[发明专利]多代理流量控制系统的分散式计划、调度与控制

说明书

提供用于为流量控制系统中的多个部件(535、545、540、555)生成流量控制计划的系统和方法。分散式多代理控制框架被用来独立地为每个代理(550)计划和调度，而不需要中央处理器(101)。多代理控制框架的每个代理(550)根据一个或多个参数的值分别地优化系统的本地部分。代理(535、545、540、555)与其他连接的代理通信，共享参数值。通信为共享参数的值提供协商和一致性，代理(550)使用该共享参数的值来重新计算系统本地部分的优化参数值。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2017年7月18日提交的美国临时申请第62/533,718号的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

各实施例涉及一种分散式流量控制系统，诸如用于水分配的控制系统。

背景技术

流量控制系统通常用于许多不同的研究或应用环境(包括过程控制、电力网络、辅助系统和供水系统等)中。流量控制被广泛用于各种工业应用(包括发电、石化、食品加工和制造)中。流量控制系统的主要目标是在系统运行期间保证稳定性、能效和良好性能。

例如，应精确控制液体和气体变量，诸如流速、压力、温度、液位和密度。在许多系统中，重要的基本参数之一是流速控制。该流速可以适用于任何事物，即水、蒸汽、汽油、柴油、气体等。为了使过程平稳进行并获得更好的质量结果，需要保持期望的流速。

对于水流量系统，流量控制系统的目标是在每个分支上获取真实和反馈的流量数据，以将水流分配到不同的位置。例如，在船上的供水系统中，水流被最佳地分配以向关键负荷提供足够的冷却剂，以减少能量损失，最重要的是，避免因过热而导致的机械系统失灵和故障。在楼宇的供水系统中，问题在于使得制冷需求最大化，同时将能源成本保持在最低水平。

发明内容

作为介绍，下面描述的优选实施例包括方法和系统，其用于：

在第一方面，提供一种分散式流量控制系统，其包括用于执行本地流量控制任务的多个部件。多个部件中的每个包括被配置为调节一个或多个流量的至少一个机械元件、被配置为检测一个或多个流量的至少一个传感器、被配置为机械地调节至少一个机械元件的至少一个执行器、被配置为与多个部件中的至少一个其他部件通信的通信接口、以及部件处理器。部件处理器被配置为基于来自至少一个传感器的数据来计算本地优化的流量计划，将本地优化的流量计划传送到多个部件中的至少一个其他部件，以与多个部件中的其他部件协商优化的系统流量计划，并通过至少一个执行器实施优化的系统流量计划。

在第二方面，提供一种用于由流量控制系统中的多个代理生成流量控制计划的方法。代理为由该代理控制的部件的一个或多个本地参数计算值。代理在该代理与多个代理中的连接的代理之间协商一个或多个共享参数的值。代理基于协商的值调节一个或多个本地参数的值。代理使用调节的值来生成本地流量控制计划。代理执行本地流量控制计划。

在第三方面，提供一种用于在楼宇控制系统中控制智能水泵的装置。该装置包括存储器、通信接口和处理器。存储器被配置为存储配置数据和优化数据。通信接口被配置为与一个或多个其他装置通信一个或多个共享参数的值。处理器被配置为基于配置数据和优化数据来计算本地参数和共享参数的值。处理器被配置为与一个或多个其他装置协商共享参数的值。处理器被配置为根据协商的共享参数来重新计算本地参数的值，并根据重新计算的值和协商的共享参数来生成流量控制计划。

本发明由所附权利要求限定，并且本部分中的任何内容均不应被视为对这些权利要求的限制。下面结合优选实施例讨论本发明的其它方面和优点，并且之后可以独立地或组合地要求保护。

附图说明

部件和附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。

而且，在附图中，相同的附图标记表示在整个不同视图中的相应部件。