CN104541172B - 建筑物中的设备的实际需求检查 - Google Patents

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Abstract

自动化系统、方法以及介质。该方法包括：识别在建筑物中的多个设备中的第一设备处于第一状态时由多个设备在第一时间段期间消耗的能量的第一量，以形成第一基准。该方法包括：识别在第一设备处于第二状态时由多个设备在第二时间段期间消耗的能量的第二量。此外，该方法包括：基于第一基准与消耗的能量的第二量之间的差来生成第一设备的估计能耗。

Description

建筑物中的设备的实际需求检查
技术领域
本公开内容一般地涉及自动化系统，并且更具体地涉及对建筑物中的一个或更多个设备的实际需求检查。
背景技术
建筑物自动化系统包括帮助监测和控制各个方面的建筑物操作的很多种系统。建筑物自动化系统包括安全系统、防火系统、照明系统和HVAC系统。建筑物自动化系统的元件贯穿设施而广泛地分散。例如，HVAC系统可以包括温度传感器和通风阀门控制装置，以及实际上位于设施的每个区域的其他元件。这些建筑物自动化系统通常具有一个或更多个集中控制站，通过该一个或更多个集中控制站可以监测系统数据并且可以控制和/或监测各个方面的系统操作。
为了能够监测和控制分散的控制系统元件，建筑物自动化系统通常采用多级通信网络以在操作元件(例如传感器和致动器)与集中控制站之间传达操作信息和/或警告信息。建筑物自动化系统的一个示例是由位于伊利诺斯州的布法罗的建筑物技术区的西门子工业有限公司(“西门子”)提供的现场控制控制器。在该系统中，经由以太网或另一类型的网络连接的多个控制站可以贯穿一个或更多个建筑物位置而分布，每个控制站具有监测和控制系统操作的能力。
现有的用于测量由设备消耗的能量的方法通常需要安装能量使用传感器，该能量使用传感器被连接至设备的电路系统或者由操作员采用的人工测量。随着期望要被测量的设备的数量的增加，这些测量方法会变得昂贵并且耗时。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在数据处理系统中估计能耗的方法，所述方法包括：识别在建筑物中的多个设备中的第一设备处于第一状态时由所述多个设备在第一时间段期间消耗的能量的第一量，以形成第一基准；识别在所述第一设备处于第二状态时由所述多个设备在第二时间段期间消耗的能量的第二量；基于所述第一基准与消耗的能量的所述第二量之间的差生成所述第一设备的估计能耗；响应于识别消耗的能量的所述第二量，识别在所述第一设备处于所述第一状态时由所述多个设备在第三时间段期间消耗的能量的第三量，以形成第二基准；将所述第二基准与所述第一基准进行比较，以确定所述多个设备中的其他设备的能耗在所述第一时间段与所述第三时间段之间是否发生改变；以及响应于确定出所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗发生改变，基于所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗的改变来调整所述第一设备的所述估计能耗。
根据本发明的另一个方面，提供了一种数据处理系统，被配置成估计能耗，所述数据处理系统包括：存储设备，所述存储设备包括检查应用；可访问存储器，所述可访问存储器包括所述检查应用的指令；以及处理器，所述处理器被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：识别在建筑物中的多个设备中的第一设备处于第一状态时由所述多个设备在第一时间段期间消耗的能量的第一量，以形成第一基准；识别在所述第一设备处于第二状态时由所述多个设备在第二时间段期间消耗的能量的第二量；基于所述第一基准与消耗的能量的所述第二量之间的差，生成所述第一设备的估计能耗；其中，所述处理器还被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：响应于识别消耗的能量的所述第二量，识别在所述第一设备处于所述第一状态时由所述多个设备在第三时间段期间消耗的能量的第三量，以形成第二基准；将所述第二基准与所述第一基准进行比较，以确定所述多个设备中的其他设备的能耗在所述第一时间段与所述第三时间段之间是否发生改变；以及响应于确定出所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗发生改变，基于所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗的改变来调整所述第一设备的所述估计能耗。
以上所述已经相当广泛地概述了本公开内容的特征和技术优点，使得本领域技术人员可以更好地理解以下详细描述。将在下文中描述本公开内容的构成权利要求的主题的附加特征和优点。本领域技术人员应当意识到，可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式作为修改或设计用于实现本公开内容的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应当意识到，这样的等同构造并未脱离本公开内容的最广泛形式的精神和范围。
在进行下面的具体实施方式之前，阐述贯穿本专利文献使用的某些单词或短语的定义会是有利的：术语“包括(include)”和“包括(comprise)”及其派生词语指没有限制的包括；术语“或”是包括性的，指和/或；短语“关联”和“与其关联”及其派生短语可以指包括、被包括在内、与其互连、包含、被包含在内、连接至或与其连接、耦接至或与其耦接、能够与其通信、与其协作、交错、并列、与其接近、绑定至或与其绑定、具有、以及具有其性质等；以及术语“控制器”指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分，而不论这样的设备是通过硬件、固件、软件或以上中的至少两者的组合来实现。应当注意，与任何具体控制器关联的功能，无论本地或远程，可以是集中式或分布式。贯穿本专利文献提供某些词语和短语的定义，并且本领域技术人员应当理解，这样的定义即使不是在大多数实例中但仍在许多实例中适用于这样被定义的词语和短语的现有及未来使用。尽管一些词语可能包括各种各样的实施方式，但是所附权利要求可以明确地将这些词语限制到具体的实施方式。
附图说明
为了更全面地理解本公开内容及其优点，现在结合附图来参照以下描述，其中相同的附图标记指代相同的对象，在附图中：
图1示出了实现本发明的各种实施方式的能量测量系统的框图；
图2示出了实现本公开内容的各种实施方式的数据处理系统的框图；
图3示出了根据所公开的实施方式的自动化系统的框图；
图4示出了根据所公开的实施方式的用于估计设备的能耗的处理的流程图；以及
图5描绘了根据所公开的实施方式的用于对建筑物中的一个或更多个设备的实际需求检查的处理的流程图。
具体实施方式
以下所讨论的图1至图5以及用于描述本专利文献中的公开内容的原理的各种实施方式仅以示意性方式来说明并且不应以任何方式被解释成限制本公开内容的范围。本领域技术人员应当理解，可以通过任何适当地配置的设备或系统来实现本公开内容的原理。
本公开内容的实施方式可以利用测量建筑物中的能耗的能量使用传感器来测量建筑物中的一个或更多个设备的能耗。本公开内容的实施方式利用自动的处理来估计建筑物中的多个设备中的一设备的能耗以进行对该设备的能耗的“实际测量”。针对建筑物使用单个能量使用传感器测量单个设备的能耗可以降低安装多个传感器的成本或者降低操作员手动地测量每个设备的能耗的成本。本公开内容的一些实施方式可以使用多个能量使用传感器进行实际测量，其中将针对多个能量使用传感器的能量使用测量结果相加。本公开内容的实施方式可以使用一个或更多个能量使用传感器来测量在能量管理系统(EMS)或建筑物自动化系统(BAS)的控制下的建筑物中的每个设备。
图1示出了实现各种实施方式的能量测量系统100的框图。在该示意性实施方式中，能量测量系统100包括经由网络108连接至存储设备104的数据处理系统102以及设置在建筑物106中或者建筑物106附近的自动化系统114。网络108是用于在各种数据处理系统与能量测量系统100中的其他设备之间提供通信链接的介质。网络108可以包括任何数量的合适的连接，例如有线链接、无线链接或光纤链接。网络108可以被实现为许多不同类型的网络，例如因特网、局域网(LAN)或广域网(WAN)。
可以在与网络108连接的数据处理系统102和存储设备104中实现本公开内容的元件。例如，数据处理系统102可以利用自动的处理来估计在建筑物106内的每个控制点的能耗。例如，自动化系统114控制建筑物106内的一个或更多个设备(在图1中未示出)。受控设备可以包括HVAC系统、照明系统、安全系统和防火系统。
数据处理系统102可以使用从传感器112接收的针对整个建筑物106的能量使用测量结果来估计建筑物106内的受控设备中的每个设备的能耗。数据处理系统102可以经由网络108从建筑物106接收针对能量使用的测量结果。例如。建筑物106从能量源(例如，电力线110)接收电能。传感器112测量在建筑物106处接收的能量的量。在建筑物106处的自动化系统114从传感器112接收能量使用测量结果，并且经由网络108将能量使用测量结果发送到数据处理系统102。
首先，数据处理系统102计算针对由建筑物106中的设备消耗的能量的初始基准。例如，自动化系统114可以在从传感器112接收能量使用测量结果时将所有受控设备保持在恒定状态。数据处理系统102接收这些测量结果，并且计算针对在建筑物处消耗的能量的基准。数据处理系统102可以将该基准存储在存储设备104的数据库中。
然后，数据处理系统102为自动化系统114发送指令，以改变受控设备的状态。数据处理系统102在受控设备处于已改变状态时接收对在建筑物处消耗的能量的测量结果。然后，数据处理系统102计算初始基准与在受控设备处于已改变状态时在建筑物处消耗的能量之间的差。数据处理系统102将该差异识别为对可归因于从在计算了初始基准时具有已改变状态的受控设备的能耗的估计或近似。数据处理系统102可以将设备的能耗存储在存储设备104中的数据库中。这样，数据处理系统102能够在仅需要对在建筑物处消耗的能量的实际测量时进行对由受控设备消耗的能量的实际测量。可以针对建筑物106中的受控设备中的每个设备来重复该处理。
在另一实施方式中，可以由自动化系统114进行用于估计一个或更多个受控设备的能耗的处理。例如，自动化系统114可以包括估计一个或更多个受控设备的能耗的数据处理系统。然后，自动化系统114可以在网络108上将包括一个或更多个受控设备的估计能耗的报告发送到数据处理系统102，用于分析处理或者分配给建筑物的用户或所有人。
图2描绘了实现各种实施方式的数据处理系统200的框图。数据处理系统200是图1中的数据处理系统102的一个实现方式的示例。数据处理系统200还可以是在图1的自动化系统114内存在的数据处理系统的示例。数据处理系统200包括连接至二级高速缓存器/桥接器204的处理器202，二级高速缓存器/桥接器204又连接至本地系统总线206。本地系统总线206可以是例如外围部件互连(PCI)架构总线。在所描绘的示例中，还连接至本地系统总线的有主存储器208和图形适配器210。图形适配器210可以连接至显示器211。
其他外围设备如局域网(LAN)/广域网/无线(例如，WiFi)适配器212也可以连接至本地系统总线206。扩展总线接口214将本地系统总线206连接至输入/输出(I/O)总线216。I/O总线216连接至键盘/鼠标适配器218、磁盘控制器220和I/O适配器222。磁盘控制器220可以连接至存储器226，存储器226可以是任意适合的机器可用或机器可读存储介质，包括但不限于：非易失性硬编码型介质(如只读存储器(ROM)或者可擦除电可编程只读存储器(EEPROM)、磁带存储器)和用户可记录型介质，例如软盘、硬盘驱动器及致密盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能盘(DVD)，以及其他已知的光、电或磁存储设备。
在所示出的示例中，还连接至I/O总线216的有音频适配器224，扬声器(未示出)可以连接至音频适配器224以播放声音。键盘/鼠标适配器218提供用于定点设备(未示出)(如鼠标、跟踪球、轨迹指示器等)的连接。在一些实施方式中，数据处理系统200可以被实现为触摸屏设备，例如，平板计算机或触摸屏板。在这些实施方式中，可以与显示器211相连地实现键盘/鼠标适配器218的元件。
在本公开内容的各种实施方式中，数据处理系统200是在计算针对建筑物106中的一个或更多个受控设备的能耗的能量测量系统100中的计算机。例如，检查应用程序228包括指令，该指令被处理器202执行时使数据处理系统200进行用于计算针对建筑物106中的一个或更多个受控设备的能耗的处理。
本领域普通技术人员应当理解，图2所描绘的硬件可以因具体实现方式而异。例如，其他外围设备，如光盘驱动器等，还可以被附加地使用或者代替所描绘的硬件而使用。所描绘的示例仅出于说明目的而提供，并且非意在暗示关于本公开内容的架构限制。
可以采用被适当地修改了的各种商业操作系统之一，如位于华盛顿州雷德蒙的Microsoft公司的产品Microsoft WindowsTM版本。根据所描述的本公开内容来修改或创建操作系统，例如以实现建筑物中的一个或更多个设备的实际需求检查。
LAN/WAN/无线适配器212可以连接至网络235，例如图3(其表明网络306不是数据处理系统200的一部分)中的网络306。如以下进一步说明的那样，网络235可以是如本领域技术人员所知的任何公共或私有数据处理系统网络或这些网络的组合，包括因特网。数据处理系统200可以通过网络235与一个或更多个计算机通信，所述一个或更多个计算机也不是数据处理系统200的一部分，而是可以实现为例如独立的数据处理系统200。
图3示出了实现各种实施方式的自动化系统300的框图。在这些示意性示例中，自动化系统300实现针对建筑物(例如图1中的建筑物106)的一个或更多个功能。自动化系统300可以是传感器112、自动化系统114、和/或数据处理系统200的一个实施方式的示例。例如，自动化系统300可以在建筑物106中进行建筑物自动化、能量管理和能量使用测量功能。自动化系统300可以位于建筑物106中、可以远离建筑物106定位或可以包括位于106内部以及远离建筑物106的不同部件。
根据本公开内容，自动化系统300能够自动地测试建筑物106中的一个或更多个设备。在该示意性实施方式中，自动化系统300包括通过网络306连接的数据处理系统302、能量使用传感器304以及现场控制板308。例如，网络306可以是跨越一个或更多个建筑物或者建筑物或管理中心的场地的管理级网络(MLN)。在另一示例中，网络306可以是连接位于建筑物106内的部件的建筑物级网络(BLN)。能量使用传感器304是测量由在建筑物处的设备消耗的能量的传感器。例如，能量使用传感器304可以是用于建筑物106的换流器或电表，该换流器或电表相对于给建筑物供电的主电力线110(如图1所示)而被设置在建筑物中或者建筑物附近，使得能量使用传感器304能够测量在预定时间段内由建筑物内的多个设备消耗的能量的量。在各种实施方式中，多个能量使用传感器可以用于在建筑物中的多个点处测量能量使用。例如，来自被放置在建筑物中或建筑物附近的各点处的多个能量使用传感器的能量使用测量结果可以被加到一个实际能量使用传感器中，以反映由建筑物中的所有设备消耗的能量的总量。
在该示意性示例中，现场控制板310经由现场级网络310(FLN)连接至两个区域控制器312a、312b(例如，诸如恒温控制器和/或照明控制板的数字区域控制器)以及两个现场设备(HVAC系统314、温度传感器316以及照明系统318)。然而，应该理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，系统300可以包括任何合适数量的这些部件。
对于一些实施方式而言，实现HVAC系统的建筑物或其他区域可以包括单个区域。对于这些实施方式而言，系统300可以包括单个区域控制器312，例如区域控制器312a。然而，对于其他实施方式而言，例如在相对大的建筑物中，建筑物可以包括两个或更多个区域。例如，在零售商店，公共区域可以包括一个区域，而后边存储区可以包括另一区域。对于所示出的示例，系统300包括两个这样的区域，每个区域具有对应的区域控制器312a、312b。区域控制器312a、312b在其区域内控制现场设备，并且可以给现场控制板308提供关于现场设备的状态的信息。
HVAC系统314可以包括屋顶HVAC单元、空气处理器单元、或者能够为建筑物提供加热、通风和制冷的任何其他合适类型的单元。此外，应该理解，系统300可以包括各种类型的HVAC系统的任何组合。例如，HVAC系统314可以包括屋顶HVAC单元，而区域控制器312b可以耦接至另一类型的HVAC系统，例如采用冷冻水冷却并且具有可变速马达的冷冻装置，可变速马达是用于控制在冷冻装置内的泵和对应的水流的现场设备。温度传感器316被配置成感测与区域控制器312a关联的区域的温度，并且将所感测的温度报告给区域控制器312a。照明系统318包括在区域控制器312a控制下的一个或更多个灯。照明系统318可以包括用于在一定的感测条件下自动地切换一个或更多个灯接通或者断开的近距离传感器和/或计时器。
数据处理系统302是图2中的数据处理系统200的示例。例如，数据处理系统302可以计算由在自动化系统300中的区域控制器312a、312b控制的现场设备的能耗。例如，数据处理系统302可以基于来自能量使用传感器304的能量使用测量结果来计算HVAC系统314和照明系统318(和/或其中的独立的现场设备)的能耗。
在一个示意性示例中，数据处理系统302为现场控制板308发送指令，以在预定时间段内将受控设备(例如HVAC系统314、照明系统318和/或其中的设备)保持在恒定状态。该预定时间段可以是基于数据处理系统302的内部时钟或者是通过从数据处理系统302接收的相应的开始指令和结束指令而限定的时间段。例如，受控设备可以被切换到激活或停用状态，或者对于HVAC系统而言，可以被切换到制冷状态、加热状态以及仅风扇状态等。数据处理系统302从能量使用传感器304接收针对在第一时间段期间在建筑物处消耗的总能量的能量使用测量结果。例如，能量可以是由HVAC系统314和照明系统318在HVAC系统314和照明系统318处于激活状态时消耗的，并且能量可以是由建筑物中的不在自动化系统300的控制下的其他设备消耗的。数据处理系统302根据这些初始能量使用测量结果来计算建筑物处的能量使用的基准以用于随后比较。
然后，数据处理系统302切换受控设备中的一个设备的状态并且在第二时间段期间重复接收能量使用测量结果的处理。例如，可以针对基准测试，切断照明系统318，而针对对照明系统318的能耗的测试，接通照明系统318。然后，数据处理系统302计算基准测试与照明系统318的能耗的测试之间的差。所计算的差异是对由照明系统318消耗的能量的近似或估计。
在另一示例中，可以在基准测试期间接通照明系统318，而针对对照明系统318的能耗的测试，切断照明系统318。然后，数据处理系统302计算基准测试与对照明系统318的能耗的测试之间的差作为对由照明系统318消耗的能量的近似或估计。在该示例中，归因于照明系统318的能耗是在对照明系统318的能量使用的测试期间切断照明系统318时在建筑物处的能耗的减小量。
在这些示意性实施方式中，数据处理系统302可以在多个不同的时间段期间进行对所测试的设备的能耗的多个测试，以识别针对所测试的设备的能耗的均值、峰值及最小值。例如，数据处理系统302可以进行一个测试，然后等待预定时间段，然后进行另一测试，以在不同的时间段期间捕获关于设备性能的信息。数据处理系统302可以循环通过由自动化系统300控制的每个设备，以测试每个受控设备的能耗。
在一些实施方式中，数据处理系统302可以测试同一设备的不同状态。例如，可以在加热状态、全制冷状态、第一阶段制冷状态以及仅风扇状态期间测试HVAC系统314，以识别在这些状态中的每个状态期间的能耗。例如，可以激活HVAC系统314，并且通过将HVAC系统314的设置点刚好操纵到报告的区域温度以下使HVAC系统314强制制冷。在HVAC系统314处于完全制冷状态一段时间以后，数据处理系统302接收能量使用测量结果，用于与初始基准进行比较，并且计算HVAC系统314的能耗。可以将该处理重复多次以识别能耗的均值、峰值及最小值。还可以通过控制HVAC系统314进入期望状态并且接收能量使用测量结果而针对加热状态、完全制冷状态、第一阶段制冷状态以及仅风扇状态来重复该处理。
虽然各种实施方式描述了针对用于设备的能耗的测试，但是应该理解的是，可以同时测试一组设备，以确定该组设备的能耗。例如，照明系统318可以包括照明装置内的多个单个灯以及在电路内的多个照明装置。对照明系统318的测试可以包括对单个灯、装置或电路的测试。因此，该测试可以包括对多个设备的测试。
在基准测试和设备测试期间，自动化系统300将受控设备保持在恒定状态。自动化系统300将设备保持在恒定状态以减小基准测试与设备测试之间的变化。换言之，目的是为了使在基准测试和设备测试之间的仅能量使用的差异成为归因于所测试的设备的状态变化的能量使用。
为了测试基准测试与设备测试之间的能量使用差异是否可以归因于除所测试的设备之外的其他设备，数据处理系统302可以在测试了所测试的设备之后计算第二基准。例如，自动化系统300控制所测试的设备，以将所测试的设备切换回所测试的设备在初始基准期间的状态。然后，数据处理系统302接收在第三时间段期间的能量使用测量结果，并且根据这些测量结果计算第二基准。数据处理系统302将初始基准与第二基准进行比较。如果初始基准与第二基准之间的差在阈值以外，则数据处理系统302可以调整对所测试设备的能耗的估计的计算。例如，如果其他受控设备中的一个设备的状态改变了，则数据处理系统302可以通过下述操作来调整计算以确保测试的最终结果尽可能精确：考虑针对所测试的设备的当前结果不可靠，舍弃针对所测试设备的能耗的当前结果，并且在稍后的时间重新测试之前测试的设备。
在另一示例中，数据处理系统302可以将初始基准与第二基准之间的差识别为归因于某些其他设备的能耗，并且调高或调低对所测试设备的能耗的估计。例如，在建筑物内可以存在除由自动化系统300控制的设备之外的其他设备。这些其他设备可以在计算初始基准时与计算第二基准时之间的任何时间改变能耗状态。甚至在针对所测试设备的能耗的测试之间，数据处理系统302也可以运行多个基准测试，以得到考虑了不在自动化系统300的控制下的设备的变化的更精确的基准。例如，数据处理系统302可以将建筑物中的基准能耗识别为日或年的时间的函数。然后，数据处理系统302可以基于针对在日或年的什么时间而测试设备的合适的基准或者基于时间上最接近对设备进行测试的时间的基准来计算所测试的设备的能耗。
一旦已测试完设备，数据处理系统302可以记录结果，以用于存储在数据库中或者分配给恰当的管理员。数据处理系统302还可以将针对每个设备测量的需求与每个设备的历史需求进行比较，以检测设备能耗的变化。例如，这些变化可以用于识别设备的问题或者识别用更加节能的设备替换该设备的机会。数据处理系统302还可以将针对每个设备测量的需求与针对设备类型的行业标准或者针对设备的原始器材制造商(OEM)规格进行比较，以识别设备的问题。所测量的能耗值还可以为响应需求的请求提供更加精确的数据。所测量的能耗值还可以有助于查明需要维修的区域，例如，其中发现具有期望负载的设备不具有或者具有小于根据基准负载的标准测量差异的区域。
图4描绘了根据所公开的实施方式的用于估计设备的能耗的处理的流程图。可以在例如被配置为进行以下所描述的动作的一个或更多个数据处理系统(例如数据处理系统200)(单数形式被称为“系统”)中进行该处理。可以由存储在非易失性计算机可读介质中的可执行指令来实现该处理，该指令使一个或更多个数据处理系统进行这样的处理。例如，检查应用程序228可以包括使一个或更多个数据处理系统进行这样的处理的可执行指令。
该处理开始于系统在受控设备处于第一状态时识别初始能量使用基准(步骤405)。例如，系统可以将所有受控设备保持在各自恒定的初始状态(其是在测试下的受控设备的第一状态)并且根据在第一时间段期间在建筑物处的总能耗来计算基准。系统在使所有其他受控设备处于它们的初始状态时将受控设备改变到第二状态(步骤410)。例如，系统可以将受控设备从激活状态切换到停用状态或者将受控设备从停用状态切换到激活状态，而不切换其他受控设备。
系统识别在受控设备处于第二状态时消耗的能量(步骤415)。例如，系统接收针对由建筑物处的所有设备(包括在测试下的受控设备)在第二时间段期间消耗的能量的能量使用测量结果。系统生成受控设备的估计能耗(步骤420)。系统可以基于在初始能量使用基准与在受控设备处于第二状态时在第二时间段期间消耗的能量之间的差来生成该估计。
系统识别在受控设备处于第一状态时的第二能量使用基准(步骤425)。例如，在受控设备被切换回第一状态之后，系统根据在第三时间段期间所接收的能量使用测量结果来计算该基准。系统确定其他设备的能耗是否发生改变(步骤430)。例如，系统将第二基准与初始基准进行比较，以确定多个设备中的其他设备的能耗在第一时间段与第三时间段之间的任何时间期间是否发生改变。
如果系统确定出其他设备的能耗改变了，则系统调整第一设备的估计能耗(步骤435)。例如，如果基准的变化大于阈值，则系统可以舍弃第一设备的估计能耗并且重新测试第一设备的估计能耗。系统还可以基于其他设备的能耗的变化来将估计能耗改大或改小。如果系统确定其他设备的能耗没有改变，则系统已经核实了受控设备的估计能耗，并且此后，处理可以终止。系统还可以针对受控设备的其他状态或针对其他受控设备将用于受控设备的处理重复多次，以识别能耗的均值、最小值及峰值。
图5描绘了根据所公开的实施方式的用于对建筑物中的一个或更多个设备的实际需求检查的处理的流程图。图5中描绘的处理是图4中的步骤410、415和420的一个实现方式的示例。例如，图5中描绘的处理示出了用于测试一个或更多个设备和/或设备状态的能耗的细节。可以在例如被配置为进行以下所描述的动作的一个或更多个数据处理系统(例如数据处理系统200)(单数形式被称为“系统”)中进行该处理。可以由存储在非易失性计算机可读介质中的可执行指令来实现该处理，该指令使一个或更多个数据处理系统进行这样的处理。例如，检查应用程序228可以包括使一个或更多个数据处理系统进行这样的处理的可执行指令。
该处理开始于系统选择要被测试的现场设备(步骤505)。系统控制现场设备的状态(步骤510)。例如，系统可以将所测试的现场设备的状态切换到不同于基准测试的状态。在另一示例中，系统可以循环通过同一设备的不同状态，以测试不同的状态。系统确定所有现场设备是否进行通信(步骤515)。例如，系统询问现场控制板308以确定所有的受控设备是否都适当地进行通信。如果所有设备不都进行通信，则系统放弃测试(步骤520)并且终止针对图5的处理的这个实例的处理。例如，系统可以确定出在没有进行通信的情况下一个或更多个设备会切换危害测试测量结果的精度的状态。
如果设备进行通信，并且处于期望的运行状态，则系统记录现场设备中的每个设备的当前状态(步骤525)。在将所有设备保持在其期望状态时，系统周期性地确定其他现场设备中的任何设备的状态在收集能量数据时是否已发生改变(步骤530)。如果其他设备的状态已发生改变，则系统放弃测试(步骤520)并且终止针对图5的处理的这个实例的处理。例如，如果设备的状态未保持不变，则系统可以确定出：不同测试之间的结果可能不一致并且会导致不精确的测量结果。
如果设备的状态未改变，则系统测量当前的建筑物能量使用(步骤535)。例如，系统可以从能量使用传感器112或304接收对在一定时间段中所消耗的能量的测量结果或者建筑物中的功耗(例如，单位为kW)(即，能耗的速率或每秒能耗)。
系统确定当前能量测量结果是否大于当前能量使用峰值(步骤540)。例如，系统记录最小(例如“kWMin”)能耗、峰值(例如“kWPeak”)能耗、平均(例如“kWAvg”)能耗以及开始(例如“startingkWh”)能耗的运行值。如果当前能量测量结果大于当前能量使用峰值，则系统记录当前能量测量结果作为当前能量使用峰值(步骤545)。
如果当前能量测量结果不大于当前能量使用峰值，则系统确定当前能量测量结果是否小于当前能量使用最小值(步骤550)。如果当前能量测量结果小于当前能量使用最小值，则系统记录当前能量测量结果作为当前能量使用最小值(步骤555)。
如果当前能量测量结果不小于当前能量使用最小值，则系统记录当前能量测量结果(步骤560)。例如，如果目前测试是针对设备的第一次测试，则可以将一个或更多个当前瞬时kW需求值记录为最小值、峰值、均值以及开始值。如果目前测试不是针对设备的第一次测试并且当前所测量的值不是最小值或峰值，则可以记录该值以在均值的运行计算中使用。
在记录了当前测量结果之后，系统确定是否再次测试现场设备(步骤565)。例如，系统可以对设备进行预定次数的测试。该预定次数可以基于在设备的测试中所需的期望的精度。在另一示例中，系统可以测试设备的其他状态。因此，系统可以确定是否已经测试了设备的所有状态。如果系统确定要再次测试现场设备，则系统返回至步骤510，以继续测试该设备。例如，系统可以将在测试下的现场设备或受控设备从与这样的设备关联的初始状态或第一状态切换到第二状态(例如，激活状态或另一操作状态，例如针对是在测试下的受控设备的HVAC系统从制冷状态切换到仅风扇状态)。
如果系统确定不再测试现场设备，则系统计算并且记录针对所测试的现场设备的能量使用的结果(步骤570)。例如，系统可以从来自建筑物的基准中减去所测量的能量使用，以识别对归因于所测试的设备的能耗的估计。该估计可以包括一个或更多个设备的一个或更多个状态的最小能耗值、峰值能耗值和平均能耗值。这些值可以被记录为结果，并且可以被存储为输出或分配给系统管理员。
系统确定是否测试另一现场设备(步骤575)。如果系统确定要测试另一现场设备，则系统返回至步骤505以选择要被测试的现场设备。如果系统确定不测试另一现场设备，则此后，处理终止。
所公开的实施方式提供了自动的处理以执行对建筑物中的多个设备之中的单个设备或一组设备的能耗的实际测量。本公开内容的各种实施方式可以使用针对建筑物的单个能量使用传感器来进行该实际测量。针对建筑物使用单个能量使用传感器测量单个设备的能耗可以降低安装多个传感器的成本或者降低操作员手动地测量每个设备的能耗的成本。本公开内容的一些实施方式可以使用多个能量使用传感器进行实际测量，其中将针对多个能量使用传感器的能量使用测量结果相加。此外，本公开内容的实施方式可以测量建筑物内的多个设备的能量使用。可以周期性地测量每个设备的能量使用，以高效并且低成本的方式监测设备能量使用、状况和性能。
本领域技术人员应当认识到，为简单和清楚起见，本文中未描绘或描述适于与本公开内容一起使用的所有数据处理系统的完整结构和操作。替代地，仅仅描绘和描述了数据处理系统中作为本公开内容所独有的部分或用于理解本公开内容所必需的部分。数据处理系统200的架构和操作的其余部分可以遵照本领域中公知的各种目前实现方式和实践方式中的任何方式。
重要的是应当注意，尽管本公开内容包括在完全功能性系统的情形下的描述，但是本领域技术人员应当理解，本公开内容的至少部分机制能够以各种任意形式中的包含在机器可用、计算机可用或者计算机可读介质中的指令的形式来分配，并且不管实际执行分配所采用的指令或信号承载介质或者存储介质的具体类型如何，本公开内容均同样适用。机器可用/可读或计算机可用/可读介质的示例包括：非易失性、硬编码型介质，诸如只读存储器(ROM)或可擦除电可编程只读存储器(EEPROM)，以及用户可记录型介质，诸如软盘、硬盘驱动器及致密盘只读存储器(CD-ROM)或者数字多功能盘(DVD)。
尽管已详细描述了本公开内容的示例性实施方式，但是本领域技术人员应当理解，可以在不偏离本公开内容的最广泛形式的精神和范围的情况下对本文中所公开的内容做出各种变化、替换、变型及改进。
本申请中的任何描述都不应当被理解为暗示任何具体的元件、步骤或功能是权利要求范围中必须包括的必需要素：仅通过所授权的权利要求来限定要求专利保护的主题的范围。此外，除非确切的词语“用于……的装置”跟随着分词，否则这些权利要求不意在依赖35USC§112的第六段。

Claims (14)

1.一种用于在数据处理系统中估计能耗的方法，所述方法包括：
识别在建筑物中的多个设备中的第一设备处于第一状态时由所述多个设备在第一时间段期间消耗的能量的第一量，以形成第一基准；
识别在所述第一设备处于第二状态时由所述多个设备在第二时间段期间消耗的能量的第二量；
基于所述第一基准与消耗的能量的所述第二量之间的差生成所述第一设备的估计能耗；
响应于识别消耗的能量的所述第二量，识别在所述第一设备处于所述第一状态时由所述多个设备在第三时间段期间消耗的能量的第三量，以形成第二基准；
将所述第二基准与所述第一基准进行比较，以确定所述多个设备中的其他设备的能耗在所述第一时间段与所述第三时间段之间是否发生改变；以及
响应于确定出所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗发生改变，基于所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗的改变来调整所述第一设备的所述估计能耗。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于识别所述第一基准，将所述第一设备的所述第一状态改变到所述第二状态；以及
在所述第一时间段和所述第二时间段期间将所述多个设备中的其他设备保持在恒定状态。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述多个设备中的所述其他设备中的一个设备的状态在所述第一时间段与所述第三时间段之间是否发生改变；以及
响应于确定出所述其他设备中的所述一个设备的所述状态发生改变，重复识别在所述第一设备处于所述第二状态时消耗的能量，以确定所述第一设备的所述估计能耗。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二状态是第一激活状态，并且其中，所述第一设备的所述估计能耗是所述第一设备针对所述第一激活状态的第一估计能耗，所述方法还包括：
识别在所述第一设备处于第二激活状态时由所述多个设备在第三时间段期间消耗的能量的第三量；以及
基于所述第一基准与消耗的能量的所述第三量之间的差，生成所述第一设备针对所述第二激活状态的第二估计能耗。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一设备是加热、通风及空调HVAC系统，并且其中，所述第一激活状态和所述第二激活状态选自包括以下各项的组：加热状态、制冷状态以及仅风扇状态。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从多个能量传感器接收对消耗的能量的所述第一量的测量结果，所述多个能量传感器被设置成测量由所述建筑物中的所述多个设备消耗的能量；以及
将从所述多个能量传感器中的每个能量传感器接收的测量结果相加，以识别由所述建筑物中的所述多个设备消耗的能量的所述第一量。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从单个能量传感器接收对消耗的能量的所述第一量和消耗的能量的所述第二量的测量结果，所述单个能量传感器被设置成测量由所述建筑物中的所述多个设备消耗的总能量。
8.一种数据处理系统，被配置成估计能耗，所述数据处理系统包括：
存储设备，所述存储设备包括检查应用；
可访问存储器，所述可访问存储器包括所述检查应用的指令；以及
处理器，所述处理器被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：
识别在建筑物中的多个设备中的第一设备处于第一状态时由所述多个设备在第一时间段期间消耗的能量的第一量，以形成第一基准；
识别在所述第一设备处于第二状态时由所述多个设备在第二时间段期间消耗的能量的第二量；
基于所述第一基准与消耗的能量的所述第二量之间的差，生成所述第一设备的估计能耗；
其中，所述处理器还被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：
响应于识别消耗的能量的所述第二量，识别在所述第一设备处于所述第一状态时由所述多个设备在第三时间段期间消耗的能量的第三量，以形成第二基准；
将所述第二基准与所述第一基准进行比较，以确定所述多个设备中的其他设备的能耗在所述第一时间段与所述第三时间段之间是否发生改变；以及
响应于确定出所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗发生改变，基于所述多个设备中的所述其他设备的所述能耗的改变来调整所述第一设备的所述估计能耗。
9.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中，所述处理器还被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：
响应于识别所述第一基准，将所述第一设备的所述第一状态改变到所述第二状态；以及
在所述第一时间段和所述第二时间段期间将所述多个设备中的其他设备保持在恒定状态。
10.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中，所述处理器还被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：
确定所述多个设备中的所述其他设备中的一个设备的状态在所述第一时间段与所述第三时间段之间是否发生改变；以及
响应于确定出所述其他设备中的所述一个设备的所述状态发生改变，重复识别在所述第一设备处于所述第二状态时消耗的能量，以确定所述第一设备的所述估计能耗。
11.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中，所述第二状态是第一激活状态，其中，所述第一设备的所述估计能耗是所述第一设备针对所述第一激活状态的第一估计能耗，并且其中，所述处理器还被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：
识别在所述第一设备处于第二激活状态时由所述多个设备在第三时间段期间消耗的能量的第三量；以及
基于所述第一基准与消耗的能量的所述第三量之间的差，生成所述第一设备针对所述第二激活状态的第二估计能耗。
12.根据权利要求11所述的数据处理系统，其中，所述第一设备是加热、通风及空调HVAC系统，并且其中，所述第一激活状态和所述第二激活状态选自包括以下各项的组：加热状态、制冷状态以及仅风扇状态。
13.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中，所述处理器还被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：
从多个能量传感器接收对消耗的能量的所述第一量的测量结果，所述多个能量传感器被设置成测量由所述建筑物中的所述多个设备消耗的能量；以及
将从所述多个能量传感器中的每个能量传感器接收的测量结果相加，以识别由所述建筑物中的所述多个设备消耗的能量的所述第一量。
14.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中，所述处理器还被配置成执行所述检查应用的所述指令，从而：
从单个能量传感器接收对消耗的能量的所述第一量和消耗的能量的所述第二量的测量结果，所述单个能量传感器被设置成测量由所述建筑物中的所述多个设备消耗的总能量。
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