根据计划能耗标准优化楼宇系统能效的系统与方法技术方案

一种控制楼宇系统能量分配的方法，该楼宇系统带有多个能耗值可选择性调节的耗能设备，该方法包括以下步骤： 生成能量分配数据，这些数据体现了每台耗能设备的能量最佳分配，同时满足条件：在一定时间间隔内，配给楼宇系统的总能量不超过指定的消耗标准； 根据所述能量分配数据相应调节每台耗能设备的能耗值。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术总体涉及到楼宇自动化系统，专门涉及到楼宇自动化照明系统，更具体地讲，它涉及一种用在智能化大楼和/或照明控制系统中的方法，考虑楼宇的拓扑图，运用此方法可根据用户给定的参数来优化耗能设备的能效及利用率。目前使用的楼宇照明自动控制系统至少有两大类。第一大类楼宇照明自动控制系统由多个分立的、内置的照明自动控制模块组成，这些模块基本上相互独立工作去控制楼宇各个房间或局部区域的照明情况。第二大类楼宇照明自动控制系统是采用一种传感器分布网来检测每个房间(或选定的一些房间，或楼宇的其它局部区域)的照度水平和/或是否有人活动。该系统还采用一可编程中央控制器，根据照明控制程序分析处理传感器返回的信号，然后输出控制信号去调节楼宇内被监测房间的照度水平。在此，每个房间或局部区域的照明自动控制模块由可编程中央控制器控制运行。因此，通过可编程中央控制器的控制，楼宇内的模块便形成一个有机的整体网，不再彼此独立运行。欧洲专利申请0447136于1991年9月18日公布了一属于第一大类的照明自动控制系统。该系统中，给每个光源配备一自动控制装置，该装置带有一现场探测器(如移动探测器或无源红外探测器)和一光强探测器(如光电管探测器)。操作时，每个自动控制装置一旦检测其作用范围内有人活动，便打开其相应控制的光源，并且根据其作用的四周或背景亮度的变化调节其控制光源的强弱(亮度)。运用该方法，不管周围亮度条件怎么改变，均能保证控制的区域有足够的照度。美国专利第5250799号公布了又一属于第一大类的典型的照明自动控制系统，该专利于1993年10月5日授权予瓦尔特·华纳(WalterWerner)。此系统包含一个或多个单减光控制器，每个控制器控制楼宇一个房间或局部区域的一个或多个光源的强弱(亮度)，而该楼宇是采用室内和室外采光进行照明的。具体地讲，每个减光控制器根据室外采光情况来调节室内光线强度，而室外光强是随日照变化和大气条件变化而变化的。室外光线的强度与方向由室外光传感器检测。楼宇内房间或局部区域里的每个光源均配置一独立的减光器，由此可单独调节各个光源的光强，以提供均匀或不均匀的照度。通常，室内光强同室外光强基本上成反比例控制，譬如，如果室外光线减弱则室内光线需要加强。欧洲专利申请第0482680号公开了一套属于第一大类的比较先进的照明自动控制系统，公布日期是1992年4月29号。该资料公开了一种可编程照明系统，系统包括多个独立的照明单元，每个单元配置一可编程控制器，并由这些可编程控制器自动调整其相应的照明单元至一指定的(设计好的)亮度输出标准，以满足不同的照明方式。在一些地方，如居室、办公室或商场等，根据不同作业需要不同的照度条件，该系统就特别适用。所谓照明方式，是指对一定的照明区域，所有照明单元输出一定的光强，以给特定的作业(或一理想环境)提供理想的照明效果。通过系统初始化编程，系统可以自动调整每个照明单元为一选定的照明方式以提供适当的照度水平。菲利普MCS-100系统(Philips MCS-100 system)商业性地采用了该可编程照明系统。在这个系统中，可采用无线或硬拉线的遥控器对每个独立的照明单元进行编程。PCT申请号WO89/05536公开了一属于第二大类的照明自动控制系统，公布日期为1989年6月15日。该系统含有一带微处理机的可编程中央控制器，由中央控制器根据分布在整个楼宇内的现场探测器网和光传感器产生的返回信号来自动控制不同房间和/或区域照明单元的亮度输出水平。该系统具有一种越级特性，就是用户可以忽视自动照明系统的一个或多个特性，譬如，为了使架空探照灯(OHP)正常运行，不管检测到房间有没有人，都可以将灯关掉。美国专利申请系列号08/326,823公开了一套属于第二大类的比较先进的照明自动控制系统，并于1994年10月19日申请。该系统在整个楼宇内布置多个亮度传感器，但传感器与楼宇内的光源并非一对一的关系，这样比较有好处，况且一一对应也是不必要的。在这种系统中，楼宇内通常安装一些比光源数目少的亮度传感器，以产生一组非冗余的室内亮度测量数据。然后由一中央自动控制器集中处理这些测量数据。该中央自动控制器优选地包含一神经网络或一模糊逻辑单元，并根据一系列满足用户要求和/或能效标准的规则来进行编程。操作时，该自动控制器根据用户定义的规则自动控制楼宇内光源的亮度输出，以满足用户需要和/或一能效标准。通过编程，可构成多种用户可选的使用方式，这样，只要通过选择合适的使用方式，用户便可根据不同的使用要求来调整某一房间或区域的照度水平了。目前所知的照明自动控制系统，说得更宽点，就是目前的楼宇自动化控制系统，它们有一较大的缺点，即它们当中没有一种能够根据计划能耗水平和系统指定的参数及条件来优化楼宇照明系统或楼宇系统的能效。因此，目前在本领域内需要有一种自动控制系统能克服现有系统这样或那样的局限、弱点和缺点。该专利技术便填补了这个需要。专利技术概述本专利技术包含一种控制楼宇系统能量分配的方法，该楼宇系统带有多个能耗值可选择性调节的耗能设备。该方法包括以下步骤生成能量分配数据，这些数据体现了给每台耗能设备的优化能量分配，同时满足条件-在一定时间间隔内，配给楼宇系统的总能量不超过指定的消耗标准，和根据能量分配数据相应调节每台耗能设备的能耗值。该方法例如可用来控制楼宇系统的一些耗能设备，如空调，照明灯具和供热设备等。家庭也可用该方法来控制耗能设备的能耗，例如大的家用器具如洗衣机、烘干机、电热水器等，或小的家用器具如微波炉、电冰箱、冷冻柜等。也可专门采用该方法来优化含多个光源的照明系统的能效，步骤如下定义一组照明系统参数，运用一种编程技术，分析处理这组参数，最后得到能量分配输出数据，这些能量分配输出数据满足配给照明系统的总能量不超过计算消耗标准这一条件，同时也体现了每个光源的能量最佳分配。在很多系统中都可采用线性编程技术。这种照明系统安装在有多个房间的楼宇中，且每个房间至少应有一个光源。通常，照明优化问题可演变为一线性编程问题，即通过构造一组照明系统能量分配约束条件，把这些条件转化为一组约束方程和一成本函数，再将这组约束方程转化为一组联立的线性方程，然后解这组联立线性方程使成本函数达到最小值，由此求得的能量分配输出数据，便为每个照明光源的优选亮度值。这些步骤优选地在计算机软件中得以实现，这些软件则优选地安装在智能照明控制系统的可编程中央控制器中，由它来响应能量分配输出数据，自动将每个光源调整至最佳亮度标准。应当理解，运用本专利技术的系统与方法处理非线性问题时，可采用处理线性问题算法外的其它合适算法。本专利技术的其余部分，讲述了一例照明系统及构造和解决线性问题的详细办法。在满足每个房间照度最低值后，至少是部分地根据每个房间指定的优先级和/或根据光源的能效来优选地分配剩余可用的能量。另外，相等优先级的房间优选分布配相等数量的可用能量，该方法也优选包括一后处理滤光步骤，以确定由一或多个公共房间(utility room)服务的每个房间的最佳照明水平是否等于一最小照明水平，并且如果是的，调节公共房间的最佳照明水平到一最小照明水平。附图简述参照下面附图的详述，很容易就能明白本专利技术的各种特性及优点。附图说明图1就是本专利技术的图解，讲述了这套照明自动控制系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·利昂斯，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：