[發明專利]智能家居的管理控制優化方法、管理控制系統和方法

有效

• 申請號: 202011124771.3
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112163718B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 魏一鳴;余碧瑩;孫飛虎;唐葆君;廖華;梁巧梅;袁瀟晨
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云

本發明公開了一種智能家居的管理控制方案優化方法，獲取每種用電任務的類型及其指定參數，確定每個用電任務允許占用的時間片集合；將用電任務占用的時間片用任務向量表示，所有用電任務的任務向量組成任務管理控制方案；采用遺傳算法對所述任務管理方案進行優化，獲得優化的任務管理控制方案；從優化的任務控制管理方案中篩選出最優任務管理控制方案集合。本發明還提供了一種智能家居的管理控制系統及其控制方法。使用本發明能夠同時優化和調整多個不同類型智能家居設備的用電任務，避免了設備之間的沖突，并支持提前進行任務設定。

技術領域

本發明屬于用戶電力需求側管理技術領域，尤其涉及一種智能家居的管理控制優化方法，智能家居的管理控制系統和管理控制方法。

背景技術

隨著經濟社會的高速發展以及人們生活水平的不斷提高，居民家用電器的保有數量和種類呈現快速增長態勢。然而，家用電器的快速增長不僅增加了居民用電費用，也導致居民用電負荷峰值不斷攀升，給電力供給側的電力供應和配電網的建設帶來新的要求。為了有效緩解或解決居民用電帶來的上述問題，很多省市制定、出臺了相應的措施，如鼓勵人們購買更節能的家電、實施分時電價政策、激勵居民參與需求響應以引導人們的錯峰用電，等等。

智能家居的普及，在提高人們生活質量的同時，大大提高了居民用電負荷的靈活性。因此，如何有效對智能家居進行管理，保證人們用電舒適度的同時，減小居民用電費用、優化用電負荷波動成為亟需解決的難題。

當前，智能家居管理系統大都僅針對單一設備進行控制，不能實現設備之間的通信與信息共享，也缺乏統一的智能家居管理平臺對家中所有家用電器進行管理和資源調配，因此，無法真正有效、合理的將智能家居分配在有限的時間內。此外，用戶在使用此類管理系統時可能會遇到操作過于復雜、多個設備無法同時運行、同一設備多次運行時間沖突、無法提前預先設置設備運行時間區間等問題，影響用戶的正常使用。

因此，迫切需要一種更高效、更人性化的智能家居管理系統及其控制優化方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種智能家居的管理控制優化方法，智能家居的管理控制系統和管理控制方法，能夠同時優化和調整多個不同類型智能家居設備的用電任務，避免了設備之間的沖突，并支持提前進行任務設定。

為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的：

一種智能家居的管理控制方案優化方法，用于同時優化和調整多個智能家居設備的用電任務；該方法包括：

根據智能家居設備的用電任務是否能中斷、是否允許調整運行時間，將用電任務分為基本任務、連續任務和可中斷任務；所述基本任務按照指定運行時間工作，參與遺傳算法的計算，但是不接受優化；所述連續任務具有指定的運行截止時間、運行時長，可優化運行開始時間，開始運行后不可中斷；所述可中斷任務具有指定的運行時長，可優化分段數量以及每個分段的運行開始時間和運行截止時間；

將待優化時間區間分為時間片，所述運行開始時間、運行截止時間、運行時長均以時間片為計量單位；根據每種用電任務類型及其指定參數，確定每個用電任務允許占用的時間片集合；

將用電任務占用的時間片用任務向量表示，所有用電任務的任務向量組成任務管理控制方案；采用遺傳算法對所述任務管理方案進行優化，獲得優化的任務管理控制方案；其中，所述遺傳算法進行初始個體種群構造和交叉變異操作時均在所述用電任務允許占用的時間片集合的限制下進行；

從優化的任務控制管理方案中篩選出最優任務管理控制方案集合。

優選地，任務向量為1×N的向量，N為待優化時間區間所均分的時間片數量；

對于所述基本任務，設定運行截止時間和運行時長，運行開始時間等于運行截止時間加運行時長；任務向量中被占用的時間片記為1，空閑時間片記為0；