[發明專利]用于改造到建筑物中的電力控制系統

有效

• 申請號: 201580059998.5
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN107223218B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: M·伍頓;C·尼斯曼;J·伍頓;J·麥金尼
• 申請（專利權）人: 伊萬尼有限責任公司
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王允方

本發明涉及可無論是作為獨立的單個開關還是多路開關配置的部分改造到現有的有線電氣系統中取代現有開關的系統及方法，所述現有開關可在本地名義上通過觸摸控制、通過遙控器遙控或通過計算機遙控。所述系統及方法規定所述開關建立本地網絡，其允許在不需要額外布線的情況下改造或構造具有電氣系統自動化的結構或設施。

相關申請的交叉參考

本申請案是序列號為14/606,881的美國實用新型專利申請的接續部分(CIP)，所述申請又主張2014年11月4日申請的序列號為62/074,902的美國臨時專利申請案的權益。所有上述文件的全部揭示內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及用于網狀網絡的系統及方法，其可與建筑物中的現有電氣基礎設施結合使用以向利用電氣基礎設施的裝置提供額外的控制及功能性。具體來說，其涉及可取代傳統開關并通過內部無線通信系統遠程操作或可從頭開始創建新網絡的經改造或替換電開關。

背景技術

現今，不僅作為能量消費者的個人及公司日益強調能量效率，而且能量供應商也日益強調能量效率。對于電能來說尤其如此。能源情報署(EIA)估計，2011年美國住宅及商業部門用電量達約4610億千瓦時。用于照明的電力等于這兩個部門消耗的總電力的17％。美國住宅照明消耗約為1860億千瓦時(kWh)，或約為所有住宅耗電量的13％。對于商業部門，照明消耗了約2750億kWh的電力或所有商業部門用電量的21％。

這種用于照明的大量電力消耗已經導致政府采取監管措施以利用更有效率的照明裝置，且白熾燈泡(例如，最初在授予愛迪生(Edison)的第223,898號美國專利中所預期的燈泡)的制造已基本上停止。相反，越來越多地通過緊湊型熒光燈(CFL)燈泡及鹵素燈泡以及占比日益增大的發光二極管(LED)燈泡來提供照明。

為了節省例如用于照明及其它居住必需品的電力，商業建筑物希望將建筑物自動化已經有一段時間了，這不僅是為了便于本地操作及遠程操作，而且是為了控制建筑物的能量使用或消耗。建筑物自動化最佳地例證為分布式控制系統或經設計以監控及控制機械、安全、防火及防洪、照明(尤其是緊急照明)的電子裝置的聯網、建筑物中的HVAC及濕度控制及通風系統。

建筑物自動化系統的核心功能性是將建筑物氣候保持在規定的范圍內(特別是當有人時，而且也可以監控例如計算機服務器機房的重要設施中的溫度)、基于實際占用的占用調度或檢測(在沒有明顯切換到相反的情況下)照亮房間、監控所有系統中的性能及裝置故障，并向建筑工程/維護人員及承包商提供故障報警。本質上，建筑物自動化系統用于以考慮到建筑物目前的占用及使用的方式維護建筑物。因此，建筑物不能照亮不需要光的房間、不能加熱不需要熱量的房間，或者不能以某人無法直接受益于能量使用的方式利用能量。如果電力沒有來自設施的用戶的輸入，那么建筑物自動化系統也會執行此規定。通過這樣做，與非受控建筑物相比，建筑物自動化系統可降低建筑物能量及維護成本。

自動化建筑物操作的另一個優點是對問題的快速檢測及反應。舉例來說，如果關鍵的HVAC系統出現故障，那么自動化系統可通知負責計算機服務器的故障檢修工。接著，此人可遠程切換到備用冷卻系統，以防止關鍵服務器的損壞或關閉。替代地，系統可自動檢測問題，并立即切換到備用系統。

家庭自動化是商業建筑物自動化的住宅擴展。其是家庭、家務或日常活動的自動化。

家庭自動化可包括集中控制照明、HVAC(加熱、通風及空氣調節)、電器、例如閘門及門或警報器的門鎖的安全特征及其它系統，以提供改進的便利性、舒適性、能量效率及安全性。用于老年人及殘疾人的家庭自動化可為原本需要看護者或機構護理的人提供更高的生活質量。實際上，家庭自動化用于為特征提供自動化，以消除占有者手動控制其環境的特定方面的需要。因此，例如，門可在進入時打開，而不需要用戶手動解鎖并打開它們，房間可自動地經配置為舒適的溫度，且僅當在需要看見時才可使用照明。這既節省了能量又提高了便利性。