[发明专利]基于多Agent技术和信息融合的建筑供热节能系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多Agent技术和信息融合的建筑供热节能系统及方法。

背景技术

统计数据表明，中国建筑能耗的总量逐年上升，在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10％，上升到近年的27.8％。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占中国2004年煤产量的11.4％。中国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36％，为建筑能源消耗的最大组成部分。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/m²·年，为北欧等同纬度条件下建筑采暖能耗的2～4倍。所以降低采暖能耗是我们降低建筑能耗的一个重要方面和重要环节。

目前国内外将多Agent系统应用于建筑领域的研究主要集中在两方面：一是定义不同种类不同层次的Agent，实现建筑环境中各种参数的优化控制；二是对Agent的自学习算法和Agent间交互机制的研究。最早将MAS应用于智能建筑中的是MIT人工智能实验室Brooks教授，他在1997年提出了采用MAS的控制体系结构。后来为了实现建筑物节能，Davidsson和Boman提出了用于建筑环境控制的多Agent系统，该多Agent系统由四类Agent组成。其中个人Agent将多个标记Agent搜集的信息综合分析后确定个人的参数，房间Agent根据这些参数来设定房间的环境参数值并决定采用何种控制策略，最后由环境Agent来实施控制策略。英国艾塞克斯大学的Vic Callaghan等进一步提出了面向智能建筑的Agent体系结构，系统采用分布式人工智能技术、基于模糊逻辑的嵌入式Agent技术以及互联网技术。Agent被设计嵌入到房间控制器等设备中，并通过计算机网络连接起来，传感器和执行器通过底层的现场总线连接起来。

在国内，Agent技术相关领域大多停留在理论研究和方案验证阶段，在建筑领域的研究尚不多见。福州大学在基于CORBA的多Agent智能建筑模型方面进行了研究，并以安保系统及照明系统为主要研究对象，在JALite开发平台上描述了系统如何通过Agent进行任务分配及交互。重庆大学以JADE作为开发平台，建立了一个建筑智能化系统集成的MAS模型。综上所述，可以看出多Agent在建筑中的应用目前仍停留在规划阶段。

目前的建筑供热存在能源浪费的情况尤其是集中供热条件下能源浪费情况更为严重，在没有人员存在的大楼里还向此大楼供热就是一种典型的能源浪费情况。正是由于多Agent系统的交互性、自适应等优点它为我们降低建筑能耗提供了新的途径和新的思路；基于多Agent技术和信息融合的建筑供热节能系统就是利用多Agent之间的信息交互和相互协作准确判断 建筑物内人员的存在情况，并根据人员的存在情况来控制大楼的供热阀门的开闭减少不必要的能源消耗。

发明内容

本发明的目的就是为解决目前在没有人员存在的大楼仍向此大楼供热造成能源浪费的问题，提供一种基于多Agent技术和信息融合的建筑供热节能系统及方法，它通过管理Agent融合所有房间Agent上传的信息，综合个人Agent人员身份信息、热释电红外传感器人员有无信息以及人员统计Agent信息获得准确的人员信息以完成所需的决策，关闭没有人员存在的大楼的供热阀门实现能源优化达到最大节约能源的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于多Agent技术和信息融合的建筑供热节能系统，它包括若干个人Agent、若干环境Agent、若干房间Agent、至少一个管理Agent、至少一个人员统计Agent和热网监测控制系统；其中，

个人Agent用来识别人员的身份；

环境Agent集成有热释电红外传感器判断是否有人并能够接收个人Agent信息；

人员统计Agent对出入大楼的人数进行统计，并将统计信息通过以太网上传到管理Agent；

所有环境Agent通过无线网络上传信息给相应房间Agent，然后由房间Agent把这些信息经以太网上传给管理Agent；

管理Agent融合所有房间Agent、人员统计Agent和热释电红外传感器上传的信息作为大楼内有无人员的判断依据；当管理Agent判断出大楼内无人员存在时，通过热网监测控制系统控制大楼的供热阀门关闭达到节能目的。

一种基于多Agent技术和信息融合的建筑供热节能系统，它包括若干个人Agent、若干环境Agent、若干房间Agent、至少一个管理Agent和至少一个人员统计Agent；其中，

个人Agent用来识别人员的身份；