[发明专利]一种楼宇绿色运行平行管控方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种楼宇绿色运行管控方法，具体涉及一种楼宇绿色运行平行管控方法及系统。属于建筑能耗控制技术领域。

背景技术

在我国，建筑能耗已和工业能耗、交通能耗形成“三足鼎立”之势，而且随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提高，呈现出急剧上扬之势。目前，我国建筑普遍存在耗能大、效率低等问题，并具有夏季空调用电量大和冬季采暖能耗高等特点。不良的气候条件，使中国的建筑节能工作更为艰巨。建筑绿色运行技术的研究与应用将对我国能源消费产生深远的影响。

建筑物运行过程中建筑设备的整体节能管控是建筑物绿色运行和降低建筑能耗的重要一环。传统建筑设备控制方式多针对单一子系统，但仅靠单一子系统的节能，有时并不能让整栋建筑节能。楼宇的全局绿色运行涉及到很多子系统，比如中央空调子系统、照明子系统、办公设备子系统等等，在其运行过程中会受到气候、地域等很多因素的影响，同时人员分布、人员习惯、人员需求等也会对能耗产生影响，且由于人的行为的复杂性，使得楼宇的绿色运行管控存在很强的不确定性。总之，楼宇的绿色运行管控系统是一个具有多变量、非线性、强不确定性的复杂系统，采用传统的控制方法与技术很难考虑人的因素，也难以实现整体的绿色运行。

近年来发展起来的基于人工系统、计算实验、平行执行的平行系统理论为复杂系统的建模、分析、控制和管理提供了有效方案，并成功应用于交通、网络架构等领域。平行系统理论为楼宇绿色运行管控提供了新的思路。但楼宇运行管控有其自身独具的特点，需要为其中央空调、照明、办公设备、环境、人员等子系统分别构建相对应的独有虚拟子系统，并在所构建的虚拟子系统上进行符合楼宇运行规律的计算实验，进而将评估后的实验结果用于实际楼宇系统的绿色运行管控，且通过反馈对楼宇运行结果进行评估。这些特点使得在其他领域应用的平行系统方法难以直接挪移到楼宇绿色运行管控中来，需要结合楼宇运行特点设计独特的楼宇绿色运行平行管控方法与系统。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种楼宇绿色运行平行管控方法。

本发明还提供了上述楼宇绿色运行平行管控方法对应的一种楼宇绿色运行平行管控系统。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种楼宇绿色运行平行管控方法，包括步骤：

(1)构建各实际楼宇子系统对应的虚拟子系统：首先确定楼宇系统的各核心模块，包括用电设备模块、环境模块、人员模块和规则模块，然后基于这些模块进行各虚拟子系统的构建；

(2)将步骤(1)构建的虚拟子系统作为试验平台引入计算实验过程，针对各实际楼宇子系统无法完成的工作，在虚拟子系统上进行大量重复可设计的计算实验，完成楼宇运行管控方案的可行性验证和评估；

(3)基于CAN总线的实际楼宇系统平行管控：通过CAN总线实现虚拟楼宇子系统与实际子系统的通信，平行执行步骤(2)所得到的楼宇运行管控方案，并由实际子系统反馈回来的数据修正虚拟子系统的模型和算法，进而由虚拟子系统来不断优化实际子系统的控制。

步骤(1)中的用电设备模块包括中央空调、照明、办公设备及其相关设备，所述相关设备包括温湿度、照度、人员以及能耗的采集模块、数据传输模块、上位机控制模块以及通信模块。

步骤(1)中的环境模块包括楼宇所处的地域、当地的天气、气候、所处的季节以及资源供应等。

步骤(1)中的人员模块包括人员分布、人员习惯和人员需求。

所述人员均被赋予相应的习惯、心理和生理属性，具有相应的习惯，以及不同环境、不同状态下对温湿度和照明不同程度的需求。

步骤(1)中的规则模块是用电设备、环境、人员以及相互之间作用和影响的准则和方法。

所述规则模块具体包括：

(1A)楼宇控制系统运行要素：工作模式、运行规则和优化规则；

(1B)中央空调、照明、办公等设备的性能指标、操作手册；

(1C)不同地区环境下人员的分布、习惯、人数和管理制度；

(1D)国家或地方部门颁布的命令、文件和行业标准。

步骤(1)中虚拟子系统的构建步骤如下：

(11)在各个模块中进行数据采集和经验知识的获取；

(12)将数据与经验知识进行处理和融合：将数据整合为数据库，经验知识整合为知识库，并将常用优化算法整合为算法库；