CN111539559A - 一种公用建筑用环境控制及运行保障平台 - Google Patents
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Abstract
一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，包括空调通风优化运行系统、照明优化运行系统和设备健康状态检测及故障分析预警系统，其中，空调通风优化运行系统能够自主优化空调的冷水、空调机组等系列设备运行功率，在维护舒适度的前提下，将能耗降至最低；而智能照明优化运行系统，能够依据环境调取适宜的专家策略模型进行自主启动，并优化照明灯具的功率，在维护光照舒适度的前提下，将能耗降至最低；设备健康状态检测及故障分析预警系统是对所有机电设备进行集中管控和智能调节，使检修人员有足够的时间，提前判断并执行准确、高效的检修手段等，达到减少巡检人员数量，高效、合理调配抢修资源，延长设备使用寿命，提高建筑功能品质。
Description
技术领域
本发明涉及到高铁站、地铁站、汽车站、机场、码头、大型办公楼或商用楼等公用建筑的环境参数控制和设备运行维护领域，具体的说是一种公用建筑用环境控制及运行保障平台。
背景技术
现有技术中，公用建筑是指供人们进行各种公共活动的建筑，一般包括办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑和交通运输类建筑等，这些公用建筑一般都含有空调通风系统、照明系统和大量的机电设备为公用建筑提供通风、照明的功能。
在现有技术中，空调通风系统和照明系统一般都是由整个智能控制系统来整体调控其内的环境参数，比如温湿度、送风量、光照等，但是由于这些公用建筑内一般都会分成很多的不同区域和隔间，这些区域和隔间内，由于功能不同、朝向、位置不同、人员流动性不同等因素影响，智能控制系统很难实现对局部区域的精确控制和调节，也很难做到局部区域个性化调节。
发明内容
本发明的目的是提供一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，该平台主要包括空调通风优化运行系统、照明优化运行系统和设备健康状态检测及故障分析预警系统，通过这三部分，实现了空调系统耗电量的控制和照明灯具功率的自主优化，在满足环境舒适度大于80％和维护光照舒适度的前提下，将能耗降至最低；同时，在满足设备正常运行前提下，实现了空调设备状态的在线监测及故障分级预警。
本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，该平台包括空调通风优化运行系统、照明优化运行系统和设备健康状态检测及故障分析预警系统，所述空调通风优化运行系统，其运行方法为：
Sa1.获取室内环境参数、室外环境参数以及空调系统相关仪表设备参数，以这些参数为依据，构建空调通风数据库；
Sa2.以空调通风数据库内的设备工况信息为依托，构建空调通风的专家策略模型库；
Sa3.开启系统后，以空调运行的设备工况信息为依据，调取专家策略模型库内的最优专家策略，或对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略，最后依据该最优专家策略控制设备运行；
Sa4.当设备工况信息被人为改变后，以该工况信息为依据，调取专家策略模型库内的最优专家策略，或对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略，最后依据该最优专家策略控制设备运行；
所述照明优化运行系统的运行方法为：
Sb1.将整个空间按照不同的功能分成若干分区并编号，获取每个分区室内和室外的光照度参数，并将其与时间、照明设备运行参数关联后，构建照明优化专家策略模型库；
所述运行参数包括光源功率、数量、位置、耗电量、照度；
Sb2.启动照明优化运行系统，以分区编号、时间为参数，调取照明优化专家策略模型库中相应的专家策略，并以该专家策略控制照明系统中相关设备运行；
Sb3.若分区或光照度参数被人为改变时，重新构建该参数下的专家策略，并将该专家策略存储在照明优化专家策略模型库内，即完成照明优化专家策略模型库的更新学习；
所述设备健康状态监测及故障分析预警系统的运行方法为：
Sc1.建立整个空间的三维建筑模型，之后在建筑模型中对所有设备进行定位并编号；
Sc2.构建设备的故障-工作信息数据库，在故障-工作信息数据库内存储有每种类型设备正常运行时的工作状态健康信息，以及发生不同类型故障时，所对应的工作状态健康信息；
Sc3.获取各设备运行时的工作状态健康信息，并与故障-工作信息数据库内的信息比对，输出相应的处理方案。
作为上述运营保障平台的一种优化方案，所述Sa1中，室内环境参数和室外环境参数包括温湿度、CO2浓度、风速、人员密度、室内设定温度和光照，所述空调系统相关仪表设备参数包括空调设备中水流速度、供回水温度、电压、电流、电能值和各设备中阀门位置。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述Sa2 中，以空调通风数据库内的设备工况信息为依托，构建空调通风的专家策略模型库的具体操作为：
1)向空调通风优化运行系统赋予ADPI预设值和偏差值，预设值为80％，偏差值为5％，并获取当前室内环境参数和室外环境参数；
2)将空调设备的冷\热水阀门和出风口风速档位设置在中间档位，依照如下计算公式，求出空气分布特性指标ADPI；
式中，N总表示空间内总的温度测点数量，N1表示满足- 1.7<ΔET<1.1的测点数量，而ΔET＝(ti-tn)-7.66(ui-0.15)；
其中，ΔET为有效温度差，ti为某点的空气温度，tn为给定的室内设计温度，ui为某点的空气流速；
3)找出|ΔET-(-0.6)|值最大的传感器，调整离该传感器最近的出风口风速1个档位，并利用步骤5)的公式重新计算ADPI值；
4)循环步骤3)，直到|ADPI-预设值|不能再小；
5)判断|ADPI-预设值|是否大于偏差值，若大于偏差值，则执行步骤6)；若小于等于偏差值，则执行步骤7)；
6)调节冷\热水阀门，重复步骤3)至步骤5)，直至|ADPI-预设值|小于等于偏差值，或无法再调节冷\热水阀门，执行步骤7)；
7)取当前设备运行参数为该环境参数下的最佳操作方案，即为专家策略模型；
8)重复步骤1)至步骤7)，从而得到不同环境参数下的专家策略模型，将这些专家策略模型统一存储，即完成专家策略模型库的构建。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述Sa3和 Sa4中，对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略的具体操作为：
1)获取设备实时工况信息和环境参数，并将实时工况信息和环境参数输入专家策略模型库，调取与其匹配的最佳操作方案，若该最佳操作方案不存在，则以默认操作方案为最佳方案，并记录试探次数为0；
2)以实时工况信息为依据，计算默认操作方案下的ADPI指标 X1；
3)获取ΔET<-1.7或大于1.1的传感器测点，并标记这些测点最近的出风口，其总数计为N；
4)随机在步骤3)标记的N个出风口中选取S个出风口，调整这些选中的出风口1个档位，调整的方向由ΔET和季节确定；
S的数量为N*33％并取整；
5)计算新的ADPI指标X2，若X2相较于X1是否更接近ADPI 预设值，若是，标记试探次数为0，并执行步骤8)；若不是，则执行步骤6)；
6)将试探次数加1，并循环执行步骤2)至步骤5)，直至试探次数达到预设试探次数；
7)比较各试探次数下的ADPI值，选取其中最接近ADPI预设值的一个，执行步骤8)
8)记录此时的操作方案为该环境参数下的最佳操作方案，并录入专家策略模型库，完成专家策略模型库的学习更新。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，构建所述照明优化专家策略模型库的方法为：
1)依据每个分区功能，按照GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，为每个分区赋予光照度标准值和光照偏差值；
2)获取某时段某个分区内照明设备运行参数，并计算该照明设备运行参数下的照度传感器平均值lx；
3)判断|lx-光照度标准值|是否大于光照度偏差值，若小于等于偏差值，则执行步骤5)；若大于光照度偏差值，则循环执行步骤4)，直至|lx-光照度标准值|小于等于光照度偏差值，或照明设备运行参数无法再调整，此时再执行步骤5)；
4)调节照明设备运行参数，并重新计算该运行参数下的照度传感器平均值lx，进而返回步骤3)；
5)保存该照明设备运行参数，即为该分区、该时段的专家策略；
6)重复步骤2)至步骤5)，构建各分区各时段的专家策略，进而以这些专家策略组成照明优化专家策略模型库。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述照明优化运行系统中，在分区用途改变或产生新的分区时，需要对照明优化专家策略模型库进行更新学习，其具体操作如下：
1)当分区用途改变时，依据GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，调整用途改变分区的光照度标准值和光照偏差值；当新增分区时，同样按照GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，为新增分区赋予光照度标准值和光照偏差值；
2)人工设定分区内照明设备运行参数，并计算该照明设备运行参数下的照度传感器平均值lx；
3)判断|lx-光照度标准值|是否大于光照度偏差值，若小于等于偏差值，则执行步骤5)；若大于光照度偏差值，则循环执行步骤4)，直至|lx-光照度标准值|小于等于光照度偏差值，或照明设备运行参数无法再调整，此时再执行步骤5)；
4)人工改变照明设备运行参数，并重新计算该运行参数下的照度传感器平均值lx，进而返回步骤3)；
5)保存该照明设备运行参数，即为该分区、该时段的专家策略，并存储到照明优化专家策略模型库内，完成照明优化专家策略模型库的更新学习。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述Sc2 中，构建设备的故障-工作信息数据库的具体操作如下：
1)按照设备类别，统计故障类型，并将每一种故障类型进行编号；
2)按照故障类别，收集每一种故障类别对应的设备工作状态健康信息，并将故障类别和设备工作状态健康信息关联，形成故障-工作信息数据库；
所述Sc3的具体操作为：
3)按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，并将所有的故障类别归入对应的处理方案内；
4)设定每种设备的正常工作状态健康信息，并存储到故障-工作信息数据库内；
5)监测设备运行状态并收集实时的工作状态健康信息，并将该工作状态健康信息与已存储正常工作状态健康信息相比对，判定设备运行状态是否存在异常，若不存在异常，则循环执行步骤5)，否则执行步骤6)；
6)将异常状态的工作状态健康信息与故障-工作信息数据库内存储的工作状态健康信息比对，判断是否属于故障-工作信息数据库内已存储的故障类别，若是，则输出该故障类别对应的处理方案，并执行步骤7)；若不是已存储的故障类别，则执行步骤8)；
7)将处理结果、故障形成原因及解决方案存储到故障-工作信息数据库内，以完成对故障-工作信息数据库内处理方案的更新；
8)保存该工作状态健康信息，并输出通知检查的处理方案；待检查完毕后，依据检查结果和处理方案，在故障-工作信息数据库内新建新的故障类别，并将该故障类别归入四级处理方案内，同时记录该故障的形成原因、完成故障-工作信息数据库内故障类别的更新。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述四级处理方案中，报警提醒是指：设备性能参数出现浮动；
通知检查是指：设备的单个或多个性能参数发生异常；
通知维修是指：设备局部功能失常；
停运维修是指：设备整体异常或其联动异常，导致整体系统无法运行。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述的工作状态健康信息包括声响、震动频率、传感器、仪表参数、气体释放、温度变化。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，其具体是指：将每种故障类型所对应的设备工作状态健康信息进行参数化，并预先设定四个阶段的参数指标，当监测到设备的工作状态健康信息达到某个阶段的参数指标时，触发该阶段所对应的处理方案。
作为上述运营保障平台的另一种优化方案，所述Sc3中输出相应的处理方案是指：
1)在系统界面、手机APP或手持终端发出报警信息，并输出设备的定位、报警成因、持续恶化的后果和对应的处理方案；
2)在故障现场对故障进行确认和处理，之后通过系统界面、手机APP或手持终端将故障成因和处理过程补入故障-工作信息数据库。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明的公用建筑用环境控制及运行保障平台主要包括空调通风优化运行系统、照明优化运行系统和设备健康状态检测及故障分析预警系统，通过这三部分，实现了空调系统耗电量的控制和照明灯具功率的自主优化，在满足环境舒适度大于80％和维护光照舒适度的前提下，将能耗降至最低；同时，在满足设备正常运行前提下，实现了空调设备状态的在线监测及故障分级预警；
2)本发明的空调通风优化运行系统，通过建立环境和设备工况信息的数据库，并以数据库内的相关信息为依托，构建出不同条件下的专家策略模型库，之后，依靠传感器感知实时的环境参数，并根据当地气象资料、季节因素，从专家策略模型库中调取适宜的专家策略模型进行自主启动；若服务对象有自身需求，手动设定温度后，系统将依据新的工况信息，生成新的专家策略模型，并启动人工智能调控工作，在维持温度、湿度条件下，自主优化空调的冷水、空调机组等系列设备运行功率，在维护舒适度的前提下，将能耗降至最低；
3)本发明的智能照明优化运行系统，通过建立空间位置、时间顺序、光照采集和设备工况信息的数据库，并以数据库内的相关信息、人流密度监测和列车到发等系统信息的接入，构建出不同条件下的专家策略模型库，之后，依靠光照传感器感知实时的光照度，并分析人流密度等信息，从专家策略模型库中调取适宜的专家策略模型进行自主启动；若服务对象有自身需求，手动调整光照启停或调光后，系统将依据新的工况信息，生成新的专家策略模型，并启动人工智能调控工作，在维持温度、湿度条件下，自主优化照明灯具的功率(含启停和调整光照功率)，在维护光照舒适度的前提下，将能耗降至最低；
4)本发明的设备健康状态检测及故障分析预警系统是对建筑内所有的机电设备进行集中管控和智能调节，这些机电设备包括空调系统、照明系统、给排水系统、风幕系统、排烟窗系统、通风系统、电梯系统与窗帘系统等相关设备健康状态进行预警，根据设备的自身特征，制定包括声响、振动频率、仪表参数、气体释放、温度变化等健康状态参数与故障的对应关系数据库，依靠相应的监测装置，监测以上设备健康状态信息，并在健康状态信息发生变化时，调取数据库内的存储记录，输出相关的故障类型及处理方案，实现对故障的及时分析预警；
5)本发明的设备健康状态检测及故障分析预警系统是在BIM三维建筑图中标示出设备包括位置在内的各种必要检修维护信息、设备健康状态监控运行场景目标及策略设定：预设置各设备状态参数的安全范围值，同时设定不同范围值的安全等级预警，如报警提醒、通知检查、通知维修、停运维修；通过系统实时监测所有设备各个参数数值变化，当某个或某些参数值达到某个设定区间时，触发指定预警，并根据对应预设的预警通知方式发出报警。当触发一个或多个预警模型时，按照这些预警模型中的最高等级发出报警。报警将会在系统界面、手机APP或手持终端等进行提示，并提供设备报警的成因、持续恶化后的设备故障后果和专家解决方案，使检修人员有足够的时间，提前判断并执行准确、高效的检修手段等，达到减少巡检人员数量，高效、合理调配抢修资源，延长设备使用寿命，提高建筑功能品质。
附图说明
图1为本发明运行保障平台的整体流程示意图；
图2为构建空调通风专家策略模型库的流程示意图；
图3为专家策略模型库学习更新的流程示意图；
图4为构建照明优化专家策略模型库的流程示意图；
图5为照明优化专家策略模型库更新学习的流程示意图；
图6为构建设备故障-工作信息数据库的流程示意图；
图7为输出相应处理方案的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。
实施例1
如图1所示，一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，该平台包括空调通风优化运行系统、照明优化运行系统和设备健康状态检测及故障分析预警系统，所述空调通风优化运行系统，其运行方法为：
Sa1.获取室内环境参数、室外环境参数以及空调系统相关仪表设备参数，以这些参数为依据，构建空调通风数据库；
Sa2.以空调通风数据库内的设备工况信息为依托，构建空调通风的专家策略模型库；
Sa3.开启系统后，以空调运行的设备工况信息为依据，调取专家策略模型库内的最优专家策略，或对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略，最后依据该最优专家策略控制设备运行；
Sa4.当设备工况信息被人为改变后，以该工况信息为依据，调取专家策略模型库内的最优专家策略，或对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略，最后依据该最优专家策略控制设备运行；
所述照明优化运行系统的运行方法为：
Sb1.将整个空间按照不同的功能分成若干分区并编号，获取每个分区室内和室外的光照度参数，并将其与时间、照明设备运行参数关联后，构建照明优化专家策略模型库；
所述运行参数包括光源功率、数量、位置、耗电量、照度；
Sb2.启动照明优化运行系统，以分区编号、时间为参数，调取照明优化专家策略模型库中相应的专家策略，并以该专家策略控制照明系统中相关设备运行；
Sb3.若分区或光照度参数被人为改变时，重新构建该参数下的专家策略，并将该专家策略存储在照明优化专家策略模型库内，即完成照明优化专家策略模型库的更新学习；
所述设备健康状态监测及故障分析预警系统的运行方法为：
Sc1.建立整个空间的三维建筑模型，之后在建筑模型中对所有设备进行定位并编号；
Sc2.构建设备的故障-工作信息数据库，在故障-工作信息数据库内存储有每种类型设备正常运行时的工作状态健康信息，以及发生不同类型故障时，所对应的工作状态健康信息；
Sc3.获取各设备运行时的工作状态健康信息，并与故障-工作信息数据库内的信息比对，输出相应的处理方案。
在本实施例的所述Sa1中，室内环境参数和室外环境参数包括温湿度、CO2浓度、风速、人员密度、室内设定温度和光照，所述空调系统相关仪表设备参数包括空调设备中水流速度、供回水温度、电压、电流、电能值和各设备中阀门位置。
实施例2
如图2所示，本实施例是对实施例1的Sa2中，以空调通风数据库内的设备工况信息为依托，构建空调通风的专家策略模型库的详细描述：
1)向空调通风优化运行系统赋予ADPI预设值和偏差值，预设值为80％，偏差值为5％，并获取当前室内环境参数和室外环境参数；
2)将空调设备的冷\热水阀门和出风口风速档位设置在中间档位，依照如下计算公式，求出空气分布特性指标ADPI；
式中，N总表示空间内总的温度测点数量，N1表示满足- 1.7<ΔET<1.1的测点数量，而ΔET＝(ti-tn)-7.66(ui-0.15)；
其中，ΔET为有效温度差，ti为某点的空气温度，tn为给定的室内设计温度，ui为某点的空气流速；
3)找出|ΔET-(-0.6)|值最大的传感器，调整离该传感器最近的出风口风速1个档位，并利用步骤5)的公式重新计算ADPI值；
4)循环步骤3)，直到|ADPI-预设值|不能再小；
5)判断|ADPI-预设值|是否大于偏差值，若大于偏差值，则执行步骤6)；若小于等于偏差值，则执行步骤7)；
6)调节冷\热水阀门，重复步骤3)至步骤5)，直至|ADPI-预设值|小于等于偏差值，或无法再调节冷\热水阀门，执行步骤 7)；
7)取当前设备运行参数为该环境参数下的最佳操作方案，即为专家策略模型；
8)重复步骤1)至步骤7)，从而得到不同环境参数下的专家策略模型，将这些专家策略模型统一存储，即完成专家策略模型库的构建。
实施例3
如图3所示，本实施例是对实施例1的Sa3和Sa4中，对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略的详细描述：
1)获取设备实时工况信息和环境参数，并将实时工况信息和环境参数输入专家策略模型库，调取与其匹配的最佳操作方案，若该最佳操作方案不存在，则以默认操作方案为最佳方案，并记录试探次数为0；
2)以实时工况信息为依据，计算默认操作方案下的ADPI指标 X1；
3)获取有效温度差ΔET<-1.7或大于1.1的传感器测点，并标记这些测点最近的出风口，其总数计为N；
4)随机在步骤3)标记的N个出风口中选取S个出风口，调整这些选中的出风口1个档位，调整的方向由ΔET和季节确定；
S的数量为N*33％并取整；
5)计算新的ADPI指标X2，若X2相较于X1是否更接近ADPI 预设值，若是，标记试探次数为0，并执行步骤8)；若不是，则执行步骤6)；
6)将试探次数加1，并循环执行步骤2)至步骤5)，直至试探次数达到预设试探次数；
7)比较各试探次数下的ADPI值，选取其中最接近ADPI预设值的一个，执行步骤8)
8)记录此时的操作方案为该环境参数下的最佳操作方案，并录入专家策略模型库，完成专家策略模型库的学习更新。
实施例4
如图4所示，本实施例是对实施例1的构建所述照明优化专家策略模型库的详细描述：
1)依据每个分区功能，按照GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，为每个分区赋予光照度标准值和光照偏差值；
2)获取某时段某个分区内照明设备运行参数，并计算该照明设备运行参数下的照度传感器平均值lx；
3)判断|lx-光照度标准值|是否大于光照度偏差值，若小于等于偏差值，则执行步骤5)；若大于光照度偏差值，则循环执行步骤4)，直至|lx-光照度标准值|小于等于光照度偏差值，或照明设备运行参数无法再调整，此时再执行步骤5)；
4)调节照明设备运行参数，并重新计算该运行参数下的照度传感器平均值lx，进而返回步骤3)；
调节照明设备运行参数是指，调节照明灯具的电压和启停数量，进而改变分区内的光照度；
5)保存该照明设备运行参数，即为该分区、该时段的专家策略；
6)重复步骤2)至步骤5)，构建各分区各时段的专家策略，进而以这些专家策略组成照明优化专家策略模型库。
实施例5
如图5所示，本实施例是对实施例1的照明优化运行系统中，在分区用途改变或产生新的分区时，需要对照明优化专家策略模型库进行更新学习的详细描述：
1)当分区用途改变时，依据GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，调整用途改变分区的光照度标准值和光照偏差值；当新增分区时，同样按照GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，为新增分区赋予光照度标准值和光照偏差值；
2)人工设定分区内照明设备运行参数，并计算该照明设备运行参数下的照度传感器平均值lx；
3)判断|lx-光照度标准值|是否大于光照度偏差值，若小于等于偏差值，则执行步骤5)；若大于光照度偏差值，则循环执行步骤4)，直至|lx-光照度标准值|小于等于光照度偏差值，或照明设备运行参数无法再调整，此时再执行步骤5)；
4)人工改变照明设备运行参数，并重新计算该运行参数下的照度传感器平均值lx，进而返回步骤3)；
5)保存该照明设备运行参数，即为该分区、该时段的专家策略，并存储到照明优化专家策略模型库内，完成照明优化专家策略模型库的更新学习。
实施例6
如图6所示，本实施例是对实施例1的Sc2中，构建设备的故障-工作信息数据库的详细描述：
1)按照设备类别，统计故障类型，并将每一种故障类型进行编号；
2)按照故障类别，收集每一种故障类别对应的设备工作状态健康信息，并将故障类别和设备工作状态健康信息关联，形成故障-工作信息数据库；
如图7所示，所述Sc3的具体操作为：
3)按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，并将所有的故障类别归入对应的处理方案内；
4)设定每种设备的正常工作状态健康信息，并存储到故障-工作信息数据库内；
5)监测设备运行状态并收集实时的工作状态健康信息，并将该工作状态健康信息与已存储正常工作状态健康信息相比对，判定设备运行状态是否存在异常，若不存在异常，则循环执行步骤5)，否则执行步骤6)；
6)将异常状态的工作状态健康信息与故障-工作信息数据库内存储的工作状态健康信息比对，判断是否属于故障-工作信息数据库内已存储的故障类别，若是，则输出该故障类别对应的处理方案，并执行步骤7)；若不是已存储的故障类别，则执行步骤8)；
7)将处理结果、故障形成原因及解决方案存储到故障-工作信息数据库内，以完成对故障-工作信息数据库内处理方案的更新；
8)保存该工作状态健康信息，并输出通知检查的处理方案；待检查完毕后，依据检查结果和处理方案，在故障-工作信息数据库内新建新的故障类别，并将该故障类别归入四级处理方案内，同时记录该故障的形成原因、完成故障-工作信息数据库内故障类别的更新。
在实施例6的步骤2)中，在构建故障-工作信息数据库的同时，分析不同故障的工作状态健康信息，以工作状态健康信息的变化为基础，构建设备的故障恶化趋势，并将故障恶化趋势存储到故障-工作信息数据库；之后在输出处理方案时，同步输出故障恶化趋势，以使检修人员能够清楚的了解，该异常可能导致的故障恶化类型和影响。
在实施例6的四级处理方案中，报警提醒是指：设备性能参数出现浮动；
通知检查是指：设备的单个或多个性能参数发生异常；
通知维修是指：设备局部功能失常；
停运维修是指：设备整体异常或其联动异常，导致整体系统无法运行。
在实施例1和6中，所述的工作状态健康信息包括声响、震动频率、传感器、仪表参数、气体释放、温度变化。
在实施例6中，所述按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，其具体是指：将每种故障类型所对应的设备工作状态健康信息进行参数化，并预先设定四个阶段的参数指标，当监测到设备的工作状态健康信息达到某个阶段的参数指标时，触发该阶段所对应的处理方案
实施例7
本实施例是对实施例1中所述Sc3的输出相应的处理方案的具体描述：
1)在系统界面、手机APP或手持终端发出报警信息，并输出设备的定位、报警成因、持续恶化的后果和对应的处理方案；
2)在故障现场对故障进行确认和处理，之后通过系统界面、手机APP或手持终端将故障成因和处理过程补入故障-工作信息数据库。
Claims (10)
1.一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，该平台包括空调通风优化运行系统、照明优化运行系统和设备健康状态检测及故障分析预警系统，其特征在于，所述空调通风优化运行系统，其运行方法为：
Sa1.获取室内环境参数、室外环境参数以及空调系统相关仪表设备参数，以这些参数为依据，构建空调通风数据库；
Sa2.以空调通风数据库内的设备工况信息为依托，构建空调通风的专家策略模型库；
Sa3.开启系统后，以空调运行的设备工况信息为依据，调取专家策略模型库内的最优专家策略，或对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略，最后依据该最优专家策略控制设备运行；
Sa4.当设备工况信息被人为改变后，以该工况信息为依据，调取专家策略模型库内的最优专家策略，或对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略，最后依据该最优专家策略控制设备运行；
所述照明优化运行系统的运行方法为：
Sb1.将整个空间按照不同的功能分成若干分区并编号，获取每个分区室内和室外的光照度参数，并将其与时间、照明设备运行参数关联后，构建照明优化专家策略模型库；
Sb2.启动照明优化运行系统，以分区编号、时间为参数，调取照明优化专家策略模型库中相应的专家策略，并以该专家策略控制照明系统中相关设备运行；
Sb3.若分区或光照度参数被人为改变时，重新构建该参数下的专家策略，并将该专家策略存储在照明优化专家策略模型库内，即完成照明优化专家策略模型库的更新学习；
所述设备健康状态监测及故障分析预警系统的运行方法为：
Sc1.建立整个空间的三维建筑模型，之后在建筑模型中对所有设备进行定位并编号；
Sc2.构建设备的故障-工作信息数据库，在故障-工作信息数据库内存储有每种类型设备正常运行时的工作状态健康信息，以及发生不同类型故障时，所对应的工作状态健康信息；
Sc3.获取各设备运行时的工作状态健康信息，并与故障-工作信息数据库内的信息比对，输出相应的处理方案。
2.根据权利要求1所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于：所述Sa1中，室内环境参数和室外环境参数包括温湿度、CO2浓度、风速、人员密度、室内设定温度和光照，所述空调系统相关仪表设备参数包括空调设备中水流速度、供回水温度、电压、电流、电能值和各设备中阀门位置。
3.根据权利要求1所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于：所述Sa2中，以空调通风数据库内的设备工况信息为依托，构建空调通风的专家策略模型库的具体操作为：
1)向空调通风优化运行系统赋予ADPI预设值和偏差值，预设值为80％，偏差值为5％，并获取当前室内环境参数和室外环境参数；
2)将空调设备的冷\热水阀门和出风口风速档位设置在中间档位，依照如下计算公式，求出空气分布特性指标ADPI；
式中，N总表示空间内总的温度测点数量，N1表示满足-1.7<ΔET<1.1的测点数量，而ΔET＝(ti-tn)-7.66(ui-0.15)；
其中，ΔET为有效温度差，ti为某点的空气温度，tn为给定的室内设计温度，ui为某点的空气流速；
3)找出|ΔET-(-0.6)|值最大的传感器，调整离该传感器最近的出风口风速1个档位，并利用步骤5)的公式重新计算ADPI值；
4)循环步骤3)，直到|ADPI-预设值|不能再小；
5)判断|ADPI-预设值|是否大于偏差值，若大于偏差值，则执行步骤6)；若小于等于偏差值，则执行步骤7)；
6)调节冷\热水阀门，重复步骤3)至步骤5)，直至|ADPI-预设值|小于等于偏差值，或无法再调节冷\热水阀门，执行步骤7)；
7)取当前设备运行参数为该环境参数下的最佳操作方案，即为专家策略模型；
8)重复步骤1)至步骤7)，从而得到不同环境参数下的专家策略模型，将这些专家策略模型统一存储，即完成专家策略模型库的构建。
4.根据权利要求1所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于，所述Sa3和Sa4中，对专家策略模型库进行学习更新，生成新的最优专家策略的具体操作为：
1)获取设备实时工况信息和环境参数，并将实时工况信息和环境参数输入专家策略模型库，调取与其匹配的最佳操作方案，若该最佳操作方案不存在，则以默认操作方案为最佳方案，并记录试探次数为0；
2)以实时工况信息为依据，计算默认操作方案下的ADPI指标X1；
3)获取ΔET<-1.7或大于1.1的传感器测点，并标记这些测点最近的出风口，其总数计为N；
4)随机在步骤3)标记的N个出风口中选取S个出风口，调整这些选中的出风口1个档位，调整的方向由ΔET和季节确定；
S的数量为N*33％并取整；
5)计算新的ADPI指标X2，若X2相较于X1是否更接近ADPI预设值，若是，标记试探次数为0，并执行步骤8)；若不是，则执行步骤6)；
6)将试探次数加1，并循环执行步骤2)至步骤5)，直至试探次数达到预设试探次数；
7)比较各试探次数下的ADPI值，选取其中最接近ADPI预设值的一个，执行步骤8)
8)记录此时的操作方案为该环境参数下的最佳操作方案，并录入专家策略模型库，完成专家策略模型库的学习更新。
5.根据权利要求1所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于，构建所述照明优化专家策略模型库的方法为：
1)依据每个分区功能，按照GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，为每个分区赋予光照度标准值和光照偏差值；
2)获取某时段某个分区内照明设备运行参数，并计算该照明设备运行参数下的照度传感器平均值lx；
3)判断|lx-光照度标准值|是否大于光照度偏差值，若小于等于偏差值，则执行步骤5)；若大于光照度偏差值，则循环执行步骤4)，直至|lx-光照度标准值|小于等于光照度偏差值，或照明设备运行参数无法再调整，此时再执行步骤5)；
4)调节照明设备运行参数，并重新计算该运行参数下的照度传感器平均值lx，进而返回步骤3)；
5)保存该照明设备运行参数，即为该分区、该时段的专家策略；
6)重复步骤2)-步骤5)，构建各分区各时段的专家策略，进而以这些专家策略组成照明优化专家策略模型库。
6.根据权利要求1或5所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于：所述照明优化运行系统中，在分区用途改变或产生新的分区时，需要对照明优化专家策略模型库进行更新学习，其具体操作如下：
1)当分区用途改变时，依据GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，调整用途改变分区的光照度标准值和光照偏差值；当新增分区时，同样按照GB50034-2013中所规定的各场所照度标准值，为新增分区赋予光照度标准值和光照偏差值；
2)人工设定分区内照明设备运行参数，并计算该照明设备运行参数下的照度传感器平均值lx；
3)判断|lx-光照度标准值|是否大于光照度偏差值，若小于等于偏差值，则执行步骤5)；若大于光照度偏差值，则循环执行步骤4)，直至|lx-光照度标准值|小于等于光照度偏差值，或照明设备运行参数无法再调整，此时再执行步骤5)；
4)人工改变照明设备运行参数，并重新计算该运行参数下的照度传感器平均值lx，进而返回步骤3)；
5)保存该照明设备运行参数，即为该分区、该时段的专家策略，并存储到照明优化专家策略模型库内，完成照明优化专家策略模型库的更新学习。
7.根据权利要求1所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于，所述Sc2中，构建设备的故障-工作信息数据库的具体操作如下：
1)按照设备类别，统计故障类型，并将每一种故障类型进行编号；
2)按照故障类别，收集每一种故障类别对应的设备工作状态健康信息，并将故障类别和设备工作状态健康信息关联，形成故障-工作信息数据库；
所述Sc3的具体操作为：
3)按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，并将所有的故障类别归入对应的处理方案内；
4)设定每种设备的正常工作状态健康信息，并存储到故障-工作信息数据库内；
5)监测设备运行状态并收集实时的工作状态健康信息，并将该工作状态健康信息与已存储正常工作状态健康信息相比对，判定设备运行状态是否存在异常，若不存在异常，则循环执行步骤5)，否则执行步骤6)；
6)将异常状态的工作状态健康信息与故障-工作信息数据库内存储的工作状态健康信息比对，判断是否属于故障-工作信息数据库内已存储的故障类别，若是，则输出该故障类别对应的处理方案，并执行步骤7)；若不是已存储的故障类别，则执行步骤8)；
7)将处理结果、故障形成原因及解决方案存储到故障-工作信息数据库内，以完成对故障-工作信息数据库内处理方案的更新；
8)保存该工作状态健康信息，并输出通知检查的处理方案；待检查完毕后，依据检查结果和处理方案，在故障-工作信息数据库内新建新的故障类别，并将该故障类别归入四级处理方案内，同时记录该故障的形成原因、完成故障-工作信息数据库内故障类别的更新。
8.根据权利要求7所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于，所述四级处理方案中，报警提醒是指：设备性能参数出现浮动；
通知检查是指：设备的单个或多个性能参数发生异常；
通知维修是指：设备局部功能失常；
停运维修是指：设备整体异常或其联动异常，导致整体系统无法运行。
9.根据权利要求7所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于，所述按照故障类别的严重程度，将设备分成报警提醒、通知检查、通知维修和停运维修四级处理方案，其具体是指：将每种故障类型所对应的设备工作状态健康信息进行参数化，并预先设定四个阶段的参数指标，当监测到设备的工作状态健康信息达到某个阶段的参数指标时，触发该阶段所对应的处理方案。
10.根据权利要求1所述的一种公用建筑用环境控制及运行保障平台，其特征在于，所述Sc3中输出相应的处理方案是指：
1)在系统界面、手机APP或手持终端发出报警信息，并输出设备的定位、报警成因、持续恶化的后果和对应的处理方案；
2)在故障现场对故障进行确认和处理，之后通过系统界面、手机APP或手持终端将故障成因和处理过程补入故障-工作信息数据库。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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