[发明专利]用于建筑物能源管理和空间优化的估测占用能源简档的方法

说明书

公开了用于获得建筑物中的一个或多个房间的至少一个占用人的占用能源简档（OEP）的发明方法和装置。OEP可以被收集和用于建筑物的多种能源管理功能，包括会议室的调度、照明和HVAC优化以及维护功能。

技术领域

本发明涉及用于估测个体的占用能源简档以及在建筑物能源管理功能中利用此信息的发明方法和系统。

背景技术

可穿戴传感器系统提供实时反馈，该反馈使广范围的新预防保健、安全和健身成为可能。例如，健身跟踪器监测个人活动、能源消耗、心率等。医生或健身教练可以从日常监测数据提取个人健康信息。相似地，在建筑物系统中，如果建筑物的能源消耗分解给每个单独占用人，每个单独占用人是建筑物内最动态的因素，那么建筑物能源管理被更好地改进。

如本文所用的，占用能源简档（OEP）被定义为建筑物中的每个占用人的能源消耗简档。也就是，此度量可以在实时系统中跟踪单独占用人如何消耗能源。它有许多应用。例如，可以就与占用人的笔记本电脑的使用有关的时间/能源成本方面分析占用人，或者可以分析占用人以监测他在建筑物的会议室或区域的出现情况。与由健身跟踪器提供的信息相似，可以采用更好的行为管理。也就是，设施管理员可以基于每个房间中的占用行为和能源使用来评估空间利用以及优化会议室使用。此外，该信息也可以帮助预测建筑物能源，建筑物能源是建筑物特征、控制和维护、天气参数和占用人的行为的函数。通过整合占用能源简档，占用行为模式可以被确定并且精准的建筑能源预测模型可以被开发。

发明内容

考虑到OEP所有潜在有用的应用，问题是如何准确地估测它。当前不存在测量此信息的准确方法。所使用的最常见和简单的方法是通过用总能源消耗除以占用人的数量来计算每个占用人的平均能源消耗。此方法由于各种原因（包括跟踪占用中的困难）不能分辨占用人的个体行为。

可穿戴传感器、智能仪表和可见光通信（VLC）技术的流行使提供更准确的占用能源数据成为可能。在本发明中，我们开发了根据此数据监测和计算OEP以及将这些OEP应用至建筑物能源管理服务的系统和方法。

通常建筑物能源管理系统依靠仪表和传感器来提供空间使用、建筑物控制和维护的建议。占用是建筑物内最重要的动态因素之一。然而，在现有建筑物能源管理系统中，因为占用跟踪和人数计数的困难和挑战，占用信息没有被充分探索。当前占用监测和能源管理系统的一些问题是：

-当前计算每个用户的能源消耗的方法是简单地用总能源除以建筑物占用人的数量。不存在通过实时地使用这个简单的方法计算个体的占用能源简档的准确方法。

-空间利用和会议室调度主要基于可用性。优选地，设施管理员也应该考虑空间的能源使用以减少能源消耗。

-当前建筑物能源估测基于历史数据。占用影响供暖和制冷负荷、照明开/关/调光状态。因此房间使用和占用行为影响建筑物能源预测。然而，潜在地有用的信息（诸如房间预订信息）和占用行为没有被正确评估或它们被忽略。

为了解决现有技术中的上述问题，当前的发明包含计算占用能源简档（OEP）的新方法，能源占用简档然后可以用于优化建筑物能源。此发明的主要的新颖性包括：

-计算OEP的新方法。此度量向占用人利用的设备提供能源使用和成本分解。

-提出了检测和验证占用人的位置的方法。该方法使用多个信号强度和聚类方法。该位置也使用占用数据和任何被连接的一个或多个设备来被验证。

-优化空间使用的新方法；照明性能和房间调度被采用。建筑物能源性能根据总体OEP来评估。这也将改进建筑物能源预测性能。

包含上文注明的方法，当前发明包括以下几项：

-设备数据表被提出以记录设备（诸如灯具和HVAC单元）的能源消耗和使用信息。