建筑物最优化系统和照明开关技术方案

本发明专利技术公开了一种用于对建筑物环境进行最优化的建筑物最优化系统。所述建筑物最优化系统包括多个建筑物最优化开关，其用于根据多个操作模式来控制建筑物中的相应空间的环境。所述环境至少包括第一和第二照明组。每个所述建筑物最优化开关包括：第一和第二照明控制器，其用于手动操作相应的第一和第二照明组；无线收发器，其用于通过无线通信网络接收来自主控制器的输入信号，并将环境数据发送给主控制器。每个建筑物最优化开关进一步包括：逻辑系统，其通过无线接收器响应于来自第一和第二照明控制器、和／或主控制器的输入信号，来控制第一和第二照明组；以及图形显示屏幕，其适用于显示图形化用户界面，该建筑物的居住者可通过所述图形化用户界面对建筑物最优化开关进行编程，并接收与所述多个操作模式的每一个相关的数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】建筑物最优化系统和照明开关相关申请交叉参考本专利技术要求根据35U.S.C. §119于2007年2月16日提出的，题目 为"网络A/B电路控制照明开关"(NETWORKED A/B CIRCUIT CONTROL LIGHTING SWITCH)的美国临时申请序列号60/901,955 的优先权，其公开的内容以引用方式合并于本文。
技术介绍
本专利技术涉及照明控制开关，更具体地涉及有联网能力的，A/B照 明开关和控制模块。已知的一种用于商业建筑物的典型的照明开关为A/B照明开关 安装在墙上的照明开关有两个开关，每个由手动控制器来控制，例如 按钮或开关。每个开关控制办公室或空间(即区域)中的一组独立的 灯(一个或多个灯)。通常的应用为一个开关控制给空间或区域中大约 一半的照明的电流，而第二开关提供电流给相同空间或区域中剩下的 一半的照明。传统的A/B开关可通过允许用户手动启动空间的一半或另一半可 用照明、所有可用照明或无可用照明，来降低能量损耗，和/或控制需 要的照明量。然而，传统的A/B开关有着依赖于手动操作的局限性。 区域的大多数居住者或者不在意，或者只是忘记了区域中所使用的照 明量，因此通常在使用办公室时使用所有可用照明，浪费了相当多的 能量。由目前的能量生产和消耗模式造成的能量成本增长，能量供应曰 益不足以及环境破坏加剧，是所需要的操作建筑物内照明的新方法可 以针对的因素，而不会给建筑物的居住者带来麻烦。
技术实现思路
本文公开了一种建筑物最优化系统，具体为一种用于最小化建筑 物中的电照明使用的建筑物最优化开关，因而最优化建筑物的能量使用。在一方案中，提出了一种建筑物最优化开关，用于根据多个操作 模式来控制建筑物中的空间的环境。所述环境至少包括第一和第二照 明组。该建筑物最优化开关包括第一和第二照明控制器，用于手动操 作相应的第一和第二照明组，以及用于通过无线通信网络从主控制器 接收输入信号并将环境数据发送给主控制器的无线收发器。该建筑物 最优化开关进一步包括响应于通过无线接收器来自第一和第二照明控 制器和/或主控制器的输入信号的逻辑系统，用于控制第一和第二照明 组。该建筑物最优化开关进一步包括用于显示图形化用户界面的图形 显示屏幕，建筑物的居住者通过改图形化用户界面对建筑物最优化开 关进行编程并接收与多个操作模式的每一个相关的数据。在另一方案中，建筑物最优化开关包括多个感知环境数据的传感器。所述传感器可包括用于探测空间的占用(occupancy)的运动传感 器、用于感测空间温度的温度传感器、用于探测在空间附近接收到的 外部日光照明的量的外部日光传感器、和/或用于探测空间内的照明水 平的外部照明传感器。在又一方案中，建筑物最优化开关可包括模式 控制器，用于接收来自居住者的与多个操作模式相关联的输入。所述 输入信号包括关闭第二照明组的指令。在又一方案，提出了一种建筑物最优化系统，其用于根据多个操 作模式控制建筑物的环境。该建筑物由多个限定的空间构成，且该环 境在每个空间中至少包括第一和第二照明组。建筑物最优化系统包括 主控制器，用于通过无线通信网络发送控制信号以根据所述多个操作 模式控制所述环境。该建筑物最优化系统包括一组建筑物最优化开关， 每个空间至少一个开关。操作模式包括0N模式，在该模式中，第一和第二照明组处于"开" 状态；0FF模式，在该模式中，第一和第二照明组处于OFF状态，至 少部分地响应环境数据；SOLAR模式，在该模式中，根据针对该空间 探测的日光照明量来控制第一和第二照明组；DEMAND模式，在该模 式中，根据与建筑物相关联的地理区域中出现的峰值需求水平来控制 第一和第二照明组；EXIT模式，在该模式中，图形显示屏幕显示消息 以令该空间的居住者离开该建筑物；以及SETUP模式，在该模式中，多个建筑物最优化开关中被选中的那些接收指令或程序数据。下文将结合附图和说明书描述一个或多个实施例的细节。其他特征和优点在说明书和附图以及权利要求书中是显而易见的。附图说明现在参考以下附图，详细描述上述那些和其他方案。图1是用于最优化建筑物的能量使用以及环境的建筑物最优化系统的高层描述。图2是建筑物最优化开关的正视图。图3描述了 A/B照明开关的布局图。图4描述了用于建筑物的建筑物最优化系统配置的一个实现。图5A-D描述了 ON模式的各种状态。图6A-B描述了 OFF模式的各种状态。图7A-C描述了 SOLAR模式的各种状态。图8A-B描述了 DEMAND模式的各种状态。图9描述了 EXIT模式的各种状态。图IO描述了开关设置程序的实现。图11A-F描述了建筑物最优化开关的各种配线选项。图12描述了主控制器。图13是包括多个联网的主控制器的建筑物最优化系统的网络图。图14描述了日光传感器。各个附图中的相同参考标记代表相同的元件。具体实施例方式本文描述了一种采用建筑物最优化开关的建筑物最优化系统。该建筑物最优化开关提供节能控制设备部件，其响应于多种环境和/或基于时间表的条件(conditions),包括，但不限于1)任一或所有A或B控制器的直接手动覆盖启动(override enablement); 2)主控制器中的日-时和星期-日的时间表；3)受控的环境的占用状态，由运动传感器指示(该运动传感器可与开关合并，或与现有的外部运动探测占用传感器串联)；4)由有效提供者时间表和功率负载需要决定的程序化的峰值负载需要，程序和时间表优选地驻留于主控制器；以及5)基于所测量的周围环境、直接或间接的可用照明(通过屋顶传感器)，主控制器决定受周围环境、直接或间接照明影响的区域所需要的照明，并向建筑物最优化开关发送指令从而关闭照明。图1是用于使建筑物的能量使用最优化的建筑物最优化系统(BOS) 100的高层描述。以非限制地以及各种数量和组合的方式，该(BOS) 100可包括，建筑物最优化(BO)开关102，具有传感器104的BO开关，和/或具有盲控制器(blind controller) 106的BO开关，以上开关通过无线通信网络108连接到主控制器110。 BO开关102是有联网能力的，并作为启动一串功能模块和选项的终端，例如温度控制、湿度控制和其它选项。无线通信网络108使用任何无线通信协议工作，例如低功率数字无线通信的IEEE 802.15.4或ZigBee标准。以非限制地以及各种数量和组合的方式，BOS 100可进一步包括一个或多个日光传感器112，其用于感测建筑物周围的日光水平。以下将更详细地描述BOS 100的这些部件中的每一个。每个BO开关102可至少部分地包含于由弹性材料制成的物理接口中，其中弹性材料为例如塑料、铝、不锈钢或其他材料，且可安装于墙或其他结构上。BO开关102还包括电源，其优选地来自直接建筑物配线电路或内部电池，且通常基于现有建筑物配线。BO开关102用于控制在例如办公室或办公室群组的空间或区域中使用的电照明量。从而，BO开关102可根据例如用户选择等因素，或自动地基于来自获得的照明的周围环境照明，来关闭在其控制下的任意一个、或所有的照明组。获得的照明是日光产生的照明、反射的照明或其他间接的周围环境照明源，且可在建筑物的空间或区域内使用。每个空间或区域由A/B照明控制系统监控，并被控制以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑物最优化开关，用于根据多个操作模式来控制建筑物中的空间的环境，所述环境至少包括第一和第二照明组，所述建筑物最优化开关包括：　第一和第二照明控制器，用于手动操作相应的第一和第二照明组；　运动传感器，用于探测空间的占用；　 　无线接收器，用于通过无线通信网络接收来自主控制器的输入信号；　逻辑系统，响应于通过无线接收器来自第一和第二照明控制器、运动传感器、和／或主控制器的输入信号，来控制第一和第二照明组；以及　图形显示屏幕，用于显示图形化用户界面， 所述建筑物的居住者能够通过该图形化用户界面对建筑物最优化开关进行编程并接收与所述多个操作模式的每一个相关的数据。

【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：K沃伊齐，
申请(专利权)人：基因能源伙伴公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]