CN106152371B - 环境控制方法、环境控制装置以及电力管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种环境控制方法、环境控制装置以及电力管理系统，所述环境控制方法包括下列步骤。根据体感资料与环境状态资料，来产生设备的排程控制信息。于多个时间点记录设备的多个运作状态，来产生历史运作信息。判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否大于第一临界值。当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值时，则进入排程控制信息的第一调整程序。藉此，提供环境参数控制的自动化且节约能源。

Description

环境控制方法、环境控制装置以及电力管理系统

技术领域

本发明系关于一种环境控制技术，且特别是一种适应性地调整排程控制信息的环境控制方法、环境控制装置以及电力管理系统。

背景技术

随着全球人口的暴增，能源危机已是近年来各国所高度重视的问题。能源的浩劫不仅会造成人类于生活上的不便，也会高度影响全球的经济活动，甚至会引发各国的资源掠夺行为，进一步触发战争。

对此，节约能源，仍是目前用于解决能源危机最有效的手段之一。然而，人们仍希望生活在一个舒适与便利的环境中，从而已应用有大量的电子产品于日常生活里。因此，如何在节约能源以及维持生活之便利与舒适中取得平衡，仍是一个两难的议题。

在此，若欲节约能源以及维持生活之便利与舒适，势必得有效掌控周遭电子产品的运作状态。然而，以传统人工方式来监控周遭大量之电子产品，显得不符效益，也缺乏监控上的实时性。

举例来说，在以往的空调节电系统中，大多仅能直接地设置一目标温度，若现场之人员感到温度太低或太高，便仅能手动进行调节。这样的设置对于现场人员来说非常的不便，且无法根据目前用电量及目标用电量进行自动调整温度至舒适之环境。

有鉴于此，本发明提供一种环境控制方法、环境控制装置以及电力管理系统，来兼顾环境参数的控制自动化以及对应之用电状况，藉由适应性的调整排程控制信息及其触发调整的门槛值，来解决人为来控制环境参数的不便，以及改善各国所高度重视之能源危机的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种环境控制方法、环境控制装置以及电力管理系统，藉由适应性的调整排程控制信息及其触发调整的门槛值，来解决人为来控制环境参数的不便，以及改善各国所高度重视之能源危机的问题。

本发明提供一种环境控制方法、环境控制装置以及电力管理系统，来兼顾环境参数的控制自动化以及对应之用电状况，借以在节约能源以及维持生活之便利与舒适中取得平衡。

本发明提供一种环境控制方法，包括下列步骤。根据体感资料与环境状态资料，来产生设备的排程控制信息。于多个时间点记录设备的多个运作状态，来产生历史运作信息。判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否大于第一临界值。当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值时，则进入排程控制信息的第一调整程序。

优选地，根据历史运作信息于特定时段中设备之多个运作状态，来更新对应之排程控制信息。

优选地，根据未符合对应之排程控制信息之运作状态，来产生对应的第一控制讯号，以及将第一控制讯号写入对应之排程控制信息中。

优选地，根据未符合对应之排程控制信息之运作状态以及第一微调参数，来产生对应一第一微调运作状态的一第二控制讯号，以及将第二控制讯号写入对应之排程控制信息中。

优选地，判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否小于第二临界值，以及当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数小于第二临界值时，则进入排程控制信息的第二调整程序。

优选地，根据符合对应之排程控制信息之运作状态以及第二微调参数，来产生对应第二微调运作状态的第三控制讯号，以及将第三控制讯号写入对应之排程控制信息中。

在本发明之另一实施例中，根据目前用电量以及限制用电量来更新第一临界值与第二临界值。

优选地，根据环境状态资料来更新第一临界值与第二临界值。

本发明提供一种环境控制装置，包括排程模块、监控与统计模块、契约容量模块以及管理模块。管理模块耦接排程模块、监控模块以及契约容量模块。排程模块用以根据体感资料与环境状态资料来产生设备的排程控制信息。监控与统计模块用以于多个时间点记录设备的多个运作状态来产生历史运作信息。契约容量模块用以产生第一临界值。管理模块用以判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否大于第一临界值，当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值时，则进入排程控制信息的第一调整程序。

本发明提供一种电力管理系统，包括环境控制装置、空调装置、协调器、中心主机、能源管理主机以及终端设备。环境控制装置包含一或多个传感器、一或多个电表、以及第一无线节点装置。传感器对现场环境进行感测后将信息传达至第一无线节点装置。电表将用电信息传达至第一无线节点装置。空调装置包含一或多个变频器、程序逻辑控制器、第二无线节点装置。协调器接收来自第一无线节点装置以及第二无线节点装置之信息，并控制第一无线节点装置以及第二无线节点装置。中心主机接收来自协调器之信息，并控制协调器。能源管理主机统计并分析接收来自中心主机之信息，并根据分析结果对中心主机下达管理指令，中心主机透过协调器对环境感测装置或空调装置进行管理。终端设备接收中心主机及能源管理主机之信息并显示于荧幕上。

与现有技术相比较，本发明藉由比对排程控制信息与历史运作信息，当设备之运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值，则进入排程控制信息的第一调整程序，借以调整设备的运作来贴近使用者的实际使用习惯。当设备之运作状态未符合对应之排程控制信息的次数小于第二临界值。则进入排程控制信息的第二调整程序，借以在使用者的可接受范围内，调整设备的运作来进一步节约能源。

【附图说明】

图1为根据本发明的一实施例的环境控制装置的方块图。

图2为根据本发明的一实施例的电力管理系统的系统架构图。

图3为根据本发明的一实施例的环境控制方法的流程图。

【具体实施方式】

以下在实施方式中叙述本发明之详细特征，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明之技术内容并据以实施，且依据本说明书所揭露之内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关之目的及优点。以下实施例系进一步说明本发明之诸面向，但非以任何面向限制本发明之范畴。

图1为根据本发明之一实施例的环境控制装置100的方块图。如图1所示，环境控制装置100包括排程模块110、监控与统计模块120、契约容量模块130以及管理模块140。管理模块140耦接排程模块110、监控模块120以及契约容量模块130。环境控制装置100可以是桌上型计算机、笔记型计算机或者是各种智能型电子装置，在此不加以限制。排程模块110、监控与统计模块120、契约容量模块130以及管理模块140可以是各种功能芯片或者是微处理器，在此亦不加以限制。

排程模块110用以根据体感资料与环境状态资料，来产生设备的排程控制信息。环境状态资料可以是湿度信息、二氧化碳信息或者是其他的环境状态指标。体感资料可以是温度体感资料或者是其他人体环境感受之相关资料。设备可以是照明设备、空调设备、供电设备、通讯设备以及是各种周遭之应用设备，在此不加以限制。为了便于描述，以下将设备设定为会议室内的空调设备，藉此来举例说明。排程控制信息可对应会议室之空调设备的预定温度安排的控制讯号。排程模块110可根据特定算法来计算出适合使用者之会议室内的空调设备的排程控制信息。

监控与统计模块120用以于多个时间点记录设备的多个运作状态，来产生历史运作信息。历史运作信息可对应设备于过去一周的实际运作纪录，然而其记录时间也可以是三天、一个月、甚至半年，在此不加以限制。举例来说，监控与统计模块120所产生的历史运作信息，可记录空调设备于过去一周中，周一实际运作于24度，周二实际运作于25度。

契约容量模块130用以产生第一临界值与第二临界值。第一临界值乃是环境控制装置100用以触发来进入排程控制信息的第一调整程序的一临界值，借以调整设备的运作来贴近使用者的实际使用习惯。第二临界值乃是环境控制装置100用以触发来进入排程控制信息的第二调整程序的另一临界值，借以在使用者的可接受范围内，调整设备的运作来进一步节约能源。下列将会对此进一步详述。

管理模块140用以判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否大于第一临界值。此特定时段可以是一周，在此不加以限制。第一临界值可以是一周内的四天(也就是4天/周))，在此亦不加以限制。当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值时，则进入排程控制信息的第一调整程序。

举例来说，排程控制信息对空调设备于周一预定运作于26度，周二预定运作于27度，周三预定运作于25度，周四预定运作于25度，周五预定运作于28度，周六预定运作于26度，以及周日预定运作于27度。然而，在空调设备的历史运作信息中记录着，周一实际运作于24度(即运作状态1)，周二实际运作于25度(即运作状态2)，周三实际运作于22度(即运作状态3)，周四实际运作于24度(即运作状态4)，以及周五实际运作于26度(即运作状态5)，周六实际运作于26度(即运作状态6)，以及周日实际运作于27度(即运作状态7)。因此，在上述的例子中一周有五天(周一~周五)之运作状态未能符合排程控制信息，其次数大于第一临界值4(天/周)。也就是说，排程控制信息并无法贴近使用者的实际使用习惯。因此，管理模块140将进入排程控制信息的第一调整程序。接着，管理模块140于第一调整程序中，更进一步根据历史运作信息于特定时段中设备之多个运作状态，来更新对应之排程控制信息。

在本发明实施例中，管理模块140可更进一步于第一调整程序中，根据未符合对应之排程控制信息的运作状态，来产生对应的第一控制讯号，以及将第一控制讯号写入对应之排程控制信息中。举例来说，在上述一周有五天之运作状态未能符合排程控制信息的例子中，管理模块140可分别将上述未能符合排程控制信息之运作状态1~5设定为对应时间点的预定温度安排，并产生对应之排程控制信息中的第一控制讯号，以于未来的一周中，适应性地提供给使用者更符合实际使用习惯的空调温度。

在本发明另一实施例中，管理模块140更进一步于第一调整程序中，根据未符合对应之排程控制信息之运作状态以及第一微调参数，来产生对应第一微调运作状态的第二控制讯号，以及将第二控制讯号写入对应之排程控制信息中。举例来说，在上述一周有五天之运作状态未能符合排程控制信息的例子中，若设定第一微调参数是1度，则管理模块140可进一步将排程控制信息对应周一~周五的预定运作温度各下调1度，而分别得到对应的第一微调运作状态25度、26度、24度、24度、27度，并产生对应排程控制信息中的第二控制讯号，以于未来逐步提供给使用者较接近实际使用习惯的空调温度。

在本发明另一实施例中，契约容量模块130进一步产生第二临界值，而管理模块140更进一步判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否小于第二临界值。当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数小于第二临界值时，则进入排程控制信息的第二调整程序。

举例来说，排程控制信息对空调设备于周一预定运作于26度，周二预定运作于27度，周三预定运作于25度，周四预定运作于25度，周五预定运作于28度，周六预定运作于28度，以及周日预定运作于25度。然而，在空调设备的历史运作信息中，周一实际运作于26度(即运作状态8)，周二实际运作于27度(即运作状态9)，周三实际运作于22度(即运作状态10)，周四实际运作于25度(即运作状态11)，周五实际运作于28度(即运作状态12)，周六实际运作于28度(即运作状态13)，以及周日实际运作于25度(即运作状态14)。其中上述未符合对应之排程控制信息的次数为1(即周三)，因此，若设定第二临界值为2(天/周)，则此未符合对应之排程控制信息的次数1小于第二临界值2(天/周)。也就是说，排程控制信息已能于大部分的情况之下贴近使用者的实际使用习惯。因此，管理模块140亦可进入排程控制信息的第二调整程序，借以进行节约能源的安排。

在本发明实施例中，管理模块140更进一步于第二调整程序中，根据符合对应之排程控制信息之运作状态以及第二微调参数，来产生对应第二微调运作状态的第三控制讯号，以及将第三控制讯号写入对应之排程控制信息中。举例来说，在上述一周有一天之运作状态未能符合排程控制信息的例子中，若设定第二微调参数是0.5度，则管理模块140可进一步将符合排程控制信息之运作状态8、9、11、12、13、14对应的温度，也就是26度、27度、25度、28度、28度、25度，分别上调0.5度，而得到对应第二微调运作状态26.5度、27.5度、25.5度、28.5度、28.5度、25.5度，并产生对应排程控制信息中的第三控制讯号，以于未来在使用者的可接受范围内，逐步调整设备的运作来进一步节约能源。

在本发明之另一实施例中，契约容量模块130可根据目前用电量以及限制用电量来更新第一临界值与第二临界值。举例来说，当衡量目前用电量相对于限制用电量的情况下，还具有很充裕的用电空间时，则契约容量模块130可将第一临界值调低以及将第二临界值调高。相反地，当衡量目前用电量相对于限制用电量的情况下，已无充裕的用电空间时，则契约容量模块130可将第一临界值调高以及将第二临界值调低。

在本发明之另一实施例中，契约容量模块130亦可根据环境状态资料来更新第一临界值与第二临界值。举例来说，当会议室内的湿度偏高或者是二氧化碳浓度偏高时，则契约容量模块130可将第一临界值调低以及将第二临界值调高。

图2为根据本发明之一实施例的电力管理系统的系统架构图。如图2所示，一环境感测装置10，包含一或多个传感器11、一或多个电表12、及一第一无线节点装置13，该传感器11对现场环境进行感测后将信息传达至该第一无线节点装置13，该电表12将用电信息传达至该第一无线节点装置13；一空调装置20，包含一或多个变频器21、一程序逻辑控制器22、一第二无线节点装置23；一协调器30，接收来自该第一无线节点装置13以及该第二无线节点装置23之信息，该协调器30较佳地可使用无线通讯技术与无线节点装置13及第二无线节点装置23进行通讯，该协调器30可透过该第一无线节点装置13以及该第二无线节点装置23对传感器11、电表12、变频器21或程序逻辑控制器22下达指定，例如要求实时读数或变更设定值；一中心主机40，接收来自该协调器30之信息，并可传达指定至该协调器30；一能源管理主机50，统计并分析接收来自该中心主机40之信息，并根据分析结果对该中心主机40下达管理指令，该中心主机40透过该协调器30对该环境感测装置10或该空调装置20进行管理；及一终端设备60，接收来自该中心主机40之第一信息以及来自该能源管理主机50之第二信息并显示于一荧幕上；其中，该第一信息为来自该传感器、该电表或该程序逻辑控制器之及时读数，该第二信息为经过运算或统计之环境或用电信息。

在本发明实施例中，中心主机40自环境感测装置10读取目前环境信息(例如来自传感器11之温/湿度/二氧化碳浓度信息、及来自电表12之实时用电信息)，并且自空调装置20读取目前空调运作信息，再将该些信息传递至能源管理主机50及终端设备60。能源管理主机50对来自中心主机40之信息进行运算或分析统计，以得出体感资料与环境状态资料，来产生设备的排程控制信息；于多个时间点记录设备(例如传感器11、电表12、变频器21或程序逻辑控制器22)的多个运作状态，来产生历史运作信息；判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否大于第一临界值；当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值时，则进入排程控制信息的第一调整程序。电表12可读取目前用电量，管理者可透过终端设备60的一设定界面对中心主机40设定限制用电量，传感器11可读取环境状态资料。第一或第二微调参数可透过终端设备60的设定界面进行设定，或是由能源管理主机50根据限制用电量进行自动调整，例如当能源管理主机50发现目前用电量逼近限制用电量时，将第一微调参数降低、并增加第二微调参数，使得空调温度自动下降速度变慢、自动上升速度增加。藉此，能源管理主机50可适应性地根据目前用电量、限制用电量以及环境状态资料来调整第一临界值，亦可以由使用者透过终端设备60来依据需求而主动调整第一临界值。

图3为根据本发明之一实施例的环境控制方法的流程图。如图3所示，本发明实施例之环境控制方法包括步骤S310~S340。

在步骤S310中，排程模块110根据体感资料与环境状态资料，来产生设备的排程控制信息。在步骤S320中，监控与统计模块120于多个时间点记录设备的多个运作状态，来产生历史运作信息。在步骤S330中，管理模块140判断历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数是否大于契约容量模块130所产生的第一临界值。在步骤S340中，当历史运作信息于特定时段中，设备之多个运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值时，则管理模块140进入排程控制信息的第一调整程序。这些步骤已详述于上，于此不再赘述。

综上所述，本发明可衡量目前用电量、限制用电量或者是环境状态资料来更新第一临界值与第二临界值，并在比对排程控制信息与历史运作信息之后，当设备之运作状态未符合对应之排程控制信息的次数大于第一临界值，则进入排程控制信息的第一调整程序，借以调整设备的运作来贴近使用者的实际使用习惯。当设备之运作状态未符合对应之排程控制信息的次数小于第二临界值。则进入排程控制信息的第二调整程序，借以在使用者的可接受范围内，调整设备的运作来进一步节约能源。

虽然本发明以前述之实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内，所为之更动与润饰，均属本发明之专利保护范围。关于本发明所界定之保护范围请参考所附之申请专利范围。

综上所述，上述各实施例及图示仅为本发明之较佳实施例而已，但不能以之限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围所作之均等变化与修饰，皆应属本发明专利涵盖之范围内。

Claims (11)

1.一种环境控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据一体感资料与一环境状态资料，来产生一设备的一排程控制信息；

于多个时间点记录该设备的多个运作状态，来产生一历史运作信息；

判断该历史运作信息于一特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的次数是否大于一第一临界值；以及

当该历史运作信息于该特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的该次数大于该第一临界值时，则进入该排程控制信息的一第一调整程序，该第一调整程序包括：根据该历史运作信息于该特定时段中该设备之该些运作状态，来更新对应之该排程控制信息、根据未符合对应之该排程控制信息之该运作状态以及一第一微调参数，来产生对应该第一微调运作状态的一第二控制讯号，以及将该第二控制讯号写入对应之该排程控制信息中。

2.如权利要求1所述的环境控制方法，其特征在于，于根据该历史运作信息于该特定时段中该设备之该些运作状态，来更新对应之该排程控制信息的步骤中，更包括：

根据未符合对应之该排程控制信息之该运作状态，来产生对应的一第一控制讯号；以及

将该第一控制讯号写入对应之该排程控制信息中。

3.如权利要求1所述的环境控制方法，其特征在于更包括以下步骤：

判断该历史运作信息于该特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的次数是否小于一第二临界值；以及

当该历史运作信息于该特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的该次数小于该第二临界值时，则进入该排程控制信息的一第二调整程序。

4.如权利要求3所述的环境控制方法，其特征在于，于当该历史运作信息于该特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的该次数小于该第二临界值时，则进入该排程控制信息的该第二调整程序的步骤中，更包括：

根据符合对应之该排程控制信息之该运作状态以及一第二微调参数，来产生对应一第二微调运作状态的一第三控制讯号；以及

将该第三控制讯号写入对应之该排程控制信息中。

5.如权利要求4所述的环境控制方法，其特征在于，更包括以下步骤：

根据一目前用电量以及一限制用电量来更新该第一临界值与该第二临界值。

6.如权利要求5所述的环境控制方法，其特征在于更包括以下步骤：

根据该环境状态资料来更新该第一临界值与该第二临界值。

7.一种环境控制装置，其特征在于，包括：

一排程模块，用以根据一体感资料与一环境状态资料，来产生一设备的一排程控制信息；

一监控与统计模块，用以于多个时间点记录该设备的多个运作状态，来产生一历史运作信息；

一契约容量模块，用以产生一第一临界值；以及

一管理模块，耦接该排程模块、该监控与统计模块以及该契约容量模块，用以判断该历史运作信息于一特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的次数是否大于该第一临界值，当该历史运作信息于该特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的该次数大于该第一临界值时，则进入该排程控制信息的一第一调整程序，该管理模块更进一步根据该历史运作信息于该特定时段中该设备之该些运作状态，来更新对应之该排程控制信息、根据未符合对应之该排程控制信息之该运作状态，来产生对应的一第一控制讯号、将该第一控制讯号写入对应之该排程控制信息中、根据未符合对应之该排程控制信息之该运作状态以及一第一微调参数，来产生对应该第一微调运作状态的一第二控制讯号，以及将该第二控制讯号写入对应之该排程控制信息中。

8.如权利要求7所述的环境控制装置，其特征在于，该契约容量模块进一步产生一第二临界值，而该管理模块更进一步判断该历史运作信息于该特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的次数是否小于该第二临界值，以及当该历史运作信息于该特定时段中，该设备之该些运作状态未符合对应之该排程控制信息的该次数小于该第二临界值时，则进入该排程控制信息的一第二调整程序。

9.如权利要求8所述的环境控制装置，其特征在于，该管理模块更进一步于该第二调整程序中根据符合对应之该排程控制信息之该运作状态以及一第二微调参数，来产生对应一第二微调运作状态的一第三控制讯号，以及将该第三控制讯号写入对应之该排程控制信息中。

10.如权利要求9所述的环境控制装置，其特征在于，该契约容量模块更进一步根据一目前用电量以及一限制用电量来更新该第一临界值与该第二临界值。

11.如权利要求10所述的环境控制装置，其特征在于，该契约容量模块更进一步根据该环境状态资料来更新该第一临界值与该第二临界值。