[發(fā)明專(zhuān)利]一種智能建筑個(gè)性化用能控制方法、系統(tǒng)、裝置和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110574472.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113325762B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐占伯;魏冬陽(yáng);趙國(guó)梁;蘇瑩;吳江;管曉宏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種智能建筑個(gè)性化用能控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、獲取室內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)和人員狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述人員狀態(tài)數(shù)據(jù)包括人員環(huán)境偏好、人員的實(shí)時(shí)位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，人員真實(shí)熱舒適反饋和人員真實(shí)照明反饋；

步驟2、從步驟1得到的室內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)中提取室內(nèi)外環(huán)境特征，從室內(nèi)人員狀態(tài)數(shù)據(jù)中提取人員特征；從人員環(huán)境偏好中提取人員熱偏好特征與人員照明偏好特征；

步驟3、基于步驟2提取的室內(nèi)外環(huán)境特征、人員特征、人員熱偏好特征與人員照明偏好特征，以及步驟1獲取的人員實(shí)時(shí)位置與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，預(yù)測(cè)室內(nèi)人員的個(gè)性化熱需求與照明需求；

步驟4、基于步驟3獲得的內(nèi)人員的個(gè)性化熱需求和照明需求，對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境和光照環(huán)境進(jìn)行控制，并對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行能耗優(yōu)化；

所述步驟2包括以下步驟：

S201、從室內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)中提取室內(nèi)外環(huán)境特征；

S202、從人員的實(shí)時(shí)位置信息中，提取人員的位置狀態(tài)特征；從人員運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，提取人員行為特征，人員行為特征分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種狀態(tài)；

S203、根據(jù)人員環(huán)境偏好提取人員熱偏好特征與人員照明偏好特征；

所述步驟3包括以下步驟：

S301、根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境特征及人員特征以人員真實(shí)熱舒適反饋為目標(biāo)標(biāo)簽，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱需求預(yù)測(cè)模型；

S302、根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)中的室內(nèi)外光照強(qiáng)度、人員位置狀態(tài)特征、人員照明偏好特征，以人員真實(shí)照明反饋為目標(biāo)標(biāo)簽，建立決策樹(shù)照明需求預(yù)測(cè)模型；

S303、在新的時(shí)刻點(diǎn)，采集并提取室內(nèi)外環(huán)境特征、室內(nèi)人員特征，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱需求預(yù)測(cè)模型和決策樹(shù)照明需求預(yù)測(cè)模型，分別預(yù)測(cè)人員新時(shí)刻的實(shí)時(shí)熱需求和照明需求；

所述步驟4包括以下步驟：

S401、根據(jù)步驟3預(yù)測(cè)的人員照明需求，基于室內(nèi)外環(huán)境特征對(duì)窗簾、燈光進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；

S402、根據(jù)步驟3預(yù)測(cè)的室內(nèi)人員的個(gè)性化熱需求，對(duì)空調(diào)設(shè)定溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；

S403、收集空調(diào)系統(tǒng)能耗，建立含制冷負(fù)荷樣本的參數(shù)集，根據(jù)給定的標(biāo)準(zhǔn)差在參數(shù)集的基礎(chǔ)上生成情景，按照情景之間的歐氏距離，依次刪去距離最小的情景，將其概率賦予在連接的情景上，對(duì)情景進(jìn)行約簡(jiǎn)，重復(fù)執(zhí)行步驟，得到情景樹(shù)；

S404、建立空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)生成的情景樹(shù)，求解對(duì)應(yīng)的滿(mǎn)足舒適度要求時(shí)溫度穩(wěn)態(tài)房間制冷量需求；

所述空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為：

R_min(i)·z_p(k,i)≤R(k,i)≤R_max(i)·z_p(k,i)

q_min(i)·z_p(k,i)≤q(k,i)≤q_max(i)·z_p(k,i)

q(k,i)＝q_min(i)·z_p(k,i)+s_p(i)·(R(k,i)-R_min(i)·z_p(k,i))

其中，R(k,i)是k時(shí)段內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)供給的電力負(fù)載率的第i段，q(k,i)是k時(shí)段內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)供給的制冷率的第i段。z_p(k,i)表示空調(diào)系統(tǒng)在k時(shí)段內(nèi)工作于模型的第i段。R_min(i)和R_max(i)則分別是第i段電力負(fù)載率的最小值與最大值，q_min(i)與q_max(i)則是第i段制冷率的最小值與最大值。e_h(k)為空調(diào)在k時(shí)段的能耗，z_h(k)為空調(diào)在k時(shí)段運(yùn)作與否(1為開(kāi)啟，0為關(guān)閉)，s_p(i)為模型中的第i段線(xiàn)性系數(shù)，cop是制冷模式下的性能系數(shù)，為額定性能系數(shù)，為額定功率；

S405、對(duì)空調(diào)運(yùn)行策略進(jìn)行求解，求解目標(biāo)為：擬定空調(diào)負(fù)載率曲線(xiàn)，使得空調(diào)以此曲線(xiàn)運(yùn)行時(shí)，各個(gè)情景下實(shí)際制冷量與制冷需求量的距離最小。