能为负。
在一些实施例中，最佳子设施负载包括tes子设施210-212的充能状态，该充能状态定义存储在tes子设施210-212中的每一个子设施中的热能量。在一些实施例中，最佳子设施负载包括所请求的总冷负载和所请求的总热负载。在一些实施例中，最佳子设施负载包括未满足的加热负载和/或未满足的冷却负载。未满足的加热负载可能定义为：所请求的总加热负载超过子设施202-212产生的加热负载之和的量。同样，未满足的冷却负载可能定义为：所请求的总冷却负载超过子设施202-212产生的冷却负载之和的量。在一些实施例中，最佳子设施负载包括为了产生最佳子设施负载而由子设施202-212消耗的一种或多种资源(例如水、电、天然气，等等)的最佳量。
高级别优化器330可确定当前时间与一未来时间范围之间的多个时间步的最佳子设施负载。每一时间步可具有定义或预定的时长(例如十五分钟、一小时，等等)。最佳子设施负载可随着高级别优化过程的每次迭代而更新。高级别优化器330可向低级别优化器332和子设施监测器338提供最佳子设施负载。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储最佳子设施负载，以作为计划的子设施利用率数据。
低级别优化器332可使用最佳子设施负载来为子设施202-212的设备生成一组最佳设备设定点。最佳设备设定点可包括接通/断开状态、操作设定点，和/或定义子设施202-212中个别设备的利用率的其他设定点。最佳设备设定点可包括用于子设施202-212的个别设备的设定点，以便使每个子设施都满足最佳子设施负载。在一些实施例中，低级别优化器332执行优化过程以生成最佳的设备设定点。低级别优化器332可向中央设施200和子设施监测器338提供最佳设备设定点。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储最佳设备设定点，以作为计划的子设施利用率数据。在各种实施例中，子设施利用率数据库502可为eos302的一个组件(例如存储器312)或eos302外部的独立数据库。
中央设施200可使用最佳设备设定点以操作子设施202-212的设备。中央设施200可以监测子设施202-212的利用率，并生成一组实际的子设施利用率数据。实际的子设施利用率数据可包括由高级别优化器330进行优化的每个子设施负载的实际值(而非最佳值)。例如，实际子设施利用率数据可包括由加热子设施202提供服务的实际加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的实际加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的实际冷却负载、由冷却器子设施206提供服务的实际冷却负载、由热的tes子设施210提供服务或存储的实际加热负载(例如热的tes子设施210充能或放能的速率)，和/或由冷的tes子设施212提供服务或存储的实际冷却负载(例如冷的tes子设施212充能或放能的速率)。如果tes子设施正在排放存储的热能，则热的tes子设施210和冷的tes子设施212分别供应的实际加热和冷却负载可能为正；或者如果tes子设施正在充能或存储由其他子设施产生的热能，则热的tes子设施210和冷的tes子设施212分别供应的实际加热和冷却负载可能为负。
在一些实施例中，实际子设施利用率数据包括tes子设施210-212的充能状态，该充能状态定义被存储在tes子设施210-212中每一个子设施中的实际热能量。在一些实施例中，实际子设施利用率数据包括所请求的总冷负载和所请求的总热负载。在一些实施例中，实际子设施利用率数据包括未满足的实际加热负载和/或未满足的实际冷却负载。在一些实施例中，实际子设施利用率数据包括为了产生实际子设施负载而由子设施202-212消耗的一种或多种资源(例如水、电、天然气，等等)的实际量。
中央设施200可向子设施监测器338报告实际子设施利用率数据。在一些实施例中，中央设施200按规则的时间间隔报告实际子设施利用率数据(例如，每十五分钟一次、每小时一次，等等)。子设施监测器338可以在子设施利用率数据库502中存储实际子设施利用率数据。在一些实施例中，一旦一个给定时间步的实际子设施利用率数据可用(例如一旦当前时间前进到该时间步)，则子设施监测器338用该时间步的实际子设施利用率数据覆写或替换该时间步的计划子设施利用率数据。类似地，每当高级别优化器330生成一组新的最佳子设施利用率数据，子设施监测器338便可利用该给定时间步的更新的最佳值来覆写或替换该时间步的计划子设施数据。在其他实施例中，子设施监测器338利用更新的最佳子设施利用率数据和/或实际子设施利用率数据来补充现有的计划子设施利用率数据，而不需要替换或覆写现有的子设施利用率数据。例如，现有的子设施利用率数据可被存储作为子设施利用率数据的第一个版本，而更新的子设施利用率数据可被存储作为子设施利用率数据的第二个版本。
仍参见图5，系统500被图示为包括调度gui生成器506。调度gui生成器506可访问被存储在子设施利用率数据库502中的数据，并使用该存储的数据来生成调度gui。调度gui可包括各种图形(例如图形、图表、流程图，等等)，这些图形以图形格式示出实际子设施利用率数据(例如过往和当前的子设施负载)以及计划子设施利用率数据(例如未来子设施负载)。参考图11到图24更详细地描述可由调度gui生成器506生成的示例性调度gui。调度gui生成器506可向用户界面504提供调度gui，以便向用户呈现。
在各种实施例中，调度gui生成器506和用户界面504可以是bas308的组件或eos302的组件(例如监测和报告应用336)。调度gui生成器506可生成调度gui，并通过通信网络将所述调度gui提供至用户界面504。在其他实施例中，调度gui生成器506和用户界面504是用户设备(例如计算机终端、工作站、笔记本电脑、平板计算机、智能手机，等等)的组件。例如，调度gui生成器506可能是在用户设备上运行的网络浏览器或专用应用程序。在一些实施例中，使用安装在用户设备上的专用浏览软件(例如中央设施监测应用)来呈现调度gui。在其他实施例中，通过网络界面提供调度gui，该网络界面允许使用网络浏览器呈现和浏览调度gui，而不需要在用户设备上安装任何专用的应用程序或软件。
现在请参见图6，示出根据一个示例性实施例的流程图，该流程图示出在自动操作模式下用于监测和控制中央设施的过程600。过程600可由中央设施系统300和/或系统500的一个或多个组件来执行，如上文所述。例如，过程600可由eos302、bas308、调度gui生成器506，和/或中央设施系统300或系统500的其他设备来执行。
过程600被图示为包括确定中央设施中的多个子设施的最佳子设施负载(步骤602)。步骤602可由高级别优化器330执行。在一些实施例中，最佳子设施负载包括由加热子设施202提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的冷却负载、由冷却器子设施206提供服务的冷却负载、由热的tes子设施210提供服务或存储的加热负载(例如热的tes子设施210充能或放能的速率)，和/或由冷的tes子设施212提供服务或存储的冷却负载(例如冷的tes子设施212充能或放能的速率)，如上文所述。步骤602可包括确定当前时间与一未来时间范围之间的多个时间步的最佳子设施负载。每一时间步可具有定义或预定的时长(例如十五分钟、一小时，等等)。最佳子设施负载可随着高级别优化过程的每次迭代而更新。高级别优化器330可向低级别优化器332和子设施监测器338提供最佳子设施负载。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储最佳子设施负载，以作为计划的子设施利用率数据。
如图所示，过程600包括为了达到最佳子设施负载而确定每个子设施的设备的最佳设定点(步骤604)。步骤604可由低级别优化器332执行。最佳设备设定点可包括接通/断开状态、操作设定点和/或定义子设施202-212中个别设备的利用率的其他设定点。最佳设备设定点可包括用于子设施202-212的各个设备的设定点，以便使每个子设施都满足最佳子设施负载。低级别优化器332可向中央设施200和子设施监测器338提供最佳设备设定点。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储最佳设备设定点，以作为计划的子设施利用率数据。
过程600被图示为包括自动地向中央设施提供最佳设备设定点以控制设备(步骤606)。步骤606可包括将最佳设备设定点从低级别优化器332提供到中央设施200。中央设施200可使用该最佳设备设定点作为每个子设施内的各个设备的控制输入(例如各个冷却器、各个热水生成器、各个热能存储槽，等等)。换句话说，中央设施200可以根据最佳设备设定点来操作中央设施200内的可控制设备(例如，设备340)。例如，中央设施200可根据最佳设备设定点来启动设备、停用设备、改变设备的设定点，或控制中央设施设备340的各个设备。中央设施200可向子设施监测器338提供实际子设施利用率数据。子设施监测器338可以在子设施利用率数据库502中存储实际子设施利用率数据。
过程600被图示为包括通过图形用户界面向用户呈现计划的和实际的子设施利用率数据(步骤608)。步骤608可由调度gui生成器506执行。在一些实施例中，步骤608包括访问被存储在子设施利用率数据库502中的数据，以及利用该存储的数据生成调度gui。调度gui可包括各种图形(例如图形、图表、流程图，等等)，这些图形以图形格式示出实际子设施利用率数据(例如过往和当前的子设施负载)以及计划子设施利用率数据(例如未来的子设施负载)。调度gui生成器506可向用户界面504提供调度gui，以便向用户呈现。
在自动操作模式中，最佳子设施负载和设备设定点用以控制中央设施200。eos302确定的最佳值可作为输入数据被自动地提供至中央设施200。例如，低级别优化器332被图示为将最佳设备设定点直接提供至中央设施200。在其他实施例中，最佳设备设定点可被提供至bas308，bas可使用这些最佳设备设定点来生成用于中央设施设备340的控制信号。有利的是，自动操作模式允许eos302无需用户干预也能够通过自动地向中央设施200提供最佳设备设定点来控制中央设施200。
顾问操作模式
现在请参见图7，该图示出根据一个示例性实施例的一个方框图，该方框图示出在顾问操作模式下用于监测和控制中央设施的系统700。在顾问操作模式下，eos302确定子设施202-212中的每个子设施的推荐的子设施负载以及中央设施设备340的推荐的设备设定点。推荐的子设施负载和推荐的设备设定点可与如前文所述的最佳子设施负载和最佳设备设定点相同或相似。然而，与自动操作模式不同，eos302不会将推荐的设备设定点作为控制输入数据自动地提供给中央设施200。相反，中央设施200接收来自bas308的设备控制信号，bas可部分地根据通过bas用户界面309从用户702接收的用户定义设定点而生成设备控制信号。
系统700被图示为包括高级别优化器330、低级别优化器332、中央设施200、子设施监测器338、子设施利用率数据库502、调度gui生成器506和bas308，这些部件可与参考图2到图6所述的那些部件相同或类似。例如，高级别优化器330可执行优化过程以为子设施202-212中每个子设施生成一组推荐的子设施负载。高级别优化器330可确定当前时间与一未来时间范围之间的多个时间步的推荐的子设施负载。每一时间步可具有定义或预定的时长(例如十五分钟、一小时，等等)。高级别优化器330可向低级别优化器332和子设施监测器338提供推荐的子设施负载。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的子设施负载，以作为推荐的子设施利用率数据。
低级别优化器332可使用推荐的子设施负载来为子设施202-212的设备生成一组推荐的设备设定点。推荐的设备设定点可包括接通/断开状态、操作设定点和/或定义子设施202-212中的各个设备的利用率的其他设定点。推荐的设备设定点可包括子设施202-212中的各个设备的设定点，以便使每个子设施都满足推荐的子设施负载。在一些实施例中，低级别优化器332执行优化过程以生成推荐的设备设定点。低级别优化器332可以向子设施监测器338提供推荐的设备设定点。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的设备设定点，以作为推荐的子设施利用率数据。
中央设施200可以监测子设施202-212的利用率，并生成一组实际子设施利用率数据。实际子设施利用率数据可包括子设施202-212产生的每个子设施负载的实际值(而非推荐的值)。实际子设施利用率数据也可包括中央设施设备340中的各个设备的实际设备操作状态(例如接通/断开状态、负载产生、操作容量，等等)。中央设施200可向子设施监测器338报告实际子设施利用率数据。在一些实施例中，中央设施200按规则的时间间隔(例如，每十五分钟一次、每小时一次，等等)报告实际子设施利用率数据。子设施监测器338可以在子设施利用率数据库502中存储实际子设施利用率数据。
调度gui生成器506可以访问被存储在子设施利用率数据库502中的数据，以及使用该存储的数据生成调度gui。调度gui可包括各种图形(例如图形、图表、流程图，等等)，这些图形以图形格式示出实际子设施利用率数据(例如过往和当前的子设施负载)以及推荐的子设施利用率数据(例如未来的子设施负载)。调度gui生成器506可向eos用户界面704提供调度gui，以便向用户702呈现。
在系统700中，eos302和中央设施200可断开联系，以便使eos302的输出(即，推荐的子设施负载和设备设定点)不会作为输入而被自动地提供到中央设施200。用户702可以查看推荐的设定点(例如推荐的子设施负载设定点、推荐的设备设定点，等等)，并通过eos用户界面704监测实际的子设施操作。在一些实例中，用户702可使用推荐的设定点来生成用户定义的设定点，这些用户定义的设定点被提供到bas308；然而，当eos302在顾问操作模式下操作时，此种使用不是自动的或必需的。相反，eos302可将推荐的设定点作为建议或意见进行提供，在生成用户定义的设定点时，用户702可以选择接受或拒绝这些推荐的设定点。
现在请参见图8，其示出根据一个示例性实施例的流程图，该流程图示出在顾问操作模式下监测和控制中央设施的过程800。过程800可由中央设施系统300和/或系统700的一个或多个组件来执行，如上文所述。例如，过程800可由eos302、bas308、调度gui生成器506，和/或中央设施系统300或系统700的其他设备来执行。
过程800被图示为包括确定中央设施中的多个子设施的推荐的子设施负载(步骤802)。步骤802可由高级别优化器330执行。在一些实施例中，推荐的子设施负载包括由加热子设施202提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的冷却负载、由冷却器子设施206提供服务的冷却负载、由热的tes子设施210提供服务或存储的加热负载(例如热的tes子设施210充能或放能的速率)，和/或由冷的tes子设施212提供服务或存储的冷却负载(例如冷的tes子设施212充能或放能的速率)，如上文所述。步骤802可包括确定当前时间与一未来时间范围之间的多个时间步的推荐的子设施负载。每一时间步可具有定义或预定的时长(例如十五分钟、一小时，等等)。推荐的子设施负载可随着高级别优化过程的每次迭代而更新。高级别优化器330可向低级别优化器332和子设施监测器338提供推荐的子设施负载。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的子设施负载，以作为计划的子设施利用率数据。
过程800被图示为包括确定每个子设施的设备的推荐的设定点，以达到推荐的子设施负载(步骤804)。步骤804可由低级别优化器332执行。推荐的设备设定点可包括接通/断开状态、操作设定点和/或定义子设施202-212中各个设备的利用率的其他设定点。推荐的设备设定点可包括用于子设施202-212的各个设备的设定点，以便使每个子设施都满足推荐的子设施负载。低级别优化器332可向中央设施200和子设施监测器338提供推荐的设备设定点。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的设备设定点，以作为计划的子设施利用率数据。
过程800被图示为包括通过eos用户界面(例如eos用户界面704)向用户呈现推荐的和实际的子设施利用率数据(步骤806)。步骤806可由调度gui生成器506和/或eos用户界面704执行。推荐的子设施利用率数据可包括由高级别优化器330生成的推荐的子设施负载以及/或由低级别优化器332生成的推荐的设备设定点。实际子设施利用率数据可包括描述中央设施200的实际操作的数据(例如实际子设施负载、实际设备设定点，等等)，该数据可由子设施监测器338收集并存储在子设施利用率数据库502中。
在一些实施例中，步骤806包括访问被存储在子设施利用率数据库502中的数据，以及利用该存储的数据生成调度gui。调度gui可包括各种图形(例如图形、图表、流程图，等等)，这些图形以图形格式示出实际子设施利用率数据(例如过往和当前的子设施负载)以及计划的子设施利用率数据(例如未来的子设施负载)。调度gui生成器506可向eos用户界面704提供调度gui，以便向用户702呈现。
过程800被图示为包括在bas用户界面(例如bas用户界面309)接收用户定义的设定点(步骤808)，并且根据用户定义的设定点而为子设施设备生成控制信号(步骤810)。在一些实施例中，bas用户界面309独立于且不同于eos用户界面704。例如，eos用户界面704可与eos302连接且被配置为呈现被存储在子设施利用率数据库502中的信息，而bas用户界面309则可与bas308连接且被配置为允许用户702向bas308提供控制输入。在一些实施例中，用户702是eos用户界面704与bas用户界面309之间唯一的联系。
在一些实例中，用户702可以查看通过eos用户界面704提供的推荐的设定点，且根据推荐的设定点而生成用户定义的设定点，所述用户定义的设定点被提供到bas用户界面309。在其他情况下，用户702可以独立于推荐的设定点生成用户定义的设定点。有利地，相对于自动化模式，顾问模式通过允许用户702选择是使用推荐的设定点来控制中央设施200还是提供不同的用户定义的设定点而允许用户702练习对中央设施200的更高水平的控制这是。
手动操作模式
现在请参见图9，示出根据一个示例性实施例的一个方框图，该方框图示出在手动操作模式下用于监测和控制中央设施的系统900。在手动操作模式下，eos302确定子设施202-212中的每个子设施的推荐的子设施负载以及中央设施设备340的推荐的设备设定点。推荐的子设施负载和推荐的设备设定点可与如前文所述的最佳子设施负载和最佳设备设定点相同或相似。然而，当在手动模式下操作时，eos302不会自动地将推荐的设备设定点作为控制输入数据而提供到中央设施200。相反，eos302可通过eos用户界面704接收来自用户的手动(即，用户定义的)子设施负载。eos302使用该手动子设施负载来确定推荐的(例如最佳的)设备设定点，以达到手动子设施负载。eos302可以根据推荐的设备设定点来生成子设施设备340的设备控制信号，以达到手动子设施负载。
系统900被图示为包括高级别优化器330、低级别优化器332、中央设施200、子设施监测器338、子设施利用率数据库502、调度gui生成器506、eos用户界面704和bas308，上述部件可与参考图2到图8所述的那些部件相同或类似。例如，高级别优化器330可执行优化过程以为子设施202-212中每个子设施生成一组推荐的子设施负载。高级别优化器330可确定当前时间与一未来时间范围之间的多个时间步的推荐的子设施负载。每一时间步可具有定义或预定的时长(例如十五分钟、一小时，等等)。高级别优化器330可向低级别优化器332和子设施监测器338提供推荐的子设施负载。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的子设施负载，以作为推荐的子设施利用率数据。
低级别优化器332可使用推荐的子设施负载来为子设施202-212的设备生成第一组推荐的设备设定点。第一组推荐的设备设定点可包括接通/断开状态、操作设定点和/或定义子设施202-212中各个设备的利用率的其他设定点。第一组推荐的设备设定点可包括用于子设施202-212的各个设备的设定点，以便使每个子设施都满足推荐的子设施负载。在一些实施例中，低级别优化器332执行优化过程以生成第一组推荐的设备设定点。低级别优化器332可以向子设施监测器338提供第一组推荐的设备设定点。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储第一组推荐的设备设定点，以作为推荐的子设施利用率数据。
低级别优化器332也可接收来自eos用户界面704的手动子设施负载。手动子设施负载可包括子设施202-212中每个子设施的用户定义的负载。用户可以通过eos用户界面704指定手动子设施负载(例如通过输入手动子设施负载的值，通过调节滑条或刻度盘，等等)。可从eos用户界面704向低级别优化器332提供手动子设施负载。也可向子设施监测器338提供手动子设施负载。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储手动子设施负载，以作为手动子设施利用率数据。
低级别优化器332可使用手动子设施负载来为子设施202-212的设备生成第二组推荐的设备设定点。第二组推荐的设备设定点可包括用于子设施202-212的各个设备的设定点，以便使每个子设施都满足手动子设施负载。在一些实施例中，低级别优化器332执行优化过程以生成第二组推荐的设备设定点。低级别优化器332可以向子设施监测器338提供第二组推荐的设备设定点。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的设备设定点，以作为手动子设施利用率数据。
在一些实施例中，低级别优化器332使用第二组推荐的设备设定点生成中央设施200的设备控制信号。设备控制信号可包括接通/断开信号、负载产生信号、功耗信号，或可用以控制子设施设备340的各个设备的其他类型控制信号。设备控制信号可以使得子设施202-212中的每个子设施以达到其手动子设施负载的方式来操作子设施的各个设备。例如，冷却器子设施的设备控制信号可以指定：子设施的第一冷却器以75％容量操作，所述子设施的第二冷却器以40％容量操作，且所述子设施的第三冷却器以60％容量操作。在一些实施例中，设备控制信号从低级别优化器332直接地提供到中央设施200(如图9所示)。在其他实施例中，设备控制信号可通过bas308被提供到中央设施200，或可由bas308根据第二组推荐的设备设定点而生成。
中央设施200可以监测子设施202-212的利用率，并生成一组实际子设施利用率数据。实际子设施利用率数据可包括子设施202-212产生的每个子设施负载的实际值(而非推荐的值)。实际子设施利用率数据也可包括中央设施设备340的各个设备的实际设备操作状态(例如接通/断开状态、负载产生、操作容量，等等)。中央设施200可向子设施监测器338报告实际子设施利用率数据。在一些实施例中，中央设施200按规则的时间间隔(例如每十五分钟一次，每小时一次，等等)报告实际子设施利用率数据。子设施监测器338可将实际子设施利用率数据存储在子设施利用率数据库502中。
调度gui生成器506可以访问被存储在子设施利用率数据库502中的数据，并且使用该存储的数据生成调度gui。调度gui可包括各种图形(例如图形、图表、流程图，等等)，这些图形以图形格式示出推荐的子设施利用率数据(例如推荐的子设施负载和第一组推荐的设备设定点，等等)、手动子设施利用率数据(例如手动子设施负载和第二组推荐的设备设定点)，以及实际子设施利用率数据(例如实际子设施负载和实际设备设定点)。调度gui生成器506可向eos用户界面704提供调度gui，以便向用户702呈现。用户可以通过eos用户界面704来查看调度gui并提供手动子设施负载。
在一些实施例中，eos用户界面704是综合的监测和控制界面，该监测和控制界面允许用户监测中央设施200的操作，并且提供影响中央设施200操作的控制输入(例如手动子设施负载)。除了显示由调度gui生成器506生成的调度gui，eos用户界面704还可被配置为通过调度gui接收来自用户的输入。例如，通过用户界面504呈现的调度gui可包括界面选项，这些界面选项允许用户改变子设施202-212的负载设定点，改变设备340的接通/断开状态或操作设定点，启动或停用全部子设施或设备340的各个设备，调整bas308或中央设施200的配置，或以其他方式监测和控制中央设施200和/或设备340的操作。eos302可以根据通过eos用户界面704接收到的用户输入，而控制中央设施200和/或设备340(例如通过启动器、电力中继器，等等)。
在一些实施例中，通过eos用户界面704接收到的用户输入取代eos302所作出的自动化控制决策。例如，通过eos用户界面704提供的手动子设施负载可以取代由高级别优化器330确定的推荐的子设施负载。在一些实施例中，eos302确定手动子设施负载是否会导致eos302违反优化约束条件(例如超出范围的建筑物温度、完全耗尽或充至最大容量的热能存储槽，等等)。如果手动子设施负载不会导致eos302违反优化约束条件，则eos302可用手动子设施负载取代由高级别优化器330确定的推荐的子设施负载。然而，如果手动子设施负载会导致eos302违反优化约束条件，则eos302可以不取代由高级别优化器330所确定的推荐的子设施负载。在一些实施例中，如果手动子设施负载在预定时窗内会导致eos302违反优化约束条件，则eos302会使调度gui向用户显示警告。然后，用户可选择取代所推荐的子设施负载并违反优化约束条件，或使用推荐的子设施负载并满足优化约束条件。
在一些实施例中，在使用手动子设施负载影响中央设施200的操作之前，调度gui生成器506根据手动子设施负载更新调度gui。例如，在使用手动子设施负载生成设备控制信号之前，调度gui生成器506可以显示第二组推荐的设备设定点，这些推荐的设备设定点是由手动子设施负载产生的。在一些实施例中，eos302使用手动子设施负载来计算在手动子设施负载会导致eos302违反优化约束条件之前的时长(例如直至热能存储槽完全充能或耗尽之前的时间)。有利地，这允许用户在手动子设施负载生效之前查看手动子设施负载的预测效果。
现在请参见图10，示出根据一个示例性实施例的流程图，该流程图示出在手动操作模式下用于监测和控制中央设施的过程1000。过程1000可由中央设施系统300和/或系统900的一个或多个组件来执行，如上文所述。例如，过程1000可由eos302、bas308、调度gui生成器506和/或中央设施系统300或系统900的其他设备来执行。
过程1000被图示为包括确定中央设施中多个子设施的推荐的子设施负载(步骤1002)。步骤1002可由高级别优化器330执行。在一些实施例中，推荐的子设施负载包括由加热子设施202提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的加热负载、由热回收冷却器子设施204提供服务的冷却负载、由冷却器子设施206提供服务的冷却负载、由热的tes子设施210提供服务或存储的加热负载(例如热的tes子设施210充能或放能的速率)，和/或由冷的tes子设施212提供服务或存储的冷却负载(例如冷的tes子设施212充能或放能的速率)，如上文所述。步骤802可包括确定当前时间与一未来时间范围之间的多个时间步的推荐的子设施负载。每一时间步可具有定义或预定的时长(例如十五分钟、一小时，等等)。推荐的子设施负载可随着高级别优化过程的每次迭代而更新。高级别优化器330可向低级别优化器332和子设施监测器338提供推荐的子设施负载。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的子设施负载，以作为计划的子设施利用率数据。
过程1000被图示为包括确定每个子设施的设备的推荐设定点，以达到推荐的子设施负载(步骤1004)。步骤1004可由低级别优化器332执行。推荐的设备设定点可包括接通/断开状态、操作设定点和/或定义子设施202-212中各个设备的利用率的其他设定点。推荐的设备设定点可包括用于子设施202-212的各个设备的设定点，以便使每个子设施都满足推荐的子设施负载。低级别优化器332可向中央设施200和子设施监测器338提供推荐的设备设定点。子设施监测器338可在子设施利用率数据库502中存储所推荐的设备设定点，以作为计划的子设施利用率数据。
过程1000被图示为包括通过eos用户界面(例如eos用户界面704)向用户呈现推荐的和实际的子设施利用率数据(步骤1006)。步骤1006可由调度gui生成器506和/或eos用户界面704执行。推荐的子设施利用率数据可包括由高级别优化器330生成的推荐的子设施负载和/或由低级别优化器332生成的第一组推荐的设备设定点。实际子设施利用率数据可包括描述中央设施200的实际操作的数据(例如实际子设施负载、实际设备设定点，等等)，该数据可由子设施监测器338收集并存储在子设施利用率数据库502中。
在一些实施例中，步骤1006包括访问被存储在子设施利用率数据库502中的数据，以及利用该存储的数据生成调度gui。调度gui可包括各种图形(例如图形、图表、流程图，等等)，这些图形以图形格式示出实际子设施利用率数据以及推荐的子设施利用率数据。调度gui生成器506可向eos用户界面704提供调度gui，以便向用户702呈现。
过程1000被图示为包括在eos用户界面接收手动子设施负载(步骤1008)，并且确定每个子设施的设备的推荐的设定点以达到手动子设施负载(步骤1010)。手动子设施负载可以是用户指定的子设施负载，且可以取代高级别优化器330确定的推荐的子设施负载。步骤1010可与步骤1004相同或相似，但例外的是使用手动子设施负载而不是推荐的子设施负载以确定子设施设备的推荐的设定点。在一些实施例中，调度gui更新，以包括手动子设施负载以及由手动负载设定点产生的该组推荐的设定点。
过程1000还被图示为包括根据推荐的设定点生成用于子设施设备的控制信号，以达到手动子设施负载(步骤1012)。设备控制信号可包括接通/断开信号，负载产生信号、功耗信号或其他类型的控制信号，这些控制信号可用以控制子设施设备340的各个设备。设备控制信号可以使得子设施202-212中每个子设施以达到所述子设施的手动子设施负载的方式操作子设施的各个设备。在一些实施例中，直接地将设备控制信号从低级别优化器332提供至中央设施200。在其他实施例中，设备控制信号可通过bas308被提供到中央设施200，或可由bas308根据在步骤1010中确定的推荐的设备设定点而生成。
调度gui
现在请参见图11至图24，示出根据一个示例性实施例的调度gui1100-2100的若干图像，这些调度gui可由调度gui生成器506生成。调度gui1100-2100可以各种可视格式(例如图、图表、图形，等等)呈现推荐的(即，最佳)子设施负载、手动子设施负载以及实际子设施负载，这些格式示出中央设施200的操作。调度gui1100-2100也可呈现第一组推荐的设备设定点(即，由推荐子设施负载产生的设定点)、第二组推荐的设备设定点(即，由手动子设施负载产生的设定点)以及实际设备设定点，以提供与每个子设施的操作有关的详情。调度gui1100-2100可包括过往调度数据(例如，过往子设施负载、过往设备设定点)以及当前调度数据(例如，当前子设施负载、当前设备设定点)以允许用户查看中央设施操作的历史记录。调度gui1100-2100也可包括未来调度数据(例如，计划子设施负载、计划设备设定点)以允许用户查看未来的计划中央设施操作。
设施和子设施概况界面
请特别参见图11，其示出根据一个示例性实施例的设施概况界面1100。设施概况界面1100可包括描绘中央设施200内每一子设施的图形。例如，设施概况界面1100被图示为包括冷却器子设施1102、热回收子设施1104、热水产生器(hwg)子设施1106、冷的热能存储子设施1108，以及热的热能存储子设施1110。冷却器子设施1102被配置成提供冷的热能(例如以吨计)以满足园区1112的冷却负载。冷的热能可从冷却器子设施1102直接提供到园区1112和/或被存储在冷的热能存储子设施1108中以供日后使用。同样，热水产生器子设施1106被配置成提供热的热能(以mmbtu/h计)以满足园区1112的加热负载。热的热能可从热水产生器子设施1106直接提供到园区1112或被存储在热的热能存储子设施1110中以供日后使用。热回收子设施1104可被配置为既提供冷的热能又提供热的热能，来满足园区1112的冷却和加热负载。热回收子设施1104产生的热能还可以直接提供到园区1112，或被存储在热能存储子设施1108-1110中以供日后使用。
设施概况界面1100被图示为包括路径1114、1106、1118、1120、1122，和1124，这些路径将子设施1102-1110中的每一个子设施连接到园区1112。如果一个子设施当前正在提供热能到园区1112，则将所述子设施连接到园区1112的路径可被高亮显示或被标记，以便指示热能沿该路径的流动。例如，路径1120-1124可标为红色以指示热的热能沿路径1120-1124流动，而路径1114-1118可标为蓝色以指示冷的热能沿路径1114-1118流动。在一些实施例中，路径1114-1124被动画制作以指示热能流动。例如，沿路径1114-1124中的每一路径的箭头1126可沿路径移动以指示热能的流动。同样，设施概况界面1100被图示为包括路径1128-1130以及路径1132-1134，这些路径1128-1130将冷却器子设施1102和热回收子设施1104连接到冷的热能存储子设施1108，而路径1132-1134将热回收子设施1104和热水产生器子设施1106连接到热的热能存储子设施1110。与将子设施连接到园区的路径1114-1124类似，路径1128-1134可被高亮显示或被标记以指示热能沿路径1128-1134的流动。
沿连接到园区1112的路径1114-1124中每一路径的百分比指示器1136-1146可以指示园区1112从子设施1102-1110中的每一子设施接收到的热/冷的热能的百分比。例如，图11被图示为包括将冷却器子设施1102连接到园区1112的0％指示器1136、将冷的热能存储子设施1108连接到园区1112的0％指示器1138以及将热回收子设施1104连接到园区1112的100％指示器1140。这表示被提供到园区1112的100％的冷的热能是由热回收子设施1104提供的。同样，图11被图示为包括将热回收子设施1104连接到园区1112的78％指示器1142、将热的热能存储子设施1110连接到园区1112的0％指示器1144，以及将热水产生器子设施1106连接到园区1112的22％指示器1146。这表示被提供到园区1112的78％的热的热能是由热回收子设施1104提供的，并且被提供到园区1112的22％的热的热能是由热水产生器子设施1106提供的。
紧靠冷却器子设施1102、热回收子设施1104和热水产生器子设施1106的百分比指示器1148-1152指示每个子设施1102-1106的利用率百分比(即，所利用的子设施总容量的百分比)。例如，图11被图示为包括紧靠冷却器子设施1102的0％指示器1148、紧靠热回收子设施1104的80％指示器1150，和紧靠热水产生器子设施1106的18％指示器1152。这表示冷却器子设施1102的利用率是其最大容量的0％，热回收子设施1104的利用率是其最大容量的80％，且热水产生器子设施1106的利用率是其最大容量的18％。与每个子设施1102-1106关联的利用率环1154-1158可被填充，从而以视觉方式指示利用率百分比。
与每一个热能存储子设施1108-1110关联的百分比指示器1160和1162可以指示每个热能存储子设施1108-1110的当前充能级别(即，当前正在使用的总存储容量的百分比)。例如，图11被图示为包括与冷的热能存储子设施1108关联的65％指示器1160以及与热的热能存储子设施1110关联的31％指示器1162。这表示冷的热能存储子设施1108当前处于全满状态的65％，且热的热能存储子设施1110当前处于全满状态的31％。每一存储子设施1108-1110内的箭头1164和1166可以指示每一存储子设施1108-1110当前是正在充能(例如向上箭头)还是正在放能(例如向下箭头)。
现在请参见图12，调度gui1100-2100被图示为包括模式选择器面板1200。模式选择器面板1200可以指示eos302的当前操作模式，且可允许用户在各种操作模式之间切换。例如，模式选择器面板1200可以允许用户在顾问模式1202、手动模式1204，以及自动化模式1206之间切换。eos302可确定每一操作模式1202-1206下的最佳子设施负载和最佳设备设定点。在自动操作模式1202下，eos302可向中央设施200提供最佳的设备设定点。在顾问操作模式1204下，eos302可向用户界面提供最佳子设施负载和设备设定点，以作为中央设施200的推荐的设定点。用户可查看推荐的设定点，并为建筑物自动化系统308提供用户定义的设定点，这些设定点可以根据推荐的设定点而定或者可以不那样。在手动操作模式1206下，eos302可根据通过eos302用户界面接收到的手动(即，用户定义的)子设施负载来控制中央设施200。eos302可使用手动子设施负载来生成实现手动子设施负载的推荐的设备设定点和设备控制信号。设备控制信号可随后被提供到中央设施200。
现在请参见图13，示出根据一个示例性实施例的冷却器子设施界面1300。冷却器子设施界面1300被图示为包括冷却器子设施1102的总百分比利用率1148、冷却器子设施1102的总效率1302(例如性能系数1304和单位热能的能耗1306(以kw/吨计))、冷却器子设施1102的总冷却产量1308(以吨计)，以及冷却器子设施1102的总用电量1310(以kw计)。冷却器子设施界面1300还被图示为包括冷却器子设施1102内的每一冷却器(即，冷却器1、冷却器2、冷却器3和冷却器4)的详细信息。对于每一冷却器而言，冷却器子设施界面1300可以显示冷却器的百分比利用率1312、效率1314、冷却产量1316以及用电量1318。
现在请参见图14，示出根据一个示例性实施例的热回收子设施界面1400。热回收子设施界面1400被图示为包括热回收子设施1104的总百分比利用率1150、热回收子设施1104的总效率1402(例如性能系数1404和单位热能的能耗1406(以kw/吨计))、热回收子设施1104的总冷却产量1408(以吨计)、热回收子设施1104的总加热产量1410(以mmbtu/h计)以及热回收子设施1104的总用电量1412(以kw计)。热回收子设施界面1400也被图示为包括热回收子设施1104内每个热回收冷却器(即，hrc1、hrc2和hrc3)的详细信息。对于每个热回收冷却器(hrc)而言，热回收子设施界面1400可以显示hrc的百分比利用率1414、效率1416、冷却产量1418、加热产量1420以及用电量1422。
现在请参见图15，该图示出根据一个示例性实施例的热水子设施界面1500。热水子设施界面1500被图示为包括热水子设施1106的总百分比利用率1152、热水子设施1106的总效率1502、热水子设施1106的总加热产量1504(以mmbtu/h计)以及热水子设施1106的总资源消耗1506。资源消耗1506可包括天然气用量1508(以mmbtu/h计)以及用电量1510(以kw计)。热水子设施界面1500也被图示为包括热水子设施1106内每个热水产生器(即，hwg1、hwg2和hwg3)的详细信息。对于每个热水产生器(hwg)，热水子设施界面1500可以显示hwg的百分比利用率1512、效率1514、加热产量1516和资源消耗1518。
现在请参见图16，示出根据一个示例性实施例的热能存储(tes)子设施界面。tes子设施界面被图示为包括冷的热能存储子设施和热的热能存储子设施当前正在使用的总容量(以％计)、每个子设施的当前充能(对于冷却以吨-小时计，对于加热以mmbtu计)、每个存储子设施的当前模式(即，充能或放能)，以及每个存储子设施充能或放能的速率(对于冷却以吨计，对于加热以mmbtu/h计)。如果冷的热能存储子设施或热的热能存储子设施包括多个热能存储槽，则tes子设施界面可对于每个存储槽包括上述信息。
完整调度界面
现在请参见图17a到图19b，示出根据一个示例性实施例的可由调度gui生成器506生成的完整调度界面1700。完整调度界面1700可包括中央设施200内每一子设施的详细调度信息。例如，完整调度界面1700被图示为包括hrc子设施1104、冷却器子设施1102、hwg子设施1106、废热交换器子设施1702、冷水存储子设施1108和热水存储子设施1110的详细调度信息。完全调度界面也可包括每个子设施内各个设备中各个设备的详细调度信息。例如，完整调度界面1700被图示为包括hrc子设施1104内每一hrc、冷却器子设施1102内每一冷却器和冷却塔、hwg子设施1106内每一hwg、废热交换器子设施1702内每一热交换器、冷水存储子设施1108内每一冷的tes槽，以及热水存储子设施1110内每一热的tes槽的详细调度信息。
每个热回收冷却器的详细调度信息可包括hrc状态1704(例如接通或断开)、hrc产生的冷却能量1706(即，“冷却q”)(以吨计)、hrc产生的加热能量1708(即，“加热q”)(以mmbtu/h计)、每个hrc的功耗1710(以kw计)、每个hrc产生的冷水的温度1712、每个hrc产生的冷水的流速1714，以及每个hrc的调度冷凝器流量设定点1716。
每一冷却器的详细调度信息可包括冷却器的状态1718(例如接通或断开)、由冷却器产生的冷却能量1720(即，“冷却q”)(以吨计)、每一冷却器的功耗1722(以kw计量)、每一冷却器产生的冷水的温度1724、每一冷却器产生的冷水的流速1726以及每一冷却器的调度冷凝器流量设定点1728。每个冷却塔的详细调度信息可包括冷却塔的状态1730(例如接通或断开)、由冷却器产生并又冷却塔排出的热量1732(即，“排热q”)(以吨计)、每个冷却塔的功耗1734(以kw计)、来自每个冷却塔的排出水的温度1736、水流经每个冷却塔的流速1738以及每个冷却塔的耗水量1740。
每一热水产生器的详细调度信息可包括hwg的状态1742(例如接通或切断)、由hwg产生的加热能量1744(即，“加热q”)(以mmbtu/h计)、每一hwg的燃料使用量1746(以mmbtu/h计)、每一hwg的功耗1748(以kw计)以及每一hwg产生的热水的温度1750。过量热交换器子设施1702的详细调度信息可包括每个热交换器排出的热量1752(即，“排热q”)、热侧水流速1754、冷侧水流速1756，以及调度的温度设定点1758。
每个冷的tes槽的详细调度信息可包括冷的tes槽的状态1760(例如充能或放能)以及冷的tes槽提供的冷却能量1762(即，“冷却q”)(以吨计)。同样，每个热的tes槽的详细调度信息可包括热的tes槽的状态1764(例如充能或放能)、热的tes槽提供的加热能量1766(即，“加热q”)(以mmbtu/h计)，以及调度的流量设定点1768。
在一些实施例中，完整调度界面1700对于包括在详细调度信息中的每一变量具有多个值。例如，完整调度界面1700可包括每个变量的最佳值(即，“eos”值)、每个变量的建筑物自动化系统(bas)值(即，“metasys”值)，以及每个变量的实际值。最佳值可由eos302确定，如先前所述。在一些实例中，最佳值是根据高级别优化器330确定的最佳或推荐的子设施负载而定的。在其他的情况下，最佳值可根据通过eos用户界面704接收到的手动子设施负载而定。当eos302在自动化模式下操作时，最佳值可等于bas值，因为最佳值作为输入被自动地提供到bas。然而，当eos302在顾问模式下操作时，最佳值可不同于bas值，因为最佳值被作为推荐被提供到bas，而非作为输入被自动施加到bas。实际值可代表从中央设施200获取的、测得或观测得到的变量值，如子设施监测器338收集的实际子设施利用率数据所指示的。
在一些实施例中，完整调度界面1700呈现多个不同调度时段的详细调度信息快照。例如，图17显示当前调度时段1770的详细调度信息快照。同样，图18显示过往调度时段1802的详细调度信息快照，且图19显示未来调度时段1902的详细调度信息快照。用户可以通过选择位于每个窗口端两侧的箭头1772-1782而在图17到图19中所示的视图之间导航。例如，点击显示图17左侧的左箭头1772可使得完整调度界面1700从显示当前调度时段1770的快照(图17)转换到过往调度时段1802的快照(图18)。同样，点击显示在图17右侧的右箭头1774可使得完整调度界面1700从显示当前调度时段1770的快照(图17)转换到未来调度时段1902的快照(图19)。有利的是，该操作允许用户在详细调度信息的过往、现在，以及未来快照之间进行导航，以查看一系列调度时段的子设施负载以及设备设定点。
调度图表界面
现在请参见图20，示出根据一个示例性实施例的调度图表界面2000，该调度图表界面可由调度gui生成器506生成。调度图表界面2000被图示为包括子设施负载曲线2002。子设施负载曲线2002示出子设施202-212中每个子设施在调度gui1100-2100中表示的每一时间步的实际以及预测的子设施负载。有利地，子设施负载曲线2002作为单独的柱体示出每一时间步期间由子设施202-212中的每个子设施产生的加热和/或冷却负载，以示出子设施202-212中的每个子设施对所请求的加热和冷却负载的贡献。这些柱体可彼此层叠，以指示总加热或冷却负载产量是否满足、超过或没能达到所请求的加热和冷却负载。
子设施负载曲线2002被图示为包括上半部分2004以及下半部分2006，上半部分包括与冷却相关的数据(即，零线以上的数据)，而下半部分包括与加热相关的数据(即，零线以下的数据)。子设施负载曲线2002的上、下两个部分2004和2006表示与零的正偏差。例如，随着上半部分2004和下半部分2006与零线2012的距离增大，伴随垂直轴的刻度2008-2010愈加趋于正值。在图20中，冷却负载的大小被显示为相对于零线2012的向上偏离，而加热负载的大小被图示为相对于零线2012的向下偏离。图形2002下方的图例2014识别子设施负载图形中显示的不同类型的数据。
零线2012上方的柱体表示通过被装配以处理冷却的中央设施200的子设施所提供的冷却量和/或冷却速率。例如，零线2012上方的一些柱体2020指示由冷却器子设施206提供的冷却，零线2012上方的另一些柱体2022指示由热回收冷却器子设施204提供的冷却，而零线2012上方的又一些柱体2018代表通过排放冷的tes子设施212而提供的冷却。如果存在任何未满足的冷却负载，则零线2012上方的又一些柱体2016可以指示未满足的冷却负载的量。所请求的冷却线2024指示所请求的冷却负载。图表2002左侧的垂直轴提供了冷却柱体2016-2022以及所请求的冷却线2024的刻度和/或单位。在一些实施例中，通过冷却轴测得的冷却负载以吨为单位被表示为冷却速率。
位于零线2012与所请求的冷却线2024之间的柱体指示对所请求的冷却负载起到作用的冷却产量。位于所请求的冷却线2024上方的柱体指示超过所请求的冷却负载的冷却产量。过多冷却产量可用以对冷的tes子设施212进行充能。可通过每一过量冷却柱体上方的标签来指示用于对冷的tes子设施212再充能的过多冷却产量。
在一些实施例中，图表2002的上半部分2004包括冷的充能存储水平线2033，这条水平线指示冷的tes子设施212的充能水平。当产生过多冷却负载且过多冷却负载用于对冷的tes子设施212充能时，冷的tes子设施212的充能水平可以增高(由所请求的冷却线上方的柱体指示)。当冷的tes子设施212放能以满足所请求的冷却负载时，冷的tes子设施212的充能水平可降低。从冷的tes子设施212排放所存储的热能由零线2012与所请求的冷却线2024之间的柱体指示。
零线2012下方的柱体表示通过被装配以处理加热的中央设施200的子设施所提供的加热量和/或加热速率。例如，零线2012下方的一些柱体2030指示加热器子设施202提供的加热，零线2012下方的另一些柱体2032指示热回收冷却器子设施204提供的加热，而零线2012下方的又一些柱体2028表示通过排放热的tes子设施210而提供的加热。如果存在任何未满足的加热负载，则零线2012下方的又一些柱体2026可以指示未满足的加热负载的量。所请求的加热线2034指示所请求的加热负载。
图表2002右侧的垂直轴提供了加热柱体2026-2032以及所请求的加热线2034的刻度和/或单位。在一些实施例中，通过加热轴测得的加热负载以单位mmbtu/hr被表示为加热速率。在一些实施例中，加热轴可具有不同于冷却轴的单位。例如，冷却轴可以吨为单位测量冷却负载，而加热轴可以mmbtu/hr为单位测量加热负载。
位于零线2012与所请求的加热线2034之间的柱体指示对所请求的加热负载产生作用的加热产量。位于所请求的加热线2034下方的柱体指示超过所请求的加热负载的加热产量。过多的热产量可用来对热的tes子设施210充能。可通过每一过多加热柱体下方的标签来指示用于对热的tes子设施210再充能的过多加热产量。
在一些实施例中，图表2002的下半部分2006包括热存储充能水平线2033，这条水平线指示热的tes子设施210的充能水平。当产生过多加热负载且过多加热负载用于对热的tes子设施210充能时，热的tes子设施210的充能水平可能增高(由所要求加热线下方的柱体指示)。当热的tes子设施210放能以满足所请求的加热负载时，热的tes子设施210的充能水平可降低。从热的tes子设施210排放所存储的热能由零线2012与所请求的加热线2034之间的柱体指示。
在一些实施例中，调度图表界面2000包括第14/815，845号美国专利申请中所描述的一些或全部特征，该专利申请提交于2015年7月31日，题为“在中央设施中使设备利用率可视的系统和方法(systemsandmethodsforvisualizingequipmentutilizationinacentralplant)”。第14/815,845号美国专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
手动调度界面
现在请参见图21到图24，示出根据一个示例性实施例的可由调度gui生成器506生成的手动调度界面2100。当eos302在手动模式下操作时，手动调度界面2100可以允许用户指定手动子设施负载。手动调度界面2100被图示为包括设施概况图形2102(参考图11所描述)，以及设施汇总图形2102右侧的概况图表2104。
概况图表2104被图示为包括园区负载行2106以及设施总计行2108。园区负载行2106指示中央设施200所满足的园区1112的总加热及冷却负载。设施总计行2108指示中央设施200产生的总加热及冷却负载。例如，设施总冷冷却可为冷却器子设施206、hrc子设施204以及冷水tes子设施212提供的冷却能量之和。同样，设施总加热可为hrc子设施204、hwg子设施202，以及热水tes子设施210提供的加热能量之和。每一子设施的负载产量由概况图表2104下方的子设施图表2110、2112和2114指示。
概况图表2104以及子设施图表2110-2114被图示为包括三组列2116、2118以及2120。左侧列组2116表示手动冷却以及加热负载，这些冷却以及加热负载可根据用户指定的手动子设施负载而定。中间的列组2118表示eos302确定的最佳加热以及负载。右侧列组2120表示由中央设施200产生的实际加热和冷却负载。用户可以通过手动调度界面2100调整手动子设施负载(下文将详细描述)。然而，当调整手动子设施负载时，最佳子设施负载可能没有变化。最佳子设施负载可由eos302确定，且可在手动调度界面2100中作为子设施负载的推荐值而提供。
请特别参见图21，该图示出当eos302在顾问模式1202下操作时的手动调度界面2100。在顾问模式1202下，对手动调度界面2100的若干用户输入可被禁用或不可用。例如，当eos302在顾问模式1202下操作时，可禁用切换子设施接通/断开或调整子设施的手动负载设定点2124的选项。
现在请参见图22，可通过操作模式选择器1200来选择不同的操作模式，以此切换eos302的操作模式。例如，用户可以点击操作模式选择器1200中显示的“手动”按钮以使得eos302开始在手动操作模式1204下操作。
现在请参见图23，示出当eos302在手动模式1202下操作时的手动调度界面2100。在手动模式1202下，可启用若干用户输入，以使用户能够改变改变每个子设施的状态和/或调整手动子设施负载。例如，用户可以选择状态栏中的接通/断开按钮2302来接通/断开冷却器子设施、hrc子设施以及hwg子设施。为了响应于断开子设施，手动调度界面2100可以将所述子设施的负载设定点设置为零。用户可以调整每个子设施行中的滑条2304的位置以调整子设施的手动负载设定点。或者，用户可以将手动子设施负载的特定值输入到滑条2304右侧的子设施图表2110中的手动负载列2306。手动调度界面2100可以将手动子设施负载列2306中的手动加热与冷却值相加，以计算总手动加热负载2308以及冷却负载2310(在概况图表2104的设施总计列2108中示出)。
现在请参见图24，示出在用户从图23所示初始值调整了手动子设施负载2402、2404和2406之后的手动调度界面2100。在一些实施例中，手动调度界面2100响应于用户对手动子设施负载2402-2406的调整而自动更新设施概况图形2102。例如，由于调整的手动子设施负载，手动调度界面2100可自动更新每个子设施的利用率百分比1148-1152。增加冷却器子设施的手动冷却负载2402可以使得手动调度界面2100增大冷却器子设施的利用率百分比1148(例如从图23中的13％到图24中的43％)，而减少冷却器子设施的手动冷却负载2402可以使得手动调度界面2100降低冷却器子设施的利用率百分比1148。同样，增加hrc子设施的手动加热或冷却负载2404可以使得手动调度界面2100增大hrc子设施的利用率百分比1150，而减少hrc子设施的手动加热或冷却负载2404则可以使得手动调度界面2100降低hrc子设施的利用率百分比1150(例如从图23的86％到图24的69％)。增大hwg子设施的手动加热负载2406可以使得手动调度界面2100增大hwg子设施的利用率百分比1152，而降低hwg子设施的手动加热负载2406可以使得手动调度界面2100降低hwg子设施的利用率百分比1152。
在一些实施例中，eos302被配置成确定调整的手动子设施负载2402-2406是否会导致相对于园区负载的产能过剩或产能不足。当hrc子设施以及hwg子设施产生的总加热负载超过园区加热负载时，可能发生加热负载产能过剩，而当hrc子设施以及hwg子设施产生的总加热负载小于园区加热负载时，则可能发生加热负载产能不足。同样，当冷却器子设施以及hrc子设施产生的总冷却负载超过园区冷却负载时，可能发生冷却负载产能过剩，而当冷却器子设施以及hrc子设施产生的总冷却负载小于园区冷却负载时，则可能发生冷却负载产能不足。
eos302可被配置成使用热的tes子设施以及冷的tes子设施来补偿加热以及冷却负载的产能过剩和/或产能不足。例如，eos302可以通过在热的tes子设施和/或冷的tes子设施中存储过多(即，产能过剩)热能来对tes子设施充能，从而补偿加热以及冷却负载的产能过剩。同样，eos302可以通过从热的tes子设施和/或冷的tes子设施排放热能，来补偿加热以及冷却负载的产能不足，从而弥补负载产量与园区负载之间的差异。
手动调度界面2100可以指示手动子设施负载2402-2406是否会导致对热的tes子设施和/或冷的tes子设施充能或放能。例如，如图(图24)所示，手动调度界面2100包括这样的指示2408：热的tes子设施将以47.0mmbtu/h速率放能，以补偿手动加热负载(即，137mmbtu/h)相对于园区加热负载(即，184mmbtu/h)的产能不足。同样，手动调度界面2100被图示为包括这样的指示2410：冷的tes子设施将按4090吨的速率充能，以补偿手动冷却负载(即，10410吨)相对于园区冷却负载(即，6320吨)的产能过剩。
在一些实施例中，eos302被配置成根据tes子设施的当前充能水平以及tes子设施放能或充能的速率来确定直到每一tes子设施完全耗尽的时间(即，“直到排空的时间”)或填充到最大容量的时间(即，“直到充满的时间”)。手动调度界面2100可向用户呈现确定的时间。例如，如果持续47mmbtu/h的放能速率，则手动调度界面2100被图示为包括这样的指示2412：热的tes子设施将在4小时8分钟后完全耗尽(即，“直到排空的时间：4小时8分钟”)。同样，如果持续4090吨的充能速率，则手动调度界面2100被图示为包括这样的指示2414：冷的tes子设施将在6小时34分钟后充至最大容量(即，“直到充满的时间：6小时34分钟”)。
在一些实施例中，eos302被配置成使用手动子设施负载2402-2406来确定推荐的设备设定点。例如，低级别优化器330可使用手动子设施负载2402-2406来确定推荐的设备设定点和/或设备控制信号，这些设定点和控制信号达到了每个子设施的手动子设施负载2402-2406(如参考图9到图10所述)。可将推荐的设备设定点添加到图17到图19中所示的详细调度图表中。在一些实施例中，调度gui生成器506向详细调度图表中显示的每个变量添加了新的“手动”列。该手动列可指示由手动子设施负载2402-2406产生的设备设定点。在一些实施例中，调度gui生成器506可响应于切换到手动操作模式1204而添加手动列。在一些实施例中，调度gui生成器506可响应于切换到顾问操作模式1202或自动操作模式1206而删除手动列。
在一些实施例中，调度gui生成器506响应于用户对手动子设施负载2402-2406的调整而更新调度gui1100-2100。更新调度gui1100-2100可包括通过下列步骤来更新手动设施总计2308-2310：对手动加热和手动冷却负载2402-2406求和，计算相对于园区负载的产能过剩或产能不足，以及更新tes子设施的充能或放能速率2416以补偿产能过剩或产能不足。在一些实施例中，更新调度gui1100-2100包括更新设施概况图形2102，来反映调整的子设施利用率百分比1148-1152、更新的指示2408-2410(关于tes子设施是充能还是放能)和/或更新的园区负载百分比(即，指示每一子设施提供的总园区负载部分的百分比)。更新调度gui1100-2100可包括根据手动子设施负载2402-2406来更新详细调度图表中所显示的设备设定点。
在一些实施例中，调度gui生成器506在保存和调度手动子设施负载2402-2406和作为结果的设备设定点之前更新调度gui1100-2100。有利的是，该操作允许用户在手动子设施负载2402-2405被调度和使用以影响中央设施的操作之前浏览预计起因于这些手动子设施负载2402-2406的改变(例如改变的设备设定点、改变的能耗、改变的子设施利用率，等等)。用户可以保存和调度手动子设施负载2402-2406之前对手动子设施负载2402-2406进行任何次数的调整。随着每次调整，可向用户显示预计的调整效果，以允许用户决定是否调度手动子设施负载2402-2406。
在一些实施例中，调度gui1100-2100既呈现了手动子设施负载2420(即，手动子设施负载2402-2406和2416)又呈现了由eos302生成的推荐子设施负载2422。例如，可在同一图表的不同列同时显示手动子设施负载2420和推荐的子设施负载2422，如图21到图24所示。这就允许用户可容易地将手动子设施负载2420与推荐的子设施负载2422作比较，而不需要用户切换操作模式。同样，调度gui1100-2100可以同时呈现由手动子设施负载2420产生的设备设定点和由eos302自动地确定的推荐的设备设定点。例如，两组设备设定点可在完整调度界面1700的不同列中同时显示。这就允许用户容易地将推荐的设备设定点与利用手动负载设定点产生的设备设定点(即，由手动子设施负载2420而产生)作比较，从而确定手动负载设定点的效果是否可接受。
在一些实施例中，如果手动子设施负载2420会使得eos302违反约束条件或阈值条件，则调度gui1100-2100显示一个警告消息。例如，eos302可以确定手动子设施负载2420对资源消耗(例如电、天然气、水，等等)、能源成本、子设施利用率、tes槽充填水平、建筑物温度，以及eos302监测和控制的其他变量产生的估计效果。如果手动子设施负载2420会导致任何变量违反该变量的阈值条件，则调度gui1100-2100可显示消息，所述消息将预期的结果告知用户。例如，如果用户指定导致冷却负载产能不足的手动子设施负载2420，则调度gui1100-2100可以显示消息，所述消息说明手动子设施负载2420将导致冷的tes槽完全耗尽且可包括直到冷的tes槽耗空为止的预估时间。另举一例，调度gui1100-2100可以显示消息，所述消息说明手动子设施负载2420将导致建筑物温度超过最高温度阈值且可包括直到预期发生阈值违规为止的时长。调度gui1100-2100可在呈现警告消息之后提示用户确认手动子设施负载2420。
如同前文中所描述的，当在手动模式1204下操作时，eos302可使用手动子设施负载2420来取代由高级别优化器330确定的最佳或推荐的子设施负载值2422。然而，eos302可以恢复到最佳或推荐的子设施负载值2422，以避免违反约束条件或阈值条件。例如，eos302可使用手动子设施负载2420来操作中央设施200，直到手动子设施负载2420的继续使用将违反约束条件或阈值的时间，在此时间，eos302可以恢复到最佳或推荐的子设施负载2422。在一些实施例中，eos302通过调度gui1100-2100显示消息，该消息指示为了满足约束条件或阈值将忽略手动子设施负载2420。
在一些实施例中，eos302自动修改手动子设施负载设定点2420，以避免违反约束条件或阈值条件。eos302可确定类似于用户指定的子设施负载值但将不会违反约束条件或阈值的手动子设施负载2420值。在一些实施例中，eos302确定手动子设施负载2420的值，这些值尽可能接近用户指定的子设施负载值而不违反约束条件或阈值。eos302可通过调度gui1100-2100向用户呈现确定的子设施负载值，并提示用户接受修改的手动子设施负载值或使用用户指定的子设施负载值。
示例性实施例的配置
如同各种示例性实施例中所示的系统和方法的结构和配置仅是说明性的。尽管本公开中仅详细描述了几个实施例，但可进行诸多修改(例如各种部件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装配置、材料使用、颜色、取向的变化，等等)。例如，部件的位置可颠倒或进行其他变化，且独立部件的性质或数量或者其位置也可改变或变化。因此，所有这些修改欲被纳入本公开范畴内。任何过程或方法步骤的次序或顺序可以按照替代实施例而变化或重新排序。在不脱离本公开范畴的前提下，可对示例性实施例的设计、工作条件和配置进行其他更换、修饰、变更和省略。
本公开设想可使用用于完成各种操作的任何机器可读介质上的方法、系统和程序产品。本公开的实施例可使用现有计算机处理器进行实施，或通过为此纳入或用于其它目的的适用系统的专用计算机处理器实施，或通过硬连线系统实施。本公开范畴内的实施例包括程序产品，这些程序产品包括用于承载或存储有机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这些机器可读介质可以是任何可用介质，这些介质可被通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问。举例而言，这种机器可读介质可包括ram、rom、eprom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备，或可用于承载或存储以计算机可执行指令或数据结构形式存在的所需程序代码并可被通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何其他介质。上述内容的组合可包括在机器可读介质的范畴内。机器可执行指令包括例如：指令和数据，它们使得通用计算机、专用计算机，或专用处理机器执行某一功能或一组功能。
虽然附图示出了特定次序的方法步骤，但步骤次序可不同于图示的次序。而且，可同时或部分同时地执行两个或更多步骤。这种变化将取决于选择的软件和硬件系统和设计者的选择。所有这些变化均包含在本公开的范畴内。同样，可利用标准编程技术完成软件实施，根据基于规则的逻辑和其他逻辑完成各种关联步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。
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