DE9421031U1 - Einrichtung zum Erfassen von Betriebszuständen von Geräten und deren Simulation - Google Patents

Description

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Beschreibung

Einrichtung zum Erfassen von Betriebszustanden von Geräten und deren Simulation
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erfassen von Betriebszustanden von Geräten und deren Simulation entsprechend dem Erfassungszustand, wobei Geräteadressen zugeordnete Zustände in Form von codierten Signalen in einem Erfassungsbereich eines Speichers als Ereigniswerte abgelegt sind.

Um ein Gebäude auch bei Abwesenheit der Bewohner oder der Belegschaft nicht leer erscheinen zu lassen und Einbrüchen vorzubeugen, sind bereits die verschiedenartigsten Vorgehensweisen bekannt. Nach einer einfachsten Maßnahme werden Zeitschaltern Ein- und Ausschaltzeiten vorgegeben und mit diesen Zeitschaltern bestimmte Beleuchtungskörper oder Einrichtungen geschaltet. Es ist auch vorgeschlagen worden, derartigen mit Zeitschalteinrichtungen vorgegebenen Grundmustern ein Zufallsverfahren zu überlagern. Dennoch lassen sich derartige Einrichtungen bei intensiverer Observierung erkennen.

5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu entwickeln, mit der das natürliche Verhalten gewohnheitsgerechter und lebensnäher erfaßt und simuliert werden kann.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Einrichtung nach Anspruch. Die Einrichtung erfaßt Betriebszustände von Geräten und führt eine ej Simulation entsprechend dem Erfassungsstand durch. Sie arbeitet mit Geräteadressen zugeordneten Zuständen in Form von codierten Signalen, wie sie beispielsweise in der busgestützten Gebäudesystemtechnik verwendet werden. Die zugeordneten Zustände in Form von codierten Signalen sind als Ereigniswerte abgespeichert, wobei die Ablage nach einem vorgebbaren Raster aus Zeitabschnitten erfolgt. Die Ereigniswerte je Geräte-

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adresse werden in Abhängigkeit von der Zeit nach Zeitabschnitten je Meßzyklus aufgenommen. Ein Meßzyklus kann aus den Zeitabschnitten eines Tages oder den Zeitabschnitten der Tage einer Woche bestehen. Die Ereigniswerte werden je Geräteadresse und Zeitabschnitt abgelegt. Es können beispielsweise und insbesondere Zustandsänderungen, Zustandsdauer oder Zustände, beispielsweise das Ausmaß der Einstellung eines Dimmers, wiedergegeben werden. Die Ereigniswerte einer Kategorie, z.B. Zustandswechsel, werden gesondert erfaßt, so daß Ereigniswerte einer ersten, zweiten und gegebenenfalls einer dritten oder auch weitere Kategorien erfaßt werden.

Zur Simulation eines Betriebszustandes werden die für jede Geräteadresse auftretenden Ereignisschwerpunkte zu Ereignissen einer ersten Kategorie ermittelt, indem Ereigniswerte, die größer als ein vorgebbarer unterer Grenzwert sind, für die Ermittlung des Ereignisschwerpunktes herangezogen werden, beispielsweise addiert werden, bis ein die vollständige Ereignismöglichkeit repräsentierender Wert erreicht, aber nicht überschritten wird. Die vollständige Ereignismöglichkeit kann man so auffassen und veranschaulichen, daß bei einer Messung über 14 Tage per Definition in einem Ereignis-Schwerpunkt an einem Tag eine Einheit geteilt durch 14 Schaltungen vorkommen können und an 14 Tagen 14 mal die Einheit geteilt durch 14, also die Einheit, beispielsweise 100% an Ereignissen vorkommen können. Wenn die Zeitabschnitte nicht zu lang gewählt werden, beispielsweise eine halbe Stunde oder eine viertel Stunde, kann man die Möglichkeit, daß während einer Zeiteinheit ein Gerät mehrfach Schaltbe-0 fehle erhält, tolerieren. Wenn ein die vollständige Ereignismöglichkeit, also beispielsweise 100%, repräsentierender Wert in der Praxis überschritten wird, wird der zuletzt herangezogene Wert für diese Ermittlung des Ereignisschwerpunktes außer Betracht gelassen. Beginnend mit dem ersten nicht verwendeten Ereigniswert werden dann nachfolgende weitere Ereignisschwerpunkte ermittelt, wobei zum ersten nachfolgenden EreignisSchwerpunkt der beim letzten Ereignisschwerpunkt

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nicht mehr verwendete Ereigniswert als erster Wert verwendet wird.

Den zu Ereignisschwerpunkten herangezogenen Ereigniswerten wird im Sinne einer Abbildung beispielsweise ein zu deren Betrag jeweils entsprechender Zahlenbereich zugeordnet, ausgehend von einem ersten zu einem bestimmten Ereignisschwerpunkt erfaßten Ereigniswert in anschließender Zuordnung bis zu der Zahl, die der vollständigen Ereignismöglichkeit entspricht. Nach einem Zufallsverfahren bekannter Art, wobei auch ein sogenanntes Pseudo-Zufallsverfahren geeignet sein kann, wird eine Zahl ermittelt, worauf das Ereignis erster Kategorie durchgeführt wird, in dessen Zahlenbereich zu seinem Ereigniswert die vom Zufallverfahren gewählte Zahl liegt. Wenn die Ereigniswerte die vollständige Ereignismöglichkeit bei der Ermittlung eines Ereignisschwerpunktes nicht ausfüllen, kann im Zufallsverfahren eine Zahl ermittelt werden, die im nicht ausgefüllten Bereich liegt, so daß kein Ereignis durchzuführen ist. Beispielsweise wird dann der über seine Geräteadresse zugeordnete Teilnehmer dann nicht geschaltet. Unter Pseudo-Zufallsverfahren versteht man bekanntlich die Ermittlung von Ereignissen nach vorbestimmten Algorithmen, die jedoch für einen Außenstehenden so unübersichtlich sind, daß die vom Pseudo-Zufallsverfahren ermittelten Zahlen wie von einem echten Zufallsverfahren gewonnen erscheinen.

Nach einem Ausführungsbeispiel· werden ais Ereignisse erster Kategorie Einschaitungen abgespeichert und als Ereignisse zweiter Kategorie jeweils zu den Ereignissen erster Kategorie die Einschaltdauer und gegebenenfalls als Ereignisse dritter Kategorie ein Zustandswert, beispielsweise die Einsteilung eines Dimmers. Zur Simulierung des Vergessens eines Gedächtnisses können jeweils zu einem Zeitabschnitt zugeordneten aufeinanderfolgenden Ereigniswerten Ordnungszahlen zugeordnet sein, wobei in vorgebbaren Intervallen der Ordnungszahlen die darunterliegenden Ereigniswerte gelöscht werden.

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Es ist günstig, in einem Meßzyklus zu Sonderzeitintervallen, beispielsweise Sonntage bei Meßzyklus Woche, die Ereigniswerte für Sonderauswertungen heranzuziehen, z.B. für Feiertage.

Die Einrichtung nimmt in einfacher und günstiger Weise in einer Geräteeinheit folgende Bauelemente auf: An einem Busankoppler ist ein Steuerteil angeschlossen, das mit einem Lernbereich und mit einem Simulationsbereich verbunden ist, die beide Zugriff auf einen gemeinsamen Speicher haben.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

In FIG 1 ist im oberen Diagramm das Ermitteln von Ereignis-Schwerpunkten veranschaulicht und im unteren horizontalen Balkenbereich die zugeordnete Abbildung auf Anteilen an einer vollständigen Ereignismöglichkeit, wobei im Zeichenfeld darunter die Ermittlung von Zufallszahlen schematisch veranschaulicht ist.

In FIG 2 ist ein Meßzyklus "Tage einer Woche" veranschaulicht und rechts daneben der Simulationsvorgang nach Arbeitstagen und Feiertagen. In der rechten Spalte ist weiter veranschaulicht, daß eine Simulation für erste oder zweite Sondertage stattfinden kann.

In FIG 3 ist eine Einrichtung schematisch veranschaulicht.

In FIG 1 sind im oberen Diagramm auf der Abszisse 1 die Uhrzeit bei Zeitabschnitten 2 von einer halben Stunde und auf der Ordinate 3 Ereignisse 4 aufgetragen, so daß man für einen Zeitabschnitt 2, beispielsweise für den Zeitabschnitt von 07.3 0 Uhr bis 08.00 Uhr, den Ereigniswert "3" ablesen kann. Der Ereigniswert ist im Ausführungsbeispiel nach FIG 1 als Summe der Ereignisse gebildet. Von 07.3 0 Uhr bis 08.00 Uhr sind im Meßzyklus gemäß FIG 1 also drei Ereignisse einer

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Kategorie, also beispielsweise Einschaltungen, erfolgt. Angenommen, daß im Beispiel nach FIG 1 ein Meßzyklus von 14 Meßtagen zugrunde liegt, so sind in der Zeit von 07.30 Uhr bis 08.0 0 Uhr drei Einschaltungen erfolgt. Den Ereigniswerten 5 einer Kategorie können weitere Ereigniswerte anderer Kategorien zugeordnet sein. So kann man beispielsweise zu Einschalt-Ereignissen nach FIG 1 zum jeweiligen Ereigniswert 5 in einem Speicher weitere Ereignisse und deren Ereigniswerte zuordnen, beispielsweise die aufsummierte Zeitdauer für den Zustand "eingeschaltet" und gegebenenfalls Ereigniswerte weiterer Kategorien von Ereignissen, beispielsweise bei Geräten, die ein Dimmen ermöglichen, einen Wert, der das Ausmaß des Dimmzustandes repräsentiert.

Die Darstellung im oberen Diagramm nach FIG 1 ist als Ausschnitt aus einer 24-Stunden-Zeit zu verstehen, wobei Ereignisse weiterer Kategorien nach geometrischer Veranschaulichung auf weiteren Koordinatenachsen zugeordnet werden können. Im Beispiel nach FIG 1 sei also angenommen, daß ein 0 Meßzyklus von 14 Tagen zugrunde liegt und daß keine Ereigniswerte außer Betracht bleiben, also "vergessen" werden. Abspeicherungen entsprechend dem Diagramm nach FIG 1 werden für jede Geräteadresse bei Bussystemen oder für jedes zu betrachtende Gerät bei anderen Systemen durchgeführt. Verständlicherweise können auch andere Ereignisse als die beispielhaft aufgeführten abgespeichert bzw.' gemessen oder registriert werden. Der Einfachheit halber sollen alle Arten, ein Gerät zu identifizieren, hier unter dem Begriff Geräteadresse zusammengefaßt werden.

Zur Simulation eines Betriebszustandes werden die für jede Geräteadresse auftretenden Ereignisschwerpunkt 6 zu Ereignissen einer ersten Kategorie ermittelt. Hierbei werden Ereigniswerte, die größer als ein vorgebbarer unterer Grenzwert 7 sind, für die Ermittlung des Ereignisschwerpunktes 6 herangezogen, im Beispiel nach FIG 1: addiert, bis ein die vollständige Ereignismöglichkeit repräsentierender Wert erreicht, aber nicht überschritten wird. Die vollständige Er-

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eignismöglichkeit 8 ist im FIG 1 zugrundeliegenden Beispiel bei 14 Tagen 14 mal "vollständige Ereignismöglichkeit" geteilt durch 14, so daß insgesamt eine vollständige Ereignismöglichkeit 8 gemäß dem unteren horizontalen Balken für die Abbildung der Ereigniswerte in einem Elementenraum, insbesondere einem Zahlenraum, zur Verfügung steht. Im Beispiel nach FIG 1 ist das der Zahlenraum von 1 bis 100. Die vollständige Ereignismöglichkeit ist eine fiktive Einheit, die als Maßstab für Abbildungen verstanden werden kann. Den Ereigniswerten aus dem Diagramm nach FIG 1 werden dann Zahlenräume in der vollständigen Ereignismöglichkeit 8 zugewiesen. Im Beispiel nach FIG 1 wird dem Ereigniswert "2", abzulesen auf der Ordinate 3, im Beispiel der Zahlenraum von 1 bis 2 &khgr; (100/14) zugewiesen und dem nächsten Ereignis 5 mit dem Betrag "3" der anschließende Zahlenraum bis 3 &khgr; 100/14, dem nächsten Ereigniswert "5" der anschließende Zahlenraum bis 5 &khgr; 100/14, dem darauffolgenden Ereigniswert "Null" kein Zahlenraum, so daß der folgende Ereigniswert "2" mit dem Zahlenraum bis 2 &khgr; 100/14 anschließt. Die vollständige Ereignismöglichkeit 8 ist dann wie folgt belegt:

(2 + 3 + 5 + 2) &khgr; 100/14 = 12 &khgr; 100/14 = 85,7 (im Beispiel nach FIG 1 bezogen auf 100, also als % zu verstehen) von der Einheit 100 belegt. Mit dem nächsten Ereigniswert mit dem Betrag "3" würde der Zahlenraum bis 100 - vollständige Ereignismöglichkeit - überschritten. Dieser zuletzt herangezogene Wert wird für diese Ermittlung des Ereignisschwerpunktes 6 daher außer Betracht gelassen und für die Ermittlung des nächsten EreignisSchwerpunktes hiermit beginnend heran-0 gezogen. Für die Abbildung der Ereigniswerte auf einen Elementen- oder Zahlenraum können verständlicherweise anstelle von 100 auch andere Maßstäbe zugrunde gelegt werden. Einem Ereignisschwerpunkt zur Simulation eines Betriebszustandes zu einer Geräteadresse wird somit den herangezogenen Ereigniswerten ein zu deren Betrag jeweils entsprechender Elementenbereich, insbesondere Zahlenbereich, zugeordnet, ausgehend von einem ersten zu einem bestimmten Ereignisschwerpunkt erfaßten Ereigniswert in anschließender Zuordnung bis

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zu der Zahl, die der vollständigen Ereignismöglichkeit entspricht.

Zu den abgebildeten Ereigniswerten, z. B. den Zahlenräumen der vollständigen Ereignismöglichkeit 8, wird nach einem Zufallsverfahren eine Zahl ermittelt, worauf das Ereignis erster Kategorie durchgeführt wird, in dessen Zahlenbereich zum Ereigniswert die vom Zufallsverfahren gewählte Zahl liegt. Im Ausführungsbeispiel sei eine Zahl im Zahlenraum 9 durch das Zufallsverfahren gewählt worden, so daß das Ereignis erster Kategorie um 08.00 Uhr durchgeführt wird, also beispielsweise eine Einschaltung eines Gerätes mit einer bestimmten Adresse erfolgt. Zum durchzuführenden Ereignis wird zweckmäßigerweise ein Ereignis einer weiteren Kategorie hinzuermittelt, beispielsweise ein gemittelter Wert einer Einschal tdauer, oder auch Ereignisse anderer zu berücksichtigender Kategorien.

Der nächste Ereignisschwerpunkt wird dann beginnend mit dem 0 ersten zuvor nicht verwendeten Ereigniswert, dem Ereigniswert "3" zwischen 09.30 Uhr und 10.00 Uhr, dann der nächste Ereignisschwerpunkt und ebenso werden anschließende weitere EreignisSchwerpunkte ermittelt.

In FIG 1 ist in der vollständigen Ereignismöglichkeit im rechten Leerraum veranschaulicht, daß bei einem anderen Zufallslauf eine Zahl ermittelt werden kann, die in diesem Leerraum liegt, so daß im Ereignisschwerpunkt 6 nach FIG 1 dann keine Einschaltung durchgeführt wird. Diese Wahrscheinlichkeit ist umso geringer, je kleiner dieser Leerraum ist.

Sollte zu einem bestimmten Zeitabschnitt ein Ereigniswert erreicht werden, der einer Einschaltung an jedem Tag entspräche, sei es durch je eine Einschaltung zu jedem Tag des Meßzyklus, sei es durch Mehrfachschaltungen in Zeitabschnitten einiger Tage, so füllt dieser Ereigniswert den vollen Abbildungsraum "vollständige Ereignismöglichkeit 8" aus, so

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daß ein Zufallsverfahren dieses Ereignis auch zwangsläufig auswählt.

In FIG 2 ist ein Meßzyklus von 7 Tagen einer Woche angenommen. In der rechten Spalte ist veranschaulicht, daß für die Simulation eines Arbeitstages die Ereigniswerte der Tage Montag bis Freitag herangezogen werden und daß zur Simulation des Wochenendes oder eines Feiertages die Tage Samstag und Sonntag herangezogen werden. Verständlicherweise können auch weitere Sondertage durch eine bestimmte Auswahl von Ereigniswerten zu bestimmten Zeiten simuliert werden. Dies ist mit "erster Sondertag" sowie "zweiter Sondertag" versinnbildlicht.

Den jeweils zu einem Zeitabschnitt zugeordneten aufeinanderfolgenden Ereigniswerten kann man Ordnungszahlen zuordnen und nach einem vorgebbaren Intervall der Ordnungszahlen die darunterliegenden Ereigniswerte löschen, so daß in an sich bekannter Weise die Simulation aktuell gehalten wird.

In FIG 3 ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens veranschaulicht. In einer Geräteeinheit 10 sind an einem Busankoppler 11 zum Ankoppeln an einen Bus 12 ein Steuerteil 13 angeschlossen, das mit einem Erfassungsbereich 14 5 als Lernbereich und mit einem Simulationsbereich 15 verbunden ist, die beide Zugriff auf einen Speicher 16 haben. Die Anwendung des Steuerteils 13 am Busankoppler 11 kann durch einen internen Bus 17 erfolgen. Das Steuerteil kann ein Mikroprozessor sein. Als Modus-Umschalter 18 zum Umschalten von Aufnehmen auf Simulieren, und umgekehrt, kann ein Spannungsgeber oder Unterbrecher dienen.

Die Einrichtung läßt vielfältige Ausgestaltungen zu, wobei die hardwaremäßige und die softwaremäßige Ausführung jeweils 5 anders aufeinander abgestimmt sein kann.

Claims (1)

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   Schut zanspruch

   Einrichtung zum Erfassen von Betriebszuständen von Geräten und deren Simulation entsprechend dem Erfassungszustand, bei der in einer Geräteeinheit (10) an einen Busankoppler (11) ein Steuerteil (13) angeschlossen ist, das mit einem Erfassungsbereich (14) und mit einem Simulationsbereich (15) verbunden ist, die beide Zugriff auf einen gemeinsamen Speicher (16) haben,

   - wobei im Erfassungsbereich (14) des Speichers Geräteadressen jeweils zugeordnete Zustände in Form von codierten Signalen als Ereigniswert (5) abgelegt sind, wobei ein vorgebbares Raster zur Ablage von Zeitabschnitten (2) vorgesehen ist, wobei die Aufnahme der Ereigniswerte (5) je Geräteadresse in Abhängigkeit von der Zeit nach Zeitabschnitten (2) je Meßzyklus vorgesehen ist,

   - wobei Vorkehrung getroffen ist, zur Ablage der Ereigniswerte (5) je Geräteadresse und Zeitabschnitt, wobei jeweils die Ereigniswerte einer Kategorie, z. B. Zustands-0 wechsel, gesondert erfaßt sind und als Ereigniswerte einer ersten Kategorie zusammen mit Ereigniswerten einer zweiten Kategorie und gegebenenfalls einer dritten oder auch weiterer Kategorien abgespeichert sind,

   - wobei der Simulationsbereich (15) zur Simualtion eines

   5 Betriebszustandes, die für jede Geräteadresse auftretenden Ereignisschwerpunkte (6) zu Ereignissen einer ersten Kategorie ermittelt

   - -wobei Vorkehrungen getroffen sind, den so herangezogenen Ereigniswerten (5) einen zu deren Betrag jeweils entspre-0 chenden Abbildungsbereich, insbesondere einen Zahlenbereich, zuzuordnen.