环境控制系统技术方案

一种基于来自居民的需求的、用于舒适的居住环境的环境设备控制系统。该系统包括方案设计器，该方案设计器依赖于第一参考（Ｒ１）和第二参考（Ｒ２），以便基于需求来确定控制方案。所述每个参考由居民总数量中温度降低需求数目的第一比例，以及居民总数量中温度升高需求数目的第二比例来确定。获得居民总数量中第一需求数目的第一比例以及居民总数量中第二需求数目的第二比例，以便给出当前需求比，其与第一和第二参考比较来确定控制方案。所述第一和第二参考被分别定义为第一比例与第二比例的不同比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制环境设备如空调设备的环境设备控制系统。
技术介绍
对于控制环境i殳备如安装在建筑物内的空调设备，由于全球升温导致对节能的越来越多的社会关注。现在，BEMS(建筑物和能量管理系统)被 提出来优化建筑物内的能量管理。实际上，大多数建筑物管理员不总是考 虑到节能和舒适性来适当地操作和管理环境设备。尤其是对于舒适性可能 与节能相冲突的建筑物内的封闭居住空间的温度控制，通常的实践3_仅仅 依赖于惯常的温度设置以及根据居民的要求来调整温度设置。由于在没有充分地考虑建筑物特性以及居民的偏好的情况下来进行 温度控制，因此居住空间不总是被保持在居民感觉舒适的最优的状况下， 以及用于空调设备的能量甚至可能被浪费。另夕卜，居民可能抱怨他或她处 于由建筑物管理员进行的温度控制下，而不能自己主动来控制环境。为了应对上述问题，日本专利公开No. 2004-205202提出一种系统，其用于在考虑到随时间变化的居民的偏好并结合建筑物特性来控制温度 环境。该系统被配置为从通信设备，例如从各个居民拥有的个人计算机上 实时地收集居民对于温度环境的需求，以使—基于所收集的需求确定温度设 置，并且根据居民的偏好以及建筑物特性来控制温度环境，所述建筑物特 性代表建筑物内某一限制点处监测的一般温度和居住空间的实际温度之 间的温度差。该系统被配置为请求居民提交环境需求并比较两种相反的需求，即 "升高温度"以及"降低温度"的数目，以便通过使用特定算法来获得需 求中占主导地位的一个需求。然后，该系统以满足该主导需求为导向来确 定控制空调设备的控制方案。上述系统中的算法利用居民总数量中的第一 需求数目的第一比例(Pl)，以及居民总数量中的第二需求数目的第二比 例(P2)，第一需求即温度降低需求，第二需求即温度升高需求。然后， 如图11所示，该算法依赖25%规则，并且当第一比例(Pl)高于25%，同时第二比例(P2)低于25 4时，即当第一比例和第二比例在图11中由"▼" 所指示的温度降低区域内时，返回降低温度的结果。另一方面，当第二比 例(P2)超过25%且第一比例(Pl)低于25%时，即第一和第二比例在由 "▲"所指示的温度升高区域内时，该算法返回升高温度的结果。当第一 和第二比例(Pl、 P2)两者都低于25%或两者都高于25%时，即第一和第 二比例在由"■"所指示的中立区域内时，所述算法返回保持温度的结果。只要可以选择中立区域"■"，使用上述算法是令人满意的。即，当 第一和第二需求相加的数目与响应总数量的响应比高于或低于50%时，该 算法可以很好地确认大多lt^民不想升高或降低温度。但是，例如当响应 比为50%，且第一和第二比例两者都为25%时，该算法不能返回保持温度 的结果。当响应比约为50%的情况下，第一和第二比例中轻微的变化将导 致升高或降低温度，而没有提供考虑到未给出具体需求或暗示保持温度的 居民的存在而保持温度的选择。因此，该系统不能决定保持温度，从而不 能与居民需求一致地来控制空调设备。
技术实现思路
考虑到上述不足，所完成的本专利技术提供一种环境设备控制系统，其能 够基于来自居民的需求进行一致的温度控制来实现舒适的居住环境，即使 是在需求与居民总数量的响应比较低的情况下。根据本专利技术的环境设备控 制系统包括被配置为控制居住环境的i殳备，以及需求收集器，其被配置为 定期地收集来自该居住环境中所存在的居民的改变居住环境的需求并且 收集在该居住环境中存在的居民的总数量。所述需求包括彼此相反的第一 需求和第二需求。所述系统还包括方案设计器和设备控制器。方案i殳计器 被配置为基于需求来确定控制设备的控制方案。控制方案被划分成控制设 备向 一个方向改变居住环境的第 一方案、控制i殳备向相反方向改变居住环 境的第二方案，以及控制设备来维持居住环境的中立方案。设备控制器被配置为才艮据所述方案中的一个来控制i殳备。方案设计器被配置为具有第 一参考和第二参考，每个参考由居民总数 量中的第一需求数目的第一比例以及居民总数量中的第二需求数目的第 二比例来确定。第一参考和第二参考彼此不同。方案设计器还被配置为获 得所述居民总数量中所收集的笫一需求数目的当前第一比例，以及所述居 民总数量中所收集的第二需求数目的当前第二比例，以给出当前第一比例 与当前第二比例的当前需求比。当前需求比在方案设计器处与第一和第二参考进行比较，以根据比较结果选择第一、第二和中立方案中的一个。本专利技术的特征在于，第 一参考由第 一比例与第二比例的预定第 一比率 来定义，而第二参考由预定的第二比率来定义。另外，方案i更计器被配置 为，在当前需求比高于第一参考时选择第一方案，在当前需求比低于笫二 参考时选择第二方案，并且在当前需求比处于第一参考和第二参考之间时 选择中立方案。因此，方案设计器被赋予了一种改进的算法，其在相加的第一和第二 需求数目与居民总数量的宽范围的响应比情况下，尤其是在较低的响应比 情况下能够提供选择中立方案的机会。由此，该系统可以提供^艮好地反映 来自居民的活跃需求的数目以及没有需求的数目的控制方案。优选地，方案设计器被配置为基于第一、第二以及中立方案中所选的 一个来确定目标M。设备控制器参考该目标M来控制设备，以便与该目标参^:相匹配地来调整居住环境，并且将该目标M记录在控制历史表 中。方案设计器被配置为，在当前目标参数高于先前的目标参数时，在下 一步中朝减小选择第一方案机会的方向偏移第一参考以及第二参考中的 至少一个；在当前目标参数低于先前的目标M时，在下一步中则朝减小 选择第二方案机会的方向偏移第 一参考以及第二参考中的至少一个。这 样，方案i殳计器可以从控制历史表确认改变环境的趋势，以抑制环境的过 度变化在相同方向重复，从而实现适度的环境控制。此外，方案设计器可以被配置为具有第三参考，该第三参考由第一比 例的预定笫一下限以及所述第二比例的预定第二下限定义。在当前第一比 例低于第一限制且同时当前第二比例低于所述第二限制时，依赖于所述第 三参考，使得在这种情况下方案设计器选择中立方案。因此，即使在较低 的响应比时，中立方案也可以被选择，由此在^艮好的考虑到大多数居民不 想改变环境的情况下确保舒适的环境控制。可替选地，第三参考可以由第一比例的预定第一下限以及第二比例的 预定第二下限中之一来定义。方案设计器依赖于第三参考，以便在当前第 一比例低于所述第一限制时给出第二方案，或在当前第二比例低于所述第 二限制时给出第一方案。因此，可以使第二方案或第一方案在较低的响应 比时是占优势的，其通过定义占优势方案为低能耗方案而有利于满足节能 需求。此外，方案设计器可以被配置成，每次选择第一和第二方案中的一个时，提供由临时第一比例和临时第二比例构成的临时比例集。当选择第二 方案时，使临时第一比例等于先前的第一比例，且使临时的第二比例等于 先前的第一比例。同时另一方面，当选择第一方案时，4吏临时第一比例等于先前的第二比例，iU吏临时第二比例等于先前的第二比例。方案i殳计器 将当前第一比例以及当前第二比例分别与对应的临时比例集的临时第一 比例与临时第二比例相比较，并给出修M的比例集，该集为当前第一比 例和临时第一比例中较大的一个以及当前第二比例和所述临时第二比例 中较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境设备控制系统，包括：设备，其被配置为控制居住环境；需求收集器，其被配置为定期收集来自所述居住环境中存在的居民的改变所述居住环境的需求并且收集在所述居住环境中存在的居民的总数量，所述需求包括彼此相反的第一需求和第二需求 ；方案设计器，其被配置为基于所述需求确定控制所述设备的控制方案；所述控制方案包括控制所述设备以向一个方向改变所述居住环境的第一方案；控制所述设备以向相反方向改变所述居住环境的第二方案；以及控制所述设备以维持所述居住环境的中立方案；以 及设备控制器，其被配置为根据所述控制方案来控制所述设备；其中，所述方案设计器被配置为：具有第一参考和第二参考，每个参考由所述居民的总数量中所述第一需求数目的第一比例以及所述居民的总数量中所述第二需求数目的第二比例来确 定，所述第一参考和所述第二参考彼此不同；获得所述居民的所述总数量中所收集的所述第一需求数目的当前第一比例，以及在所述居民的所述总数量中所收集的所述第二需求数目的当前第二比例，以便给出所述当前第一比例与所述当前第二比例的当前需求比，以 及将所述当前需求比与所述第一和第二参考比较，以便根据比较结果选择所述第一、第二和中立方案中的一个；其中，所述第一参考由所述第一比例与所述第二比例的预定第一比率来定义，而所述第二参考由所述第一比例与所述第二比例的预定第二比率来 定义，以及所述方案设计器被配置为，当所述当前需求比高于所述第一参考时，选择所述第一方案；当所述当前需求比低于所述第二参考时，选择所述第二方案，以及当所述当前需求比在所述第一参考和所述第二参考之间时，选择所述中立方案。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上昌史，寺野真明，大林史明，三宅利幸，久野觉，原田昌幸，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，国立大学法人名古屋大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]