CN116956392A - 冷水机评级引擎数字孪生和能量平衡模型 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于控制建筑设备的方法。所述方法包括获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型，所述装置模型指示所述物理装置在设计运作条件下的预期性能。所述方法进一步包括获得所述物理装置在所述建筑工地处运作的运作条件，以及通过将所述装置模型调整到所述运作条件来生成表示所述物理装置的虚拟装置。所述方法还包括使用评级引擎来生成针对所述虚拟装置的装置评级，所述装置评级指示所述物理装置在所述运作条件下的预期性能。所述方法还包括获得指示所述物理装置在所述运作条件下的实际性能的实际运作数据，以及基于所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级的比较来起始自动化动作。

Description

冷水机评级引擎数字孪生和能量平衡模型

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2022年3月31日提交的印度专利申请第202221019603号的权益和优先权，该印度专利申请的全部内容以引用方式据此并入本文。

背景技术

本公开整体涉及网络服务系统，并且更特别地涉及被配置为评价和控制建筑工地处的装置的性能的网络服务系统。

冷水机(chiller)是一种用于生成温控水(最常见的是冷却水)的装置，其可用于冷却空气、产品、机器等。由于例如不同类型冷水机(例如空气冷水机、水冷水机、离心式冷水机等)的进步、组件零件(例如压缩机、驱动系、电机等)的技术改进、冷水机大小的变化等，冷水机随着时间变得越来越复杂。因此，随着冷水机在建筑工地处运作，对冷水机特征的评估和/或对组件的控制变得越来越困难。例如，可在峰值设计运作条件下对冷水机(和/或组件)的性能进行建模；然而，建筑工地处的冷水机的性能在实际运作条件下可能会有所不同。具有一种用于基于冷水机在实际运作条件下的特征(例如，性能)来快速评价和/或控制冷水机组件的系统和/或方法将是有益的。

发明内容

本公开的一个实施方式是一种用于评价和控制建筑设备的方法。该方法包括获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型，该装置模型指示该物理装置在设计运作条件下的预期性能。该方法还包括获得该物理装置在该建筑工地处运作的运作条件，以及通过将该装置模型调整到该运作条件来生成表示该物理装置的虚拟装置。该方法进一步包括使用评级引擎生成针对该虚拟装置的装置评级，该装置评级指示该物理装置在该运作条件下的预期性能。该方法还包括获得指示该物理装置在该运作条件下的实际性能的实际运作数据，以及基于该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级的比较来起始自动化动作。

在一些实施例中，该方法进一步包括确定该物理装置的状态。

在一些实施例中，响应于确定该物理装置的该状态是瞬时状态，该方法进一步包括起始另一自动化动作以使该物理装置达到稳定状态。

在一些实施例中，该方法进一步包括基于该装置模型和该运作条件来确定附加评级信息。

在一些实施例中，确定附加评级信息包括确定该物理装置的运作容量、施加在该物理装置处的负载和该物理装置的流体的流速中的至少一者。

在一些实施例中，该方法进一步包括将该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级进行比较，并且确定该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级相比是否在预先确定的阈值内。

在一些实施例中，响应于确定该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级相比在该预先确定的阈值内，起始该自动化动作包括提供该物理装置在依照该预期性能运作的指示。

在一些实施例中，响应于确定该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级相比在该预先确定的阈值之外，起始该自动化动作包括控制该物理装置的组件以依照该预期性能带来该物理装置的该实际性能。

在一些实施例中，获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型包括获得针对安装在该建筑工地处的物理热泵的热泵模型。

本公开的另一实施方式是一种用于评价和控制建筑设备的系统。该系统包括一个或多个存储器装置，其具有存储在其上的指令，该指令当由一个或多个处理器执行时，使该一个或多个处理器执行运作。该运作包括获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型，该装置模型指示该物理装置在设计运作条件下的预期性能。该运作进一步包括获得该物理装置在该建筑工地处运作的运作条件，以及通过将该装置模型调整到该运作条件来生成表示该物理装置的虚拟装置。该运作还包括使用评级引擎生成针对该虚拟装置的装置评级，该装置评级指示该物理装置在该运作条件下的预期性能。该运作进一步包括获得指示该物理装置在该运作条件下的实际性能的实际运作数据，以及基于该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级的比较来起始自动化动作。

在一些实施例中，该运作进一步包括确定该物理装置的状态。

在一些实施例中，响应于确定该物理装置的该状态是瞬时状态，该方法进一步包括起始另一自动化动作以使该物理装置达到稳定状态。

在一些实施例中，该运作进一步包括基于该装置模型和该运作条件来确定附加评级信息。

在一些实施例中，该附加评级信息包括该物理装置的运作容量、施加在该物理装置处的负载和该物理装置的流体的流速中的至少一者。

在一些实施例中，该运作进一步包括将该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级进行比较，并且确定该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级相比是否在预先确定的阈值内。

在一些实施例中，响应于确定该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级相比在该预先确定的阈值内，起始该自动化动作包括提供该物理装置在依照该预期性能运作的指示。

在一些实施例中，响应于确定该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级相比在该预先确定的阈值之外，起始该自动化动作包括控制该物理装置的组件以依照该预期性能带来该物理装置的该实际性能。

本公开的又一实施方式是一种非暂态计算机可读介质，其包括存储在其上的指令，该指令当由一个或多个处理器执行时，使该一个或多个处理器获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型，该装置模型指示该物理装置在设计运作条件下的预期性能。该指令进一步使该一个或多个处理器获得该物理装置该在建筑工地处运作的运作条件，以及通过将该装置模型调整到该运作条件来生成表示该物理装置的虚拟装置。该指令进一步使该一个或多个处理器使用评级引擎来生成针对该虚拟装置的装置评级，该装置评级指示该物理装置在该运作条件下的预期性能。此外，该指令使该一个或多个处理器获得指示该物理装置在该运作条件下的实际性能的实际运作数据，并且基于该实际运作数据与针对该虚拟装置的该装置评级的比较来起始自动化动作。

在一些实施例中，该指令进一步使该一个或多个处理器确定该物理装置的状态。

在一些实施例中，响应于确定该物理装置的该状态是瞬时状态，该指令进一步使该一个或多个处理器起始另一自动化动作以使该物理装置达到稳定状态。

在一些实施例中，该指令进一步使该一个或多个处理器基于该装置模型和该运作条件来确定附加评级信息。

附图说明

通过参考结合附图进行的详细描述，本公开的各种对象、方面、特征和优点将变得更显而易见且更好理解，在整个附图中，相似的附图标记标识对应的元件。在附图中，相似的附图标记通常表示相同、功能上类似和/或结构上类似的元件。

图1为根据一些实施例的装备有建筑物管理系统(BMS)和HVAC系统的建筑物的示意图。

图2为根据一些实施例的可用作图1的HVAC系统的一部分的水侧系统的示意图。

图3为根据一些实施例的可用作图1的HVAC系统的部分的空边系统的框图。

图4为根据一些实施例的可在图1的建筑物中使用的BMS的框图。

图5为根据一些实施例的可在图1的建筑物中使用的BMS的另一框图。

图6为根据一些实施例的网络服务系统的框图。

图7为根据一些实施例的虚拟装置平台的框图。

图8为根据一些实施例的用于确定特征和控制建筑设备的装置的过程的流程图。

图9为根据一些实施例的用于评价和控制建筑设备的装置的过程的流程图。

具体实施方式

概述

整体参考附图，根据各种实施例示出了用于评价和控制建筑设备的系统和方法。虚拟装置平台是网络服务系统的组件，其获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型。该装置模型可指示物理装置在设计运作条件下的预期特征(例如，性能)。虚拟装置平台还可获得物理装置在建筑工地处运作的运作条件(例如，实际运作条件)。此外，虚拟装置平台可通过将装置模型调整到运作条件来生成表示物理装置的虚拟装置。使用评级引擎，虚拟装置平台可生成针对虚拟装置的装置评级，该装置评级指示物理装置在运作条件下的预期特征(例如，性能)。虚拟装置平台还可获得实际运作数据，该实际运作数据指示物理装置在运作条件下的实际特征(例如，性能)。此外，虚拟装置平台可基于实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级的比较来起始自动化动作。自动化动作可包括提供对物理装置在按照预期运作、控制物理装置以调整装置性能和/或任何其他合适的动作的指示。

在一些实施例中，虚拟装置平台被配置为确定物理装置的状态。例如，虚拟装置平台可确定物理装置是否处于稳定状态(或瞬时状态)。如果虚拟装置平台确定物理装置处于瞬时状态，则虚拟装置平台可起始另一自动化动作(例如，提供指令、控制物理装置等)，例如使物理装置达到稳定状态。在其他实施例中，虚拟装置平台被配置为确定与物理装置有关的附加评级信息(例如，基于装置模型、运作条件等)。附加评级信息可包括物理装置的运作容量、施加在物理装置处的负载、物理装置的流体的流速和/或运行装置评级可能需要的任何其他信息。在又一些实施例中，虚拟装置平台还被配置为将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级数据进行比较，以及/或者确定实际运作数据与虚拟装置的装置评级数据相比是否在预先确定的阈值内。如果虚拟装置平台确定实际运作数据在预先确定的阈值内，则虚拟装置平台可起始自动化动作(例如，提供物理装置在依照预期性能运作的指示)。相反，如果虚拟装置平台确定实际运作数据在预先确定的阈值之外，则虚拟装置平台可起始不同的自动化动作(例如，控制物理装置的组件以依照预期性能实现物理装置的实际性能)。

如本文所述，设想在不脱离本公开的教导的情况下，所描述的系统和方法可容易地应用于各种建筑设备装置。建筑设备装置可以是HVAC系统的装置(例如，加热器、冷水机、热泵、空气处理单元、泵、风扇、热能存储装置等，以及/或者被配置为提供加热、冷却、通风或针对建筑物的其他服务的任何其他装置)、能源生成和/或存储装置(例如，蓄热罐、电池组、燃气轮机、蒸汽轮机等)，安全系统的装置(例如，占用传感器、视频监控摄像机、数字录像机、视频处理服务器、入侵检测装置、访问控制装置和服务器和/或其他安全相关装置)、照明系统的装置(例如，灯具、镇流器、照明传感器、调光器或被配置为可控制地调整对建筑物的光量的其他装置等)、火灾警报系统的装置(例如，火灾检测装置，火灾通知装置，灭火装置等)和/或能够管理建筑物功能或装置或者它们的任意组合的任何其他系统的装置。

建筑物HVAC系统和建筑物管理系统

现在参考图1至图5，根据一些实施例，示出了其中可以实施本公开的系统和方法的若干建筑物管理系统(BMS)和HVAC系统。在简要概述中，图1示出了配备有HVAC系统100的建筑物10。图2是可以用于服务建筑物10的水侧系统200的框图。图3是可以用于服务建筑物10的空气侧系统300的框图。图4是可以用于监测和控制建筑物10的BMS的框图。图5是可以用于监测和控制建筑物10的另一BMS的框图。

建筑物和HVAC系统

具体地参考图1，示出了建筑物10的透视图。建筑物10由BMS服务。BMS通常为被配置成控制、监测和管理建筑物或建筑区中或周围的设备的装置的系统。BMS可以包含例如HVAC系统、安全系统、照明系统、火灾警报系统、能够管理建筑物功能或装置的任何其他系统，或其任何组合。

服务建筑物10的BMS包含HVAC系统100。HVAC系统100可以包含被配置成为建筑物10提供加热、冷却、通风或其他服务的多个HVAC装置(例如，加热器、冷水机、空气处理单元、泵、风机、热能存储装置等)。例如，HVAC系统100被示出为包含水侧系统120和空气侧系统130。水侧系统120可以向空气侧系统130的空气处理单元提供加热或冷却的流体。空气侧系统130可以使用该加热或冷却的流体来加热或冷却提供给建筑物10的气流。可以在HVAC系统100中使用的示例性水侧系统和空气侧系统参考图2至图3。

HVAC系统100被示出为包含冷水机102、锅炉104和屋顶空气处理单元(AHU)106。水侧系统120可以使用锅炉104和冷水机102来加热或冷却工作流体(例如，水、乙二醇等)并且可以将工作流体循环到AHU 106。在各种实施例中，水侧系统120的HVAC装置可以位于建筑物10中或周围(如图1所示)，或位于如中央设备(例如，冷水机设备、蒸汽设备、发热设备等)等场外位置。取决于建筑物10中是否需要加热或冷却，工作流体可以在锅炉104中加热或在冷水机102中冷却。锅炉104可以例如通过燃烧可燃材料(例如，天然气)或使用电加热元件来向循环流体添加热量。冷水机102可以使循环流体与热交换器(例如，蒸发器)中的另一流体(例如，制冷剂)成热交换关系以从循环流体吸收热量。可以通过管道108将来自冷水机102和/或锅炉104的工作流体递送到AHU 106。

AHU 106可以使工作流体与传递通过AHU 106的气流成热交换关系(例如，通过一级或多级冷却盘管和/或加热盘管来进行)。例如，气流可以是室外空气、来自建筑物10内的回流空气，或两者的组合。AHU 106可以在气流与工作流体之间传递热量，以为气流提供加热或冷却。例如，AHU 106可以包含一个或多个风机或鼓风机，该风机或鼓风机被配置成使气流通过或穿过含有工作流体的热交换器。然后工作流体可以通过管道110返回到冷水机102或锅炉104。

空气侧系统130可以通过送风管112将AHU 106所供应的气流(即，供应气流)递送到建筑物10，并且可以通过回风管114将来自建筑物10的回流空气提供给AHU 106。在一些实施例中，空气侧系统130包含多个变风量(VAV)单元116。例如，空气侧系统130被示出为在建筑物10的每个楼层或区包含单独的VAV单元116。VAV单元116可以包含可以运作以控制提供到建筑物10的各个区的供应气流量的风门或其他流控制元件。在其他实施例中，空气侧系统130(例如，通过送风管112)将供应气流递送到建筑物10的一个或多个区中而不使用中间VAV单元116或其他流控制元件。AHU 106可以包含被配置成测量供应气流的属性的各种传感器(例如，温度传感器、压力传感器等)。AHU 106可以从位于AHU 106内和/或建筑区内的传感器接收输入，并且可以调整通过AHU 106的供应气流的流速、温度或其他属性以实现建筑区的设定点条件。

水侧系统

现在参考图2，根据一些实施例，示出了水侧系统200的框图。在各种实施例中，水侧系统200可以补充或替代HVAC系统100中的水侧系统120，或者可以与HVAC系统100分开实施。在HVAC系统100中实施时，水侧系统200可以包含HVAC系统100中的HVAC装置的子集(例如，锅炉104、冷水机102、泵、阀等)，并且可以操作以向AHU 106供应加热或冷却的流体。水侧系统200的HVAC装置可以位于建筑物10内(例如，作为水侧系统120的组件)，或位于如中央设备等场外位置。

在图2中，水侧系统200被示出为具有多个子设备202-212的中央设备。子设备202-212被示出为包含加热器子设备202、热回收冷水机子设备204、冷水机子设备206、冷却塔子设备208、高温热能存储(TES)子设备210和低温热能存储(TES)子设备212。子设备202-212消耗公用设施的资源(例如，水、天然气、电等)，以服务建筑物或园区的热能负载(例如，热水、冷水、加热、冷却等)。例如，加热器子设备202可以被配置成加热热水回路214中的水，该热水回路使热水在加热器子设备202与建筑物10之间循环。冷水机子设备206可以被配置成冷却冷水回路216中的水，该冷水回路使冷水在冷水机子设备206与建筑物10之间循环。热回收冷水机子设备204可以被配置成将热量从冷水回路216传递到热水回路214，以便为热水提供另外的加热，以及为冷水提供另外的冷却。冷凝水回路218可以从冷水机子设备206中的冷水吸收热量，并且排出在冷却塔子设备208中吸收的热量或将所吸收的热量传递到热水回路214。高温TES子设备210和低温TES子设备212可以分别存储高温热能和低温热能以供后续使用。

热水回路214和冷水回路216可以将加热和/或冷却的水递送到位于建筑物10的屋顶上的空气处理器(例如，AHU 106)或递送到建筑物10的各个楼层或区(例如，VAV单元116)。空气处理器将空气推过热交换器(例如，加热盘管或冷却盘管)，水通过该热交换器为空气提供加热或冷却。加热或冷却的空气可以被递送到建筑物10的各个区以服务建筑物10的热能负载。然后，水返回到子设备202-212以进行进一步加热或冷却。

尽管子设备202-212被示出和描述为加热和冷却用于循环到建筑物的水，但是应当理解，作为水的替代或补充，可以使用任何其他类型的工作流体(例如，乙二醇、CO2等)来服务热能负载。在其他实施例中，子设备202-212可以直接向建筑物或校园提供加热和/或冷却，而不需要中间传热流体。水侧系统200的这些和其他变型在本公开的教示内。

子设备202-212中的每一个子设备可以包含被配置成促进子设备的功能的多种设备。例如，加热器子设备202被示出为包含被配置成在热水回路214中向热水添加热量的多个加热元件220(例如，锅炉、电加热器等)。加热器子设备202还被示出为包含被配置成使热水在热水回路214中循环并控制热水通过各个加热元件220的流速的若干泵222和224。冷水机子设备206被示出为包含被配置成从冷水回路216中的冷水中去除热量的多个冷水机232。冷水机子设备206还被示出为包含被配置成使冷水在冷水回路216中循环并控制冷水通过各个冷水机232的流速的若干泵234和236。

热回收冷水机子设备204被示出为包含被配置成将热量从冷水回路216传递到热水回路214的多个热回收热交换器226(例如，制冷回路)。热回收冷水机子设备204还被示出为包含被配置成使热水和/或冷水循环通过热回收热交换器226并控制水通过各个热回收热交换器226的流速的若干泵228和230。冷却塔子设备208被示出为包含被配置成从冷凝水回路218中的冷凝水中去除热量的多个冷却塔238。冷却塔子设备208还被示出为包含被配置成使冷凝水在冷凝水回路218中循环并控制冷凝水通过各个冷却塔238的流速的若干个泵240。

高温TES子设备210被示出为包含被配置成储存热水以供后续使用的高温TES罐242。高温TES子设备210还可以包含被配置成控制热水流入或流出高温TES罐242的流速的一个或多个泵或阀门。低温TES子设备212被示出为包含被配置成储存冷水以供后续使用的低温TES罐244。低温TES子设备212还可以包含被配置成控制冷水流入或流出低温TES罐244的流速的一个或多个泵或阀门。

在一些实施例中，水侧系统200中的泵中的一个或多个泵(例如，泵222、224、228、230、234、236和/或240)或水侧系统200中的管道包含与之相关联的隔离阀。隔离阀可以与泵集成或定位在泵的上游或下游以控制水侧系统200中的流体流动。在各种实施例中，基于水侧系统200的特定配置和水侧系统200所服务的负载类型，水侧系统200可以包含更多、更少或不同类型的装置和/或子设备。

空气侧系统

现在参考图3，根据一些实施例，示出了空气侧系统300的框图。在各种实施例中，空气侧系统300可以补充或替代HVAC系统100中的空气侧系统130，或者可以与HVAC系统100分开实施。当在HVAC系统100中实施时，空气侧系统300可以包含HVAC系统100中的HVAC装置的子集(例如，AHU 106、VAV单元116、管路112-114、风机、风门等)，并且可以位于建筑物10中或周围。空气侧系统300可以运作以使用由水侧系统200所提供的加热或冷却的流体来加热或冷却提供给建筑物10的气流。

在图3中，空气侧系统300被示出为包含节能器型空气处理单元(AHU)302。节能器型AHU可改变被空气处理单元用于加热或冷却的室外空气和回流空气的量。例如，AHU 302可以通过回风管308接收来自建筑区306的回流空气304，并且可以通过送风管312将供应空气310递送到建筑区306。在一些实施例中，AHU 302是位于建筑物10的屋顶上或者以其他方式定位以接收回流空气304和室外空气314的屋顶单元(例如，如图1所示的AHU 106)。AHU302可以被配置成运作排气风门316、混合风门318和室外空气风门320以控制组合以形成供应空气310的室外空气314和回流空气304的量。任何未通过混合风门318的回流空气304均可以作为排气322通过排气风门316从AHU302排出。

风门316-320中的每一个风门均可以由致动器运作。例如，排气风门316可以由致动器324运作，混合风门318可以由致动器326运作，并且室外空气风门320可以由致动器328运作。致动器324-328可以通过通信链路332与AHU控制器330通信。致动器324-328可以从AHU控制器330接收控制信号，并且可以向AHU控制器330提供反馈信号。反馈信号可以包含，例如，对当前致动器或风门位置的指示、由致动器施加的扭矩或力的量、诊断信息(例如，由致动器324-328执行的诊断测试的结果)、状态信息、调试信息、配置设置、校准数据和/或可以由致动器324-328收集、存储或使用的其他类型的信息或数据。AHU控制器330可以是节能器控制器，该节能器控制器被配置成使用一个或多个控制算法(例如，基于状态的算法、极值搜索控制(ESC)算法、比例积分(PI)控制算法、比例积分微分(PID)控制算法、模型预测控制(MPC)算法、反馈控制算法等)来控制致动器324-328。

仍然参考图3，AHU 302被示出为包含定位于送风管312内的冷却盘管334、加热盘管336和风机338。风机338可以被配置成迫使供应空气310通过冷却盘管334和/或加热盘管336，并向建筑区306提供供应空气310。AHU控制器330可以通过通信链路340与风机338通信以控制供应空气310的流速。在一些实施例中，AHU控制器330通过调节风机338的速度来控制施加于供应空气310的加热或冷却量。

冷却盘管334可以通过管道342接收来自水侧系统200(例如，来自冷水回路216)的冷却的流体，并且可以通过管道344将冷却的流体返回到水侧系统200。阀门346可以沿管道342或管道344定位以控制通过冷却盘管334的冷却的流体的流速。在一些实施例中，冷却盘管334包含多级冷却盘管，该多级冷却盘管可以独立地激活和停用(例如，通过AHU控制器330、通过BMS控制器366等)以调节施加到供应空气310的冷却量。

加热盘管336可经由管道348从水边系统200(例如，从热水环路214)接收加热流体，并且可经由管道350将加热流体返回到水边系统200。阀门352可以沿管道348或管道350定位以控制通过加热盘管336的加热的流体的流速。在一些实施例中，加热盘管336包含多级加热盘管，该多级加热盘管可以独立地激活和停用(例如，通过AHU控制器330、通过BMS控制器366等)以调节施加到供应空气310的加热量。

阀门346和352中的每一个阀门均可以由致动器控制。例如，阀门346可以由致动器354控制，并且阀门352可以由致动器356控制。致动器354-356可以通过通信链路358-360与AHU控制器330通信。致动器354-356可以从AHU控制器330接收控制信号，并且可以向控制器330提供反馈信号。在一些实施例中，AHU控制器330从定位于送风管312中(例如，冷却盘管334和/或加热盘管336的下游)的温度传感器362接收供应空气温度的测量。AHU控制器330还可以从位于建筑区306中的温度传感器364接收建筑区306的温度的测量。

在一些实施例中，AHU控制器330通过致动器354-356运作阀门346和352以调节提供给供应空气310的加热或冷却量(例如，以实现供应空气310的设定点温度或将供应空气310的温度维持在设定点温度范围内)。阀门346和352的位置影响通过冷却盘管334或加热盘管336提供给供应空气310的加热或冷却量，并且可以与为实现期望的供应空气温度所消耗的能量的量相关。AHU 330可以通过激活或停用盘管334-336、调节风机338的速度或两者的组合来控制供应空气310和/或建筑区306的温度。

仍然参考图3，空气侧系统300被示出为包含建筑物管理系统(BMS)控制器366和客户端装置368。BMS控制器366可以包含一个或多个计算机系统(例如，服务器、监督控制器、子系统控制器等)，该计算机系统用作空气侧系统300、水侧系统200、HVAC系统100和/或服务于建筑物10的其他可控系统的系统级控制器、应用或数据服务器、头节点或主控制器。BMS控制器366可以根据类似或不同的协议(例如，LON、BACnet等)，通过通信链路370与多个下游建筑物系统或子系统(例如，HVAC系统100、安全系统、照明系统、水侧系统200等)通信。在各种实施例中，AHU控制器330和BMS控制器366可以是单独的(如图3所示)或集成的。在集成实施方式中，AHU控制器330可以是被配置成由BMS控制器366的处理器执行的软件模块。

在一些实施例中，AHU控制器330从BMS控制器366接收信息(例如，命令、设定点、操作边界等)，并且向BMS控制器366提供信息(例如，温度测量、阀门或致动器位置、操作状态、诊断等)。例如，AHU控制器330可以向BMS控制器366提供来自温度传感器362-364的温度测量、设备开/关状态、设备操作能力和/或可以由BMS控制器366使用以监测或控制建筑区306内的可变状态或条件的任何其他信息。

客户端装置368可以包含一个或多个人机界面或客户端界面(例如，图形用户界面、报告界面、基于文本的计算机界面、面向客户端的web服务、向web客户端提供页面的web服务器等)，以用于控制、查看或以其他方式与HVAC系统100、其子系统和/或装置进行交互。客户端装置368可以是计算机工作站、客户端终端、远程或本地界面，或任何其他类型的用户界面装置。客户端装置368可以是固定终端或移动装置。例如，客户端装置368可以是台式计算机、具有用户界面的计算机服务器、膝上型计算机、平板电脑、智能手机、PDA或任何其他类型的移动或非移动装置。客户端装置368可以通过通信链路372与BMS控制器366和/或AHU控制器330通信。

建筑物管理系统

现在参考图4，根据一些实施例，示出了建筑物管理系统(BMS)400的框图。BMS 400可以在建筑物10中实施以自动地监测和控制各种建筑物功能。BMS 400被示出为包含BMS控制器366和多个建筑物子系统428。建筑物子系统428被示出为包含建筑物电气子系统434、信息通信技术(ICT)子系统436、安全子系统438、HVAC子系统440、照明子系统442、电梯/自动扶梯子系统432，以及防火安全子系统430。在各种实施例中，建筑物子系统428可以包含更少、另外或替代性子系统。例如，建筑物子系统428可以另外或可替代地包含制冷子系统、广告或标牌子系统、烹饪子系统、售卖子系统、打印机或复制服务子系统，或任何其他类型的使用可控制设备和/或传感器来监测或控制建筑物10的建筑物子系统。在一些实施例中，建筑物子系统428包含水侧系统200和/或空气侧系统300，如参考图2至图3所述。

建筑物子系统428中的每一个可以包含用于完成其各个功能和控制活动的任何数目个装置、控制器和连接。HVAC子系统440可以包含与HVAC系统100相同的组件中的许多组件，如参考图1至图3所述。例如，HVAC子系统440可以包含冷水机、锅炉、任何数目个空气处理单元、节能器、场控制器、监督控制器、致动器、温度传感器和用于控制建筑物10内的温度、湿度、气流或其他可变条件的其他装置。照明子系统442可以包含任何数目个照明器具、镇流器、照明传感器、减光器，或被配置成可控制地调整提供到建筑物空间的光的量的其他装置。安全子系统438可以包含占用传感器、视频监控摄像机、数字视频记录器、视频处理服务器、入侵检测装置、访问控制装置和服务器，或其他安全相关装置。

仍然参考图4，BMS控制器366被示出为包含通信接口407和BMS接口409。接口407可以促进BMS控制器366和外部应用(例如，监测和报告应用422、企业控制应用426、远程系统和应用444、驻留在客户端装置448上的应用等)之间的通信，以允许用户控制、监测和调整BMS控制器366和/或子系统428。接口407还可以促进BMS控制器366与客户端装置448之间的通信。BMS接口409可以促进BMS控制器366与建筑物子系统428(例如，HVAC、照明安全、电梯、配电、企业等)之间的通信。

接口407、409可以为或包含用于与建筑物子系统428或其他外部系统或装置进行数据通信的有线或无线通信接口(例如，插口、天线、传输器、接收器、收发器、电线接头等)。在各种实施例中，通过接口407、409的通信可以是直接通信(例如，本地有线或无线通信)或者通过通信网络446(例如，WAN、因特网、蜂窝网络等)进行。例如，接口407、409可以包含以太网卡和端口以用于通过基于以太网的通信链路或网络发送和接收数据。在另一实例中，接口407、409可以包含用于通过无线通信网络通信的Wi-Fi收发器。在另一实例中，接口407、409中的一个或两个可以包含蜂窝式或移动电话通信收发器。在一个实施例中，通信接口407为电源线通信接口，并且BMS接口409为以太网接口。在其他实施例中，通信接口407和BMS接口409两者为以太网接口或为同一以太网接口。

仍然参考图4，BMS控制器366被示出为包含处理电路404，该处理电路包含处理器406和存储器408。处理电路404可以通信地连接到BMS接口409和/或通信接口407，使得处理电路404和其各种组件可以通过接口407、409发送和接收数据。处理器406可以被实施为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理组件或其他合适的电子处理组件。

存储器408(例如，存储器、存储器单元、存储装置等)可以包含一个或多个用于存储用于完成或促进本申请中描述的各种过程、层和模块的数据和/或计算机代码的装置(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)。存储器408可以为或包含易失性存储器或非易失性存储器。存储器408可以包含用于支持本申请中描述的各种活动和信息结构的数据库组件、目标代码组件、脚本组件或任何其他类型的信息结构。根据一些实施例，存储器408通过处理电路404通信连接到处理器406并且包含用于执行(例如，通过处理电路404和/或处理器406)本文描述的一个或多个过程的计算机代码。

在一些实施例中，BMS控制器366实施在单个计算机(例如，一个服务器、一栋房屋等)内。在各种其他实施例中，BMS控制器366可分布在多个服务器或计算机上(例如，可存在于分散的位置中)。进一步地，虽然图4将应用422和426示出为存在于BMS控制器366外部，但在一些实施例中，应用422和426可以托管在BMS控制器366内(例如，存储器408内)。

仍然参考图4，存储器408被示出为包含企业集成层410、自动化测量和验证(AM&V)层412、需求响应(DR)层414、故障检测和诊断(FDD)层416、集成控制层418，以及建筑物子系统集成层420。层410-420可以被配置成从建筑物子系统428和其他数据源接收输入，基于输入而确定用于建筑物子系统428的最佳控制动作，基于最佳控制动作而生成控制信号，以及将所生成的控制信号提供到建筑物子系统428。以下段落描述由BMS 400中的层410-420中的每一个执行的通用功能中的一些。

企业集成层410可以被配置成向客户端或本地应用提供信息和服务以支持多种企业级应用。例如，企业控制应用426可以被配置成将子系统横跨控制提供到图形用户界面(GUI)或提供到任何数目个企业级商业应用(例如，计费系统、用户识别系统等)。企业控制应用426可以另外或可替代地被配置成提供配置GUI，以用于配置BMS控制器366。在又一些实施例中，企业控制应用426可以与层410-420一起工作以基于在接口407和/或BMS接口409处接收到的输入而优化建筑物性能(例如，效率、能量使用、舒适度或安全性)。

建筑物子系统集成层420可以被配置成管理BMS控制器366与建筑物子系统428之间的通信。例如，建筑物子系统集成层420可以从建筑物子系统428接收传感器数据和输入信号，并向建筑物子系统428提供输出数据和控制信号。建筑物子系统集成层420还可以被配置成管理建筑物子系统428之间的通信。建筑物子系统集成层420跨越多个多供应商/多协议系统转译通信(例如，传感器数据、输入信号、输出信号等)。

需求响应层414可以被配置成响应于满足建筑物10的需求而优化资源使用(例如，电力使用、天然气使用、水使用等)和/或此类资源使用的货币成本。优化可以基于使用时间价格、缩减信号、能量可用性或从公用设施提供者、分布式能量生成系统424、从能量存储装置427(例如，高温TES 242、低温TES 244等)或从其他源接收到的其他数据。需求响应层414可以从BMS控制器366的其他层(例如，建筑物子系统集成层420、集成控制层418等)接收输入。从其他层接收到的输入可以包含环境或传感器输入，例如温度、二氧化碳水平、相对湿度水平、空气质量传感器输出、占用传感器输出、房间时间表等。输入还可以包含例如用电(例如，以kWh为单位来表示)、热负载测量值、定价信息、计划定价、平滑定价、公用设施的削减信号等输入。

根据一些实施例，需求响应层414包含用于响应于其接收的数据和信号的控制逻辑。这些响应可以包含以受控的方式与集成控制层418中的控制算法通信、改变控制策略、改变设定点或激活/停用建筑设备或子系统。需求响应层414还可以包含被配置成确定何时利用所存储的能量的控制逻辑。例如，需求响应层414可以确定刚好在使用高峰期开始之前使用来自能量存储装置427的能量。

在一些实施例中，需求响应层414包含被配置成基于一个或多个表示需求或基于需求的输入(例如，价格、削减信号、需求水平等)而主动地起始控制动作(例如，自动改变设定点)的控制模块，这可最大限度地降低能量成本。在一些实施例中，需求响应层414使用设备模型来确定一组最佳控制动作。设备模型可以包含例如描述由建筑设备的各种集合执行的输入、输出和/或功能的热力学模型。设备模型可以表示建筑设备(例如，子设备、冷水机阵列等)的集合或各个装置(例如，各个冷水机、加热器、泵等)。

需求响应层414可以进一步包含或利用一个或多个需求响应策略定义(例如，数据库、XML文件等)。策略定义可以由用户编辑或调整(例如，通过图形用户界面)，使得响应于需求输入而起始的控制动作可以针对用户的应用、所要舒适度水平、特定建筑设备或基于其他关注点而定制。例如，需求响应策略定义可以指定哪个设备可以响应于特定需求输入而接通或断开、系统或一件设备应断开多长时间、哪些设定点可改变、可允许设定点调整范围是什么、在返回到正常调度的设定点之前保持高需求设定点多长时间、接近容量极限的程度、利用哪些设备模式、进出储能装置(例如，储热罐、电池组等)的能量传递速率(例如，最大速率、警报速率、其他速率边界信息等)，以及何时分派现场能量生成(例如，通过燃料电池、电动发电机组等)。

集成控制层418可以被配置成使用建筑物子系统集成层420和/或需求响应层414的数据输入或输出来作出控制决策。由于由建筑物子系统集成层420提供的子系统集成，集成控制层418可以集成子系统428的控制活动，使得子系统428表现为单个集成超系统。在一些实施例中，集成控制层418包含使用来自多个建筑物子系统的输入和输出提供相比于单独子系统可独自提供的舒适度和节能程度更高的舒适度和节能程度的控制逻辑。例如，集成控制层418可以被配置成使用来自第一子系统的输入来针对第二子系统作出节能控制决策。这些决策的结果可以传送回建筑物子系统集成层420。

集成控制层418被示出为在逻辑上位于需求响应层414下方。集成控制层418可以被配置成通过使建筑物子系统428和其相应控制环路能够与需求响应层414协同地控制来增强需求响应层414的效力。相比于常规系统，此配置可以有利地减少破坏性的需求响应行为。例如，集成控制层418可以被配置成确保对冷却水温度的设定点(或者直接或间接影响温度的另一组件)的需求响应驱动的向上调整不会导致风机能量(或用于冷却空间的其他能量)的增加，该风机能量的增加原本会导致建筑物总能量使用大于冷水机处所节省的能量。

集成控制层418可以被配置成将反馈提供到需求响应层414，使得需求响应层414检查约束(例如，温度、照明水平等)是否恰当地维持，即使在所需减载在进行中时也是如此。约束还可以包含与安全性、设备操作极限和性能、舒适度、防火法规、电气法规、能源法规等有关的设定点或所感测边界。集成控制层418同样在逻辑上位于故障检测和诊断层416及自动化测量和验证层412下方。集成控制层418可以被配置成基于来自一个以上建筑物子系统的输出而将所计算输入(例如，汇总)提供到这些较高层级。

自动化测量和验证(AM&V)层412可以被配置成校验由集成控制层418或需求响应层414命令的控制策略恰当地工作(例如，使用由AM&V层412、集成控制层418、建筑物子系统集成层420、FDD层416或其他层汇总的数据)。由AM&V层412进行的计算可以基于用于各个BMS装置或子系统的建筑物系统能量模型和/或设备模型。例如，AM&V层412可以比较模型预测输出与建筑物子系统428的实际输出，以确定模型的准确度。

故障检测和诊断(FDD)层416可以被配置成为建筑物子系统428、建筑物子系统装置(即，建筑设备)以及由需求响应层414和集成控制层418使用的控制算法提供持续故障检测。FDD层416可以从集成控制层418、直接从一个或多个建筑物子系统或装置或者从另一数据源接收数据输入。FDD层416可以自动诊断和响应于检测到的故障。对检测到的或所诊断的故障的响应可以包含将警告消息提供到用户、维护调度系统，或被配置成尝试修复故障或解决故障的控制算法。

FDD层416可以被配置成使用建筑物子系统集成层420处可用的详细子系统输入来输出故障组件的特定识别或故障的原因(例如，风门连杆松动)。在其他示例性实施例中，FDD层416被配置成向集成控制层418提供“故障”事件，该集成控制层响应于接收到的故障事件而执行控制策略和方针。根据一些实施例，FDD层416(或由集成控制引擎或商业规则引擎执行的策略)可关闭系统或指导有故障的装置或系统周围的控制活动，以减少能量浪费、延长设备寿命或确保适当的控制响应。

FDD层416可以被配置成存储或访问多种不同系统数据存储库(或实况数据的数据点)。FDD层416可以使用数据存储库的一些内容来识别设备层级(例如，特定冷水机、特定AHU、特定终端单元等)处的故障，并使用其他内容来识别组件或子系统层级处的故障。例如，建筑物子系统428可以生成指示BMS 400及其各种组件的性能的时间(即，时间序列)数据。由建筑物子系统428生成的数据可以包含展现统计特征的所测量或所计算值，并且提供关于相应系统或过程(例如，温度控制过程、流量控制过程等)如何根据来自其设定点的错误执行的信息。这些过程可以由FDD层416检查以在系统的性能开始降级时暴露，并且警告用户在故障变得更严重之前修复该故障。

现在参考图5，根据一些实施例，示出了另一建筑物管理系统(BMS)500的框图。BMS500可以用于监测和控制HVAC系统100、水侧系统200、空气侧系统300、建筑物子系统428的装置，以及其他类型的BMS装置(例如，照明设备、安全设备等)和/或HVAC设备。

BMS 500提供了促进自动设备发现和设备模型分布的系统架构。设备发现可以跨多个不同通信总线(例如，系统总线554、区总线556-560和564、传感器/致动器总线566等)以及跨多个不同通信协议在BMS 500的多个层上发生。在一些实施例中，设备发现使用有源节点表实现，该有源节点表提供连接到每一通信总线的装置的状态信息。例如，可以通过监测新节点的对应有源节点表来监测每个通信总线是否有新装置。当检测到新装置时，BMS500可以开始与新装置交互(例如，发送控制信号，使用来自该装置的数据)，而无用户交互。

BMS 500中的一些装置使用设备模型向网络呈现其本身。设备模型限定设备对象属性、视图定义、时间表、趋势，和用于与其他系统集成的相关联BACnet值对象(例如，模拟值、二进制值、多状态值等)。BMS 500中的一些装置存储其自身的设备模型。BMS 500中的其他装置具有存储在外部(例如，其他装置内)的设备模型。例如，区协调器508可存储旁路风门528的设备模型。在一些实施例中，区协调器508自动创建旁路风门528或区总线558上的其他装置的设备模型。其他区协调器也可创建连接到其区总线的装置的设备模型。可基于由区总线上的装置暴露的数据点的类型、装置类型和/或其他装置属性自动创建装置的设备模型。下文更详细地论述自动设备发现和设备模型分布的若干实例。

仍然参考图5，BMS 500展示为包含系统管理器502；若干区协调器506、508、510和518；以及若干区控制器524、530、532、536、548和550。系统管理器502可以监测BMS 500中的数据点并向各种监测和/或控制应用报告监测到的变量。系统管理器502可以通过数据通信链路574(例如，BACnet IP、以太网、有线或无线通信等)与客户端装置504(例如，用户装置、台式计算机、膝上型计算机、移动装置等)通信。系统管理器502可以通过数据通信链路574提供到客户端装置504的用户接口。用户接口可以允许用户通过客户端装置504监测和/或控制BMS 500。

在一些实施例中，系统管理器502通过系统总线554与区协调器506-510和518连接。系统管理器502可以被配置成通过系统总线554使用主-从令牌传递(MSTP)协议或任何其他通信协议与区协调器506-510和518通信。系统总线554还可以将系统管理器502与例如恒容(CV)屋顶单元(RTU)512、输入/输出模块(IOM)514、恒温器控制器516(例如，TEC5000系列恒温器控制器)和网络自动化引擎(NAE)或第三方控制器520等其他装置连接。RTU 512可以被配置成直接与系统管理器502通信并且可以直接连接到系统总线554。其他RTU可以通过中间装置与系统管理器502通信。例如，有线输入562可以将第三方RTU 542连接到恒温器控制器516，该恒温器控制器连接到系统总线554。

系统管理器502可以提供用于含有设备模型的任何装置的用户接口。如区协调器506-510和518以及恒温器控制器516等装置可以通过系统总线554将其设备模型提供到系统管理器502。在一些实施例中，系统管理器502自动创建不含有设备模型的已连接装置(例如，IOM 514、第三方控制器520等)的设备模型。例如，系统管理器502可以创建响应于装置树请求的任何装置的设备模型。由系统管理器502创建的设备模型可以存储在系统管理器502内。然后，系统管理器502可以使用由系统管理器502创建的设备模型提供不含有其自身的设备模型的装置的用户接口。在一些实施例中，系统管理器502存储通过系统总线554连接的每一类型的设备的视图定义，并使用所存储的视图定义来生成设备的用户接口。

每个区协调器506-510和518可以通过区总线556、558、560和564与区控制器524、530-532、536和548-550中的一个或多个连接。区协调器506-510和518可以通过区总线556-560和564使用MSTP协议或任何其他通信协议与区控制器524、530-532、536和548-550通信。区总线556-560和564还可以将区协调器506-510和518与如变风量(VAV)RTU 522和540、转换旁路(COBP)RTU 526和552、旁路风门528和546以及PEAK控制器534和544等其他类型的装置连接。

区协调器506-510和518可以被配置成监测和命令各种分区系统。在一些实施例中，每个区协调器506-510和518监测和命令单独的分区系统，并通过单独的区总线连接到分区系统。例如，区协调器506可以通过区总线556连接到VAV RTU 522和区控制器524。区协调器508可以通过区总线558连接到COBP RTU 526、旁路风门528、COBP区控制器530和VAV区控制器532。区协调器510可以通过区总线560连接到PEAK控制器534和VAV区控制器536。区协调器518可以通过区总线564连接到PEAK控制器544、旁路风门546、COBP区控制器548和VAV区控制器550。

区协调器506-510和518的单个模型可以被配置成处理多种不同类型的分区系统(例如，VAV分区系统、COBP分区系统等)。每一分区系统可以包含RTU、一个或多个区控制器和/或旁路风门。例如，区协调器506和510被分别示出为连接到VAV RTU 522和540的Verasys VAV引擎(VVE)。区协调器506通过区总线556直接连接到VAV RTU 522，而区协调器510通过提供到PEAK控制器534的有线输入568连接到第三方VAV RTU 540。区协调器508和518被分别示出为连接到COBP RTU 526和552的Verasys COBP引擎(VCE)。区协调器508通过区总线558直接连接到COBP RTU 526，而区协调器518通过提供到PEAK控制器544的有线输入570连接到第三方COBP RTU 552。

区控制器524、530-532、536和548-550可以通过传感器/致动器(SA)总线与各个BMS装置(例如，传感器、致动器等)通信。例如，VAV区控制器536被示出为通过SA总线566连接到联网的传感器538。区控制器536可以使用MSTP协议或任何其他通信协议与联网的传感器538通信。尽管在图5中示出仅一个SA总线566，但是应当理解，每个区控制器524、530-532、536和548-550可以连接到不同SA总线。每个SA总线可以将区控制器与各种传感器(例如，温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光传感器、占用传感器等)致动器(例如，风门致动器、阀致动器等)和/或其他类型的可控制设备(例如，冷水机、加热器、风机、泵等)连接。

每个区控制器524、530-532、536和548-550可以被配置成监测和控制不同建筑区。区控制器524、530-532、536和548-550可以使用通过其SA总线提供的输入和输出来监测和控制各个建筑区。例如，区控制器536可以使用通过SA总线566从联网的传感器538接收的温度输入(例如，建筑区的测得的温度)作为温度控制算法中的反馈。区控制器524、530-532、536和548-550可以使用各种类型的控制算法(例如，基于状态的算法、极值搜索控制(ESC)算法、比例-积分(PI)控制算法、比例-积分-微分(PID)控制算法、模型预测控制(MPC)算法、反馈控制算法等)来控制建筑物10中或周围的可变状态或条件(例如，温度、湿度、气流、照明等)。

具有虚拟装置平台的网络服务系统

现在参考图6，示出了根据示例性实施例的网络服务系统600的框图。网络服务系统600被示为包括虚拟装置平台602、一个或多个建筑物管理系统(例如，BMS 400、BMS 500等)、网络604和连接的设备平台(以下称为“CEP 606”)具有第一装置608和/或第二装置610。网络服务系统600还可包括具有用户界面622的用户装置620和具有建筑物装置数据库632的存储系统630，以及第三方系统640。如下文将更详细地讨论的，虚拟装置平台602可被配置为从各种来源获得与装置有关的数据，生成表示物理装置的虚拟装置，确定虚拟装置的装置评级，将虚拟装置评级与装置的实际运作条件进行比较，以及基于虚拟装置评级与装置的实际运作条件的该比较起始自动化动作。

根据示例性实施例，虚拟装置平台602被配置为与一个或多个建筑物管理系统(例如，图4的BMS 400，图5的BMS 500等)的组件通信。在示例性实施例中，虚拟装置平台602(例如，经由网络604、BMS控制器366等)与BMS 400的建筑物子系统428的组件通信。例如，虚拟装置平台602可与以下的组件通信：建筑物电气子系统434、信息通信技术(ICT)子系统436、安全子系统438(例如，占用传感器、视频监控摄像机、数字视频录像机、视频处理服务器、入侵检测装置、访问控制装置和服务器和/或其他安全相关装置等)、HVAC子系统440(例如，冷水机、加热器、空气处理单元、泵、风扇、热能存储装置等，以及/或者被配置为针对建筑物提供加热、冷却、通风或其他服务的任何其他装置等)、照明子系统442(例如，灯具、镇流器、照明传感器、调光器或被配置为可控制地调整到建筑物的光量的其他装置等)、电梯/自动扶梯子系统432、防火安全子系统430(例如，火灾检测装置、火灾通知装置、灭火装置等)和/或能够管理建筑物功能或装置的任何其他系统的装置。在一些实施例中，虚拟装置平台602(例如，经由网络604等)与BMS 500的组件通信，例如系统管理器502。在一些实施例中，虚拟装置平台602与BMS 400(例如，BMS控制器366、存储器408等)、BMS 500和/或另一合适的建筑物管理系统的其他组件通信。

在一些实施例中，虚拟装置平台602还被配置为(例如，经由网络604等)与CEP 606和/或其组件通信。根据示例性实施例，CEP 606可通信地连接一个或多个装置(例如，装置608、装置610等)作为网络、平台和/或装置社区。CEP 606可被配置为接收并且/或者分析与CEP 606的一个或多个装置(例如，装置608、装置610等)有关的数据。例如，CEP 606可接收并且/或者分析与装置类型、系列、型号、应用、使用位置、装置特征(例如，性能、功耗、装置是否包括降噪套件、制冷剂类型、风扇、盘管等，装置的满载标准、条件、容量等)和/或与装置有关的任何其他合适的特征。此外，CEP 606可接收并且/或者分析与建筑物负载要求(例如，加热、冷却、电力、能源等负载)有关的信息，并且可通信地连接一个或多个装置以满足建筑物负载要求。CEP 606还可将与一个或多个装置有关的信息(例如，经由网络604等)传送到虚拟装置平台602。根据示例性实施例，装置608和/或装置610是BMS 400、BMS 500和/或另一合适的建筑物管理系统的冷水机。在一些实施例中，装置608和/或装置610是HVAC系统的另一装置(例如，加热器、空气处理单元、泵、风扇、热能存储装置等，以及/或者被配置为针对建筑物提供加热、冷却、通风或其他服务)。在其他实施例中，装置608和/或装置610是能量生成和/或存储系统、安全系统、照明系统、火灾警报系统的装置以及/或者能够管理建筑物功能或装置或者它们的任意组合的任何其他系统的装置。在又一些实施例中，装置608和/或装置610是能够(例如，经由网络604)与虚拟装置平台602通信的物联网(IoT)装置。

如图6所示，虚拟装置平台602还被配置为与用户装置620通信。用户装置620可包括一个或多个人机界面或客户端界面，示为用于控制、查看和/或以其他方式与虚拟装置平台602交互的用户界面622(例如，图形用户界面、报告界面、基于文本的计算机界面、面向客户端的网络服务、提供到网络客户端的页面的网络服务器等)。用户装置620可以是计算机工作站、客户端终端、远程或本地接口和/或任何其他类型的用户界面装置。用户装置620还可以是固定终端或移动装置。例如，用户装置620可以是台式计算机、具有用户界面的计算机服务器、膝上型计算机、平板电脑、智能电话、PDA或任何其他类型的移动或非移动装置。

在示例性实施例中，虚拟装置平台602还被配置为与(例如，具有建筑物装置数据库632的)存储系统630(例如，经由网络604)直接或(例如，经由用户装置620)间接通信。存储系统630可包括用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个装置(例如，RAM、ROM、闪存存储器、硬盘存储装置等)以用于完成或促进本文所述的各个过程、层和模块。存储系统630可以是或包括易失性存储器或非易失性存储器，并且可包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件或用于支持本文所述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。

如图6所示，虚拟装置平台602还被配置为与第三方系统640通信。在示例性实施例中，第三方系统640是由提供虚拟装置平台602的实体之外的实体(例如，第三方)提供(例如，拥有、运作、制造、服务、维护等)的系统。例如，除了虚拟装置平台602的提供者之外，第三方还可包括第三方制造商、分销商、服务提供者、维护提供者或提供产品或服务的任何其他合适的第三方实体。在一些实施例中，第三方系统640是建筑管理系统或子系统(例如，电气、安全、HVAC、照明、电梯/自动扶梯等子系统)。在其他实施例中，第三方系统640是装置或其组件(例如，冷水机、热泵、加热器、空气处理单元、泵、风扇等)。在一些实施例中，第三方系统640与BMS 400、BMS 500和/或CEP 606(例如，装置608、装置610等)集成。例如，第三方系统640可以是装置608和/或装置610的组件，或BMS 400和/或BMS 500的装置。在其他实施例中，第三方系统640是支持BMS 400、BMS 500和/或CEP 606(例如，装置608、装置610)的产品或服务，例如，服务或维护平台。

根据示例性实施例，并且如下文将更详细地讨论的，虚拟装置平台602还被配置为生成数据。例如，虚拟装置平台602可包括获得、分析、处理、生成、存储和/或传送数据的组件(例如，装置状态分析器、装置平衡模块、评级输入模块、评级引擎、评级数据库、比较分析器、性能分析器等)。由虚拟装置平台602生成的数据可连同从上文所述的其他数据源接收到的数据一起被分析、处理、存储等。此外，虚拟装置平台602可传送由虚拟装置平台602生成的数据，例如以起始网络服务系统600的一个或多个组件的自动化动作(例如，控制BMS400、BMS 500、CEP 606、第三方系统640等的装置、向用户装置620提供指令、提供信息以存储在存储系统630中以供后续分析等)。

虚拟装置平台

现在参考图7，更详细地示出了根据示例性实施例的虚拟装置平台602的框图。如上所述，虚拟装置平台602可被配置为从各种来源获得与物理装置有关的数据，生成表示物理装置的虚拟装置，确定虚拟装置的装置评级，将虚拟装置评级与装置的实际运作条件进行比较，以及基于虚拟装置评级与装置的实际运作条件的该比较起始自动化动作。如下文将更详细地讨论的，在一些实施例中，虚拟装置平台602还被配置为确定物理装置的状态(例如，稳定状态、瞬时状态等)。虚拟装置平台602还可被配置为确定在运行装置评级时要使用的附加评级信息，例如物理装置的运作容量、施加在物理装置上的负载、物理装置的流体的流速等。此外，虚拟装置平台602可被配置为确定物理装置的实际运作条件与虚拟装置的装置评级相比是否在预先确定的阈值内，以及/或者基于该确定起始自动化动作(例如，提供物理装置在按照预期运作的指示、控制物理装置的组件以依照预期性能实现设备性能等)。在这方面，虚拟装置平台602可被配置为基于物理装置的实际特征(例如，性能)来评价和/或控制物理装置。

在一些实施例中，虚拟装置平台602还被配置为生成物理装置的数字孪生，其将推理和预测与物理装置的三维模型集成。数字孪生可以是装置(和/或建筑物、建筑设备的部分等)的虚拟表示，并且/或者可表示由装置执行的服务。在一些实施例中，虚拟装置平台602被配置为生成包括人工智能(AI)的数字孪生，例如AI代理，其可调用AI服务以确定推论和/或预测未来数据值(例如，潜在的未来的状态、条件等)。在一些实施例中，虚拟装置平台602生成数字孪生，其可用于确定数字孪生的装置评级以及/或者针对预测和/或推理的数据(例如，评级数据)进行运作，例如构建或更新评级引擎的性能(例如，评级引擎权重等)以及/或者训练AI接口模型。虚拟装置平台602可生成数字孪生，其包括将内部和/或外部信息与数字孪生关联的AI代理，例如，装置或组件的使用年限、装置或组件的使用记录、装置位置、来自天气数据源的天气数据、维护订阅、维护记录、数字孪生位于的占用空间等。在其他实施例中，虚拟装置平台602生成表示物理装置的运作条件和/或性能的数字孪生体，并且针对预测和/或推理的数据运作数字孪生体，例如作为针对物理装置的设计的反馈(例如，或其组件)。在一些实施例中，虚拟装置平台602使用于2021年11月29日提交的名称为“Building Data Platform with Digital Twin Based Inferences and Predictionsfor a Graphical Building Model”的美国专利申请号17/537,046和/或于2020年12月28日提交的名称为“Building Data Platform with aGraph Change Feed”的美国专利申请号17/134,661中描述的系统、过程和/或技术生成物理装置的数字孪生，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

如图7所示，虚拟装置平台602可通信地连接到BMS 400和BMS 500(例如，经由网络604)、CEP 606和装置608、610(例如，经由网络604)、用户装置620、存储系统630、和第三方系统640。在一些实施例中，虚拟装置平台602也(例如，经由网络604)可通信地连接到其他合适的系统和/或装置。应当理解，虚拟装置平台602、BMS 400、BMS 500、CEP 606、用户装置620、存储系统630、第三方系统640、网络604等的组件中的一些或全部可被实现为基于云的计算系统的一部分，该基于云的计算系统被配置为从一个或多个外部装置或源获得、处理和/或传送数据。类似地，虚拟装置平台602、BMS 400、BMS 500、CEP 606、用户装置620、存储系统630、第三方系统640、网络604等的组件中的一些或全部可集成在单个装置内，或分布在多个独立的系统或装置上。在一些实施例中，虚拟装置平台602、CEP 606、用户装置620、存储系统630、第三方系统640等的组件中的一些或全部是子系统级控制器、设备控制器、装置控制器、现场控制器、计算机工作站、客户端装置和/或从/向装置或其他数据源接收、处理和/或传送数据的另一个系统或装置。

虚拟装置平台602被示为包括通信接口702和处理电路704，该处理电路包括处理器706和存储器708。通信接口702可包括用于在虚拟装置平台602与外部系统和/或装置(例如，BMS 400、BMS 500、CEP 606、用户装置620、存储系统630、第三方系统640等)之间传送数据的有线或无线通信接口(例如，插孔、天线、发射器、接收器、收发器、接线端子等)。在一些实施例中，通信接口702促进虚拟装置平台602与外部应用(例如，远程系统和应用)之间的通信，以允许远程用户控制、监测和/或调整虚拟装置平台602的组件。经由通信接口702进行的通信可以是直接的(例如，本地有线或无线通信)或经由网络604(例如，WAN、因特网、蜂窝网络等)。此外，通信接口702可被配置为使用以下与外部系统和/或装置通信：多种通信协议(例如，HTTP、WebSocket、CoAP、MQTT等)、工业控制协议(例如，MTConnect、OPC、OPC-UA等)、过程自动化协议(例如，HART、Profibus等)、家庭自动化协议中的任一种和/或各种其他协议中的任何一种。有利地，虚拟装置平台602可获得、摄取和处理来自任何类型的系统或装置的数据，而不管由系统或装置使用的通信协议如何。

根据示例性实施例，虚拟装置平台602被配置为(例如，经由网络604、通信接口702等)与BMS 400和/或BMS 500通信。虚拟装置平台602可从BMS 400和/或BMS 500获得(例如，接收、请求、拉取等)输入数据，其可包括来自任意数量的装置、控制器和/或BMS 400和/或BMS 500的连接(例如，BMS控制器366、系统管理器502、HVAC子系统440的组件、安全子系统438、照明子系统442、防火安全子系统430等)的数据。如下文将更详细地讨论的，虚拟装置平台602可接收输入数据，其包括与BMS 400和/或BMS 500的装置(例如冷水机、热泵、加热器、泵、冷却塔等)有关的装置模型数据。此外，虚拟装置平台602可接收包括BMS 400和/或BMS 500的装置(例如冷水机、热泵、加热器、泵、冷却塔等)的运作条件数据的输入数据。根据示例性实施例，虚拟装置平台602还被配置为将自动化动作数据传送到BMS 400和/或BMS500的组件，如下文将讨论的。

如图7所示，虚拟装置平台602还被配置为(例如，经由网络604、通信接口702等)与CEP 606和/或其组件通信。如上所述，CEP 606可将一个或多个装置(例如，装置608、装置610等)可通信地连接为网络、平台和/或装置社区。在示例性实施例中，CEP 606接收、分析和/或传送与CEP 606的一个或多个装置有关的数据。例如，CEP 606可连接在各种建筑物中运作的多个冷水机和/或热泵(例如，装置608、装置610等)。CEP 606可接收并且/或者分析装置模型数据、运作条件数据、建筑物负载要求数据等，以及/或者将与多个冷水机中的每个冷水机有关的信息(例如，数据)传送到网络服务系统600的其他组件(例如，虚拟装置平台602)。如下文将更详细地讨论的，在示例性实施例中，CEP 606将包括CEP 606的装置模型数据的数据传送到虚拟装置平台602。CEP 606还可将CEP 606的装置的运作条件数据传送到虚拟装置平台602。此外，CEP 606可分析来自CEP 606的装置的数据(例如，运作条件数据)和/或来自虚拟装置平台602的数据(例如，装置评级数据等)，并且将比较数据传送到虚拟装置平台602。根据示例性实施例，虚拟装置平台602还被配置为将自动化动作数据传送到CEP 606和/或其组件(例如，装置608、装置610等)，如下文将讨论的。

根据示例性实施例，虚拟装置平台602还被配置为与用户装置620通信。如上所述，用户装置620可包括用户界面，示为用户界面622，和/或附加应用程序、程序或界面(例如，应用程序编程界面等)。用户装置620可以是具有存储器(例如，RAM、ROM、闪存存储器、硬盘存储器等)、处理器(例如，通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理组件(或其他合适的电子处理组件)和/或接口(例如，触摸屏)的计算装置。用户界面622可使用户能够与虚拟装置平台602交互。在示例性实施例中，用户界面622允许用户输入与建筑设备的一个或多个装置或部分有关的信息，例如与装置模型、实际装置运作条件、期望运作条件、可训练模型特征等有关的信息.在一些实施例中，用户界面622被配置为基于在用户装置620处从虚拟装置平台602接收到的自动化动作(例如，经由图形用户界面、警报、消息等)向用户传送信息，如下所述。

如图7所示，虚拟装置平台602进一步被配置为与存储系统630通信。存储系统630被示为包括建筑物装置数据库632，其可接收、存储和/或传送与一个或多个装置有关的数据。例如，建筑物装置数据库632可接收并存储与BMS 400、BMS 500、CEP 606(例如，装置608、装置610等)的一个或多个装置有关的装置模型数据，和/或建筑设备的另一合适的装置或组件。建筑物装置数据库632还可接收并存储与BMS 400、BMS 500、CEP 606(例如，装置608、装置610等)等的一个或多个装置有关的运作条件数据。在示例性实施例中，建筑物装置数据库632接收并且/或者存储与BMS 400、BMS 500、CEP 606(例如，装置608、装置610等)等的一个或多个装置有关的所有可能的装置运作条件数据(例如，所有可能的运作条件)的数据库。在一些实施例中，建筑物装置数据库632(例如，存储系统630)被配置为将装置模型数据、运作条件数据和/或可能的装置运作条件数据的数据库传送到其他系统和/或装置(例如，虚拟装置平台602)。在又一些实施例中，建筑物装置数据库632接收并存储来自虚拟装置平台602的自动化动作数据，如下所述。

根据示例性实施例，虚拟装置平台602还被配置为与第三方系统640通信(例如，经由网络604、通信接口702等)。虚拟装置平台602可从第三方系统640获得(例如，接收、请求、拉取等)数据，该数据可包括来自第三方系统640的任意数量的系统、子系统、装置、控制器、组件和/或连接的数据。如上所述，第三方系统640可与BMS 400、BMS 500和/或CEP 606(例如，装置608、装置610等)集成和/或支持它们。因此，虚拟装置平台602可接收数据(例如，经由第三方系统640)，该数据包括与BMS 400、BMS 500和/或CEP 606的装置有关的装置模型数据和/或运作条件数据。此外，虚拟装置平台602可从第三方系统640接收可与BMS 400、BMS 500和/或CEP 606的装置或系统有关的其他数据(例如，建筑物负载要求、运作容量、性能等数据)。

仍然参考图7，虚拟装置平台602通常被示为包括具有处理器706和存储器708的处理电路704。虽然被示为单个组件，但应当理解，虚拟装置平台602可包括一个或多个处理电路，该一个或多个处理电路包括一个或多个处理器和存储器。在一些实施例中，虚拟装置平台602包括分布在经由网络604可通信地耦接的多个装置或系统上的多个处理器、存储器、接口和其他组件。例如，在基于云或分布式的实施方式中，虚拟装置平台602可包括多个分立的计算装置，每个计算装置包括处理器706、存储器708、通信接口702和/或经由网络604可通信地耦接的虚拟装置平台602的其他组件。由虚拟装置平台602执行的任务可分布在多个系统或装置上，该系统或装置可位于单个建筑物或设施内，或者分布在多个建筑物或设施上。在其他实施例中，虚拟装置平台602本身在单个计算机(例如，一台服务器、一个外壳等)内实现。本文设想了所有此类实施方式。

处理器706可以是通用或专用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理组件或其他合适的处理组件。处理器706可被进一步配置为执行存储在存储器708中或从其他计算机可读介质(例如，CDROM、网络存储装置、远程服务器等)接收到的计算机代码或指令。

存储器708可包括用于存储用于完成和/或促进本公开中所述的各种过程的数据和/或计算机代码的一或多个装置(例如，存储器单元、存储器装置、存储装置等)。存储器708可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动存储装置、临时存储装置、非易失性存储器、闪存存储器、光学存储器，或用于存储软件对象和/或计算机指令的任何其他合适的存储器。在一些实施例中，存储器708包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件和/或用于支持各种活动的任何其他类型的信息结构和本公开中所述的信息结构。存储器708可经由处理电路704可通信地连接到处理器706，并且可包括用于(例如，由处理器706)执行本文所述的一个或多个过程的计算机代码。当处理器706执行存储在存储器708中的指令时，处理器706通常可配置处理电路704以完成此类活动。

仍然参考图7，虚拟装置平台602(例如，存储器708)被示为包括装置状态分析器720、装置平衡模块724、评级输入模块728、评级引擎732、评级数据库736、比较分析器740和性能分析器744。如上所述，虚拟装置平台602(例如，组件720-744等)可被配置为从各种来源(例如，BMS 400、BMS 500、CEP 606、第三方系统640、和/或其组件、用户装置620、存储系统630等)获得与物理装置有关的数据，生成表示物理装置的虚拟装置，确定虚拟装置的装置评级，将虚拟装置评级与装置的实际运作条件进行比较，以及基于虚拟装置评级与装置的实际运作条件的该比较起始自动化动作。在一些实施例中，虚拟装置平台还被配置为确定物理装置的状态(例如，稳定状态、瞬时状态等)，确定在运行装置评级时要使用的附加评级信息(例如，物理装置的运作容量、施加在装置处的负载、装置的流体的流速等)以及/或者确定物理装置的实际特征(例如，性能)与装置的预期特征相比是否在预先确定的阈值内(例如，基于虚拟装置的评级的预期性能等)。以下段落描述了由虚拟装置平台602的组件720-744中的每个组件执行的一般功能中一些。

根据示例性实施例，装置状态分析器720被配置为获得与装置有关的输入数据，分析输入数据并且确定装置的状态或条件。在示例性实施例中，装置状态分析器720(例如，经由网络604、通信接口702等)从网络服务系统600的组件获得(例如，接收、请求、拉取等)输入数据。例如，装置状态分析器720可从BMS 400和/或BMS 500的组件(例如，BMS控制器366、系统管理器502、HVAC子系统440的组件、安全子系统438、照明子系统442、防火安全子系统430等)、CEP 606和/或其组件(例如，装置608、装置610等)、用户装置620(例如，经由用户界面622)、第三方系统640(例如，其系统或装置)和/或存储系统630(例如，建筑物装置数据库632)获得输入数据。在示例性实施例中，装置状态分析器720被配置为从BMS 400和/或BMS500的现场组件(例如，计量器、传感器、仪表、阀等)获得(例如，检索、拉取、请求等)输入数据。在其他实施例中，装置状态分析器720被配置为从第三方系统640的系统或装置获得(例如，检索、拉取、请求等)输入数据。输入数据可包括例如装置模型数据、运作条件数据(例如，包括第三方组件或装置数据)和/或与建筑设备的装置和/或部分有关的任何其他合适的数据。在一些实施例中，输入数据包括与多个装置有关的数据(例如，与多个装置有关的多个装置模型、与多个装置中的每个装置有关的多个运作条件和/或其他合适的数据等)。

在示例性实施例中，装置模型数据包括指示装置在特定运作条件下的预期性能的装置模型。装置模型可包括将装置的最佳性能与装置在特定(例如，设计)条件下的属性关联的标准模型特征。例如，装置模型可包括将装置的最佳性能(例如，热、机械、水电等输出、效率等)与装置在特定条件(例如，设计运作条件等)下的属性(例如，装置类型、系列、型号、应用、使用位置、功耗、装置的组件、装置的物理特征、装置的热力学特征等)关联的模型特征。在这方面，装置模型和/或标准模型特征可基于装置在设计运作条件下的属性对装置的预期性能进行建模。在一些实施例中，装置模型包括将装置的最佳成本与装置在特定条件下的属性关联的标准模型特征。例如，装置模型可包括将装置的最佳成本(例如，最大、最小、期望的成本等)与装置在特定条件(例如，设计运作条件)下的属性关联的模型特征。在其他实施例中，装置模型包括一组可训练模型特征，该模型特征是通过将装置模型拟合到一组训练数据(例如，包括最佳装置性能、装置属性、设计运作条件等的训练数据)而生成的。在这方面，装置模型可被训练以反映装置在特定(例如，设计)运作条件下的最佳性能(或成本)。然而，如下文将更详细地讨论的，在一些情况下，装置的预期性能(例如，基于装置模型，在设计运作条件下等)并不能准确反映装置在实际运作条件下的实际性能(例如，在某些位置、在某些条件或设置下、使用某些参数等)。

在示例性实施例中，运作条件数据包括装置在其下运作的实际运作条件(例如，特征)。例如，运作条件数据可包括与装置和/或组件温度(例如，制冷剂温度、冷水供应温度、热水供应温度、供气温度、区温度等)、压力(例如，蒸发器压力、冷凝器压力、供气压力等)、流速(例如，冷水流速、热水流速、制冷剂流速、供气流速等)、阀位、资源消耗(例如，功耗、水耗、耗电等)、控制设定点、模型参数(例如，回归模型系数)和/或提供关于对应装置如何运作的信息的任何其他数据。在一些实施例中，运作条件数据包括与装置和/或组件负载要求、建筑物温度设定点、占用数据、天气数据、能源数据、时间表数据和/或其他建筑物参数有关的信息。在一些实施例中，基于输入源来表征(例如，经由装置状态分析器720进行分析)运作条件数据。例如，可基于数据是从第三方系统640的组件或装置，还是从网络服务系统600的另一组件(例如，BMS 400、BMS 500、CEP 606等)获得(例如，检索、拉取、接收等)来表征运作条件数据或其子集。

根据示例性实施例，装置状态分析器720还被配置为分析输入数据(例如，装置模型数据、运作条件数据等)，并且确定装置的状态或条件。例如，装置状态分析器720可确定装置是否处于稳定状态(或瞬时状态)。如本文所用，稳定状态是指其中与装置的组件的运作相关联的一个或多个监测变量基本上不随时间改变或变化非常小的状态。瞬时状态是指其中与装置的组件的运作相关联的一个或多个监测变量随时间显著变化并且尚未达到稳定状态的状态。稳定状态期间的监测变量可反映装置的正常运作，并且瞬时状态期间监测变量可反映异常运作(有时可能被误认为是故障)。根据示例性实施例，当装置处于稳定状态时实现本文所述的各种系统和/或过程。例如，如果装置状态分析器720确定装置处于稳定状态，则装置状态分析器720可将装置状态数据(例如，包括装置模型数据、运作条件数据等)传送到虚拟装置平台602的其他组件(例如，装置平衡模块724等)。在其他实施例中，如果装置状态分析器720确定装置处于瞬时状态，则装置状态分析器720可与装置和/或其他系统的组件(例如，BMS 400、BMS 500、CEP 606、第三方系统640等)通信，以便修改装置的运作条件(例如，使装置达到稳定状态)。

装置状态分析器720可包括预测诊断系统，其包括使用监测变量(例如，与稳定状态相关联的监测变量)来估计装置的参数的各种建模器。例如，建模器可使用用于估计第一原理模型中的参数、估计回归模型中的系数、计算质量和能量平衡、构建主组件分析(PCA)模型、构建偏最小二乘(PLS)模型等的监测变量。装置状态分析器720可使用由预测诊断系统提供的检测、诊断和/或预测来确定装置是否处于稳定状态(或瞬时状态)。在一些实施例中，装置状态分析器720使用于2017年3月3日提交的名称为“Systems and Methods forSteady State Detection”的美国专利号10,495,334中描述的系统、过程和/或技术来确定装置的状态，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

根据示例性实施例，装置平衡模块724被配置为获得与装置有关的装置状态数据、分析数据并确定运行装置评级所需的附加装置评级信息(例如，数据)。在示例性实施例中，装置平衡模块724从网络服务系统600的一个或多个组件获得(例如，接收、请求、拉取等)装置状态数据。例如，装置平衡模块724可从装置状态分析器720、BMS 400和/或BMS 500的组件(例如，BMS控制器366、系统管理器502等)、CEP 606(例如，装置608、装置610)、第三方系统640、存储系统630和/或任何其他合适的系统或装置获得装置状态数据。装置状态数据可包括装置模型数据、装置运作条件数据和/或与装置的运作有关的任何其他合适的数据(例如，从装置状态分析器720导出的条件或状态数据，包括温度、压力、位置、功率等)。在示例性实施例中，装置平衡模块724被配置为当确定装置处于稳定状态时(例如，经由装置状态分析器720等)获得装置状态数据；然而，在其他实施例中，装置平衡模块724在装置处于另一状态(例如，瞬时状态等)时获得装置状态数据。

在示例性实施例中，装置平衡模块724还被配置为分析装置状态数据(例如，装置模型数据、装置运作条件数据等)，并确定在运行装置评级时要使用的附加评级数据，如下所述。附加评级数据可包括例如装置的运作容量(例如，以10％、15％、25％、50％等容量运作)、施加在装置处的负载(例如，加热、冷却、电力、能量等负载)、装置的流体的流速(例如，制冷剂流量等)和/或与装置有关的可用于对装置进行评级的任何其他合适的信息。在示例性实施例中，装置平衡模块724根据装置状态数据和/或一个或多个模型(例如，用于确定装置评级的预测模型、设备模型、装置模型、回归模型、确定性负载模型等)的功能来确定(例如，预测、估计、预报等)附加评级数据。在这方面，装置平衡模块724可经由装置状态数据和/或一个或多个模型确定(例如，预测、估计、预报等)附加评级数据，该附加评级数据不可以其他方式从网络服务系统600的其他组件(例如，BMS 400、BMS 500、CEP 606、第三方系统640等的组件)获得。

作为说明性示例，在示例性实施例中，装置平衡模块724基于装置模型数据和一个或多个模型或方程(例如，预测模型、设备模型、装置模型、回归模型、状态方程、热力学方程等)确定(例如，计算、预测、估计、预报等)与装置的容量有关的附加评级数据。例如，装置平衡模块724可基于装置模型数据和一个或多个状态方程确定(例如，预测、估计、预报)冷水机的冷却容量或加热器的加热容量。在一些实施例中，装置平衡模块724使用在2015年1月16日提交的名称为“Systems and Methods for Adaptive Capacity ConstraintManagement”的美国专利号9,612,601中描述的系统、过程和/或技术来确定装置的容量，所述美国专利的全部公开内容以引用方式并入本文。

在一些实施例中，装置平衡模块724进一步被配置为分析装置状态数据(例如，装置模型数据、装置运作条件数据等)和附加评级数据，并确定装置的一个或多个特征。例如，装置平衡模块724可分析装置状态数据和附加评级数据(例如，使用一个或多个模型或方程进行比较等)，以确定作为设计容量的百分比的运作容量、装置效率分布或装置的另一合适的特征。装置平衡模块724可生成所确定的特征(例如，运作容量、装置效率等)的一个或多个分布或图形表示，这些分布或图形表示可以被传送到界面和/或显示在该界面上。

在其他实施例中，装置平衡模块724还被配置为分析装置状态数据和附加评级数据，并基于该分析起始自动化动作。例如，装置平衡模块724可根据一个或多个模型或方程(例如，预测模型、设备模型、装置模型、回归模型、状态方程、热力学方程等)来分析装置状态数据(例如，装置模型数据和/或装置运作条件数据)和/或附加评级数据(例如，估计的运作容量、负载、流速等数据)。装置平衡模块724可进一步将装置状态数据和附加评级数据进行比较，以确定装置状态数据与附加评级数据相比是否在预先确定的阈值内。在示例性实施例中，装置平衡模块724可将装置状态数据和附加评级数据进行比较，并基于该比较起始自动化动作。该自动化动作可包括提供故障检测或诊断指示(例如，警报、预警、消息、警告、通知等)，生成控制信号或将控制信号提供给系统或装置(例如，BMS 400、BMS 500、CEP606、第三方系统640等的组件)，生成或提供用户界面以呈现比较数据的图形表示(例如，用户界面622上的装置分布GUI等)，生成为装置或系统做标记以进行维护的指示，和/或生成另一合适的指示或控制信号。例如，装置平衡模块724可确定(例如，预测、估计、预报)冷水机的冷却容量，将冷水机的所确定的冷却容量与当前的冷却容量条件(例如，经由装置运作条件数据)进行比较，并且基于该比较生成或提供指示已经检测到故障的通知(例如，预警、消息、警报)。在一些实施例中，装置平衡模块724分析装置状态数据和附加评级数据，和/或基于该分析使用在2014年12月16日提交的名称为“Fault Detection and DiagnosticSystem for a Refrigeration Circuit”的美国专利号9,696,073，和/或2019年4月19日提交的名称为“Central Plant Control System with Decaying Capacity Adjustment”的美国专利号11,221,156中描述的系统、过程和/或技术起始自动化动作，所述美国专利的全部公开内容以引用方式并入本文。

在示例性实施例中，装置平衡模块724还被配置为将装置状态数据和附加评级数据组合(例如，组合到评级输入数据中)，并且将评级输入数据传送到虚拟装置平台602的其他组件(例如，评级输入模块728等)。在这方面，装置平衡模块724可确定和/或组合数据组以形成数据集(例如，评级输入数据等)，该数据集可传送到虚拟装置平台602的其他组件以用于本文所述的附加系统和/或过程。

在一些实施例中，装置平衡模块724接收与多个装置有关的装置状态数据(例如，多个装置模型、多个运作条件等)。多个装置可以是连接的设备平台(例如，CEP 606等)、网络、装置社区和/或装置传送任何其他合适组合的一部分。如上所述，装置平衡模块724可确定针对多个装置中的每个装置的附加评级数据，其可在多个装置评级中(分别)使用。在一些实施例中，装置平衡模块724被配置为确定(例如，多个装置中的每个装置的)可能装置评级数据的列表，例如充分平衡多个装置上的建筑物负载的要求的可能装置组合的列表。作为说明性示例，装置平衡模块724可接收连接的设备平台(例如，CEP 606等)中的多个冷水机的装置状态数据。装置平衡模块724可分析数据，并且确定多个装置中的每个装置的可能装置评级数据的列表(例如，第一装置的第一运作容量、第一装置的第一运作负载、第二装置的第二运作容量、第二装置的第二运作负载等)。该列表可表示装置中每个装置的评级数据(例如，能力、负载等)的不同组合，并且每个组合可足以满足建筑物负载的要求。

根据示例性实施例，评级输入模块728被配置为获得与装置有关的评级输入数据，分析该数据并生成表示该装置的虚拟装置。在示例性实施例中，评级输入模块728从网络服务系统600的一个或多个组件获得(例如，接收、请求、拉取等)评级输入数据。例如，评级输入模块728可从装置平衡模块724获得评级输入数据。在一些实施例中，评级输入模块728从其他(例如，远程)系统和/或装置获得评级输入数据，如下所述。评级输入数据可包括装置模型数据、运作条件数据、从装置状态分析器720导出的其他装置状态数据、从装置平衡模块724导出的附加评级数据和/或与装置有关的任何其他合适的数据(例如，组件或装置的使用年限或用途、维护历史记录等)。

在一些实施例中，评级输入模块728从其他(例如，远程)系统和/或装置获得评级输入数据。例如，评级输入模块728可(例如，经由通信接口702、网络604等)从CEP 606(和/或装置608、610等)、存储系统630、BMS 400和/或BMS 500、第三方系统640的组件等获得评级输入数据。如图7所示，在一些实施例中，评级输入模块728直接从远程系统和/或设装置获得评级输入数据(即，不由装置状态分析器720、装置平衡模块724等进行处理)。在这方面，某些远程系统和/或装置可被配置(例如，设计、组装、调节等)使得不需要由虚拟装置平台602执行的某些过程。例如，装置608可以是YVAA冷水机，其可被配置为使得不需要附加评级数据以用于运行装置评级(例如，不由装置平衡模块724进行处理)。因此，装置608可将评级输入数据直接传送到评级输入模块728(例如，用于附加处理)。

在一些实施例中，评级输入模块728被配置为分析评级输入数据。例如，评级输入模块728可分析评级输入数据(例如，经由一个或多个模型或方程)以确定该评级输入数据的质量(例如，数据集之间的偏差水平、缺失数据点、与数据相关联的确定性值等)。在一些实施例中，评级输入模块728分析装置模型数据以确定该装置模型数据的质量(例如，假设的数据点、模型数据的误差水平等)。在其他实施例中，评级输入模块728分析运作条件数据以确定该运作条件数据的质量(例如，缺失数据点、与预期或历史数据点相比的偏差或误差水平)。在另一些实施例中，评级输入模块728分析评级输入数据(例如，附加评级数据)以确定该评级输入数据的质量(例如，缺失数据点，与预期或历史数据点相比的偏差或误差水平)。根据示例性实施例，评级输入模块728被配置为将所确定的质量分配给评级输入数据(例如，经由数据点)，这可用于附加处理和分析，如下文将讨论的。

在示例性实施例中，评级输入模块728还被配置为分析评级输入数据，并生成表示实际装置的虚拟装置。虚拟装置可以是装置的数字表示(例如，物理特征、参数、属性、运作条件等)。根据示例性实施例，评级输入模块728通过将装置的装置模型调整到装置的运作条件数据(即，装置的实际运作条件)来生成(例如，确定、预测、估计、预报等)虚拟装置。在这方面，评级输入模块728可将反映装置(例如，在设计运作条件下)的最佳性能的模型调整到装置的实际运作条件。在示例性实施例中，评级输入模块728根据评级输入数据(例如，装置模型数据、运作条件数据、装置状态数据、附加评级数据、质量数据等)和/或一个或多个模型(例如，用于确定装置评级的预测模型、设备模型、装置模型、回归模型、确定性负载模型等)的功能生成虚拟装置。评级输入模块728还可被配置为将(例如，以虚拟装置数据的形式)生成的虚拟装置传送到虚拟装置平台602的其他组件(例如，评级引擎732)，如下所述。

根据示例性实施例，评级引擎732被配置为获得虚拟装置数据、分析该数据并生成针对虚拟装置的装置评级。在示例性实施例中，评级引擎732从网络服务系统600的一个或多个组件例如评级输入模块728获得(例如，接收、请求、拉取等)虚拟装置数据。如上所述，虚拟装置数据可以是装置的数字表示，其包括将装置模型调整到装置的实际运作条件(例如，将装置模型数据调整到运作条件数据)。虚拟装置数据可包括装置模型数据、运作条件数据、装置状态数据、附加评级数据、质量数据，和/或与装置有关的任何其他合适的数据(例如，建模数据等)以运行装置评级。

在一些实施例中，评级引擎732还被配置为分析虚拟装置数据，并生成针对虚拟装置的装置评级。评级引擎732可以是评级平台的组件，并且可被配置为接收数据(例如，虚拟装置数据)以及/或者生成指示特征、组件、配置、功能和/或与数据相关联的装置或系统有关的任何其他合适信息的装置评级。例如，评级引擎732可接收虚拟装置数据(其可被转换成数据集、数据子集等)，分析虚拟装置数据并且生成指示特征、组件、配置、功能、和/或与虚拟装置数据有关的任何其他合适的信息的装置评级。根据一个示例性实施例，装置评级可包括但不限于：整体装置性能、整体装置配置、装置能效、成本效率、装置优化、组件零件、组件零件配置等；装置功耗、性能、声音产生、流量特征、输出产生等；装置认证、规格、法规要求等。在一些实施例中，评级引擎732包括于2021年9月16日提交的名称为“Systems andMethods for Modeling and Controlling Building Equipment”的美国专利申请号17/477,297中详细描述的评级引擎或评级平台中的特征中的一些或全部，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

根据一些实施例，评级引擎732通过根据一个或多个模型(例如，用于确定装置评级的预测模型、设备模型、装置模型、回归模型、确定性负载模型等)的功能分析虚拟装置数据来生成(例如，确定、预测、估计、预报等)针对虚拟装置的装置评级。例如，评级引擎732可接收虚拟装置数据，分析数据并基于运作条件数据(即，在实际运作条件下)生成指示虚拟装置的预期(例如，预测)性能的虚拟装置评级。在一些实施例中，评级引擎732接收虚拟装置数据，分析数据并基于运作条件数据(例如，在实际运作条件下)生成指示虚拟装置的预期(例如，预测)成本、功耗、装置优化等的虚拟装置评级。如下文将讨论的，评级引擎732可进一步将虚拟装置评级信息(例如，数据)传送到网络服务系统600的其他组件，例如评级数据库736、CEP 606(例如，经由通信接口702、网络604等)、存储系统630和/或任何其他合适的系统或装置。在一些实施例中，评级引擎732被配置为使用于2021年9月16日提交的名称为“Systems and Methods for Modeling and Controlling Building Equipment”的美国专利申请号17/477,297中描述的系统、过程和/或技术来接收、分析、生成和/或传送虚拟装置的评级，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

根据示例性实施例，评级引擎732被配置为与评级数据库736通信。在示例性实施例中，评级引擎732被配置为将虚拟装置评级数据传送到评级数据库736，并且评级数据库736被配置为接收并存储虚拟装置评级数据。在一些实施例中，评级数据库736接收并存储与多个虚拟装置评级(例如，单个虚拟装置的多个评级、与多个虚拟装置有关的多个评级等)有关的数据。在其他实施例中，评级数据库736存储所有可能的装置运作条件的数据库(例如，所有可能的装置运作条件的虚拟装置数据等)。评级数据库736可将数据库传送到评级引擎732，并且评级引擎732可针对所有可能的装置运作条件的数据库运行评级(例如，提供针对所有虚拟装置的所有运作条件的评级等)。在示例性实施例中，评级数据库736接收评级并将其存储为针对所有可能的装置运作条件的所有可能的虚拟装置评级的数据库。评级数据库736还可被配置为将虚拟装置评级数据传送到虚拟装置平台602的一个或多个组件(评级引擎732、比较分析器740、性能分析器744等)。在这方面，评级数据库736可接收、存储和/或传送虚拟装置评级数据，以便提高后续评级、比较、分析和/或由虚拟装置平台602实现的其他过程的速度和/或效率。

同样根据示例性实施例，评级引擎732被配置为将虚拟装置评级数据传送到网络服务系统600的其他(例如，远程)系统和/或装置。例如，评级引擎732可将虚拟装置评级数据(例如，经由通信接口702、网络604等)传送到CEP 606、BMS 400和/或BMS 500、用户装置620、存储系统630和/或任何其他合适的系统或装置(例如，装置608、装置610等)。在示例性实施例中，网络服务系统600的一个或多个组件被配置为接收虚拟装置评级数据，并且获得、确定、传送等装置的实际运作数据。实际运作数据可反映由虚拟装置评级建模的装置的实际运作特征(例如，性能、成本、功率等)。此外，网络服务系统600的一个或多个组件可将虚拟装置评级数据与实际运作数据进行比较。在这方面，网络服务系统600可被配置为将虚拟装置评级(例如，虚拟装置在实际运作条件下的预测性能)与对应装置(例如，在实际运作条件下)的实际性能进行比较，以确定装置是否以预测特征(例如，性能、成本、功率等)运作。根据示例性实施例，网络服务系统600的组件还被配置为将比较信息(例如，以评级比较数据的形式)传送到网络服务系统600的其他组件(例如，用于附加处理，以起始自动化动作等)，如下所述。

作为说明性示例，评级引擎732可将虚拟装置评级数据传送到CEP 606。在示例性实施例中，CEP 606接收虚拟装置评级数据(例如，虚拟装置的预期性能等)，并且从装置获得(例如，接收、请求、拉取等)实际运作数据(例如，装置608)。实际运作数据可表示由虚拟装置评级(例如，预期性能)建模的装置的实际运作特征(例如，实际性能)。此外，CEP 606可将虚拟装置评级与装置的实际性能进行比较。在一些实施例中，CEP 606确定装置的实际运作特征与虚拟装置评级相比在预先确定的阈值(例如，0.05％、0.1％、1％、5％等)内，使得装置是充分运作的。在其他实施例中，CEP 606可确定实际运作特征与虚拟装置评级相比在预先确定的阈值之外，使得可起始自动化动作。如上所述，CEP 606可将虚拟装置评级与实际运作特征进行比较，并将该比较(例如，以评级比较数据的形式)传送到虚拟装置平台602的组件(例如，比较分析器740等)。应当理解，虽然CEP 606在本文中被描述为获得虚拟装置评级数据、获得实际运作数据并且将虚拟装置评级数据与对应装置的实际性能进行比较，但是网络服务系统600的其他组件(例如，性能分析器744、BMS 400和/或BMS 500的组件、用户装置620、存储系统630等)可被配置为实现本文所述的任何或所有过程。

根据示例性实施例，比较分析器740被配置为获得与装置有关的评级比较数据、分析数据并且/或者基于该比较起始自动化动作。在示例性实施例中，比较分析器740从网络服务系统600的一个或多个组件获得(例如，接收、请求、拉取等)评级比较数据。例如，比较分析器740可从CEP 606和/或其组件(例如，装置608、装置610等)、评级数据库736、BMS 400和/或BMS 500的组件、存储系统630等获得评级比较数据。评级比较数据可包括例如将虚拟装置评级与如上所述的装置的实际性能关联的信息。

在示例性实施例中，比较分析器740还被配置为分析评级比较数据，并且基于比较分析起始自动化动作。在示例性实施例中，自动化动作包括向外部装置(例如，BMS 400、BMS500的组件等)、用户界面(例如，用户装置620的用户界面622)和/或任何其他合适的装置或系统提供与比较数据(例如，消息，通知，警报等)相关联的数据和/或指示。例如，自动化动作可包括向外部装置提供指示已检测到故障或要实现维护动作的通知(例如，消息、预警、警报、指令等)。在一些实施例中，自动化动作还包括获得经由一个或多个装置和/或界面提供的输入。例如，自动化动作可包括向用户装置620提供指示(例如，用户界面622上的GUI指示装置在充分运作等)，并且/或者获得经由用户界面622提供的用户输入。在一些实施例中，自动化动作包括控制动作，诸如生成和/或提供控制信号给装置(例如，装置608、装置610等)、与装置通信的系统或平台(例如，CEP 606等)和/或另一合适的装置或系统(例如，BMS 400、BMS 500、它们的组件、第三方系统640等)。例如，自动化动作可包括向装置608(例如，以调整装置的运作特征)、CEP 606(例如，以修改装置608、装置610等的运作特征)、BMS400和/或BMS 500(例如，以调整BMS 400的冷水机的运作特征等)和/或任何其他合适的装置或系统提供控制信号。在其他实施例中，自动化动作包括对存储、处理和/或修改数据或信息的指令。例如，自动化动作可包括对存储系统630存储数据(例如，评级比较数据、自动化动作数据等)的指令。

在示例性实施例中，比较分析器740分析评级比较数据，并确定装置的实际运作特征(例如，实际性能)与虚拟装置评级(例如，装置的预测性能)相比是否在预先确定的阈值(例如，0.05％、0.1％、1％、5％等)内。如果比较分析器740确定实际运作特征在预先确定的阈值内，则比较分析器740可起始第一自动化动作(例如，向用户装置620提供装置在充分运作的指示等)。相反，如果比较分析器740确定实际运作特征在/不在预先确定的阈值内，则比较分析器740可起始第二自动化动作(例如，向装置提供已检测到故障或应执行维护的指示，向装置提供控制信号以便使装置在预先确定的阈值内等)。如上所述，比较分析器740可起始一个或多个自动化动作，其可包括与网络服务系统600的一个或多个组件通信。

作为说明性示例，比较分析器740可从CEP 606接收与冷水机(例如，装置608)有关的评级比较数据。比较分析器740可将冷水机的实际运作特征(例如，性能)与虚拟装置评级中反映的预测特征(例如，性能)进行分析。如果比较分析器740确定冷水机的实际性能与预测性能相比在预先确定的阈值(例如，0.05％、0.1％、1％、5％等)内，则比较分析器740可向用户装置620提供指示冷水机在充分运作的指示(例如，消息、GUI等)。相反，如果比较分析器740确定冷水机的实际性能不在预先确定的阈值内，则比较分析器740可向用户装置620提供指示(例如，消息、故障预警或警报、指令等)和/或可向CEP 606提供指令以调整冷水机的运作以及/或者控制冷水机以调整运作(即，使冷水机的实际性能在预先确定的阈值内等)。

根据示例性实施例，性能分析器744被配置为实现上述任何和/或所有过程。例如，性能分析器744可被配置为获得与装置有关的虚拟装置评级数据，获得装置的实际运作数据，将虚拟装置评级数据与装置的实际性能进行比较并且基于该比较起始自动化动作。

在示例性实施例中，性能分析器744从评级引擎732获得(例如，接收、请求、拉取等)虚拟装置评级数据(例如，在评级引擎732运行装置评级之后)。在一些实施例中，性能分析器744从评级数据库736获得(例如，接收、请求、拉取等)虚拟装置评级数据(例如，存储在评级数据库736中的数据、存储在针对所有可能的装置运作条件的所有可能的虚拟装置评级的数据库中的数据等)。在其他实施例中，性能分析器744从存储系统630(例如，针对所有可能的装置运作条件的所有可能的虚拟装置评级的数据库等)和/或另一合适的存储装置获得虚拟装置评级数据。在这方面，在一些实施例中，性能分析器744获得(例如，在评级数据库736、存储系统630等中的数据库中的)存储的虚拟装置评级数据，并且仅将虚拟装置评级与装置的实际运作特征进行比较，如下所述。

在示例性实施例中，性能分析器744还被配置为从装置获得(例如，接收、请求、拉取等)实际运作数据。实际运作数据可反映在虚拟装置评级中建模的装置的实际运作特征，如上所述。在示例性实施例中，性能分析器744从CEP 606获得实际运作数据。在其他实施例中，性能分析器744从装置608、装置610、BMS 400和/或BMS 500的组件(例如，冷水机、泵、冷却塔等)、第三方系统640和/或任何其他合适的系统和/或装置获得实际运作数据。

在示例性实施例中，性能分析器744还被配置为将虚拟装置评级数据与实际运作数据进行比较。如上所述，性能分析器744可将虚拟装置评级(例如，装置的预期性能)与实际运作特征(例如，装置的实际性能)进行比较。此外，性能分析器744可比较两组数据，并确定实际运作数据与虚拟装置评级数据相比是否在预先确定的阈值(例如，0.05％、0.1％、1％、5％等)内。在示例性实施例中，如果性能分析器744确定实际运作特征在预先确定的阈值内，则性能分析器744可起始第一自动化动作(例如，提供装置充分运作的指示等)。相反，如果性能分析器744确定实际运作特征在预先确定的阈值之外，则性能分析器744可起始第二自动化动作(例如，提供装置未充分运作的指示，提供故障指示或警报，控制装置使装置在预先确定的阈值内等)。自动化动作可包括与网络服务系统600的一个或多个组件通信、控制和/或以其他方式引导该一个或多个组件，如上所述。

现在参考图8，根据示例性的实施例，示出了用于确定装置特征和/或控制建筑设备的装置的过程800。过程800可由图6至图7的网络服务系统600的任何和/或所有组件实现(例如，经由虚拟装置平台602等)。过程800还可以由其他系统、装置和/或组件(例如，网络服务系统600、虚拟装置平台602的组件等)实现。还应当理解，在一些实施例中，过程800可以使用附加的、不同的和/或更少的步骤来实现。

根据示例性实施例，过程800被示为包括获得针对建筑设备的物理装置的装置模型(步骤802)。该装置模型可从连接的设备平台或其组件(例如，CEP 606、装置608、装置610)、建筑管理系统的组件(例如，BMS 400、BMS 500)、用户装置(例如，用户装置620)、存储系统(例如，存储系统630)、第三方系统(例如，第三方系统640)和/或任何其他合适的系统或装置获得(例如，接收、请求、拉取等)。在示例性实施例中，装置模型指示装置在设计运作条件下的预期性能。在一些实施例中，装置模型包括将装置的最佳性能与装置在特定(例如，设计)条件下的属性关联的标准模型特征。在其他实施例中，装置模型将装置的其他特征(例如，容量、成本、效率、输出等)与装置在特定条件(例如，设计运作条件等)下的属性(例如，装置类型、系列、型号、应用、使用位置、功耗、装置的组件、装置的物理属性、装置的热力学属性等)关联。

根据示例性实施例，过程800被示为包括获得物理装置在其下运作的运作条件(步骤804)。运作条件还可从连接的设备平台或其组件(例如，CEP 606、装置608、装置610)、建筑管理系统的组件(例如、BMS 400、BMS 500)、第三方系统或装置(例如，第三方系统640)、用户装置(例如，用户装置620)、存储系统(例如，存储系统630)和/或任何其他合适的系统或装置获得(例如，接收、请求、拉取等)。在示例性实施例中，运作条件反映了物理装置在其下运作的条件。运作条件可包括与装置和/或组件的温度、压力、流速、阀位、资源消耗、控制设定点、模型参数有关的信息，和/或与装置在其下运作的条件有关的任何其他信息。此外，运作条件可包括装置和/或组件的负载要求、建筑温度设定点、占用数据、天气数据、能源数据、时间表数据和/或其他建筑参数。

过程800被示为包括确定附加装置评级信息(步骤806)。附加装置评级信息可基于装置的装置模型和/或运作条件(例如，根据其功能)数据来确定。此外，附加装置评级信息可根据一个或多个模型或方程(例如，预测模型、设备模型、装置模型、回归模型、状态方程、热力学方程等)来确定。在一些实施例中，附加装置评级信息还基于在确定装置的状态时提供的信息(例如，根据其功能)来确定，如上所述。在示例性实施例中，附加装置评级信息包括装置的运作容量(例如，以10％、15％、25％、50％等容量运作)、施加在装置处的负载(例如，加热、冷却、电力、能源等负载)、流速(例如，制冷剂流量等)和/或与装置有关的可用于对装置进行评级的任何其他合适信息。

过程800被示为包括将附加装置评级信息与物理装置在其下运作的运作条件进行比较(步骤808)。例如，可使用一个或多个模型或方程(例如，预测模型、设备模型、装置模型、回归模型、状态方程、热力学方程等)来比较附加装置评级信息和运作条件信息。在一些实施例中，将附加装置评级信息和运作条件信息进行比较，以确定实际运作条件与附加装置评级信息相比是否在预先确定的阈值内(例如，0.05％、0.1％、1％、5％等)，使得装置充分地运作。在其他实施例中，可以确定实际运作条件与附加装置评级信息相比在预先确定的阈值之外，从而可以起始自动化动作(如下文所述)。在一些实施例中，可将比较信息传送到系统(例如，虚拟装置平台602)和/或装置(例如，BMS 400和/或BMS 500的组件、CEP 606的组件或装置、用户装置620等)的其他组件，如上所述。

过程800被示为包括基于附加装置评级信息和实际运作条件的比较来起始自动化动作(步骤810)。在示例性实施例中，通过比较实际运作条件与附加装置评级信息，并确定实际运作条件与附加装置评级信息相比在预先确定的阈值内来起始第一自动化动作。例如，第一自动化动作可包括向装置提供指示装置正在充分运作的指示(例如，向用户装置620，BMS 400、BMS 500的组件等提供消息或通知)。在一些实施例中，通过比较实际运作条件和附加装置评级信息，并确定实际运作条件在预先确定的阈值之外来起始第二自动化动作。例如，第二自动化动作可包括向装置提供指示已检测到故障或应起始维护动作的指示(例如，向用户装置620，BMS 400、BMS 500的组件等提供预警、警报、指令)。在一些实施例中，第二自动化动作包括控制建筑管理的一个或多个组件，向用户装置提供指示(例如，在用户界面上提供GUI，向用户装置提供指示装置按预期运作的消息等)，向存储系统提供指令(例如，存储比较数据和/或自动化动作数据的指令等)，和/或与装置和/或另一系统的运作有关的任何其他合适的动作。

作为说明性示例，本文所述的组件、系统和/或过程可用于确定安装在建筑工地处的冷水机的冷却容量。在示例性实施例中，获得指示冷水机在设计运作条件下的预期性能的冷水机模型。该模型可包括标准模型特征，其在设计运作条件下将冷水机的最佳性能与设计冷水机属性关联。此外，可获得(例如，接收、检索、拉取)冷水机的运作条件，其指示冷水机在建筑工地处运作的实际条件。运作条件可从冷水机的现场组件(例如，计量器、阀、仪表)获得(例如，检索、拉取等)，这些组件可包括第三方组件。运作条件可包括到冷水机的功率输入、冷水机的功率使用情况和/或冷水机的制冷剂的一个或多个特征(例如，制冷剂水平)。在一些实施例中，运作条件不包括冷水机的流体流量特征(例如，在没有从流量计获得信息的情况下获得运作条件信息)。基于冷水机模型和/或运作条件，可确定附加评级信息。例如，可确定冷水机的运作容量、冷水机的冷却容量、施加在冷水机处的负载、冷水机中的制冷剂流速等。

在一些实施例中，一旦确定附加评级信息(例如，冷水机的运作容量、冷却容量等)，该附加评级信息就可用于确定冷水机的附加特征。例如，附加评级信息(例如，冷水机的运作容量、冷却容量等)可用于确定作为冷水机设计容量百分比的冷水机的运作容量，和/或生成冷水机效率分布。此外，可将附加评级信息与运作条件(例如，运作条件数据)进行比较。在这方面，可将冷水机的实际性能(例如，运作数据)与冷水机的预期(例如，预测)性能(例如，附加等级信息)进行比较。基于该比较，可以起始自动化动作。例如，如果确定冷水机的实际性能与预期性能足够相似(例如，在预先确定的阈值内)，则可提供指示冷水机按照预期执行的指示。相反，如果确定冷水机的实际性能与预期性能不够相似(例如，在预先确定的阈值之外)，则可提供指示已检测到与冷水机运作有关的故障和/或应起始维护动作的指示，和/或可调整(例如，控制)冷水机的组件，以便依照预期性能实现冷水机的实际性能。

现在参考图9，根据示例性实施例，示出了用于评价和/或控制建筑设备的装置的运作特征的过程900。过程900可由图6至图7的网络服务系统600的任何和/或所有组件(例如，经由虚拟装置平台602等)来实现。过程900也可使用图1至图5的组件来实现。应当理解，过程900的全部或部分可由其他系统、装置和/或组件(例如，网络服务系统600、虚拟装置平台602等的组件)来实现。还应当理解，在一些实施例中，过程900可使用附加的、不同的和/或更少的步骤来实现。

根据示例性实施例，过程900被示为包括获得针对建筑设备的物理装置的装置模型(步骤902)。装置模型可从连接的设备平台或其组件(例如，CEP 606、装置608、装置610)、建筑物管理系统的组件(例如，BMS 400、BMS 500)、用户装置(例如，用户装置620)、存储系统(例如，存储系统630)、第三方系统(例如，第三方系统640)和/或任何其他合适的系统或装置获得(例如，接收、请求、拉取等)。在示例性实施例中，装置模型指示装置在设计运作条件下的预期性能。在一些实施例中，装置模型包括将装置的最佳性能与装置在特定(例如，设计)条件下的属性关联的标准模型特征。在其他实施例中，装置模型将装置的其他特征(例如，容量、成本、效率、输出等)与装置在特定条件(例如，设计运作条件等)下的属性(例如，装置类型、系列、型号、应用、使用位置、功耗、装置的组件、装置的物理属性、装置的热力学属性等)关联。

根据示例性实施例，过程900被示为包括获得物理装置在其下运作的运作条件(步骤804)。运作条件还可从连接的设备平台或其组件(例如，CEP 606、装置608、装置610)、建筑物管理系统的组件(例如，BMS 400、BMS 500)、第三方装置或系统(例如，第三方系统640)、用户装置(例如，用户装置620)、存储系统(例如，存储系统630)和/或任何其他合适的系统或装置获得(例如，接收、请求、拉取等)。在示例性实施例中，运作条件反映了物理装置在其下运作的条件。运作条件可包括与装置和/或组件温度、压力、流速、阀位、资源消耗、控制设定点、模型参数有关的信息，和/或与装置在其下运作的条件有关的任何其他信息。此外，运作条件可包括装置和/或组件负载要求、建筑物温度设定点、占用数据、天气数据、能源数据、时间表数据和/或其他建筑物参数。

在一些实施例中，过程900包括确定装置的状态或条件。例如，过程900可包括确定装置是否处于稳定状态(或瞬时状态)。在示例性实施例中，确定装置的状态或条件涉及使用监测变量(例如，经由模型等)来估计装置的参数。在一些实施例中，当装置处于稳定状态时实现过程900的各个步骤。在其他实施例中，如果确定装置处于瞬时状态，则过程900包括调整装置的运作条件(例如，使装置达到稳定状态)。

在一些实施例中，过程900还包括确定附加装置评级信息。附加装置评级信息可基于装置的装置模型和/或运作条件(例如，根据其功能)来确定。在一些实施例中，附加装置评级信息还基于在确定装置的状态时提供的信息(例如，根据其功能)来确定，如上所述。在示例性实施例中，附加装置评级信息包括装置的运作容量(例如，以10％、15％、25％、50％等容量运作)、施加在装置处的负载(例如，加热、冷却、电力、能源等负载)、流速(例如，制冷剂流量等)和/或与装置有关的可用于对装置进行评级的任何其他合适信息。

根据示例性实施例，过程900被示为还包括生成表示物理装置的虚拟装置(步骤906)。虚拟装置可以是物理装置的数字表示(例如，物理特征、参数、属性、运作条件等)。在示例性实施例中，通过将装置模型调整到装置的运作条件来生成虚拟装置。在这方面，虚拟装置可基于装置模型、运作条件、装置状态信息和/或附加装置评级信息(例如，其功能)。

根据示例性实施例，过程900还被示为包括使用评级引擎来生成针对虚拟装置的装置评级(步骤908)。在示例性实施例中，装置评级指示物理装置(例如，经由虚拟装置)在运作条件下的预期性能。在一些实施例中，装置评级包括虚拟装置的条件、参数和/或任何其他合适的特征。例如，装置评级可包括整体装置配置、装置能效、成本效率、装置优化、组件零件、组件零件配置、装置功耗、性能、声音产生、流量特征(例如，蒸发器或冷凝器的最大流量、最小流量、估计的流量等)、输出产生、装置认证、规格、法规要求和/或任何其他合适的装置特征。

根据示例性实施例，过程900被示为还包括获得物理装置的实际运作数据(步骤910)。在示例性实施例中，实际运作数据表示装置在运作条件下的实际性能。实际运作数据可从连接的设备平台或其组件(例如，CEP 606、装置608、装置610)、建筑物管理系统的组件(例如，BMS 400、BMS 500)、第三方系统或装置(例如，第三方系统640)、用户装置(例如，用户装置620)、存储系统(例如，存储系统630)和/或任何其他合适的系统或装置获得(例如，接收、请求、拉取等)。在一些实施例中，实际运作数据指示装置的另一合适的特征(例如，对应于虚拟装置的装置评级的特征)。例如，运作数据可指示整体装置配置、装置能效、成本效率、装置优化、组件零件、组件零件配置、装置功耗、性能、声音产生、流量特征、输出产生、装置认证、规格、法规要求和/或任何其他合适的装置特征。

在一些实施例中，过程900被示为包括将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级进行比较(步骤912)。在示例性实施例中，实际运作数据经由连接的设备平台或其组件(例如，CEP 606、装置608、装置610)与针对虚拟装置的装置评级进行比较；然而，在其他实施例中，实际运作数据经由另一系统和/或装置(例如，虚拟装置平台602等)与针对虚拟数据的装置评级进行比较。在一些实施例中，将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级进行比较可用于确定和/或生成一个或多个装置分布或组件特征分布，这些分布可经由界面传送或显示。例如，将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级进行比较可用于确定冷凝器接近温度分布、蒸发器接近温度分布、过热排放分布、或与装置的组件或特征有关的其他合适的比较分布。

在一些实施例中，过程900包括将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级进行比较，并确定实际运作数据与装置评级相比是否在预先确定的阈值内。在这方面，将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级进行比较可指示装置的实际性能(例如，实际运作数据)是否在装置的预测性能(例如，通过针对虚拟装置的装置评级进行建模)的预先确定的阈值内。预先确定的阈值可以是0.05％、0.1％、1％、5％和/或任何其他合适的阈值。在示例性实施例中，如果确定实际运作数据与装置评级相比在预先确定的阈值内，则可起始第一自动化动作(例如，物理装置在按照预期运作的指示等)，如下所述。在其他实施例中，如果确定实际运作数据在预先确定的阈值之外，则可起始第二自动化动作(例如，控制物理装置以使装置的运作在预先确定的阈值内等)，如下所述。

根据示例性实施例，过程900被示为包括基于实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级的比较来起始自动化动作(步骤914)。如上所述，在示例性实施例中，通过将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级进行比较并确定实际运作数据与装置评级相比在预先确定的阈值内来起始第一自动化动作。在一些实施例中，通过将实际运作数据与针对虚拟装置的装置评级进行比较并确定实际运作数据在预先确定的阈值之外来起始第二自动化动作。自动化动作可包括向装置提供指示该装置充分运作，或已检测到故障和/或应起始维护动作的指示(例如，向用户装置620，BMS 400、BMS 500的组件提供消息或预警)。自动化动作还可包括向连接的设备平台提供指令(例如，对调整装置的运作条件的指令等)，控制连接的设备平台的一个或多个组件(例如，控制装置以调整装置的运作条件)，控制建筑物管理的一个或多个组件，向用户装置提供指示(例如，在用户界面上提供GUI，向用户装置提供指示装置在按照预期运作的消息等)，向存储系统提供指令(例如，存储比较数据和/或自动化动作数据的指令等)和/或与装置和/或另一个系统的运作有关的任何其他合适的动作。

作为说明性示例，本文所述的组件、系统和/或过程可用于评价安装在建筑工地处的冷水机的实际性能。在示例性实施例中，获得指示冷水机在设计运作条件下的预期性能的冷水机模型。该模型可包括标准模型特征，其在设计运作条件下将冷水机的最佳性能与设计冷水机属性关联。此外，可获得冷水机的运作条件，其指示冷水机在建筑工地处运作的实际条件。基于冷水机模型和/或运作条件，可确定冷水机的状态(例如，稳定状态、瞬时状态等)。在一些实施例中，如果冷水机处于瞬时状态，则冷水机的组件可被调整以使冷水机达到稳定状态。另外，基于冷水机模型和/或运作条件，可确定附加评级信息。例如，可确定冷水机的运作容量、施加在冷水机处的负载、冷水机中的制冷剂流速等。在这方面，附加评级信息可以是可用于运行冷水机评级但不能以其他方式从其他系统和/或装置获得的参数和/或信息。在一些实施例中，冷水机被配置(例如，设计等)使得不需要附加评级信息。在这方面，可很容易地从可用系统和/或装置中辨别出用于运行冷水机评级的所有参数和/或信息。

基于冷水机模型、运作条件和/或附加评级信息，可生成表示物理冷水机的虚拟冷水机。虚拟冷水机可以是实际冷水机的数字表示，并且可通过将冷水机模型(例如，在设计运作条件下的冷水机)调整到实际运作条件来生成。虚拟冷水机可被输入到评级引擎中，该评级引擎可提供针对虚拟冷水机的冷水机评级。使用虚拟冷水机，评级引擎可提供指示冷水机在实际运作条件下的预期(例如，预测)性能的冷水机评级。此外，还可获得实际运作数据，其指示冷水机在运作条件下的实际性能。

一旦获得(例如，虚拟冷水机的)冷水机评级和实际运作数据，就可将运作数据与冷水机评级进行比较。在这方面，可将冷水机的实际性能(例如，运作数据)与冷水机的预期(例如，预测)性能(例如，冷水机评级)进行比较。基于该比较，可起始自动化动作。例如，如果确定冷水机的实际性能与预期性能足够相似(例如，在预先确定的阈值内)，则可提供指示冷水机在按照预期执行的指示。相反，如果确定冷水机的实际性能与预期性能不够相似(例如，在预先确定的阈值之外)，则可提供指示已检测到与冷水机运作有关的故障和/或应起始维护动作的指示，和/或可调整(例如，控制)冷水机的组件，以便依照预期性能实现冷水机的实际性能。

示例性实施例的配置

各个示范性实施例中所示的系统和方法的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个实施例，但是许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺度、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等的变化)。例如，元件的位置可颠倒或以其他方式变化，并且离散元件的性质或数目或位置可更改或变化。因此，所有此类修改旨在被包含在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的次序或顺序可根据替代实施例变化或重新排序。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在示例性实施例的设计、运作条件和布置方面作出其他替代、修改、改变和省略。

本公开考虑用于完成各种运行的任何机器可读介质上的方法、系统和程序产品。可使用现有计算机处理器，或由用于(为实施本公开的实施例的目的或另一目的并入的)适当系统的专用计算机处理器，或由硬连线系统来实施本公开的实施例。本公开范围内的实施例包括包含机器可读介质的程序产品，该机器可读介质用于携载或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构。此类机器可读介质可以是可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。举例来说，此机器可读介质可包括含RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁性存储装置，或可用于携载或存储呈机器可执行指令或数据结构形式的所要程序代码且可由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器存取的任何其他介质。以上的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机执行特定功能或功能组的指令和数据。

尽管附图示出了方法步骤的特定顺序，但是步骤的顺序可以与描绘的不同。并且，可以同时或部分同时执行两个或更多个步骤。此类变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有此类变化都处于本公开的范围内。同样地，软件实施方式可以用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决定步骤。

在各种实施方式中，本文所描述的步骤和操作可以在一个处理器上或在两个或更多个处理器的组合中执行。例如，在一些实施方式中，可以在经配置以从一个或多个装置(例如，边缘计算装置/控制器)接收数据并且执行操作的中心服务器或中心服务器集合中执行各种操作。在一些实施方式中，该操作可以由本地控制器或计算装置(例如，边缘装置)，例如专用于和/或位于特定建筑物或建筑物的部分内的控制器执行。在一些实施方式中，该操作可以由一个或多个中心或场外计算装置/服务器和一个或多个本地控制器/计算装置的组合执行。所有此类实施方式预期在本公开的范围内。此外，除非另外指明，否则当本公开涉及一个或多个计算机可读存储介质和/或一个或多个控制器时，此类计算机可读存储介质和/或一个或多个控制器可以实施为一个或多个中心服务器、一个或多个本地控制器或计算装置(例如，边缘装置)、其任何组合，或存储介质和/或控制器的任何其他组合，无论此类装置的位置如何。

Claims (20)

1.一种用于评价和控制建筑设备的方法，所述方法包括：

获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型，所述装置模型指示所述物理装置在设计运作条件下的预期性能；

获得所述物理装置在所述建筑工地处运作的运作条件；

通过将所述装置模型调整到所述运作条件来生成表示所述物理装置的虚拟装置；

使用评级引擎来生成针对所述虚拟装置的装置评级，所述装置评级指示所述物理装置在所述运作条件下的预期性能；

获得指示所述物理装置在所述运作条件下的实际性能的实际运作数据；以及

基于所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级的比较来起始自动化动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括确定所述物理装置的状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于确定所述物理装置的所述状态是瞬时状态，所述方法进一步包括起始另一自动化动作以使所述物理装置达到稳定状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述装置模型和所述运作条件来确定附加评级信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定附加评级信息包括确定所述物理装置的运作能力、施加在所述物理装置处的负载和所述物理装置的流体的流速中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

将所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级进行比较；以及

确定所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级相比是否在预先确定的阈值内。

7.根据权利要求6所述的方法，其中响应于确定所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级相比在所述预先确定的阈值内，起始所述自动化动作包括提供所述物理装置在依照所述预期性能运作的指示。

8.根据权利要求6所述的方法，其中响应于确定所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级相比在所述预先确定的阈值之外，起始所述自动化动作包括控制所述物理装置的部件以依照所述预期性能实现所述物理装置的所述实际性能。

9.根据权利要求1所述的方法，其中获得针对安装在所述建筑工地处的建筑设备的所述物理装置的所述装置模型包括获得针对安装在所述建筑工地处的物理热泵的热泵模型。

10.一种用于评价和控制建筑设备的系统，所述系统包括：

一个或多个存储器装置，其具有存储在其上的指令，所述指令当由一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：

获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型，所述装置模型指示所述物理装置在设计运作条件下的预期性能；

获得所述物理装置在所述建筑工地处运作的运作条件；

通过将所述装置模型调整到所述运作条件来生成表示所述物理装置的虚拟装置；

使用评级引擎来生成针对所述虚拟装置的装置评级，所述装置评级指示所述物理装置在所述运作条件下的预期性能；

获得指示所述物理装置在所述运作条件下的实际性能的实际运作数据；以及

基于所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级的比较来起始自动化动作。

11.根据权利要求10所述的系统，所述操作进一步包括确定所述物理装置的状态。

12.根据权利要求11所述的系统，其中响应于确定所述物理装置的所述状态是瞬时状态，所述方法进一步包括起始另一自动化动作以使所述物理装置达到稳定状态。

13.根据权利要求10所述的系统，所述操作进一步包括基于所述装置模型和所述运作条件来确定附加评级信息。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述附加评级信息包括所述物理装置的运作能力、施加在所述物理装置处的负载和所述物理装置的流体的流速中的至少一者。

15.根据权利要求10所述的系统，所述操作进一步包括：

将所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级进行比较；以及

确定所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级相比是否在预先确定的阈值内。

16.根据权利要求15所述的系统，其中响应于确定所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级相比在所述预先确定的阈值内，起始所述自动化动作包括提供所述物理装置在依照所述预期性能运作的指示。

17.一种非暂态计算机可读介质，其包括存储在其上的指令，所述指令当由一个或多个处理器执行时，使所述一个或多个处理器：

获得针对安装在建筑工地处的建筑设备的物理装置的装置模型，所述装置模型指示所述物理装置在设计运作条件下的预期性能；

获得所述物理装置在所述建筑工地处运作的运作条件；

通过将所述装置模型调整到所述运作条件来生成表示所述物理装置的虚拟装置；

使用评级引擎来生成针对所述虚拟装置的装置评级，所述装置评级指示所述物理装置在所述运作条件下的预期性能；

获得指示所述物理装置在所述运作条件下的实际性能的实际运作数据；以及

基于所述实际运作数据与针对所述虚拟装置的所述装置评级的比较来起始自动化动作。

18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，所述指令进一步使所述一个或多个处理器确定所述物理装置的状态。

19.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，其中响应于确定所述物理装置的所述状态是瞬时状态，所述指令进一步使所述一个或多个处理器起始另一自动化动作以使所述物理装置达到稳定状态。

20.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，所述指令进一步使所述一个或多个处理器基于所述装置模型和所述运作条件确定附加评级信息。