CN105511272A - 中央控制装置、设备控制***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供中央控制装置、设备控制***及方法,该中央控制装置包括用于对设备或装备进行控制的控制部以及用于在画面输出借助控制部处理的信息的显示部,中央控制装置包括用于与气象局服务器进行通信的通信部,控制部包括:数据收集模块,用于收集包含控制对象区域的气象信息的预测环境数据;***设定模块,用于设定控制对象区域内的至少一个设备的信息;能源使用量模拟模块,依据设备的信息对设备进行建模,模拟根据控制方案进行工作的已建模的设备的耗电量,能源使用量模拟模块包括节能率计算模块,节能率计算模块以根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出设备的节能率或控制对象区域的节能率。

Description

中央控制装置、设备控制***及方法
技术领域
本发明涉及用于控制设备的中央控制装置、设备控制***及设备控制方法,并涉及可模拟设备的耗电量的中央控制装置、设备控制***及设备控制方法。
背景技术
近来,随着建筑物内的设备的现代化,用于自动控制设置于建筑物内的电力、照明、空调、防灾及防盗等设备的自动控制***的使用正逐渐扩大。即,正在积极研发整体上可综合管理设备的设备控制***。
通常,设备控制***可基于一个用于控制或监控的被称作控制点的监视点来构成。因而,用户等可在一个设备或装备上设定多个或单个控制点,并通过相应控制点的值来进行对设备的监控及控制等。为此,用户可根据设置于楼宇的设备的种类及形态来设定相应控制点,并注册在设备控制***,从而进行对楼宇的自动控制。
在通过中央控制装置来进行控制的设备或装备的节能控制方面,以往由专家对在规定期间(通常为至少三个月至一年)内通过控制点收集到的设备或装备的运行数据进行分析,并通过利用分析结果来形成对设备或装备的控制方案。
按照由专家所提出的控制方案来运行并控制设备或装备,并由专家根据结果来确认是否达到节能或节能程度。
由于依靠专家的经验或能力来对设备或装备进行节能控制,因而无法恒定维持按各个设备或按各个控制对象区域来控制各个设备或各个控制对象区域是否达到节能或节能程度,并且,存在为了实现节能控制而形成控制方案方面需要很多时间的问题。
因此,目前迫切需要用于解决这种问题的关键技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提出用于解决如上所述的以往的问题的方案,因而本发明提供可模拟作为控制对象的设备或装备的耗电量的中央控制装置以及包括上述中央控制装置的设备控制***及设备控制方法。
作为用于解决上述技术问题的方案,本发明提供一种中央控制装置,包括用于对设备或装备进行控制的控制部以及用于在画面输出借助上述控制部处理的信息的显示部,上述中央控制装置的特征在于,上述控制部包括:数据收集模块,用于收集包含控制对象区域的气象信息的预测环境数据;***设定模块,用于设定上述控制对象区域内的至少一个设备的信息;以及能源使用量模拟模块,依据上述设备的信息,对上述设备进行建模,模拟根据对设备或装备进行控制的控制方案进行工作的已建模的上述设备的耗电量,上述能源使用量模拟模块包括节能率计算模块,上述节能率计算模块以根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的上述设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出上述设备的节能率或上述控制对象区域的节能率。
根据本发明的另一中央控制装置,上述中央控制装置包括:用于对设备或装备进行控制的控制部;用于在画面输出借助上述控制部处理的信息的显示部;以及输入部,用于接收用户输入;上述中央控制装置的特征在于,上述控制部包括:数据收集模块,用于收集包含控制对象区域的气象信息的预测环境数据;***设定模块,用于设定上述控制对象区域内的至少一个设备的信息;以及能源使用量模拟模块,依据上述设备的信息,对上述设备进行建模,模拟根据对设备或装备进行控制的控制方案进行工作的已建模的上述设备的耗电量,而上述能源使用量模拟模块包括:节能率计算模块,以根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的上述设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出上述设备的节能率或上述控制对象区域的节能率;以及控制方案决定模块,上述控制方案决定模块通过利用上述所节能率计算模块,来决定基于通过上述输入部接收的节能率的至少一个控制方案的组合。
并且,根据本发明的一实施例,上述显示部可在画面输出通过上述控制方案决定模块来决定的至少一个控制方案的组合。
并且,根据本发明的一实施例,上述输入部可接收用于修改上述已决定的至少一个控制方案的组合的用户输入。
并且,根据本发明的一实施例,上述显示部可在画面输出可适用于选自上述控制对象区域所包括的设备列表中的至少一个设备的至少一个控制方案列表。
并且,根据本发明的一实施例,上述显示部可在画面输出通过上述输入部来选择的多个控制对象区域中的至少一个控制对象区域所包括的至少一个设备列表。
并且,根据本发明的一实施例,上述节能率计算模块依据上述所修改的控制方案的组合,计算出第一节能率,若上述第一节能率大于依据修改之前的控制方案的组合来计算出的第二节能率,则上述控制部可在画面输出提醒。
并且,根据本发明的一实施例,上述控制部可根据上述所修改的至少一个控制方案的组合来控制上述设备。
并且,根据本发明的一实施例,上述显示部可在画面输出用于表示基于时间的上述已建模的设备的耗电量模拟结果、上述预测环境数据或上述节能率的图形对象。
并且,根据本发明的一实施例,上述显示部可在以当前时刻为基准的之前的时间区域输出上述设备的实测耗电量,而在以当前时刻为基准的之后时间区域输出上述已建模的设备的耗电量,或者上述显示部可在以当前时刻为基准的之前的期间区域输出由上述数据收集模块通过控制点收集的状态信息,而在以当前时刻为基准的之后的时间区域输出上述预测环境数据,或者若上述设备的实测耗电量和上述已建模的设备的耗电量之间的差超出预设的范围,上述显示部则可在画面输出提醒。
并且,根据本发明的一实施例,上述显示部可以以罗列的方式在画面输出各个多个控制对象区域的上述图形对象。
并且,根据本发明的一实施例,上述中央控制装置还包括通信部,上述通信部用于与气象局服务器进行通信,上述数据收集模块通过上述通信部从气象局服务器收集包含上述控制对象区域的气象信息的预测环境数据。
并且,本发明提供包括上述中央控制装置的设备控制***。
并且,本发明提供设备控制方法,其特征在于,包括:从气象局服务器收集控制对象区域的预测环境数据的步骤;设定上述控制对象区域内的至少一个设备的信息的步骤;依据上述设备的信息,对上述设备进行建模,模拟根据上述控制方案进行工作的已建模的上述设备的耗电量的步骤;以根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出上述设备的节能率或上述控制对象区域的节能率的步骤,以及基于所接收到的用户所输入的节能率,决定至少一个控制方案的组合的步骤。
并且,根据本发明的一实施例,还可包括通过显示部在画面输出通过上述决定控制方案的步骤来决定的至少一个控制方案的组合的步骤。
并且,根据本发明的一实施例,还可包括接收用于修改上述所决定的至少一个控制方案的组合的用户输入的步骤。
并且,根据本发明的一实施例,还可包括根据上述所修改的控制方案的组合来控制上述设备的步骤。
并且,根据本发明的一实施例,在上述接收用于修改控制方案的组合的用户输入的步骤中,可在画面输出可适用于选自上述控制对象区域所包括的设备列表中的至少一个设备的至少一个控制方案列表。
并且,根据本发明的一实施例,在上述接收用于修改控制方案的组合的用户输入的步骤中,可在画面输出通过用户来选择的多个控制对象区域中的至少一个控制对象区域所包括的至少一个设备列表。
并且,根据本发明的一实施例,还可包括:依据上述所修改的控制方案的组合来计算第一节能率的步骤;对根据上述所修改的控制方案来计算出的第一节能率和依据修改之前的控制方案的组合来计算出的第二节能率进行比较的步骤;以及若上述第一节能率大于上述第二节能率,则在画面输出提醒的步骤。
并且,根据本发明的一实施例,还可包括在画面输出用于表示基于时间的上述已建模的设备的耗电量模拟结果、上述预测环境数据或上述节能率的图形对象。
并且,根据本发明的一实施例,在上述在画面进行输出的步骤中,可在以当前时刻为基准的之前的时间区域输出上述设备的实测耗电量,而在以当前时刻为基准的之后时间区域输出上述已建模的设备的耗电量,或者可在以当前时刻为基准的之前的期间区域输出由上述数据收集模块通过控制点收集的状态信息,而在以当前时刻为基准的之后的时间区域输出上述预测环境数据。
并且,根据本发明的一实施例,在上述在画面进行输出的步骤中,可以以配置于相邻的位置的方式在画面输出各个多个控制对象区域的上述图形对象。
并且,根据本发明的一实施例,在上述收集预测环境数据的步骤中,可从气象局服务器收集包含上述控制对象区域的气象信息的预测环境数据。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的设备控制***的结构的结构图。
图2为示出本发明一实施例的中央控制装置的结构的结构图。
图3为按功能模块单位来示出本发明一实施例的控制部的结构图。
图4A为示出冷却塔***的设备的结构图的图。
图4B为示出对图4A所示的设备进行建模的结构图的图。
图5A为示出基于负载控制的设备的运行时间的图。
图5B为示出基于最佳开启/关闭控制的设备的运行时间的图。
图5C为示出基于控制对象区域的负荷的设定温度控制的图。
图6为示出基于各季节的舒适区域的例示图。
图7A至图7D为示出本发明一实施例的中央控制装置所输出的画面的例示图的图。
图8A至图8B为示出本发明一实施例的中央控制装置所输出的画面的另一例示图的图。
图9A为示出为了根据本发明一实施例来选择可适用至少一个控制方案的组合的控制对象而提供的画面的例示图。
图9B为示出以图形对象的方式向画面输出用户所选择的控制对象区域及配置于上述控制对象区域的设备的例示图。
图10为示出本发明一实施例的中央控制装置和终端相连接的设备控制***的结构图。
图11为按各个步骤的流程图来示出本发明一实施例的设备控制方法的图。
图12为按各个步骤的流程图来示出本发明再一实施例的设备控制方法的图。
图13为按各个步骤的流程图来示出本发明另一实施例的设备控制方法的图。
图14为按各个步骤的流程图来示出本发明还有一实施例的设备控制方法的图。
图15为按各个步骤的流程图来示出本发明又一实施例的设备控制方法的图。
具体实施方式
在本说明书中所公开的技术可适用于用于控制设备的中央控制装置(或中央控制服务器)以及包括上述中央控制装置的设备控制***。
其中,设备控制***可以为配置于建筑物或楼宇,来用于控制设置于建筑的设备的楼宇自动化***。尤其,上述设备控制***可以为楼宇综合管理***(BMS;BuildingManagementSystem)。即,上述楼宇自动化***为并不限定适用对象的自动化***,即,上述楼宇自动化***为包括工厂自动化***等的概念,尤其,在本说明书中,可适用于用于控制设置于楼宇的设备的楼宇自动化***。
并且,上述设备控制***可以为建筑物能源管理***(BEMS;BuildingEnergyManagementSystem),上述建筑物能源管理***通过管理设置于建筑物内的设备的能源,来维持建筑物内的舒适的室内环境,并提高能源性能。
并且,在本说明书中所公开的技术可适用于用于控制设置于建筑物内的设备的设备控制方法,并可适用于提供用于有效、方便地控制上述设备的用户界面(UI;UserInterface)的设备控制***。尤其,上述用户界面可通过上述设备控制***所包括的特定装置来提供,例如,可通过中央控制装置(或中央控制服务器)来提供上述用户界面。
应注意的是,在本说明书中所使用的技术术语仅用于说明特定实施例,而并不用于限定在本说明书中所公开的技术思想。并且,若在本说明书中所使用的技术术语不被定义为其他含义,则应以由在本说明书中所公开的技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义来解释在本说明书中所使用的技术术语,不应解释成过度包括或过度缩小的含义。并且,当在本说明书中所使用的技术术语为无法正确表达在本说明书中所公开的技术思想的错误的技术术语时,应理解为可由本发明所属技术领域的普通技术人员正确理解的技术术语来理解。并且,在本说明书中所使用的普通术语应根据词典中的定义或本说明书的前后文脉来解释,而不应以过度缩小的含义来解释。
并且,只要在本说明书的文脉上并不明确表示为其他含义,在本说明书中所使用的单数的表达则包括复数的表达。在本说明书中,“构成”或“包括”等术语不应解释为必须全部包括在说明书中所记载的多个结构要素或多个步骤,而应解释为可不包括其中一部分结构要素或一部分步骤,或还应解释为还可包括追加的结构要素或步骤。
并且,在本说明书中所使用的第一、第二等包括序号的术语可用于说明多种结构要素,但上述术语不应限定上述结构要素。上述术语仅用于区分一个结构要素和其他结构要素。例如,在不脱离本发明的发明要求保护范围的情况下,第一结构要素可被命名为第二结构要素,类似地,第二结构要素也可被命名为第一结构要素。
以下,参照附图详细说明在本说明书中所公开的多个实施例,并且,以与附图标记无关的方式对相同或类似的结构要素赋予相同的附图标记,并省略对相同或类似的结构要素的重复说明。
并且,在对在本说明书中所公开的技术进行说明的过程中,若判断为对相关公知技术的具体说明有可能使在本说明书中所公开的技术的主旨变得模糊,则将省略对相关公知技术的详细说明。并且,应注意,附图仅用于更容易理解在本说明书中所公开的技术思想,因而不应解释成附图限制本发明的技术思想。
设备控制***
图1为示出本发明一实施例的设备控制***的结构的结构图。
如图1所示,本发明一实施例的设备控制***10包括中央控制装置100及通过通信网络与上述中央控制装置相连接的设备控制装置200、200′,并且,本发明一实施例的设备控制***还可包括一个以上的设备300、300′或装备400、400′。
中央控制装置100对一个以上的设备300、300′或装备400、400′的一个以上的控制点进行注册,并可通过利用上述控制点来控制上述设备或装备。
此时,上述中央控制装置100设有通过注册上述控制点的至少一部分来生成的一个以上的站(或“虚拟服务器”),并且,上述各站可以以根据用户所输入的控制指令来控制已注册的一部分控制点的设备的方式构成。
上述设备300、300′作为构成上述设备控制***10的子***,例如,可意味着空调、换气机、空气调节器、风机、锅炉、冷却塔、泵、温度/湿度传感器、制冷机、照明设备、电力设备、火灾***等。
并且,例如,将冷却塔***作为设备的情况下,装备400、400′可意味着冷却塔、泵、制冷机、温度传感器等。
上述中央控制装置100作为综合控制和/或监视建筑物整体状况的装置,可设有用于上述设备300、300′的独立终端,例如,可设有用于机械设备、照明、电力、出入控制、防灾、停车管理、设施管理等的独立终端。
上述中央控制装置100可以为自动化服务器,上述自动化服务器通过网络通信来与上述设备控制装置200相互共享信息,并通过控制点来控制或监视上述设备300、300′及上述设备300、300′所包括的装备400、400′。
通常,上述中央控制装置100可生成在上述设备300、300′或装备400、400′上注册预设的一个以上的控制点,并通过上述控制点来使上述设备300、300′或装备400、400′运行的控制程序。
上述中央控制装置100可通过利用上述控制程序,来控制和/或监视上述设备300、300′。
根据本发明的一实施例,为了有效控制楼宇所包括的控制区域,上述中央控制装置100可依据设备图面,来收集设置或配置于上述控制区域的设备的信息并控制上述设备。
为此,上述中央控制装置100可提供用户界面(userinterface)或输入/输出画面。上述用户界面或输入/输出画面通过包括与上述设备相对应的图形对象的图面,来接收用户输入,并可输出基于上述用户输入的对设备的控制处理过程或控制处理结果。
像这样,通过依据设备图面来控制设备或装备,来可使用户有效、直观地管理设备。
上述控制区域可意味着建筑物或楼宇内的控制关注区域及控制对象区域。例如,上述控制区域可以为上述建筑物及楼宇内的任意空间或任意楼层。
其中,上述建筑物或楼宇意味着作为控制对象的建筑物,可以为商场、便利店、店铺、住宅、办公室、写字楼、工厂建筑物、学院或医院等。
上述设备控制装置200位于上述中央控制装置100和上述一个以上的设备300、300′之间,上述设备控制装置200可执行从上述中央控制装置100接收的控制程序。
即,上述设备控制装置200可以为用于控制设备300、300′的直接数字控制器(directdigitalcontroller)或可编程序逻辑控制器(PLC,programmablelogiccontroller)。
并且,上述设备控制装置200可通过与上述中央控制装置100相互通信来交换信息,接收并执行基于上述控制程序或根据上述控制程序的控制指令,从而控制上述设备300、300′。
并且,上述设备控制装置200可记录或存储设于上述设备300、300′的一个以上的装备400、400′的信息,例如,可通过设定于各个传感器及操作设备的控制点,来记录或存储建筑物内的设备的控制输出及状态变化等的与设备相关的信息。
例如,上述设备控制装置200可以为根据上述控制程序来控制或监视上述设备300、300′或装备400、400′的微型计算机。也就是说,上述设备控制装置200通过通信网络与上述中央控制装置100相连接,以此来相互收发所需信息。由此,监视或控制设置于建筑物内的空气调节器及其他设备的各个控制点,并可通过利用内置于上述各个控制点的函数,来直接控制设备300、300′或装备400、400′的输入/输出信号。
具体地,上述设备控制装置200连接于上述中央控制装置100和上述一个以上的设备300、300′之间,并可通过控制程序或接收基于上述控制程序的控制指令,来进行控制设备300、300′。
而且,上述设备控制装置200可向上述中央控制装置100传送执行结果。为此,上述中央控制装置100可设有通信部,上述通信部为用于向上述设备控制装置200传送上述控制程序或基于上述控制程序的控制指令,并接收根据上述控制程序或基于上述控制程序的控制指令来执行的执行结果的单元。
作为用于在用户画面显示上述执行结果的单元,本发明还可设有显示部。
上述中央控制装置100、设备控制装置200及各个设备300、300′可通过通信网络来相互连接。
根据本发明的一实施例,上述通信网络可包括多种通信协议。
例如,中央控制装置100、设备控制装置200及各个设备300、300′可通过传输控制协议/因特网互联协议(TCP/IP,transmissioncontrolprotocol/internetprotocol)、楼宇自动化与控制网络(BACnet,buildingautomation&controlnetwork)来相互连接。
并且,上述通信协议还有控制器局域网(CAN)、设备网络(devicenet)、过程现场总线(profibus)、传感器/调节器总线***(interbus)、局部操作网络(lonworks)等,其中,尤其,局部操作网络(lonworks)可通过使用开放***互联(OSI)的全部七层,来便于连接互联网,因而具有可通过互联网进行监视及控制的优点,从而以多种方式应用,并且其重要性也正在逐渐扩大。
中央控制装置
图2为示出本发明一实施例的中央控制装置的结构的结构图。
如图2所示,本发明一实施例的中央控制装置100包括用于对设备300、300′或装备400、400′进行控制的控制部120。并且,本发明一实施例的中央控制装置100还可包括输入部110、存储部130、显示部140及通信部150中的至少一个。
由于图2所示的结构要素并非必要的结构要素,因而可体现设有比图2所示的结构要素更多的结构要素或设有比图2所示的结构要素更少的结构要素的上述中央控制装置100,并且,本发明一实施例的中央控制装置还可包括用于模拟作为控制对象的设备或装备的耗电量或用于提供与作为控制对象的设备或装备的耗电量相关的用户界面的多种结构要素。
以下,详细察看中央控制装置100的各个结构要素。
输入部110作为接收用于控制中央控制装置100的用户输入的单元,用户可通过上述输入部100来生成用于控制上述中央控制装置100的动作的输入数据。
上述输入部110可由键盘(keypad)、薄膜开关(domeswitch)、触控板(定压或静电式)、滚轮、滚轮开关等来构成。触控板可以为与显示部140相互构成层结构的触摸屏。
例如,上述输入部110可设定包含于上述中央控制装置100的硬件或软件的相关参数或环境,或可接收用于使上述中央控制装置100执行特定功能而需设定的设定输入。
根据一实施例,如后述中的说明,由中央控制装置100执行的上述特定功能可以为模拟能源使用量、根据所输入的节能率来决定至少一个控制方案的组合、更改控制方案的设定、执行对设备或装备的控制等的功能。
并且,上述输入部110可以接收用于控制设置于作为控制对象的控制对象区域的设备或装备的控制输入。
根据一实施例,上述输入部110可通过由上述中央控制装置100向用户提供的用户界面来接收用户输入。尤其,上述用户界面可以为图形用户界面(GUI,GraphicUserInterface)。
例如,上述输入部110可通过将要后述的用于显示设备的状态信息、设备的耗电量或节能率等的图形对象来接收上述控制输入。
作为一例,在用户点击或触摸显示于画面上的上述图形对象的情况下,控制部120可以以与通过输入部110接收的输入相对应地设定节能率等特定值,并与此相对应地,可执行决定控制方案的组合或根据已决定的控制方案的组合来控制设备或装备的动作。此时,控制部120可通过显示部140在画面输出上述动作的执行过程或执行结果。
其中,上述图形对象可以为显示部140所输出的画面所包含的各种图表、图标或指示器。
本发明一实施例的控制部120为用于控制中央控制装置100所包括的结构要素或与中央控制装置100相连接的结构要素的单元。
由此,控制部120可根据预设的至少一个控制指令的组合来进行对设备300、300′或装备400、400′的控制,或接收设备300、300′或装备400、400′的监控数据。
此时,控制部120可通过以特定的通信方式与上述中央控制装置100进行通信的设备控制装置200,来控制配置于上述特定区域的设备。
其中,上述特定的通信方式可以为传输控制协议/因特网互联协议、楼宇自动化与控制网络及局部操作网络中的至少一个。
并且,上述设备控制装置200可以为直接数字控制仪或可编程序逻辑控制器中的至少一个。
图3为按功能模块单位来示出本发明一实施例的控制部的结构图。
如图3所示,控制部120包括数据收集模块121、***设定模块122及能源使用量模拟模块123。
数据收集模块121可收集包含控制对象区域的气象信息的预测环境数据,或可通过控制点收集设备或装备的状态信息。
此时,数据收集模块121通过从气象局服务器30接收包含温度及湿度等各种气象信息的环境数据,或借助各种算法来预测包含气象信息的环境数据,或调用存储于存储部130的包含气象信息的环境数据,从而可收集当前的实时环境数据和/或未来的任意时间的预测环境数据。
此时,优选地,实时环境数据和/或预测环境数据为对将控制对象区域包括在内的地区的数据。
并且,数据收集模块121可通过通信部150来从控制点收集设备300、300′和/或装备400、400′的状态信息。
***设定模块122设定控制对象区域内的至少一个设备的信息。
***设定模块122向能源使用量模拟模块123提供用户所输入的信息或从各种存储介质读取的设备信息。
设备信息作为对设备进行建模所需的信息,可包括设备的结构、容量、种类等设备的配置信息。并且,关于设备的各种信息还可包括与其他设备相连接的设备的种类、设备的数量、设备的组合等的与其他设备的连接关系信息。
由此,能源使用量模拟模块123可依据设备的信息,来对上述设备进行建模,并可模拟根据控制方案来建模的设备的耗电量。
并且,除如上所述的设备信息之外,***设定模块122可向能源使用量模拟模块123提供设备300、300′或装备400、400′的控制方案。
此时,***设定模块122可向能源使用量模拟模块提供用户所输入的控制方案或从各种存储介质读取的控制方案。
其中,控制方案可以为具有顺序的至少一个控制指令的集合。即,控制方案为用于控制设备300、300′或装备400、400′的控制指令的集合,作为具体例,控制方案可以为最佳开启/关闭控制、设定温度控制及负载控制等。
以下,将仔细察看控制方案的具体例。
图5A为示出基于负载控制的设备的运行时间的图。
负载控制用于控制设备或装备的开启/关闭(on/off)周期。如图5A所示,在设备或装备进行开启/关闭动作的一个周期期间控制设备或装备进行工作的开启(on)时间(b)的比例(=b/a+b)。
作为一例,在设备为空气调节器的情况下,空气调节器可根据按照设定温度或空间负荷设定的负荷系数(dutyrate)来进行开启/关闭的运行。
因此,控制部120依据控制对象区域的状态信息(或环境信息)或控制对象区域的外部和/或内部负荷,来使设备或装备根据符合情况的可变的负荷系数运行,从而可提高设备或装备的节能率。
另一方面,图5B为示出基于最佳开启/关闭控制的设备的运行时间的图。
最佳开启/关闭控制将设备或装备控制成依据控制对象区域的设定温度和控制对象区域的当前温度,使上述设备在上述设备的预设的运行时刻之前预先进行工作来节能。
如图5B的(a)部分所示,设备可以在T1时刻开始运行。此时,如图5B的(b)部分所示,由于T1时刻早于作为控制对象区域的室内时间的T2时刻,因而,控制部120依据控制对象区域的设定温度和控制对象区域的当前温度,来计算在T2时刻之前提前多长时间来对设备进行开启或关闭控制为最佳,由此来对相应设备或装备进行开启/关闭控制,从而可实现节能。
另一方面,图5C为示出基于控制对象区域的负荷的设定温度控制的图。
设定温度控制控制成基于控制对象区域的空间负荷来变更设定温度。
如图5C的(b)部分所示,由于发热量增加(作为一例,电热器的工作、在控制对象区域的室内人员的数量增加等)等原因,从T3时刻至T4时刻的控制对象区域的空间负荷(或内部负荷)可处于临界值以上。此时,若设备为用于对上述控制对象区域进行空气调节的设备的情况下,可控制成在T3至T4时间内的控制对象区域的设定温度降低为Temp2。
像这样,根据空间负荷(或内部负荷)设定进行空气调节的设备的设定温度,来向控制对象区域供给或去除必要程度的负荷,从而可节约设备所使用的能源。
另一方面,若上述设备或装备为用于进行空气调节的设备或装备,则优选地,将根据控制方案控制的设备或装备控制成上述控制对象区域的舒适度属于预设的舒适度范围内。
以下,详细察看上述舒适度。
图6为示出基于各季节的舒适区域的例示图。
此时,舒适度可以为由美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE,AmericanSocietyofHeating、RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers)所提出的标准中的室内热环境相关标准《ASHRAEStandard55-2010》中所定义的热感觉平均标度预测值(PMV,PredictedMeanVote)、预测不满意百分比(PPD,PredectedPercentageDissatisfied)来计算的舒适度指标。
这种舒适度可依据室内温度(AirTemperature)、平均辐射温度(RadiantTemperature)、相对湿度(RelativeHumidity)、空气流速(AirSpeed)、活动量(Met.)、衣物量(CLO,CLOthingquantity)等变量来计算。
根据预设的基准,若上述舒适度的预测不满意百分比小于10%,则可评价为控制对象区域舒适,若预测不满意百分比为10%以上且小于25%,则可评价为控制对象区域舒适度为普通,若预测不满意百分比为25%以上,则可评价为控制对象区域舒适度略微不舒适。
作为一例,可以以下表1表示设定基于各个季节的舒适区域的基准值。
表1
即,在冬季,与#1至#4相对应的区域可被设定为舒适区域,而在夏季,与#5至#8相对应的区域可被设定为舒适区域。
若以干球温度及相对湿度作为变量的图表来表示设定基于各个季节的舒适区域的基准值,则如图6。
另一方面,能源使用量模拟模块123可包括设备建模模块1231、设备控制逻辑模块1232及能源使用量预测模块1233。
设备建模模块1231可依据由上述***设定模块122提供的设备信息来对设备进行建模。
即,设备建模模块1231可通过依据设备信息来对设备所包括的各个结构进行建模,并对向各个结构之间流入和/或出入的热量等(作为一例,热量为在各结构之间移动的流体的温度、流量等)进行建模,从而对上述设备进行建模。
作为具体性一例,图4A为示出作为冷却塔***的设备的结构图的图,图4B为示出对图4A示出的设备进行建模的结构图的图。
如图4A所示,冷却塔***可包括热源设备,上述热源设备利用能源对作为通过热源设备处理的热负荷的负荷设备产生热。
热源设备可包括冷却塔、制冷机、冷却塔和制冷机之间的泵、负荷设备和制冷机之间的泵,并且,若对这种热源设备进行建模,其结构图则可如图4B。
即,如图4B所示,冷却塔***可由在制冷机和冷却塔之间制冷机从冷却塔接收的冷却水的温度、冷却塔的冷却负荷、借助位于制冷机和冷却塔之间的泵来产生的冷却水的流量、制冷机向负荷设备供给的供给热量(温度变化及供给流量)、负荷设备需从制冷机得到的热量(负荷)、借助位于负荷设备和制冷机之间的泵来产生的制冷机和泵之间的冷却流量以及负荷设备和泵之间的压力差(负荷)建模。
对设备300、300′或装备400、400′建模的方法可借助现有的多种公知方法来实现。
像这样,向能源使用量预测模块1233提供借助设备建模模块1231来建模的设备,并且,能源使用量预测模块1233可通过利用已建模的上述设备来模拟能源使用量。
即,能源使用量预测模块1233通过利用已建模的设备,并将设备的种类、设备的容量、与其他设备的连接关系以及设备的运行条件中的一种设为输入变量,从而使得已建模的设备的输出变量成为已建模的设备的耗电量。
其中,设备的运行条件可以为外部负荷、内部负荷、设备的启动时间等中的至少一种或它们的组合。
作为一例,如图4B所示,若将与其他设备的连接关系、设备的配置以及设备的运行条件中的至少一种或它们的组合设为输入变量,则能源使用量预测模块1233可利用被建模的冷却塔***,来计算出制冷机的制冷机耗电量及运行性能系数(COP,CoefficientOfPerformance,能耗率),并且可计算出泵的耗电量及供给流量,对于风扇(fan)可计算出风扇的耗电量及冷却水供给温度。
即,控制部120可通过利用已建模的设备及空间负荷(或内部负荷),来计算出控制对象区域的至少一个预测环境数据与上述设备的耗电量之间的关系。其中,如上所述,预测环境数据可以为通过通信部150从气象局服务器30接收的包含控制对象区域的内部和/或外部的温度及湿度等各种气象信息的环境数据。
此时,当能源使用量预测模块1233模拟已建模的设备的耗电量时,可按控制对象区域或按时间来进行模拟。
即,若控制对象区域为多个,则控制部120可对于多个控制对象区域计算出各个控制对象区域的上述预测环境数据与上述耗电量之间的关系。
并且,通过根据时间来计算出设备的耗电量,从而可预测特定时刻或特定时间内的设备的耗电量。
在本说明书中所使用的术语中,空间负荷指与外部负荷相对应的内部负荷,因而可由利用从气象局服务器30所接收的环境数据(包括温度、湿度等)而得到的热量来表示外部负荷,并且,虽然可借助公知的多种方法来计算出空间负荷,但根据一实施例,如下列数学式1,可利用通过对控制对象区域的热传递建模来表示的热平衡方程式来进行计算空间负荷。
数学式1
其中,p为密度(kg/m3)、cp为比热(W/(kgK)、V为体积(m3)、T为温度(K)、h为热传递系数、U为综合热传递系数(W/(m2K))、A为面积(m2)、q″sol为单位面积的日照射量(W/m2)、λshgc为窗户的遮挡系数、为质量流量(kg/s)、qsens为内部发热量(W)。
上述数学式1所表示的热平衡方程式可由基于控制对象区域内的温度变化率的第一热量和基于出入于上述控制对象区域内的热变化量的第二热量来成立。
此时,具体地,如上述数学式1所示,第二热量可从第一项开始依次包括:基于室外的温度变化来通过外墙传递的热量、基于室外的温度变化来通过窗户传递的热量、基于通过窗户直射的日照射量的热量的变化量、借助空气调节器310供给并去除的热量的变化量、基于作为直接进入室内的外部空气的侵入空气(通过外墙、窗等的缝隙以及借助门的开闭等来侵入室内的空气)的热量的变化量、室内的内部发热量(例如,基于人体、照明、各种发热体所产生的发热量)。
其中,优选地,当计算上述第二热量所包含的室内的内部发热量时,室内的内部发热量包括以控制对象区域内的室内人员的数量为依据的人体发热量。
可借助线性方式,通过人均发热量乘以室内人员的数量来计算人体发热量,但优选地,可通过利用基于已存储于存储单元的室内人员的数量的发热量,并依据所计算出的控制对象区域内的室内人员的数量,来计算出上述人体发热量。
此时,在对控制对象区域的热平衡方程式中,将从外墙的至少一侧向内侧形成的规定区域设为外周部,将上述外周部以外的区域区分为内周部,从而控制部120分别依据与上述外周部及内周部相对应的各个热平衡方程式来计算出空间负荷。
像这样,空间负荷可由控制部120利用通过通信部150从气象局服务器30接收的预测环境数据来计算。
另一方面,如上所述,能源使用量预测模块1233可利用设备信息,来模拟根据已设定的控制方案进行工作的已建模的设备的耗电量。
此时,如上所述,为了计算出已建模的设备的能源使用量,运行条件可以为外部负荷、内部负荷、设备的启动时间等中的至少一个或它们的组合。
并且,设备控制逻辑模块1232可设定可适用于设备的至少一个控制方案,并向上述能源使用量预测模块1233提供,使得能源使用量预测模块1233计算出根据预设的控制方案进行工作的已建模的设备的耗电量。
如上所述,***设定模块122可向能源使用量模拟模块123提供由用户输入的控制方案或从各种存储介质读取的控制方案。
此时,设备控制逻辑模块1232可在由***设定模块122提供的多个控制方案中选择可适用于模拟耗电量的对象设备的控制方案。
设备控制逻辑模块1232可以以借助设备建模模块1231建模的设备为基准,选择由***设定模块122提供的多个控制方案中的至少一个控制方案,或可以以由***设定模块122提供的设备的配置(specification)等为基准,选择多个控制方案中的至少一个控制方案。
因此,当借助设备建模模块1231建模的设备根据由设备控制逻辑模块1232选择的至少一个控制方案进行工作时,能源使用量预测模块1233可模拟已建模的设备的耗电量。
能源使用量预测模块1233模拟已建模的设备的耗电量的时间可以为预设的任意时刻或预设的任意周期,但优选地,可在午夜(0时)从气象局服务器30接收当日24小时预测环境数据,并通过利用上述预测环境数据,来模拟已建模的设备的耗电量。
另一方面,根据本发明的一实施例,上述控制部120还可包括节能率计算模块124,上述节能率计算模块124以根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出上述设备或上述控制对象区域的节能率。
节能率计算模块124可以以未进行节能控制的设备或装备的能源使用量(在本说明书中,可被称作基线(baseline))为基准,并利用借助能源使用量模拟模块123计算出的根据至少一个控制方案组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的比率,计算出节能率。
优选地,节能率计算模块124可计算出设备或装备的节能率(或耗电量)和至少一个控制方案的组合之间的关系。
根据一实施例,当已建模的设备或装备根据可适用于上述设备或装备的至少一个控制方案的所有组合来进行工作时,通过利用所计算出的能源使用量来计算出节能率,从而可计算出节能率(或耗电量)和与之相对应的至少一个控制方案的组合。
以如上所述的方式计算出的设备或装备的节能率(或耗电量)和至少一个控制方案的组合之间的关系可由存储部130存储。
此时,由于根据第一控制方案及第二控制方案进行工作的设备或装备的节能率无法简单通过根据第一控制方案进行工作的设备或装备的节能率和根据第二控制方案进行工作的设备或装备的节能率的之和来计算,因而,优选地,以根据至少一个控制方案的所有组合来进行工作的已建模的设备或装备的能源使用量为依据,但本发明的范围并不限定于此,当然,可借助其他方法来计算出设备或装备的节能率(或耗电量)和至少一个控制方案的组合之间的关系。
另一方面,根据本发明的一实施例,上述控制部120可利用上述节能率计算模块124,并根据节能率来决定至少一个控制方案的组合,并且可根据所决定的至少一个控制方案的组合来控制设备或装备。
因此,控制部120可通过利用借助节能率计算模块124计算出的设备或装备的节能率(或耗电量)与至少一个控制方案的组合之间的关系,并依据预设的节能率或依据由用户输入的节能率,来向用户提出与上述节能率相对应的至少一个控制方案的组合,进而,可根据所决定的至少一个控制方案的组合来控制相应设备或装备的运行。
因此,根据一实施例,用户可对所要控制的设备或装备设定作为控制指令的组合的控制方案,但本发明具有即使用户不具备对设备或装备的足够的知识或不具备对控制方案的知识,也可仅通过简单地设定节能率,即可根据基于上述节能率决定的至少一个控制方案的组合来控制设备或装备的效果。
如图2所示,本发明一实施例的中央控制装置100还可包括存储部130。
存储部130可存储设备或装备的节能率(或耗电量)和上述节能率(耗电量)与至少一个控制方案的组合之间的关系。
上述存储部130可存储用于处理及控制上述控制部120的程序,还可以执行用于临时存储输入/输出数据(例如,由数据收集模块121收集的数据、设备信息、控制方案的信息、节能率和控制方案的组合之间的关系、各种用户输入等)的功能。
上述存储部130可包括闪存型(flashmemorytype)存储器、硬盘型(harddisktype)存储器、固态磁盘(SSD,SolidStateDiskorSolidStateDrive)、微型多媒体卡类型(multimediacardmicrotype)存储器、卡类型的存储器(例如,安全数码卡(SD)或XD卡存储器等)、随机存取存储器(RAM、RandomAccessMemory)、静态随机存取存储器(SRAM,StaticRandomAccessMemory)、只读存储器(ROM、Read-OnlyMemory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM,ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory)、可编程只读存储器(PROM,ProgrammableRead-OnlyMemory)、磁存储器、磁盘、光盘中的至少一种类型的存储介质。
并且,上述中央控制装置100可运行在互联网上起到上述存储部130的存储功能的网络存储器(webstorage)。
并且,如图2所示,本发明一实施例的中央控制装置100还可包括显示部140。
本发明一实施例的显示部140作为以无线或有线的方式与中央控制装置100相连接的显示装置,用于显示并输出在上述中央控制装置100处理的信息。例如,上述显示部140可显示与由上述中央控制装置100提供的功能相关的用户界面(UI,UserInterface)或图形用户界面(GUI,GraphicUserInterface)。
因此,显示部140可以以文本或图表等多种形态在画面输出由控制部120计算的设备或装备的能源使用量和/或节能率。
并且,控制部120可将设备或装备的图形对象整合于各种图面上的与设置上述设备或装备的位置相对应的位置,并通过显示部140在画面上输出上述图形对象。
因此,用户通过选择借助显示部140输出于画面上的图形对象,来可使控制部120通过显示部140在画面上输出与被选择的图形对象相对应的设备或装备的状态信息或控制指令列表等。
此时,上述显示部140可包括液晶显示器(liquidcrystaldisplay)、薄膜晶体管液晶显示器(hinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode)、柔性显示器(flexibledisplay)、三维显示器(3Ddisplay)中的至少一个。并且,可根据上述中央控制装置100的形态,来存在两个以上的显示部140。例如,在上述中央控制装置100可同时设有外部显示装置和内部显示装置(未图示)。
在上述显示部140和用于检测触摸动作的传感器(以下,称作“触摸传感器”)相互形成层结构时(以下,称作“触摸屏”),上述显示部140除了用作输出装置以外,还可用作输入装置。例如,触摸传感器可具有触感膜、触控片、触控板等形态。
另一方面,根据本发明的一实施例,如图2所示,中央控制装置100还可包括通信部150。
通信部150可直接与设备300、300′或装备400、400′进行收发控制指令、控制程序或控制程序的执行结果等,或者通信部150可与上述设备控制装置200进行收发控制指令、控制程序或控制程序的执行结果等。
上述通信部150可从上述设备控制装置200接收由上述设备控制装置200所执行的设备的控制结果及关于控制处理过程的信息。
并且,上述通信部150可从多个控制点接收多个设备的多种信息(例如,状态信息)。
以此,上述设备控制装置200可对作为控制对象的设备或装备进行控制。
另一方面,通信部150可与气象局服务器30进行通信,可从气象局服务器30接收包含温度及湿度等各种气象信息的环境数据,并且可接收当前实时环境数据和/或未来任意时间的预测环境数据。
此时,优选地,实时环境数据和/或预测环境数据为对将控制对象区域包括在内的地区的数据。
通信部150通过向控制部120传递从气象局服务器30接收的各种信息,来可使控制部120通过利用实时环境数据和/或预测环境数据计算出控制对象区域的外部负荷及内部负荷,并使控制部120利用上述对象区域的外部负荷及内部负荷来模拟已建模的设备的耗电量。
另一方面,上述中央控制装置100可通过上述通信部150连接外部终端500。上述中央控制装置100的用户可通过上述外部终端来执行可通过中央控制装置100执行的功能(例如,对设备的管理或控制功能)。其中,外部终端可以为将移动终端包括在内的各种形态的终端。
此时,为了与上述气象局服务器30、设备控制装置200及外部终端进行通信,可由一个模块来体现通信部150,当然,也可由分别按各个通信对象区分开的模块来体现通信部150。
上述通信部150可与外部终端进行有线/无线数据通信。上述通信部150可包括用于使用蓝牙(BluetoothTM)、紫蜂协议(Zigbee)、超宽带(UWB,UltraWideBand)、有线/无线通用串行总线(Wire/WirelessUSB)、近场通信(NFC,NearFieldCommunication)、有线/无线局域网(Wire/WirelessLAN)或移动通信网中的一个以上的电子部件。
如上所述,本发明一实施例的中央控制装置100可包括输入部110,并且,输入部110可接收用户的用于设定节能率的用户输入。
图7A至图7D为示出本发明一实施例的中央控制装置所输出的画面的例示图的图。
如图7A所示,本发明一实施例的中央控制装置100可通过显示部140向画面输出用于接收对节能率的设定输入的滚动条60a。
用户可通过移动输出于画面的滚动条60a,来设定节能率,控制部120,更具体地,控制方案决定模块125可根据借助滚动条60b设定的节能率来决定至少一个控制方案的组合。
此时,由用户通过滚动条60a输入的节能率的范围可以为0~100%之间,但优选地,上述节能率的范围为预设的节能率范围。
其中,预设的节能率范围可以为规定的舒适度范围。即,在设备或装备用于调节控制对象区域的空气的情况下,当用户控制设备或装备的节能率时,可限制借助上述滚动条60a来设定的节能率不超过对控制对象区域预设的舒适度范围。
因此,当由对设备或装备不具备足够的知识或对控制方案不具备知识的用户设定节能率时,可限制成使位于控制对象区域的人员不存在不适感。
但是,在预设的节能率范围为规定的舒适度范围的情况下,优选地,可根据季节、时间、外部空气的温度(或湿度)或内部空气的温度(或湿度)、外部负荷或内部负荷变更上述预设的节能率的范围。
根据另一实施例,如图7B所示,中央控制装置100可通过显示部140向画面输出用于接收对节能率的设定输入的输入窗60b。
输入窗60b可配置成直接接收用户所输入的数字,或可配置成通过选择配置于输入窗60b的一侧的按钮(作为一例,▲/▼按钮)来进行输入,使输入窗60b中的数字增加或减少预设的大小。
控制部120可通过利用根据基于通过上述的一实施例来输入的能源增减率而决定的至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的模拟结果,以图表65的方式将基于时间的能源使用率输出于画面。
此时,如图7A及图7B所示,根据用于接收对节能率的设定输入的另一实施例,可依据使通过附图标记65表示的基于时间的能源使用率图表上下移动的用户输入,来接收对节能率的设定输入。
即,在用户借助拖放(drag&drop)操作来以上下方向移动附图标记65的图表的情况下,可根据图表被移动的位置来设定规定范围的上述节能率。
另一方面,显示部140可以以基于时间来表示的图表63的方式将通过基线64及通信部150从气象局服务器30接收的控制对象区域的预测环境数据(作为一例,预测环境数据为外部空气的温度或湿度、内部空气的温度或湿度等)中的至少一种输出于画面。
其中,如上所述,基线64为基于时间来表示未进行本发明的节能控制的设备或装备的能源使用量的图表,作为一例,在上述设备或装备为用于调节控制对象区域的空气的设备或装备的情况下,上述基线可以为基于时间来表示根据通过用户输入设定的设定温度来被控制运行的设备或装备的能源使用量的图表。
并且,显示部140向画面输出至少一种控制对象区域的预测环境数据(作为一例,预测环境数据为外部空气的温度或湿度、内部空气的温度或湿度等),而显示部140可接收用户的用于选择通过组合框、列表框、编辑框等形态来向画面所要输出的预测环境数据中的至少一个的选择输入,并输出表示根据用户输入所选择的预测环境数据的图表。
根据具体的一例,若显示部140通过组合框61接收用户对外部空气的温度的选择输入,则显示部140可以以图表63的形态向画面输出从气象局服务器30接收的规定时间期间的外部空气的温度。
并且,如上所述,控制部120可利用通过通信部150从气象局服务器30接收的预测环境数据,来根据热感觉平均标度预测值、预测不满意百分比等规定基准计算出舒适度,并通过显示部140以图形对象的方式按规定的舒适度范围将所计算出的舒适度输出于画面。
根据具体的一例,若预测不满意百分比小于10%,则可在相应的时间区域显示表现出笑脸的图形对象,若预测不满意百分比为10%以上且小于25%,则可在相应的时间区域显示表现出没有表情的脸的图形对象,若在预测不满意百分比为25%以上,则可在相应的时间区域显示表现出皱眉的脸的图形对象。如图7A及图7B所示,通过在02:00~03:00及07:00~09:00的时间段显示表现出皱眉的脸的图形对象,从而可使用户一眼识别出在该时间段的控制对象区域的舒适度被评价为稍差。
另一方面,本发明一实施例的控制部120可依据通过输入部110接收的节能率,来决定至少一个控制方案的组合,由此,控制部120可根据所决定的至少一个控制方案的组合,直接或通过设备控制装置200来控制设备或装备。
若显示部140向画面输出“实施能源最优化”按钮(在图7A及图7B中的右侧上端显示的按钮),并且“实施能源最优化”按钮通过输入部110被选择,则控制部120可以以图表的形态输出根据基于用户输入的节能率而决定的至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备或装备的耗电量,或使作为借助根据节能率决定的至少一个控制方案的组合建模的对象的实际设备或装备得到控制。
此时,显示部140可通过向画面输出根据用户输入的节能率而决定的至少一个控制方案的组合,告知用户相应设备或装备在根据何种控制方案运行。
图7C为输出根据节能率而决定的控制方案的组合的画面的例示图。
如图7C所示,显示部140可输出用于输出至少一个控制方案的组合的通知框69a,上述至少一个控制方案的组合借助控制部120来决定,更具体地,至少一个控制方案的组合通过控制方案决定模块125来根据用户输入的节能率而决定。
另一方面,如上所述,在根据由控制部120决定的至少一个控制方案的组合来控制的设备或装备为用于调节空气的设备或装备的情况下,控制部120可通过显示部140以图表的方式向画面输出基线、表示根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量(以下,在本说明书中简称为“预测使用量”)及控制对象区域的预测环境数据中的至少一个。
作为一例,如图7A及图7B所示,可向画面输出控制对象区域的外部空气的温度、基线以及表示根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量。
此时,如图7A及图7B所示,优选地,显示部140向画面示出以当前为基准来划分为两个区域(P区域及F区域)的图表。
即,根据本发明的一实施例,显示部140可在以当前为基准的之后的时间区域(F区域)以图表的方式向画面输出基线、表示根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量及控制对象区域的预测环境数据中的至少一种,而在以当前为基准的之前的时间区域,显示部140可根据当前时刻的流逝来分别对上述基线、上述预测使用量及上述状态信息进行更新并进行输出。
具体地,在以当前为基准的之前的时间区域(P区域)输出的上述预测环境数据可以以利用由数据收集模块121通过控制点收集的设备或装备的状态信息更新的图表形态输出。
并且,利用借助上述数据收集模块121来在每个任意时刻或任意周期重新收集的环境数据,由控制部120,更具体地由能源使用量模拟模块123模拟已建模的设备的耗电量,并可在以当前为基准的之前的时间区域(P区域)对表示已输出的预测使用量的图表进行更新来输出上述预测使用量。
并且,已在以当前为基准的之后的时间区域(F区域)输出的表示预测环境数据的图表也可利用通过通信部150以实时或按预设的时间间隔的方式从气象局服务器30重新接收的控制对象区域的预测环境数据(作为一例,预测环境数据为外部空气的温度或湿度、内部空气的温度或湿度等)来对图表进行更新并输出。
另一方面,优选地,对于模拟上述预测使用量的对象设备,控制部120借助数据收集模块121并通过控制点接收实际相应的设备消耗的实测电量,并以多种形态的图表来向画面输出实测耗电量66、67。
作为一例,如图7A及图7B所示,可以以柱形图表的形态向画面输出按每个规定时间间隔(作为一例,时间间隔为每个小时)模拟预测使用量的对象设备的被测定的实测耗电量66、67。
此时,可以看出,实测耗电量66、67与表示根据基于用户输入的能源增减率而决定的至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的图表65的能源使用量的值相似,由此可知,本发明的上述预测使用量的准确度比较高。
但是,作为一例,在用户强制运行设备或装备,或上述设备或装备、设备控制装置及中央控制装置中的至少一个发生故障的情况下,实测耗电量67有可能超过表示根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量。
因此,优选地,若上述实测耗电量和上述预测使用量之差超出预设的范围,则向画面输出提醒。
图7D为在所检测的能源使用量大于表示已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量的情况下所输出的画面的例示图。
即,如图7D所示,若上述实测耗电量和上述预测使用量之差超出预设的范围,则可向画面输出通知窗口69b,以此向用户发出警告。
此时,预设的范围可由用户任意设定,但优选地,预设的范围可以为上述预测使用量和实测耗电量之间的误差范围以上。
并且,可通过用户输入来设定上述误差范围,但控制部120可依据以前检测的实测耗电量和上述预测使用量之间的差来设定上述误差范围。即,收集规定期间内的以前测定的实测耗电量和上述预测使用量的数据,并将所收集的期间内的上述实测耗电量和上述预测使用量之差的平均设定为上述误差范围。
作为一例,如图7D所示,若在03:00~04:00之间的实测能源使用量超过上述预测使用量,则可向画面输出用于通知这一情况的窗口,当然,可与上述窗口一同,通过各种通知单元,以视觉或听觉的方式向外部输出上述警告。
另一方面,根据本发明的一实施例,可通过输入部110选择多个控制对象区域中的至少一个控制对象区域,并依据被选择的至少一个控制对象区域,显示部140可向画面输出被选择的至少一个控制对象区域所包括的设备的上述预测使用量或上述节能率。
并且,多个设备或装备中的至少一个控制对象设备或装备可通过输入部110接收用于选择控制对象设备或装备而进行的输入,显示部140可向画面输出被选择的至少一个设备或装备的上述预测使用量或上述节能率。
即,用户可按控制对象区域或按基于任意基准归类的组来选择设备或装备,并可向画面输出所选择的控制对象区域或所选择的组各自所包括的设备或装备的上述预测使用量或上述节能率。
由此,可对根据用户输入的节能率来按控制对象区域或按组选择的至少一个设备或装备决定至少一个控制方案的组合,并且,还可根据所决定的控制方案的组合来控制相应的设备或装备。
由此,用户可方便地按控制对象区域或按组来进行节能控制。
图9A为示出为了根据本发明一实施例来选择可适用至少一个控制方案的组合的控制对象而提供的画面的例示图。
用户可通过输出于画面的至少一个输入按钮来选择控制对象区域,并且用户可选择多个建筑物中的一个,并可选择所选择的建筑物中的任意空间或任意楼层。
作为一例,在图9A所示的画面中的一个区域配置有用于选择控制对象区域的按钮(作为一例,按钮为组合框82、83)。
用户可通过选择第一按钮82来选择显示为“江西大厦2”的建筑物,并可通过选择由被选择的建筑物输出的多个第二按钮83中的任一个,来选择控制对象区域。
此时,如上所述,可以以控制对象区域作为一个单位来选择至少一个设备或装备,当然,也可选择配置于所选择的空间或楼层内的设备或装备中的任一个。即,用户可通过选择“第二层空调负荷区域(zone)”来选择配置于上述“第二层空调负荷区域”的多个设备中的任一个。
图9B为示出以图形对象的方式向画面输出用户所选择的控制对象区域及配置于上述控制对象区域的设备的例示图。
如图9B所示,显示部140可以以弹出窗口形态等来在画面的一部分区域中的表示由用户选择的任意空间或楼层的图上,输出表示照明88、室内机87等设备的图形对象。
由此,用户可选择至少一个表示设备或装备的图形对象,控制部120可根据已设定的节能率来对用户所选择的至少一个设备或装备决定至少一个控制方案的组合,并且,可根据所决定的控制方案的组合来控制相应的设备或装备。
像这样,通过显示部140向表示控制对象区域的图上输出表示设备或装备的图形对象,从而具有便于用户识别控制对象设备或装备的位置,并可防止产生用户错误控制设想外的设备或装备的问题。
进而,为了使用户选择任意的空间或任意楼层,显示部140可提供建筑物的图纸,或为了选择特定建筑物,显示部还可提供显示建筑物的位置的地图。
因此,根据本发明的一实施例,为了使控制部120接收通过输入部110所选择的控制对象的节能率,图7A至图7B作为所输出的用于接收控制对象的节能率的画面的例示图,可在图9A及图9B中的附图文字81所指的画面的一区域输出图7A至图7B。
另一方面,如图9A及图9B所示,优选地,在画面的一区域86,可按控制对象区域或按基于任意基准归类的组,对各个控制对象区域或各个组输出基线、上述预测使用量及控制对象区域的预测环境数据中的至少一种的图表,所输出的至少一个图表配置于相邻的位置,从而使用户一眼识别出各个控制对象区域或各个用户所希望的组的状态。
作为具体例,如图9A及图9B所示,若输入部110通过用户接收用于选择“环境信息”的输入,则可通过画面向用户提供属于环境信息的各种信息(作为一例,环境信息为外部空气的温度或湿度、内部空气的温度或湿度等),之后,若通过用户接收用于按控制对象区域来选择环境信息(作为一例,“室内平均温度(一层、三层、五层)”、“室内平均温度(二层)”、“室内平均温度(四层)”)的输入,则优选地,按所选择的控制对象区域来输出各个状态信息(作为一例,状态信息为内部空气的温度)。
另一方面,如上所述,显示部140可输出通过控制部120决定,更具体地通过控制方案决定模块125来根据用户输入的节能率而决定的至少一个控制方案的组合,此时,输入部110可接收用于修改以如上所述的方式决定的至少一个控制方案的组合的用户输入。
图8A至图8B为示出本发明一实施例的中央控制装置所输出的画面的另一例示图的图。
即,如图8A所示,显示部140可在所输出的画面的一区域71以列表的形态输出通过控制方案决定模块125来决定的控制方案的组合。
作为一例,若输入部110通过用户接收用于设定节能率的输入,则控制方案决定模块125通过利用上述所输入的节能率,来决定至少一个控制方案的组合,显示部140可向附图标记为71的区域输出由上述控制方案决定模块125所决定的“有效周期(DutyCycle)”、“最优启动(OptimalStart)”、“最优停止(OptimalStop)”、“空调机组设定温度控制(AHU,AirHandleUnit)”、“夜间净化(NightPurge)”等的控制方案。
并且,显示部140可向所输出的画面的另一区域72输出可适用于进行节能控制的设备或装备的至少一个控制方案。
即,优选地,由控制部120选择,更详细地由设备控制逻辑模块1232根据用于进行节能控制的设备或装备的种类来选择可适用于设备或装备的至少一个控制方案,并通过显示部140向画面输出所选择的上述至少一个控制方案。
通过并不在画面中示出无法适用于上述设备或装备的控制方案,从而具有可事先防止对设备或装备不具备足够的知识或对控制方案不具备知识的用户有可能错误控制上述设备或装备的问题。
由此,输入部110可接收用于修改通过控制方案决定模块125来决定的当前的至少一个控制方案的组合(以下,在本说明书中简称为“第一控制方案列表”)的用户输入。即,可在上述第一控制方案列表添加可适用于用于进行上述节能控制的设备或装备的至少一个控制方案(以下,在本说明书中简称为“第二控制方案列表”)中的任一个,或可从上述第一控制方案列表中除去至少一个控制方案。
具体地,如图8A所示,若输入部110接收用于选择输出于附图标记为72的区域的“比例积分微分控制(PIDControl)”的输入,并接收用于选择“添加”按钮73的输入,则控制部120可在第一控制方案列表添加“比例积分微分控制”。
之后,若输入部110接收用于选择“实施能源最优化”按钮78的输入,则控制部120可根据已在第一控制方案列表添加“比例积分微分控制”的控制方案来重新计算出节能率,或可根据已在第一控制方案列表添加“比例积分微分控制”的控制方案对设备或装备进行节能控制。
作为一例,控制部120可模拟根据已在第一控制方案列表添加“比例积分微分控制”的控制方案来进行工作的已建模的设备的耗电量,并以如图7A至图7D所示的方式以图表的形态向画面输出基于时间的预测使用量和节能率。
作为另一例,控制部120可控制根据已在第一控制方案列表添加“比例积分微分控制”的控制方案模拟的实际对象设备。
此时,节能率计算模块124可根据通过用户输入来修改的控制方案的组合,计算出第一节能率,控制部120将根据在上述第一节能率被修改之前通过控制方案决定模块125决定的至少一个控制方案来计算出的第二节能率和上述第一节能率进行比较,若上述第一节能率大于上述第二节能率,则可在画面上输出提醒。
图8B为在第一节能率大于第二节能率的情况下输出的画面的例示图。
如图8B所示,若上述第一节能率大于上述第二节能率,则可向画面输出通知窗口79来向用户发出警告。
作为一例,若由用户修改的控制方案的组合的节能率低于通过控制方案决定模块125来决定的至少一个控制方案的组合的节能率,则向用户再次确认修改控制方案的组合的目的,从而具有可事先防止对设备或装备不具备足够的知识或对控制方案不具备知识的用户有可能错误控制上述设备或装备的问题。
此时,控制部120可通过设定规定的范围,来可使得仅在上述第一控制方案和上述第二控制方案之间的差异超出预设范围的情况下,向画面输出通知窗口79。
即,这是为了即使被修改的控制方案的组合使得节能率略有减少,也优先考虑用户的意图,来可进行符合用户意图的控制。
作为一例,如图8B所示,可向画面输出用于告知基于修改的控制方案的组合的第一节能率预计比基于已决定的控制方案的组合的第二节能率减少12%的窗口,当然,可与上述窗口一同,通过各种通知单元,以视觉或听觉的方式向外部输出上述警告。
另一方面,根据本发明的一实施例,可通过输入部110选择多个控制对象区域中的至少一个控制对象区域,并依据被选择的至少一个控制对象区域,显示部140可向画面输出被选择的至少一个控制对象区域所包括的设备机组或设备列表。
此时,显示部140可向画面的一区域75输出上述所选择的控制对象区域所包括的设备机组,若输入部110通过用户接收用于在输出于画面的设备机组中选择任一设备机组的输入,则输入部110可向画面的一区域76输出与被选择的设备机组相对应的设备或装备列表。
作为一例,如图8A所示,作为通过向由显示部140输出的画面的一区域75进行上述输入来选择的控制对象区域所包括的设备机组,可输出“冷水机组(CHILLERTURBO)”、“空调机组定风量常数(AHUCAVCONST)”、“风机盘管机组(FCU)”、“冷却塔(COOLINGTOWER)”、“泵(PUMP)”等,若通过用户接收用于在输出于附图标记为75的区域的设备机组中选择“空调机组定风量常数(AHUCAVCONST)”的输入,作为与上述输入相对应的设备或装备的列表,可向画面的一区域76输出“AHU_01”、“AHU_02”、“AHU_03”、“AHU_04”、“AHU_05”、“AHU_06”、“AHU_07”等。
并且,可通过输入部110在多个设备(或装备)中选择至少一个控制对象设备或装备,并且,显示部140可向画面输出对被选择的至少一个设备或装备所决定的至少一个控制方案。
作为一例,如图8A所示,可在由显示部140输出的画面的一区域71输出上述被选择的至少一个设备或装备的依据已设定的节能率来由控制方案决定模块125决定的至少一个控制方案的列表。
并且,如上所述,可向画面输出可适用于上述被选择的至少一个设备或装备的至少一个控制方案的列表。
作为一例,如图8A所示,作为可在由显示部140输出的画面的一区域72输出的可适用于上述被选择的至少一个设备或装备的至少一个控制列表,可向画面输出“热含量(Enthalpy)”、“负荷分散控制”、“预热(WarmUp)”、“比例积分微分控制”、“风机盘管机组能量控制(FCUEnergyControl)”等。
另一方面,根据本发明的另一实施例,将用于表示设备或装备的名称、识别码(ID)、种类、设置位置等中的至少一个设为因子,控制部120可向画面输出与上述因子相对应的设备或装备的列表。
如图8A所示,输入部110可通过搜索窗口77接收用户所输入的关键词,控制部120可从所输入的关键词中提取至少一个因子。由此,控制部120可依据上述因子,来向画面输出存储于存储部130的设备或装备列表中与上述因子相对应的至少一个设备或装备列表。
作为一例,若用户在搜索窗口77输入“AHU”,则控制部120可将“AHU”作为因子,来在画面的一区域76输出与上述因子相对应的设备或装备的列表,作为设备或装备的列表,将输出“AHU_01”、“AHU_02”、“AHU_03”、“AHU_04”、“AHU_05”、“AHU_06”、“AHU_07”等。
另一方面,如上所述,图9A为示出为了根据本发明一实施例来选择可适用至少一个控制方案的组合的控制对象而提供的画面的例示图。
为了选择控制对象区域,用户通过输出于画面的至少一个输入按钮来选择多个建筑物中的任一个,并可选择所选择的建筑物中的任意空间或任意楼层。
作为一例,在图9A所示出的画面中的一个区域配置有用于选择控制对象区域的按钮(作为一例,按钮为组合框82、83)。
用户可通过选择第一按钮82来选择显示为“江西大厦2”的建筑物,并可通过选择由被选择的建筑物输出的多个第二按钮83中的任一个,来选择控制对象区域。
此时,如上所述,可以以控制对象区域作为一个单位来选择至少一个设备或装备,当然,也可选择配置于所选择的空间或楼层内的设备或装备中的任一个。即,用户可通过选择“第二层空调负荷区域(zone)”来选择配置于上述“第二层空调负荷区域”的多个设备中的任一个。
图9B为示出以图形对象的方式向画面输出用户所选择的控制对象区域及配置于上述控制对象区域的设备的例示图。
如图9B所示,显示部140可以以弹出窗口形态等来在画面的一部分区域中的表示由用户选择的任意空间或楼层的图上,输出表示照明88、室内机87等设备的图形对象。
由此,用户可选择至少一个表示设备或装备的图形对象,可向画面输出用户所选择的至少一个设备或装备的通过控制部120决定的至少一个控制方案的组合。
作为一例,若通过用户接收用于选择表示室内机87的图形对象,则显示部140可以向画面输出通过控制部120决定的至少一个控制方案的组合。
像这样,通过显示部140向表示控制对象区域的图上输出表示设备或装备的图形对象,从而具有便于用户识别控制对象设备或装备的位置,并可防止产生用户错误控制设想外的设备或装备的问题。
进而,为了使用户选择任意空间或任意楼层,显示部140可提供建筑物的图纸,或为了选择特定建筑物,显示部还可提供显示建筑物的位置的地图。
由此,根据本发明的一实施例,作为为了输出并修改通过控制方案决定模块125来对设备或装备决定的至少一个控制方案的组合而输出的画面的例示图的图8A至图8B可输出于图9A及图9B的附图标记1所指的画面的一区域输出图8A指图8B。
另一方面,如图9A及图9B所示,优选地,在画面的一区域86,可按控制对象区域或按基于任意基准归类的组,对各个控制对象区域或各个组输出基线、上述预测使用量及控制对象区域的预测环境数据中的至少一种的图表,所输出的至少一个图表配置于相邻的位置,从而使用户一眼识别出各个控制对象区域或各个用户所希望的组的状态。
作为具体例,如图9A及图9B所示,若输入部110通过用户接收用于选择“环境信息”的输入,则可通过画面向用户提供属于环境信息的各种信息(作为一例,环境信息为外部空气的温度或湿度、内部空气的温度或湿度等),之后,若通过用户接收用于按控制对象区域来选择环境信息(作为一例,“室内平均温度(一层、三层、五层)”、“室内平均温度(二层)”、“室内平均温度(第四层)”)的输入,则优选地,按所选择的控制对象区域来输出各个状态信息(作为一例,状态信息为内部空气的温度)。
另一方面,图10为示出本发明一实施例的中央控制装置和终端相连接的设备控制***的结构图。
如图10所示,本发明一实施例的中央控制装置100可以以有线或无线的方式与外部终端500相连接。
外部终端500可通过显示单元向画面输出从中央控制装置100接收的各种信息,或可通过输入单元接收用户的各种输入。
因此,本发明一实施例的中央控制装置100与外部终端500形成通信连接,上述中央控制装置100向外部终端500传送规定信息,来可使外部终端500输出由中央控制装置100的显示部140输出的画面。
作为一例,可通过外部终端500的显示单元来输出与图7A至图9B所示的由显示部140输出的画面相对应的画面。
并且,上述外部终端500通过输入单元接收用户的各种输入,并可向中央控制装置100传递用户所输入的信息。
由此,中央控制装置100依据通过外部终端500接收的信息来使控制部120执行规定的处理,并可通过显示部140和/或外部终端500的显示装置向外部输出处理结果。
并且,上述外部终端500生成基于用户输入的控制指令,并通过向中央控制装置100传送上述指令,来可通过中央控制装置100控制设备或装备。
即,通过外部终端500执行中央控制装置100的输入部110及显示部140所执行的功能,使得即使用户相隔很远的距离,也可输入对设备或装备的节能率,由此可执行能源最优化控制。并且,可远程执行根据节能率修改已决定的控制方案的组合等的与由本发明一实施例的中央控制装置100所执行的功能相同的功能。其中,由中央控制装置100执行的功能与上述内容相同,因此,将省略对其的详细的说明。
设备控制方法
图11为按各个步骤的流程图来示出本发明一实施例的设备控制方法的图。
如图11所示,本发明一实施例的设备控制方法包括:从气象局服务器收集控制对象区域的预测环境数据的步骤(步骤S10);设定上述控制对象区域内的至少一个设备的信息的步骤(步骤S20);以及依据上述设备的信息,来对上述设备进行建模,模拟根据控制方案进行工作的已建模的上述设备的耗电量的步骤(步骤S30)。
以下,参照图1至图10仔细察看本发明一实施例的设备控制方法,但将与之前的说明重复的部分视为相同,并省略详细的说明。
首先,在收集预测环境数据的步骤(步骤S10)中,控制部120,更详细地,数据收集模块121可收集包含控制对象区域的气象信息的预测环境数据,或可通过控制点收集设备或装备的状态信息。
此时,数据收集模块121通过从气象局服务器30接收包含温度及湿度等各种气象信息的环境数据,或借助各种算法来预测包含气象信息的环境数据,或调用包括存储于存储部130的包含气象信息的环境数据,从而可收集当前的实时环境数据和/或未来的任意时间的预测环境数据。
之后,在设定至少一个设备的信息的步骤(步骤S20)中,由***设定模块122设定控制对象区域内的至少一个设备的信息(步骤S20)。
***设定模块122向能源使用量模拟模块123提供用户所输入的信息或从各种存储介质读取的设备信息。
设备信息作为对设备进行建模所需的信息,可包括设备的结构、容量、种类等设备的配置信息。并且,关于设备的各种信息还可包括与其他设备相连接的设备的种类、设备的数量、设备的组合等与其他设备的连接关系信息。
由此,在对设备进行建模,并模拟已建模的设备的耗电量的步骤(步骤S30)中,可由能源使用量模拟模块123依据设备信息,来对上述设备进行建模,并模拟根据控制方案来被建模的设备的耗电量(步骤S30)。
此时,对上述设备进行建模,并模拟已建模的设备的耗电量的步骤(步骤S30)可包括:依据上述设备的信息,对上述设备进行建模的步骤(步骤S31);设定可适用于上述设备的至少一个控制方案的步骤(步骤S32);以及模拟根据上述已设定的控制方案来进行工作的已建模的上述设备的耗电量的步骤(步骤S33)。
在对上述设备进行建模的步骤(步骤S31)中,可由设备建模模块1231依据从上述***设定模块122接收的设备信息,来对设备进行建模。
即,设备建模模块1231可通过依据设备信息,来对设备所包括的各个结构进行建模,并对向各个结构之间流入和/或出入的热量等(作为一例,热量为在各结构之间移动的流体的温度、流量等)进行建模,从而可对上述设备进行建模。
并且,在设定至少一个可适用于上述设备的控制方案的步骤(步骤S32)中,除了如上所述的设备信息之外,***设定模块122可向能源使用量模拟模块123提供设备300、300′或装备400、400′的控制方案。
此时,***设定模块122可向能源使用量模拟模块提供用户所输入的控制方案或从各种存储介质读取的控制方案。
其中,控制方案可以为具有顺序的至少一个控制指令的集合。即,控制方案为用于控制设备300、300′或装备400、400′的控制指令的集合,作为具体例,控制方案可以为最佳开启/关闭控制、设定温度控制及负载控制等。
因此,设备控制逻辑模块1232可以以借助设备建模模块1231建模的设备为基准,选择由***设定模块122提供的多个控制方案中的至少一个,或可以以由***设定模块122提供的设备的配置等为基准,选择多个控制方案中的至少一个控制方案。
由此,设备控制逻辑模块1232可在由***设定模块122提供的多个控制方案中选择可适用于模拟耗电量的对象设备的控制方案。
设备控制逻辑模块1232通过设定可适用于设备的至少一个控制方案,并向上述能源使用量预测模块1233提供,使得能源使用量预测模块1233计算出根据预设的控制方案进行工作的已建模的设备的耗电量。
并且,在模拟根据上述已设定的控制方案来进行工作的已建模的上述设备的耗电量的步骤(步骤S33)中,向能源使用量预测模块1233提供借助设备建模模块1231来建模的设备,并且,能源使用量预测模块1233可通过利用已建模的上述设备来对能源使用量进行模拟。
即,能源使用量预测模块1233通过利用已建模的设备,并将设备的种类、设备的容量、与其他设备的连接关系已及设备的运行条件中的一种设为输入变量,从而使得已建模的设备的输出变量成为已建模的设备的耗电量。
能源使用量预测模块1233模拟已建模的设备的耗电量的时间可以为预设的任意时刻或预设的任意周期,但优选地,可在午夜(0时)从气象局服务器30接收当日24小时预测环境数据,并通过利用上述预测环境数据,来模拟已建模的设备的耗电量。
另一方面,上述模拟耗电量的步骤(步骤S33)可包括控制部120通过利用已建模的设备及空间负荷(或内部负荷),来计算出控制对象区域的至少一个预测环境数据与上述设备的耗电量之间的关系的步骤(未图示)。
其中,控制方案可以为具有上述设备的顺序的至少一个控制指令的集合,使得上述控制对象区域的舒适度属于预设的舒适度范围内。
此时,在上述模拟耗电量的步骤(步骤S33)中,当能源使用量预测模块1233模拟已建模的设备的耗电量时,可按控制对象区域或按时间来进行模拟。
即,若控制对象区域为多个,则控制部可对于多个控制对象区域计算出各个控制对象区域的上述预测环境数据与上述耗电量之间的关系。
并且,通过根据时间来计算出设备的耗电量,从而可预测特定时刻或特定时间内的设备的耗电量。
图12为按各个步骤的流程图来示出本发明再一实施例的设备控制方法的图。
如图12所示,本发明一实施例的设备控制方法还可包括以根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出上述设备的节能率或上述控制对象区域的节能率的步骤(步骤S40)。
在上述计算控制对象区域的节能率的步骤(步骤S40)中,节能率计算模块124可以以根据由控制部120决定的至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出上述设备或上述控制对象区域的节能率。
节能率计算模块124可以以基线为基准,并利用借助能源使用量模拟模块123计算出的根据至少一个控制方案组合来进行工作的已建模的设备的耗电量的比率,计算出节能率。
优选地,在上述计算节能率的步骤(步骤S40)中,节能率计算模块124可计算出设备或装备的节能率(或耗电量)和至少一个控制方案的组合之间的关系。
根据一实施例,当已建模的设备或装备根据可适用于上述设备或装备的至少一个控制方案的所有组合来进行工作时,通过利用所计算出的能源使用量来计算出节能率,从而可计算出节能率(或耗电量)和与之相对应的至少一个控制方案的组合。
另一方面,如图12所示,本发明一实施例的设备控制方法还可包括上述控制部120可利用上述节能率计算模块124,并根据节能率来决定至少一个控制方案的组合,并且可根据所决定的至少一个控制方案的组合来控制设备或装备的步骤(步骤S50)。
控制部120可通过利用借助节能率计算模块124计算出的设备或装备的节能率(或耗电量)和至少一个控制方案的组合之间的关系,并依据预设的节能率或依据由用户输入的节能率,来向用户提出与上述节能率相对应的至少一个控制方案的组合,进而,可根据所决定的至少一个控制方案的组合来控制相应设备或装备的运行。
因此,根据一实施例,用户可对所要控制的设备或装备设定作为控制指令的组合的控制方案,但本发明具有即使用户不具备对设备或装备的足够的知识或不具备对控制方案的知识,也可仅通过简单地设定节能率,即可根据基于上述节能率决定的至少一个控制方案的组合来控制设备或装备的效果。
图13为按各个步骤的流程图来示出本发明另一实施例的设备控制方法的图。
如图13所示,本发明一实施例的设备控制方法可包括:收集预测环境数据的步骤(步骤S10);设定设备信息的步骤(步骤S20);模拟已建模的设备的耗电量的步骤(步骤S30);以及计算节能率的步骤(步骤S40),在上述步骤(步骤S40)之后,还可包括接收用户对节能率的设定输入的步骤(步骤S51)。
在接收对节能率的设定输入的步骤(步骤S51)中,可通过输入部110接收用户的用于设定节能率的用户输入。
如图7A所示,本发明一实施例的中央控制装置100可通过显示部140向画面输出用于接收对节能率的设定输入的滚动条60a。用户可通过移动输出于画面的滚动条60a,来设定节能率,控制部120,更具体地,控制方案决定模块125可根据借助滚动条60b设定的节能率来决定至少一个控制方案的组合。
此时,由用户通过滚动条60a输入的节能率的范围可以为0~100%之间,但优选地,上述节能率的范围为预设的节能率范围。
其中,预设的节能率范围可以为规定的舒适度范围。即,在设备或装备用于调节控制对象区域的空气的情况下,当用户控制设备或装备的节能率时,可限制借助上述滚动条60a来设定的节能率不超过对控制对象区域预设的舒适度范围。
因此,当由对设备或装备不具备足够的知识或对控制方案不具备知识的用户设定节能率时,可限制成使位于控制对象区域的人员不存在不适感。
但是,在预设的节能率范围为规定的舒适度范围的情况下,优选地,可根据季节、时间、外部空气的温度(或湿度)或内部空气的温度(或湿度)、外部负荷或内部负荷变更上述预设的节能率的范围。
根据另一实施例,如图7B所示,中央控制装置100可通过显示部140向画面输出用于接收对节能率的设定输入的输入窗60b。输入窗60b可配置成直接接收用户所输入的数字,或可配置成通过选择配置于输入窗60b的一侧的按钮(作为一例,▲/▼按钮)来进行输入,使输入窗60b中的数字增加或减少预设的大小。
根据另一实施例,控制部120可通过利用根据基于通过上述的一实施例来输入的能源增减率而决定的至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果,以图表65的方式将基于时间的能源使用率输出于画面。此时,如图7A及图7B所示,用户可通过使以附图标记65表示的基于时间的能源使用率图表上下移动,来可输入对节能率的设定。
即,在用户借助拖放(drag&drop)操作来已上下方向移动将附图标记65为的图表的情况下,可根据图表被移动的位置来设定规定范围的上述节能率。
之后,本发明一实施例的设备控制方法还可包括接收用户对节能率的设定输入,并基于用户输入的节能率来决定至少一个控制方案的组合的步骤(步骤S52)。
可由控制部120,更详细地,可由控制方案决定模块125根据由用户设定的节能率来决定至少一个控制方案的组合。
之后,本发明一实施例的设备控制方法还可包括决定基于由用户输入的节能率的至少一个控制方案的组合,并根据借助上述决定控制方案的步骤(步骤S52)来决定的至少一个控制方案的组合来控制上述设备的步骤(步骤S53)。
并且,本发明一实施例的设备控制方法还可包括通过显示部向画面输出通过上述决定控制方案的步骤来决定的至少一个控制方案的组合的步骤(未图示)。
如图7C所示,显示部140可输出用于输出至少一个控制方案的组合的通知框69a,上述至少一个控制方案的组合借助控制部120来决定,更具体地,至少一个控制方案的组合通过控制方案决定模块125来根据用户输入的节能率而决定。
显示部140可通过向画面输出根据用户输入的节能率而决定的至少一个控制方案的组合,告知用户相应设备或装备在根据何种控制方案运行。
另一方面,如图14所示,本发明一实施例的设备控制方法在计算节能率的步骤(步骤S40)之后还可包括向画面输出表示基于时间的上述已建模的设备的耗电量模拟结果、上述预测环境数据或上述节能率的图形对象的步骤S61。
显示部140可以以基于时间来表示的图表63的方式将通过基线64及通信部150从气象局服务器30接收的控制对象区域的预测环境数据(作为一例,预测环境数据为外部空气的温度或湿度、内部空气的温度或湿度等)中的至少一种输出于画面。
并且,如上所述,控制部120可利用通过通信部150从气象局服务器30接收的预测环境数据,来根据热感觉平均标度预测值、预测不满意百分比等规定基准计算出舒适度,并通过显示部140以图形对象的方式按规定的舒适度范围将所计算出的舒适度输出于画面。
作为一例,如图7A及图7B所示,可向画面输出控制对象区域的外部空气的温度、基线以及表示至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量。
此时,如图7A及图7B所示,优选地,显示部140向画面示出以当前为基准来划分为两个区域(P区域及F区域)的图表。
即,根据本发明的一实施例,显示部140可在以当前为基准的之后的时间区域(F区域)以图表的方式向画面输出基线、表示根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量及控制对象区域的预测环境数据中的至少一种,而在以当前为基准的之前的时间区域,显示部140可根据当前时刻的流逝来分别对上述基线、上述预测使用量及上述状态信息进行更新并进行输出。
具体地,在以当前为基准的之前的时间区域(P区域)输出的上述预测环境数据可以以利用由数据收集模块121通过控制点收集的设备或装备的状态信息更新的图表形态输出。
并且,利用借助上述数据收集模块121来在每个任意时刻或任意周期重新收集的环境数据,由控制部120,更具体地由能源使用量模拟模块123模拟已建模的设备的耗电量,并可在以当前为基准的之前的时间区域(P区域)对表示已输出的预测使用量的图表进行更新来输出上述预测使用量。
并且,已在以当前为基准的之后的时间区域(F区域)输出的表示预测环境数据的图表也可利用通过通信部150以实时或按预设的时间间隔的方式从气象局服务器30重新接收的控制对象区域的预测环境数据(作为一例,预测环境数据为外部空气的温度或湿度、内部空气的温度或湿度等)来对图表进行更新并输出。
另一方面,优选地,对于模拟上述预测使用量的对象设备,控制部120借助数据收集模块121并通过控制点接收实际相应的设备消耗的实测电量,并以多种形态的图表来向画面输出实测耗电量66、67。
作为一例,如图7A及图7b所示,可以以柱形图表的形态向画面输出按每个规定时间间隔(作为一例,时间间隔为每个小时)模拟预测使用量的对象设备的被测定的实测耗电量66、67。
但是,作为一例,在用户强制运行设备或装备,或上述设备或装备、设备控制装置及中央控制装置中的至少一个发生故障的情况下,实测耗电量67有可能超过表示根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的设备的耗电量模拟结果的预测使用量。
因此,本发明一实施例的设备控制方法还可包括:判断上述实测耗电量和上述预测使用量之差是否超出预设范围的步骤(步骤S61);以及若上述实测耗电量和上述预测使用量之差超出预设范围,则向画面输出提醒的步骤(步骤S63)。
如图7D所示,若上述实测耗电量和上述预测使用量之差超出预设的范围,则可向画面输出通知窗口69b,以此向用户发出警告。
此时,预设的范围可由用户任意设定,但优选地,预设的范围可以为上述预测使用量和实测耗电量之间的误差范围以上。
另一方面,根据本发明的一实施例,设备控制方法还可包括:通过输入部110接收用于选择多个控制对象区域中的至少一个的输入的步骤(未图示);以及显示部140依据被选择的至少一个控制对象区域,向画面输出上述至少一个控制对象区域所包括的设备的上述预测使用量或上述节能率的步骤(未图示)。
根据本发明的另一实施例,设备控制方法还可包括:多个设备或装备中的至少一个控制对象设备或装备通过输入部110接收用于选择控制对象设备或装备而进行的输入的步骤(未图示);以及显示部向画面输出被选择的至少一个设备或装备的上述预测使用量或上述节能率的步骤(未图示)。
即,用户可按控制对象区域或按基于任意基准归类的组来选择设备或装备,并可向画面输出所选择的控制对象区域或所选择的组各自所包括的设备或装备的上述预测使用量或上述节能率。
由此,可对根据用户输入的节能率来按控制对象区域或按组选择的至少一个设备或装备决定至少一个控制方案的组合,并且,还可根据所决定的控制方案的组合来控制相应的设备或装备。
由此,用户可方便地按控制对象区域或按组来执行节能控制。
并且,本发明一实施例的设备控制方法在决定上述控制方案的步骤(步骤S52)之后还可包括通过显示部向画面输出通过决定上述控制方案的步骤来决定的至少一个控制方案的组合的步骤(步骤S71)。
并且,本发明一实施例的设备控制方法还可包括接收用于修改上述所决定的至少一个控制方案的组合的用户输入的步骤(步骤S72)。
如图8A所示,显示部140可在所输出的画面的一区域71以列表的形态输出通过控制方案决定模块125来决定的控制方案的组合。
并且,显示部140可向所输出的画面的另一区域72输出可适用于执行节能控制的设备或装备的至少一个控制方案。
即,优选地,由控制部120选择,更详细地由设备控制逻辑模块1232根据用于执行节能控制的设备或装备的种类来选择可适用于设备或装备的至少一个控制方案,并通过显示部140向画面输出所选择的上述至少一个控制方案。
通过并不在画面中示出无法适用于上述设备或装备的控制方案,从而具有可事先防止对设备或装备不具备足够的知识或对控制方案不具备知识的用户有可能错误控制上述设备或装备的问题。
由此,输入部110可接收用于修改通过控制方案决定模块125来决定的当前的第一控制方案列表的用户输入。即,可在上述第一控制方案列表添加可适用于用于执行上述节能控制的设备或装备的第二控制方案列表中的任一个控制方案,或可从上述第一控制方案列表中除去至少一个控制方案。
此时,本发明一实施例的设备控制方法还可以包括:节能率计算模块124根据通过用户输入来修改的控制方案的组合,计算出第一节能率,控制部120将根据在上述第一节能率被修改之前通过控制方案决定模块125决定的至少一个控制方案来计算出的第二节能率和上述第一节能率进行比较的步骤(步骤S73);以及若上述第一节能率大于上述第二节能率,则在画面上输出提醒的步骤(步骤S74)。
如图8B所示,若上述第一节能率大于上述第二节能率,则可向画面输出通知窗口79来向用户发出警告。
作为一例,若由用户修改的控制方案的组合的节能率低于通过控制方案决定模块125来决定的至少一个控制方案的组合的节能率,则向用户再次确认修改控制方案的组合的目的,从而具有可事先防止对设备或装备不具备足够的知识或对控制方案不具备知识的用户有可能错误控制上述设备或装备的问题。
此时,控制部120可通过设定规定的范围,来可使得仅在上述第一控制方案和上述第二控制方案之间的差异超出预设范围的情况下,向画面输出通知窗口79。
即,这是为了即使被修改的控制方案的组合使得节能率略有减少,也将优先考虑用户的意图,来可执行符合用户意图的控制。
另一方面,根据本发明一实施例的上述设备控制方法,在上述接收用于修改控制方案的组合的用户输入的步骤(步骤S72)中,可通过输入部110选择多个控制对象区域中的至少一个控制对象区域,并依据被选择的至少一个控制对象区域,显示部140可向画面输出被选择的至少一个控制对象区域所包括的设备机组或设备列表。
此时,显示部140可向画面的一区域75输出上述所选择的控制对象区域所包括的设备机组,若输入部110通过用户接收用于在输出于画面的设备机组中选择任一设备机组的输入,则输入部110可向画面的一区域76输出与被选择的设备机组相对应的设备或装备列表。
并且,可通过输入部110在多个设备(或装备)中选择至少一个控制对象设备或装备,并且,显示部140可向画面输出对被选择的至少一个设备或装备所决定的至少一个控制方案。
作为一例,如图8A所示,可在由显示部140输出的画面的一区域71输出上述被选择的至少一个设备或装备的依据已设定的节能率来由控制方案决定模块125决定的至少一个控制方案的列表。
并且,如上所述,可向画面输出可适用于上述被选择的至少一个设备或装备的至少一个控制方案的列表。
另一方面,根据本发明的另一实施例,将用于表示设备或装备的名称、识别码、种类、设定位置等中的至少一个设为因子,控制部120可向画面输出与上述因子相对应的设备或装备的列表。
如图8A所示,输入部110可通过搜索窗口77接收用户所输入的关键词,控制部120可从所输入的关键词中提取至少一个因子。由此,控制部120可依据上述因子,来向画面输出存储于存储部130的设备或装备列表中与上述因子相对应的至少一个设备或装备列表。
为了选择控制对象区域,用户通过输出于画面的至少一个输入按钮来选择多个建筑物中的任一个,并可选择所选择的建筑物中的任意空间或任意楼层。
作为一例,在图9A所示出的画面中的一个区域配置有用于选择控制对象区域的按钮(作为一例,按钮为组合框82、83)。
用户可通过选择第一按钮82来选择显示为“江西大厦2”的建筑物,并可通过选择由被选择的建筑物输出的多个第二按钮83中的任一个,来选择控制对象区域。
此时,可以以如上所述的方式选择控制对象区域,当然,也可选择配置于所选择的空间或楼层内的设备或装备中的任一个。即,用户可通过选择“第二层空调负荷区域(zone)”来选择配置于上述“第二层空调负荷区域(zone)”的多个设备中的任一个。
如图9B所示,显示部140可在画面的一部分区域中的表示由用户选择的任意空间或楼层的图上,输出表示照明88、室内机87等设备的图形对象。
由此,用户可选择至少一个表示设备或装备的图形对象,可向画面输出用户所选择的至少一个设备或装备的通过控制部120决定的至少一个控制方案的组合。
像这样,通过显示部140向表示控制对象区域的图上输出表示设备或装备的图形对象,从而具有便于用户识别控制对象设备或装备的存在位置,并可防止产生用户粗无控制设想外的设备或装备的问题。
进而,为了使用户选择任意空间或任意楼层,显示部140可提供建筑物的图纸,或为了选择特定建筑物,显示部还可提供显示建筑物的位置的地图。
由此,根据本发明的一实施例,,作为为了输出并修改通过控制方案决定模块125来对设备或装备决定的至少一个控制方案的组合而输出的画面的例示图的图8A至图8B可输出于图9A及图9B的附图标记81所指的画面的一区域。
一方面,如图9A及图9B所示,优选地,在画面的一区域86,可按控制对象区域或按基于任意基准归类的组,对各个控制对象区域或各个组输出基线、上述预测使用量及控制对象区域的预测环境数据中的至少一种的图表,所输出的至少一个图表配置于相邻的位置,从而使用户一眼识别出各个控制对象区域或各个用户所希望的组的状态。
另一方面,本发明一实施例的设备控制方法还可包括决定基于由用户输入的节能率的至少一个控制方案的组合(步骤S52),并当所决定的上述至少一个控制方案的组合被修改时(步骤S72),根据上述被修改的控制方案的组合来控制上述设备的步骤(步骤S75)。
计算机可读记录介质
以上说明的本发明一实施例的设备控制方法以可通过多种计算机结构要素来执行的程序指令的形式来体现,并可记录于计算机可读记录介质。上述计算机可读记录介质可以以单独或组合的方式包含程序指令、数据文件、数据结构等。记录于上述计算机可读记录介质的程序指令可以为为了本发明而特别进行设计并构成的程序指令,或可以为被计算机软件领域普通技术人员所公知并使用的程序指令。作为计算机可读记录介质的例,包括硬盘、软盘及磁带等磁介质,光盘只读存储器(CD-ROM)、数字化视频光盘(DVD)等光记录介质,光磁软盘(flopticaldisk)等磁光介质(magneto-opticalmedia),及只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等用于存储并执行程序指令而特殊构成的硬件装置。作为程序指令的例,不仅包括通过编译程序所编制的机械语代码,而且还包括通过使用解释程序等,并可借助计算机所执行的高级语言代码。上述硬件装置可以以作为一个以上的软件模块来工作的方式形成,从而执行基于本发明的处理,反之亦然。
以上所说明的本发明的优选实施例用于解决本发明的技术问题而公开,只要是本发明所属技术领域的普通技术人员就可在本发明的思想和范围内对本发明进行多种修改、变形、添加等,而且这种修改、变形等应视为属于以下本要求保护范围。

Claims (10)

1.一种中央控制装置,
包括:
用于对设备或装备进行控制的控制部,以及,
用于在画面上输出借助上述控制部处理的信息的显示部;
上述中央控制装置的特征在于,
上述控制部包括:
数据收集模块,用于收集包含控制对象区域的气象信息的预测环境数据;
***设定模块,用于设定上述控制对象区域内的至少一个设备的信息;以及
能源使用量模拟模块,依据上述设备的信息,对上述设备进行建模,模拟根据对设备或装备进行控制的控制方案进行工作的已建模的上述设备的耗电量,
上述能源使用量模拟模块包括节能率计算模块,上述节能率计算模块以根据至少一个控制方案的组合来进行工作的已建模的上述设备的耗电量的模拟结果为依据,计算出上述设备的节能率或上述控制对象区域的节能率。
2.根据权利要求1所述的中央控制装置,其特征在于,
上述中央控制装置还包括输入部,上述输入部接收用于设定上述节能率的用户输入,
上述输入部依据通过移动滚动条来输入的用户输入,接收对上述节能率的设定输入。
3.根据权利要求2所述的中央控制装置,其特征在于,上述输入部依据使表示上述已建模的设备的耗电量模拟结果的图表移动的用户输入,来接收对上述节能率的设定输入。
4.根据权利要求2所述的中央控制装置,其特征在于,上述控制部还包括控制方案决定模块,上述控制方案决定模块通过利用上述节能率计算模块,来决定基于通过上述输入部接收的节能率的至少一个控制方案的组合。
5.根据权利要求4所述的中央控制装置,其特征在于,上述控制部根据已决定的上述至少一个控制方案的组合,来控制上述设备。
6.根据权利要求4所述的中央控制装置,其特征在于,上述显示部在画面输出通过上述控制方案决定模块来决定的至少一个控制方案的组合。
7.根据权利要求1所述的中央控制装置,其特征在于,上述显示部在画面输出用于表示基于时间的上述已建模的设备的耗电量模拟结果、上述预测环境数据或上述节能率的图形对象。
8.根据权利要求7所述的中央控制装置,其特征在于,
上述显示部在以当前时刻为基准的之前的时间区域输出上述设备的实测耗电量,而在以当前时刻为基准的之后时间区域输出上述已建模的设备的耗电量,
或者上述显示部在以当前时刻为基准的之前的期间区域输出由上述数据收集模块通过控制点收集的状态信息,而在以当前时刻为基准的之后的时间区域输出上述预测环境数据,
或者若上述设备的实测耗电量和上述已建模的设备的耗电量之间的差超出预设的范围,上述显示部则在画面输出提醒。
9.根据权利要求1所述的中央控制装置,其特征在于,上述控制部在画面输出用于表示通过上述输入部选择的多个控制对象区域中的至少一个控制对象区域的基于时间的上述已建模的设备的耗电量模拟结果、上述预测环境数据或上述节能率的图形对象。
10.根据权利要求1所述的中央控制装置,其特征在于,
上述中央控制装置还包括通信部,上述通信部用于与气象局服务器进行通信,
上述数据收集模块通过上述通信部从气象局服务器收集包含上述控制对象区域的气象信息的预测环境数据。
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