PT2989427T - Sistema de monitorização - Google Patents

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Eskerod Madsen Bo
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Description

DESCRIÇÃO SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO
Campo da invenção [0001] A presente invenção refere-se de modo geral a um sistema e um método para monitorização não intrusiva. A presente invenção refere-se mais particularmente a um sistema e método para monitorização não intrusiva ao nível do dispositivo para obter uma visão geral de instalações técnicas para identificar dispositivos que causam perda de recursos.
Antecedentes [0002] Desperdício e consumo excessivo de recursos são uma grande preocupação na sociedade moderna, porque conduzem a problemas tanto ambientais como económicos. Uma parte significativa dos recursos desperdiçados tem origem em dispositivos disfuncionais ou ineficientes. Dispositivos disfuncionais podem levar a desperdício de recursos porque a produção pretendida é danificada ou mesmo perdida, enquanto que dispositivos ineficientes podem levar a consumo excessivo de recursos para obter a produção desejada.
[0003] É bem conhecido da produção industrial que podem ser identificados problemas presentes e emergentes, e o consumo excessivo de recursos reduzido, por monitorização contínua ao nível dos dispositivos de produção individuais. O desafio dos sistemas presentes é, contudo, o de as despesas para instalar e operar todo o conjunto das tecnologias necessárias especializadas limitarem as áreas de uso. Além disso, tais sistemas de monitorização são muitas vezes complicados para ajustar retroativamente em instalações de dispositivos existentes e difíceis de se ajustarem de modo aceitável nos proj etos.
[0004] São bem conhecidos os chamados sistemas de monitorização não intrusiva (NILM) que aplicam uma técnica que, por exemplo, determina a composição da carga elétrica de um agregado familiar através de um ponto único de medição na alimentação principal de potência. A técnica é descrita por G. W. Hart no artigo "Residential energy monitoring and computerized surveillance via utility power flows" na Technology and Society Magazine, vol. 8, n° 2, pp. 12, 16, junho 1989.
[0005] Esta técnica, contudo, é incapaz para lidar com uma configuração elétrica complexa, e para superar o desafio foi proposto adicionar sensores simples de subcontagem de eletricidade na instalação, para distinguir dispositivos com fluxo de energia semelhante.
[0006] O EP 2 489 987 A2 divulga um sistema para monitorização não invasiva de fluxo de energia. O sistema compreende uma ou mais formas de realização do dispositivo que incluem um transformador configurado para acoplar o dispositivo a um condutor de circuito que é acoplado a um dispositivo adicional. O sistema compreende além disso um módulo de deteção configurado para detetar uma alteração num sinal de potência no condutor de circuito e um módulo de transmissão configurado para transmitir um sinal único associado ao dispositivo adicional no condutor de circuito, se a alteração no sinal de potência atingir ou exceder um limiar particular.
[0007] O WO 2012/099588 Al divulga um sistema e um método para monitorizar o consumo de um fornecedor de serviços públicos dentro de uma zona-alvo. 0 sistema de monitorizar o consumo de um fornecedor de serviços públicos compreende uma pluralidade de dispositivos de aquisição de dados adaptados para serem acoplados comunicativamente a linhas de potência existentes localizadas próximo da zona-alvo. Os dispositivos de aquisição de dados são capazes de adquirir um primeiro conjunto de dados de consumo do fornecedor de serviços públicos das linhas de potência e é acoplado um controlador comunicativamente aos dispositivos de aquisição de dados e adaptado para ser acoplado comunicativamente a uma caixa de disjuntores existente localizada próximo da zona-alvo. 0 controlador é capaz de adquirir um segundo conjunto de dados de consumo de fornecedor de serviços públicos das linhas de potência.
[0008] O US 2010/0167659 Al refere-se a um sistema de monitorização não invasiva de consumo de potência para monitorizar a potência transmitida. O sistema pode por exemplo compreender um gerador de amplitude de sinal, um gerador de sinal de radiofrequência e um monitor de sinal de radiofrequência bem como um computador, um programa de software, transformadores, circuitos de transmissão e outros dispositivos adicionais para melhorar, detetar ou interpretar os sinais. O sistema aplica um número de núcleos magnéticos adaptados para serem situados em torno de um ou mais fios, cabos ou cordas de transmissão de energia elétrica. Os circuitos de transmissão transmitem de um modo sem fios informação de corrente e potência a um dispositivo de monitorização e podem comunicar informação a este e podem recolher, modificar, retransmitir ou analisar a referida informação. O software aplicado pode adquirir e aceder a informação do custo de potência e computar custos de potência atuais, totais, médios, estimados ou previstos que tenham sido ou seja expectável que sejam consumidos por unidade de tempo usando informação disponível a partir de informação armazenada numa base de dados de histórico.
[0009] O EP 2 348 596 Al refere-se a um sistema de gestão de potência para analisar consumo de potência. O sistema compreende um dispositivo que pode ser comandado nas instalações do cliente. O sistema compreende ainda uma base de dados, um recetor e um motor analítico tendo regras analíticas para analisar estatisticamente dados de sensores (por exemplo, "Medidor Inteligente") nas instalações do cliente. Os dados recebidos e analisados podem ser providos ao cliente ou para controlar comandos e para recomendações para reduzir consumo de potência. O motor analítico pode calcular o consumo de energia atual. A análise estatística usada é a "estimativa máxima a posteriori (MAP)" reconhecendo padrões elétricos predeterminados no perfil de carga de eletricidade para identificar os dispositivos que contribuem para o perfil de carga de eletricidade. A informação acerca de padrões de carga conhecidos é extraída de uma base de dados.
[0010] O US 2011/0037455 Al divulga um sistema para medir o consumo de potência de um aparelho elétrico. O sistema compreende um módulo sensor, um transmissor e um dispositivo de potência. Num outro aspeto, o sistema compreende primeira e segunda unidades recetoras e um processador. O sistema compreende ainda uma unidade de padrão para armazenar consumo de potência de aparelhos elétricos a horas específicas e para determinar o padrão de consumo de potência de aparelhos elétricos específicos durante períodos de tempo específicos. O módulo sensor provê informação sobre se o aparelho elétrico está "ligado" ou "desligado" ou se o consumo de potência aumenta ou diminui. Em particular, um processador executa comandos ou implementa um conjunto de regras nos dados recebidos dos componentes do sistema. Além disso, o processador guarda dados e computa consumo de potência. A unidade de padrão armazena perfis anteriores de consumo de potência e depois determina ou estima consumo de potência. Isto pode ser usado em particular para medir qualquer funcionamento defeituoso dos aparelhos elétricos.
[0011] O US 2011/144819 Al refere-se a um método para monitorização de modo não invasivo de uma carga de aparelhos compreendendo recuperação de uma pluralidade de modelos matemáticos, valores de previsão, resultado de medição, valores de cálculo, repetição das etapas de prever, medir e calcular, e decidir se os aparelhos estão iguais ao ou abaixo do limiar de funcionamento. Os modelos matemáticos são para modelar o funcionamento de cada um dos aparelhos e estabelecer relação com os valores medidos, y.
[0012] O US 2012/004784 Al divulga um aparelho de gestão de energia e um método para gestão de energia. O método compreende as etapas de estimar uma fase de funcionamento de um dispositivo de consumo de energia, analisar o consumo de potência, receber informação sobre o preço da energia e prever uma taxa de consumo de energia. O aparelho e método são baseados numa abordagem não invasiva de monitorização de carga (NILM). Um estado de funcionamento de cada dispositivo de consumo de energia é estimado pela deteção de uma variação na quantidade de consumo de energia total por unidade de tempo usando um medidor. Então, a variação é comparada com uma quantidade de consumo de energia por unidade de tempo anteriormente inserida para cada um dos dispositivos de consumo de energia. Assim, a taxa de consumo de energia atual e futura pode ser estimada com base na estimativa do estado de funcionamento e tempo e quantidade de consumo de potência detetados de cada dispositivo de consumo de energia.
[0013] O US 2008/224892 Al refere-se a um sistema para monitorizar o consumo de energia de recursos energéticos e um método de estimar o consumo de um recurso energético. O aparelho e método são baseados numa abordagem não invasiva de monitorização de carga (NILM). O sistema compreende entre outros uma unidade de medição, uma rede sem fios e um módulo de utilizador. O método compreende as etapas de obter a energia consumida durante o período de tempo decorrido, obter a percentagem média de energia consumida durante o período de tempo decorrido, obter a percentagem média de energia consumida durante um período de tempo remanescente, multiplicar a percentagem média de energia consumida durante o período de tempo remanescente com a energia consumida durante o período de tempo decorrido, dividir o resultado obtido com a percentagem média de energia consumida durante o período de tempo decorrido e adicionar o resultado obtido com a energia consumida durante o período de tempo decorrido.
[0014] Mesmo tais abordagens NILM mais avançadas são, contudo, muitas vezes incapazes de prever e estimar problemas emergentes e/ou consumo excessivo de recursos. Em sistemas dinâmicos, tais como ventilação, higienização ou produção de alimentos, é tipicamente insuficiente conhecer por exemplo o fluxo de eletricidade, para ser capaz de modelar o desempenho atual do sistema.
[0015] Quando múltiplas fontes de variação afetam o processo estocástico dinâmico (por exemplo evolutivo) latente (por exemplo subjacente) é virtualmente impossível modelar o referido processo estocástico eficientemente pelos métodos da técnica anterior. A única alternativa é, por conseguinte, as tecnologias de monitorização caras e complicadas conhecidas por exemplo da indústria.
[0016] Para ser mais especifico, há a necessidade de um sistema que possa ser ajustado retroativamente em instalações existentes (num edifício, a título de exemplo), para dar uma visão geral do desempenho de dispositivos críticos. Há também necessidade de o sistema estimar e prever a atividade, consumo de energia e/ou fluxo de recurso (por exemplo, calor, potência e/ou ventilação) dos dispositivos críticos.
[0017] Assim, é um objeto da presente invenção prover um sistema para monitorização de fluxo(s) de recurso num número de dispositivos, cujo sistema é menos dispendioso e complicado do que os sistemas anteriores que aplicam tecnologias tradicionais de monitorização.
[0018] É também um objeto da presente invenção prover um sistema que seja capaz de estimar e prever a atividade, consumo de energia e/ou fluxo de recurso (por exemplo, calor, potência e/ou ventilação) de um número de dispositivos pré-definidos .
Sumário da invenção [0019] Os objetos da presente invenção podem ser conseguidos por um sistema como definido na reivindicação 1 e por um método como definido na reivindicação 12. São definidas formas de realização preferenciais nas sub-reivindicações dependentes e explicadas na descrição seguinte e ilustradas nos desenhos que acompanham.
[0020] O sistema de acordo com a invenção é um sistema para monitorizar fluxo (s) de recurso num número de dispositivos, cujo sistema compreende uma unidade recetora configurada para receber dados de um número de sensores configurados para detetar a taxa de fluxo e/ou a alteração na taxa de fluxo ao nivel do dispositivo, e um número de medidores configurados para medir o fluxo total para pelo menos uma parte dos dispositivos. O sistema compreende um módulo de cálculo configurado para receber informação dos sensores e dos medidores e o módulo de cálculo compreende um modelo matemático estatístico configurado para estimar e/ou prever o fluxo de recursos e/ou o desempenho de pelo menos uma seleção dos dispositivos.
[0021] Por este meio é conseguido que o sistema possa estimar e prever a atividade, desempenho e ou fluxo de recurso (por exemplo calor, potência ou fluxo de ar de ventilação) de um grupo de dispositivos, por exemplo um sistema de AVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) num edifício comercial ou numa fábrica de produção. Além disso, o sistema pode detetar se os dispositivos são usados e/ou trabalham de um modo que leva ao excesso de consumo de recursos.
[0022] Além disso, é conseguido que o sistema possa ser construído por meio de dispositivos (sensores) de monitorização menos complicados e exatos (e portanto mais baratos) do que os sistemas da técnica anterior. Na verdade, é possível aplicar sensores que são inadequados para serem usados nos sistemas conhecidos. Pela aplicação de um modelo matemático estatístico, o sistema de acordo com a invenção torna possível "calibrar" e/ou ajustar as medições de sensores "simples" e "baratos" (tendo baixa exatidão comparados com os medidores típicos que são usados em tais sistemas).
[0023] Os dispositivos podem ser dispositivos elétricos, aquecedores, tubos ou outras estruturas através das quais pode passar um fluxo (eletricidade, potência, energia calorífica, ar, gás, água ou radiação eletromagnética).
[0024] Por dispositivo entende-se um dispositivo único, um grupo de dispositivos bem definido ou subdispositivos por exemplo de dispositivos complexos tais como maquinaria.
[0025] Pelo termo sensor entende-se uma unidade capaz de detetar um ou mais parâmetros tais como temperatura, luz, ou fluxo de água, corrente, gás e/ou ar. O sensor pode ser configurado para detetar a taxa de fluxo e/ou a alteração na taxa de fluxo de um fluxo, por exemplo. A deteção pode ser uma medição direta ou uma estimativa.
[0026] É preferível que todos os sensores possam ser ajustados retroativamente a uma instalação existente (um edifício ou uma máquina, a título de exemplo).
[0027] Pode ser uma vantagem usar sensores que são configurados para serem fixados ao lado de fora de um cabo ou um tubo. Tais sensores podem ser sensores piezoelétricos. Os sensores podem ser fixados mecanicamente ao lado de fora de condutas, tubos e cabos de diferente geometria, dimensão, material e meio.
[0028] Os sensores são configurados para enviar informação à unidade recetora e a informação pode ser qualquer tipo adequado de sinal (por exemplo, um sinal sem fios) . A informação pode ser qualquer tipo de dados detetados pelos sensores e medidor(es).
[0029] O módulo de cálculo pode ser qualquer tipo adequado de módulo de cálculo configurado para receber informação dos sensores e para compreender um modelo matemático estatístico.
[0030] Pelo termo estimativa e/ou previsão entende-se uma determinação pelo uso do modelo matemático estatístico. A determinação pode ser uma previsão com base em informação dos dados recolhidos dos sensores e medidores bem como qualquer outra informação adequada. Em qualquer caso pode ser uma vantagem aplicar um modelo matemático estatístico que seja desenvolvido para corresponder à aplicação. Por outras palavras, aplicações diferentes podem requerer modelos matemáticos estatísticos diferentes.
[0031] Pelo termo fluxo de recurso entende-se fluxo de calor, potência e/ou fluxo de um fluido através de um tubo (ou outra estrutura) e/ou intensidade de radiação eletromagnética ou um fluxo de outra grandeza. O fluxo de recurso pode ser a tomada de potência (energia por unidade de tempo) ou um fluxo (por exemplo água) através de um tubo (volume por unidade de tempo), a título de exemplo.
[0032] O módulo de cálculo compreende um modelo matemático estatístico configurado para estimar e/ou prever fluxo de recurso de todos os dispositivos.
[0033] É preferível que o módulo de cálculo compreenda um modelo matemático estatístico configurado para estimar e/ou prever que um dispositivo não tem o desempenho esperado.
[0034] É preferível que o modelo matemático estatístico possa gerar avisos e alarmes para informar o utilizador se o sistema não tiver o desempenho esperado.
[0035] É preferível que os sensores estejam configurados para comunicar de modo sem fios com a unidade recetora.
[0036] É possível usar sensores de tipo simples, por exemplo sensores que são configurados para serem fixados ao lado de fora de um tubo de um cabo.
[0037] Pelo termo medidor entende-se uma unidade configurada para medir o fluxo de recurso total de pelo menos uma secção dos dispositivos. Um medidor pode ser uma unidade configurada para medir o fluxo de recurso total de pelo menos uma secção dos dispositivos por uma exatidão pré-definida, preferencialmente uma exatidão elevada. Um tal medidor é tipicamente usado para realizar medição precisa de consumo de energia, calor, arrefecimento e eletricidade, a título de exemplo.
[0038] Num sistema de acordo com a invenção, será possível usar sensores tendo exatidão significativamente mais baixa do que o(s) medidor(es) do sistema. Usando-se um modelo matemático estatístico, é possível "compensar" a baixa exatidão dos sensores.
[0039] Por este meio pode ser provida uma medição total de pelo menos uma secção dos dispositivos.
[0040] O sistema compreende um número de medidores configurados para medir fluxo de recurso de todos os dispositivos e para enviar informação para a unidade recetora. Por este meio pode ser determinado o fluxo de recurso total.
[0041] Pode ser uma vantagem que os medidores sejam medidores de elevada precisão capazes de prover uma medição muito exata do fluxo de recurso de modo a que os dados detetados possam ser usados para prover estimativas e/ou previsões exatas de fluxo de recurso nos dispositivos.
[0042] É possível ter um sistema no qual não estejam todos os dispositivos equipados com um sensor e onde os medidores meçam o fluxo de recurso de mais dispositivos do que os dispositivos equipados com um sensor.
[0043] O modelo matemático estatístico é preferencialmente configurado para estimar e/ou prever fluxo de recurso dos dispositivos na base da informação dos sensores e dos medidores mesmo se não estiverem todos os dispositivos equipados com um sensor.
[0044] Pode ser uma vantagem que o modelo matemático estatístico seja da classe específica que é capaz de estimar a parte latente de cada medição de medidor principal que está associada a cada sensor.
[0045] O modelo matemático estatístico compreende: uma componente de função matemática modelando o mapeamento latente a partir das medições do medidor principal para as medições do sensor específico e uma componente estocástica modelando o ruído de medição e a parte de cada medição de medidor principal associada à utilização que não é medida por sensor(es), se houver alguma.
[0046] O modelo matemático estatístico é do tipo reivindicado nas reivindicações independentes 1 e 12. Pode ser benéfico que o sistema compreenda uma interface de utilizador, preferencialmente uma interface de utilizador remota e que a interface de utilizador proveja acesso a informação gerada tal como avisos, alarmes e fluxo (s) de recurso estimado (s) e/ou previsto (s) de pelo menos uma seleção dos dispositivos.
[0047] Por este meio pode ser provido um sistema muito simples e de fácil utilização.
[0048] Pode ser uma vantagem que o módulo de cálculo seja implementado num ou mais encaminhadores. Por este meio é possível prover uma configuração fiável e segura do sistema.
[0049] Pode ser benéfico que um ou mais dos sensores compreendam um coletor de energia. Por este meio os sensores podem ser autossuficientes com potência, de modo a que não seja necessário nenhuma bateria ou energia externa.
[0050] Pode ser uma vantagem que a energia colhida seja usada para detetar fluxo de recurso ou alterar a taxa de fluxo de recurso do(s) dispositivo (s) . Por este meio podem ser providos sensores simples e eficientes e pode ser aplicada uma técnica de deteção válida e fiável.
[0051] Pode ser uma vantagem que a energia colhida seja usada para detetar fluxo de recurso ou alterar a taxa de fluxo de recurso dos dispositivos e realizar comunicação sem fios com a unidade recetora e/ou módulo de cálculo.
[0052] Pode ser uma vantagem que o módulo de cálculo e o modelo matemático estatístico estejam integrados num aparelho do sistema. Por este meio não há necessidade de um encaminhador separado e pode ser provido um sistema muito simples.
[0053] Pode ser uma vantagem o módulo de cálculo e o modelo matemático e a interface de utilizador estarem integrados num aparelho do sistema.
[0054] Pode ser aventureiro que o módulo de cálculo e o modelo matemático estatístico estejam integrados numa interface de utilizador. Um sistema assim é simples e requer apenas algumas funcionalidades.
[0055] Pode ser uma vantagem que a interface de utilizador seja um smartphone ou dispositivo inteligente semelhante.
[0056] Além disso, pode ser uma vantagem que o módulo de cálculo e o modelo matemático estatístico estejam integrados num smartphone.
[0057] Numa forma de realização preferencial de acordo com a invenção, o módulo de cálculo é um serviço na nuvem com modelo matemático estatístico e um armazenamento de dados. O uso de um tal serviço na nuvem torna possível conectar outros sistemas ao serviço na nuvem e por esse meio obter dados adicionais de outros sistemas para o modelo matemático estatístico. Assim, pode ser desenvolvido um modelo matemático estatístico muito complexo e exato. Além disso, podem mais depressa ser detetadas tendências quando o serviço na nuvem obtiver dados adicionais de outros sistemas para o modelo matemático estatístico.
[0058] Pode ser uma vantagem que o sistema compreenda uma unidade de controlo configurada para alterar a atividade de um ou mais dos dispositivos ou outros aparelhos, por exemplo uma válvula de um tubo principal. Por este meio é conseguido que o sistema possa realizar ações (desligar dispositivos, regular a velocidade de um motor ou outra ação) pelo uso de uma unidade de controlo. A unidade de controlo pode compreender um ou mais atuadores (por exemplo, uma válvula elétrica ou um motor de íman permanente controlado eletricamente, a título de exemplo).
[0059] É preferível que o sistema seja configurado para estimar a atividade atual e/ou futura de pelo menos uma seleção dos dispositivos. Por este meio o sistema pode ser usado para regular e otimizar a atividade dos dispositivos para poupar energia e evitar que dispositivos disfuncionais continuem ligados e para evitar desperdício de recursos e consumo excessivo de recursos.
[0060] Pode ser uma vantagem que os sensores sejam configurados para serem fixados por exemplo como fita adesiva, grampo ou tiras aos dispositivos (por exemplo no cabo de potência de um dispositivo elétrico). Desta forma os sensores não necessitam de ter contacto físico com o interior do tubo, cabo, recipiente, dispositivo de arrefecimento/aquecimento monitorizado do dispositivo.
[0061] O método de acordo com a invenção é um método para monitorizar fluxo (s) de recurso de um número de dispositivos pelo uso de uma unidade recetora que recebe dados de um número de sensores configurados para detetar a taxa de fluxo e/ou a alteração na taxa de fluxo ao nível do dispositivo, e um número de medidores configurados para medir o fluxo para pelo menos uma parte dos dispositivos. O método compreende a etapa de estimar e/ou prever perda e/ou fluxo de recurso (s) de pelo menos uma seleção dos dispositivos pelo uso de um módulo de cálculo configurado para receber informação dos sensores e dos medidores, em que a estimativa e/ou previsão do fluxo de recurso é realizada num módulo de cálculo que compreende um modelo matemático estatístico como reivindicado na reivindicação 12. Pode ser uma vantagem que o método compreenda a etapa de enviar informação de um número de medidores configurados para medir o fluxo de recurso de pelo menos uma secção dos dispositivos para a unidade recetora e aplicar a informação dos medidores para estimar e/ou prever fluxo de recurso de pelo menos uma seleção dos dispositivos.
[0062] É preferível que o método use um sistema como definido nas reivindicações 1-9 para estimar e/ou prever fluxo de recurso de pelo menos uma seleção dos dispositivos.
[0063] Pode ser uma vantagem a unidade recetora estar configurada para reconhecer automaticamente um ou mais dos sensores e/ou medidores do sistema. Por este meio torna-se fácil para o utilizador instalar os sensores e/ou medidores do sistema.
[0064] Pode ser uma vantagem que o utilizador do sistema possa adicionar mais informação sobre um sensor, medidor ou unidade de controlo através de uma interface de utilizador. A informação adicionada pode ser usada no modelo matemático estatístico e/ou numa interface de utilizador.
[0065] Pode ser uma vantagem que pelo menos alguns dos sensores e/ou medidores contenham um módulo de selo temporal para garantir uma correta ligação de dados dos sensores e/ou medidores.
[0066] Os dados dos sensores e/ou medidores podem ser amostrados a qualquer taxa de amostragem adequada, por exemplo, uma vez por segundo, uma vez por minuto ou uma vez a cada meia hora.
[0067] Pode ser uma vantagem usar um ou mais repetidores cada um configurado para receber um sinal e retransmiti-lo a um nível superior ou potência superior, ou para o outro lado de uma obstrução, de modo a que o sinal possa cobrir distâncias maiores.
[0068] Pode ser uma vantagem que os dados do sensor e/ou medidores sejam condensados ao longo do processo de recolha de dados, para que sejam transferidos adiante para o modelo matemático estatístico apenas os dados suficientes para determinar o processo latente. Pode ser por exemplo condensando-se uma sequência de pacotes de estado homólogo de um sensor para um único pacote de dados contendo apenas a hora de início e de fim do estado atual do sensor. A condensação de dados pode ser realizada por exemplo num ou mais encaminhadores e/ou sensores e/ou medidores.
[0069] Pode ser benéfico que o modelo matemático estatístico e/ou uma interface de utilizador e/ou as unidades de controlo sejam operados através de um serviço na nuvem, que pode estar alojado por exemplo num servidor central, um processador móvel, um computador portátil, um controlador integrado ou um ou mais encaminhadores locais.
[0070] O modelo matemático estatístico pode ser implementado em código de computador ou diretamente num circuito integrado.
[0071] Pode ser uma vantagem que uma interface de utilizador tenha acesso remoto ao sistema.
[0072] Pode ser uma vantagem que a comunicação de dados sem fios seja realizada pelo uso de um protocolo de comunicação de dados ZigBee e/ou WiFi.
Descrição dos Desenhos [0073] A invenção ficará mais plenamente compreendida a partir da descrição detalhada aqui dada abaixo. Os desenhos que acompanham são dados apenas a título de ilustração e, por conseguinte, eles não são limitativos da presente invenção. Nos desenhos que acompanham: A Fig. 1 mostra uma vista esquemática de um primeiro sistema de acordo com a invenção; A Fig. 2 mostra uma vista esquemática de um segundo sistema de acordo com a invenção; A Fig. 3 mostra uma vista esquemática de um terceiro sistema de acordo com a invenção; A Fig. 4 mostra um dispositivo sendo monitorizado por um sistema de acordo com a invenção e A Fig. 5 mostra uma parte de um sistema de acordo com a invenção.
Descrição detalhada da invenção [0074] Fazendo referência agora em detalhe aos desenhos para o fim de ilustrar formas de realização preferenciais da presente invenção, um sistema 2 de acordo com a presente invenção está ilustrado na Fig. 1.
[0075] A Fig. 1 é uma vista esquemática de um sistema 2 de acordo com a invenção. O sistema 2 compreende um primeiro sensor Si configurado para monitorizar um primeiro dispositivo Di ao qual o primeiro sensor Si está fixado. O sistema 2 também compreende mais dois sensores (S2 e S3) que estão configurados para monitorizar um segundo dispositivo D2. O sistema 2 compreende além disso mais dois sensores (S4 e S5) que estão configurados para monitorizar um terceiro dispositivo D3. Os sensores Si, S2, S3, S4, S5 estão configurados para comunicarem de modo sem fios com um encaminhador 4.
[007 6] O sistema 2 compreende medidores (Mi e M2) que estão configurados para comunicar com o encaminhador 4 que está configurado para comunicar de modo sem fios com um serviço na nuvem 8. O encaminhador 4 comunica de modo sem fios com uma interface de utilizador 10 representada por um smartphone 10. O encaminhador 4 está também configurado para comunicar de modo sem fios com a unidade de controlo 6. A unidade de controlo 6 pode ser um atuador capaz de regular a atividade de um ou mais dos dispositivos Di, D2, D3, ou um quarto dispositivo D4. A regulação da atividade de um ou mais dos dispositivos Di, D2, D3, D4 pode ser realizada pela alteração de um fluxo (por exemplo usando uma válvula), alteração da velocidade (de uma bomba ou um motor) ou por desligamento de um ou mais dos dispositivos Di, D2, D3, D4, a titulo de exemplo.
[0077] os sensores Si, S2, S3, S4, S5 podem monitorizar os dispositivos Di, D2, D3 de modo continuado ou em períodos de tempo selecionados tais como um minuto a cada hora, um segundo a cada minuto ou a outra frequência e duração de medição.
[0078] O serviço na nuvem 8 compreende um armazenamento de dados 36 que pode ser usado para armazenar informação recebida do encaminhador 4 ou dados modificados ou calculados pelo serviço na nuvem 8. O serviço na nuvem 8 compreende além disso um modelo matemático estatístico 38 que está configurado para estimar e/ou prever a atividade de um ou mais dos dispositivos Di, D2, D3 ou o fluxo (por exemplo um fluido, gás, eletricidade ou calor) através de um ou mais dos dispositivos Di, D2, D3. O modelo matemático estatístico 38 pode ser um modelo matemático estatístico 38 de qualquer tipo adequado e o modelo matemático estatístico 38 pode conduzir inferência nos dados combinados de um ou mais dos sensores Si, S2, S3, S4, S5 e de um ou mais dos medidores Mi, M2, M3 para estimar e/ou prever a atividade de um ou mais dos dispositivos Di, D2, D3 ou o fluxo (por exemplo de um fluido, gás, eletricidade ou calor) através de um ou mais dos dispositivos Di, D2, D3.
[0079] O serviço na nuvem 8 pode receber entradas de um número de outros sistemas (não mostrados) e desta forma pode ser reunida informação de vários sistemas de tipos iguais ou diferentes. Desta forma é possível prover um modelo matemático estatístico 38 atualizado de acordo com perfis de fluxo (por exemplo, fluxos de recurso) dos dispositivos Di, D2, D3.
[0080] É preferível que os medidores Μι, M2, M3 sejam medidores de alta precisão, contudo, os sensores Si, S2, S3, S4, S5 podem ser sensores baratos. Os dados dos medidores Mi, M2, M3 e dos Si, S2, S3, S4, S5 podem ser usados para prever a(s) taxa(s) de fluxo dos Di, D2, D3 pelo uso do modelo matemático estatístico 38.
[0081] Os sensores Si, S2, S3, S4, S5 podem estar configurados para medir fluxo (por exemplo de um fluido num tubo), eletricidade, temperatura, lux (se o sensor for um medidor de lux para medir iluminâncias numa sala ou na rua, a título de exemplo) por exemplo.
[0082] Os dispositivos Di, D2, D3 podem ser vários dispositivos tendo um fluxo de "recursos" tais como potência, fluido (por exemplo um líquido como um refrigerante, bebida ou água ou um gás tal como gás natural). Assim, os dispositivos Di, D2, D3 podem ser dispositivos AVAC tais como dispositivos de aquecimento, dispositivos de ventilação e dispositivos de ar condicionado ou refrigeradores, lâmpadas, radiadores, aquecimento de chão ou dispositivos eletrónicos em geral.
[0083] O sistema 2 é fácil de ajustar retroativamente em instalações existentes. Os sensores Si, S2, S3, S4, S5 podem ser adicionados a instalação existente por exemplo simplesmente pela fixação de um sensor de temperatura sem fios Si a uma superfície de aquecimento ou um sensor de indução S2 a um dispositivo elétrico D2 a titulo de exemplo.
[0084] Os medidores Μι, M2, M3 podem ser medidores existentes Μι, M2, M3 numa instalação existente. Assim, alguns dos elementos no sistema 2 podem já existir na instalação, à qual o sistema 2 é para ser ajustado retroativamente.
[0085] É possível usar um repetidor no caso de o sistema 2 ter de ser instalado numa grande área. Um ou mais repetidores podem ser configurados para receber um sinal e retransmiti-lo a um nível superior ou potência superior, ou para o outro lado de uma obstrução, de modo a que o sinal possa cobrir distâncias maiores.
[0086] A Fig. 2 ilustra uma vista esquemática de um sistema 2 de acordo com a invenção. O sistema 2 compreende um encaminhador 4 sem fios que está configurado para comunicar de modo sem fios com um grupo de sensores Si, S2, S3, S4, medidores Μι, M2, M3, um serviço na nuvem 8, uma interface de utilizador 10 na forma de um smartphone 10 e três unidades de controlo 20, 22, 40.
[0087] O sistema 2 compreende um primeiro medidor Mi configurado para medir o fluxo total de potência do grupo de dispositivos elétricos incluindo um ar condicionado 24. É importante sublinhar que o sistema pode compreender um grande número de dispositivos elétricos ainda que isto não esteja indicado na Fig. 2.
[0088] O primeiro medidor Mi está configurado para comunicar de modo sem fios com o encaminhador 4 e enviar informação acerca do fluxo total de potência para o encaminhador. O primeiro medidor Mi também compreende um interruptor de potência 18 que pode ser controlado de modo sem fios pelo encaminhador 4. No caso de ser gerado um alerta de potência o encaminhador 4 pode desligar a linha de potência principal usando o interruptor de potência 18.
[0089] O sistema 2 compreende além disso um tubo principal (para fornecimento de água) 14. O tubo principal 14 está equipado com um medidor M2 configurado para comunicar de modo sem fios com o encaminhador 4 e enviar informação ao encaminhador 4. O medidor M2 está configurado para medir continuamente o fluxo total de água através do edifício no qual o sistema 2 está instalado.
[0090] Uma válvula 20 está montada no tubo principal 14 e a válvula está configurada para comunicar de modo sem fios com o encaminhador 4. O encaminhador 4 pode controlar a válvula 20 e por esse meio regular o fluxo através do tubo principal 14. A válvula 20 pode reduzir (por exemplo fechando a válvula 20) o fluxo através do tubo principal 14, aumentar o fluxo através do tubo principal 14 ou manter uma constante o fluxo através do tubo principal 14.
[0091] O sistema 2 também compreende um terceiro medidor M3 que está configurado para comunicar de modo sem fios com o encaminhador 4. O encaminhador 4 recebe informação sem fios sobre o fluxo total de energia medido pelo medidor de energia M3.
[0092] O primeiro sensor Si está fixado a um primeiro dispositivo 16 que é um tubo de água 16. O tubo de água 16 está provido de uma unidade de controlo formada como uma válvula 40. O primeiro sensor Si está configurado para detetar o fluxo através do tubo 16 ou se há fluxo através do tubo 16 ou se o fluxo através do tubo 16 está a alterar-se e para então enviar a informação detetada de modo sem fios ao encaminhador 4. O encaminhador 4 está configurado para enviar sinais sem fios à válvula 40 e por esse meio controlar a válvula 40 por exemplo para regular o fluxo através do tubo 16. A válvula 40 pode estar fechada para parar o fluxo através do tubo 16 no caso de fuga (detetada pelo encaminhador 4. O encaminhador pode comparar o fluxo medido pelo primeiro sensor SI com o fluxo total medido pelo medidor M2 no tubo principal 14).
[0093] Pode ser uma vantagem que seja apenas necessário o sensor Si detetar se há fluxo através do tubo 16 ou se há alteração no fluxo através do tubo 16. Desta forma pode ser aplicado um sensor Si simples, barato ao sistema 2.
[0094] O segundo sensor S2 está fixado a um aquecedor 12. O segundo sensor S2 está configurado para detetar a temperatura do aquecedor 12 e/ou fluxo de água através do aquecedor 12 ou para detetar se há fluxo através do aquecedor 12 e enviar a informação detetada de modo sem fios para o encaminhador 4. Pode ser uma vantagem que seja apenas necessário o sensor S2 detetar se há fluxo através do aquecedor 12 ou se há alteração no fluxo através do aquecedor 12 uma vez que então seria possível aplicar um sensor S2 simples, barato no sistema 2.
[0095] O terceiro sensor S3 está fixado ao cabo de potência 26 de um ar condicionado 24. O terceiro sensor S3 está configurado para detetar a temperatura do aquecedor 12 e/ou fluxo de água através do aquecedor 12 e enviar a informação detetada de modo sem fios ao encaminhador 4. Pode ser uma vantagem que seja apenas necessário o sensor S3 detetar se há potência no cabo 26. Desta forma seria possível usar um sensor S3 simples, barato no sistema 2.
[0096] O ar condicionado 24 compreende uma unidade de controlo 22 provida no topo do ar condicionado 24. A unidade de controlo 22 é capaz de regular a atividade do ar condicionado 24. A unidade de controlo 22 é controlada de modo sem fios pelo encaminhador 4. Isto significa que o encaminhador 4 pode desligar, ligar e regular a atividade do ar condicionado 24 por comunicação sem fios com a unidade de controlo 22 .
[0097] O sistema 2 também compreende um sensor S4 que não está fixado a nenhum dispositivo particular. O sensor S4 pode ser um sensor de temperatura colocado em qualquer localização adequada por exemplo para detetar a temperatura ambiente, a título de exemplo. O sensor S4 pode também ser um sensor de lux configurado para medir o influxo de luz, uma vez que esta informação pode ser importante quando decide se liga o aquecedor 12 ou não.
[0098] O sistema 2 compreende um serviço na nuvem 8 compreendendo um armazenamento de dados 3 6 que pode ser usado para armazenar informação recebida do encaminhador 4 ou dados modificados ou calculados pelo serviço na nuvem 8. Além disso o serviço na nuvem 8 compreende um modelo matemático estatístico 38 que está configurado para estimar e/ou prever a atividade (fluxo de água, potência ou energia calorífica) de um ou mais dos dispositivos 16, 24, 12 do sistema. Qualquer modelo matemático estatístico 38 adequado pode ser aplicado e o modelo matemático estatístico 38 pode conduzir inferência em dados combinados de um ou mais dos sensores Si, S2, S3, S4 e de um ou mais dos medidores Μι, M2, M3 para estimar e/ou prever a atividade de um ou mais dos dispositivos 16, 24, 12.
[0099] A interface de utilizador 10 que é um smartphone 10 comunica de modo sem fios com o encaminhador 4. Por este meio o utilizador do sistema 2 pode ter acesso a informação sobre o fluxo de recurso estimado ou previsto de pelo menos uma seleção dos dispositivos 16, 12, 24. O smartphone 10 pode também ser usado para controlar as unidades de controlo 22, 40, 20 através do encaminhador 4 ou para alterar configurações no encaminhador 4 (por exemplo, carregar novas estruturas ou parâmetros para o modelo matemático estatístico 38) .
[00100] O sistema 2 pode ser usado para gerar um alerta e desligar ou regular a atividade de qualquer um dos dispositivos 16, 24, 12 por exemplo para reduzir o fluxo total de energia. A título de exemplo o sistema 2 irá detetar automaticamente se o aquecedor 12 e o ar condicionado 24 são ativados ao mesmo tempo. O sistema 2 irá então desligar o aquecedor 12 (no caso de a temperatura ambiente estar dentro de uma zona de conforto pré-definida) . Se a temperatura ambiente for superior à temperatura ambiente preferida o sistema 2 pode aumentar a atividade do ar condicionado 24. Se, por outro lado, a temperatura ambiente for inferior à temperatura ambiente preferida, o sistema pode desligar o ar condicionado 24 e ligar o aquecedor 12.
[00101] A Fig. 3 ilustra uma vista esquemática de um sistema 2 que é quase semelhante ao sistema 2 ilustrado na Fig. 2. O encaminhador sem fios 4 é, contudo, substituído por uma interface de utilizador 10 na forma de um smartphone 10. O smartphone 10 está configurado para comunicar de modo sem fios com um grupo de sensores Si, S2, S3, S4, medidores Mi, M2, M3, um serviço na nuvem 8 e três unidades de controlo 20, 22, 40. A função do sistema 2 corresponde à função do sistema 2 ilustrado na Fig. 2. É importante salientar que a interface de utilizador 10 pode ser qualquer outro tipo de interface de utilizador adequada, por exemplo um computador portátil.
[00102] A Fig. 4 ilustra uma vista esquemática do ar condicionado 24 ilustrado na Fig. 2 e na Fig. 3. A Fig. 4 a) é uma vista esquemática ao perto da secção transversal de um sensor Si fixado ao cabo de potência 26 do ar condicionado 24. A Fig. 4 b) é uma vista em perspetiva do ar condicionado 24 .
[00103] Na Fig. 4 b) pode ver-se que o ar condicionado 24 tem um cabo de potência 26 ao qual um sensor Si está fixado. O sensor Si está configurado para enviar um sinal sem fios 34 para um encaminhador ou uma interface de utilizador (não mostrado).
[00104] Na Fig. 4 a) pode ver-se que o Si compreende um coletor de energia 28, disposto próximo de um gestor de potência 30 disposto centralmente que está disposto próximo de um transdutor sem fios 32. O coletor de energia 28 pode ser qualquer tipo adequado de coletor de energia. O gestor de potência 30 pode ser qualquer unidade capaz de gerar um sinal 34 que pode ser enviado usando-se um transdutor sem fios 32.
[00105] Pode ser uma vantagem que a energia colhida seja usada para detetar atividade do ar condicionado 24. Será então possível prover um sensor Si capaz de gerar um sinal sem fios 32 quando a energia é colhida. Quando o ar condicionado 24 é ativado o cabo de potência 26 será portador de corrente e, assim, será colhida energia.
[00106] O sensor Si pode, contudo, estar provido de uma bateria e ou um número de condensadores ou qualquer outro armazenamento de energia adequado se necessário.
[00107] O sistema 2 de acordo com a invenção pode ser usado para detetar um aviso prévio de problemas emergentes (por exemplo fuga de água numa rede de tubagem ou uma doença emergente num rebanho de animais).
[00108] O sistema 2 pode também ser usado para detetar consumo excessivo de recursos por exemplo se um aquecedor 12 e um ar condicionado forem ativados ao mesmo tempo. Neste caso o sistema 2 pode estar configurado para tomar conta da situação e desligar ou regular a atividade de pelo menos um dos dispositivos.
[00109] O sistema 2 pode ser usado para prover informação geral sobre os fluxos de recursos atuais ao longo do tempo e para gerar alarmes em caso de falhas súbitas. Além disso, o sistema pode ser usado para estimar ou prever um fluxo de recurso futuro dos dispositivos.
[00110] O sistema 2 pode também ser usado para estimular o fluxo de recurso futuro de uma nova constelação de dispositivos (por exemplo se uma empresa considerar aumentar o número de dispositivos devido a uma maior procura de capacidade de produção).
[00111] O sistema 2 pode ser usado para fazer uma avaliação comparativa de dispositivos semelhantes, para executar vigilância do serviço em conceções técnicas e para permitir vigilância remota.
[00112] Os sensores Si, S2, S3, S4 e os medidores Μι, M2, M3 podem cada um conter um único identificador (por exemplo número, assinatura, descrição ou ID). Desta forma o encaminhador 4 ou a interface de utilizador 10 é capaz de associar cada sinal sem fios 34 que entre a um dispositivo especifico. Por outras palavras, o uso de um identificador único garante que o sinal sem fios 34 pode ser usado de uma forma ideal pelo encaminhador 4 ou pela interface de utilizador 10.
[00113] Os sensores Si, S2, S3, S4 podem estar configurados para detetar quando os dispositivos Di, D2, D3, 12, 16, 24 são ativados (quando os dispositivos são ligados ou quando há um fluxo de um recurso, por exemplo água, gás ou corrente, através do dispositivo) .
[00114] A Fig. 5 ilustra uma parte de um sistema 2 de acordo com a invenção. A Fig. 5 ilustra como um sistema 2 de acordo com a invenção pode ser usado para medir fluxo de água num tubo principal 14 e num número de tubos de distribuição 16 mais pequenos.
[00115] A água fornecida à instalação é medida por meio de um medidor principal Mi que provê medições de alta precisão (por exemplo aprovado por autoridades ou no âmbito de normas para medições de fluxo). O tubo principal 14 está em comunicação fluida com uma pluralidade de tubos de distribuição 16 mais pequenos, enquanto um número de sensores
Si, S2 e S3 estão fixados ao lado de fora de alguns desses tubos de distribuição mais pequenos 16, 16', 16".
[00116] Seguidamente, daremos uma olhada à medição no sensor Si. O sensor Si é um sensor piezoelétrico que compreende elementos piezo simples. Assim, o sinal de sensor altera-se com o fluxo no tubo 16. O sinal do sensor Si depende, contudo, do material e da dimensão do tubo 16, da fixação do sensor e do meio (neste exemplo água). Assim, e o sinal de sensor deve ser "transformado" ou "ajustado/calibrado" para dar o fluxo atual (o fluxo que seria alcançado usando-se um medidor de alta precisão). Num sistema da técnica anterior seria necessário aplicar "um sensor de alta qualidade" configurado para medir fluxo no ambiente especifico (as dimensões do tubo 16, o material do tubo 16 e tipo de fixação).
[00117] Uma vez que a presente invenção aplica um modelo matemático estatístico é possível usar um sensor simples Si para determinar o fluxo no tubo 16. O uso de um modelo matemático estatístico torna possível compensar a baixa precisão do sensor Si.
[00118] O sensor Si está fixado ao lado de fora do tubo 16 e a seguir é possível amostrar uma série de medições do sensor Si ao longo de um período de tempo.
[00119] No mesmo período de tempo, é amostrada uma série de medições do medidor principal Mi no mesmo período de tempo.
[00120] O modelo matemático estatístico é usado para estimar a parte do fluxo do medidor principal que flui através do tubo 16 tendo o sensor Si a ele fixado. É possível realizar uma transformação dependente do tempo das medições do sensor Si para corrigir para o ambiente atual do sensor Si.
[00121] Pode ser obtida uma abordagem de computador menos exigente usando-se um modelo matemático estatístico para estimar se pode ser usada uma transformação independente do tempo.
[00122] Pode ser uma vantagem usar a transformação independente do tempo, em vez do modelo matemático estatístico completo, nas medições provenientes do sensor Si. Pode ser benéfico, de vez em quando, testar se a precisão da transformação é aceitável, e atualizá-la se necessário, usando o modelo matemático estatístico.
[00123] A quantidade necessária de amostras necessárias pode ser obtida por estimativa do erro de medição da transformação. Desta maneira, os resultados podem ser retidos até ser obtida a precisão desejada.
[00124] Seguidamente, é descrito um método preferencial para estimar o processo estocástico latente usando um modelo matemático estatístico 38. O processo estocástico latente pode ser modelado por exemplo por um modelo de espaço de estado definido por
onde Yt é um vetor que determina (por exemplo, descreve ou define) o processo observado ao tempo t, compreendendo dados observados do sensor (Si, S2, . .., Sn) e/ou dos medidores Mi, M2, ..·, Mk; 0t é um vetor que determina o referido processo estocástico latente ao tempo t, compreendendo dados do processo latente, tais como eficiência percentual de ventilação, percentagem de consumo excessivo de recursos, fluxo de recurso, estado de saúde do dispositivo, etc; Ft é a matriz de regressão que determina a relação linear entre o processo latente e o processo observado ao tempo t; Gt é a matriz evolutiva que determina a transição linear do tempo t-1 para o tempo t no processo latente; et e ât são vetores ruído multivariáveis com distribuição Gaussiana de média zero do processo observado e do processo latente respetivamente; Vt é a matriz variância-covariância da observação; e Wt ê a matriz variância-covariância da evolução.
[00125] As matrizes de modelo de parâmetro Ft e Gt podem ser estimadas por exemplo pelo filtro de Kalman, usando dados anteriores do sistema modelado e/ou sistemas semelhantes, aqui os referidos dados providos pelo utilizador e/ou peritos na área. Métodos estatísticos padrão podem ser usados para conduzir inferência (por exemplo, estimar informação) sobre o processo. A informação pode ser por exemplo um sinal estimado (por exemplo tendência) e/ou previsões (por exemplo prognóstico) do processo, e as respetivas distribuições das estimativas, variância e/ou intervalos de confiança. Usando estes tipos de estimativas, é fácil por exemplo criar avisos e/ou alarmes. Por exemplo um alarme pode ser escolhido para aparecer se a probabilidade de um desvio observado no processo for menor que 0,1 % de probabilidade de ocorrência por alteração.
[00126] O quadro de modelo acima é um caso especial do quadro de modelo mais geral
onde ft e gt são funções gerais, δι e 62 são distribuições estatísticas gerais, e todos os outros termos são como acima descrito.
[00127] Inferência neste quadro de modelo mais geral pode ser conduzida por exemplo pelo filtro de Kalman estendido em casos em que a relação entre o processo latente e o processo observado é não linear e pelo filtro de Kalman-Bucy em casos em que o tempo está definido (por exemplo descrito) numa escala contínua.
Lista de numeros de referência [00128] 2 - Sistema 4 - Encaminhador 6 - Unidade de controlo 8 - Serviço na nuvem 10 - Interface de utilizador
Di, D2, D3 - Dispositivo
Si, S2, S3, S4, ..., Sn - Sensor Μι, M2, M3 - Medidor 12 - Aquecedor 14 - Tubo principal 16, 16' ,16" - Tubo 18 - Interruptor de potência 20 - Válvula 22 - Unidade de controlo 24 - Ar condicionado 26 - Cabo 28 - Coletor de energia 30 - Gestor de potência 32 - Transdutor sem fios 34 - Sinal sem fios 36 - Armazenamento de dados 38 - Modelo matemático estatístico 40 - Válvula

Claims (14)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Um sistema (2) para monitorizar fluxo(s) de recurso num número de dispositivos (Di, D2, D3) , cujo sistema (2) compreende uma unidade recetora (4) configurada para receber dados de a) um número de sensores (Si, S2, S3, S4, S5) configurados para detetar a taxa de fluxo e/ou a alteração na taxa de fluxo ao nivel do dispositivo, e b) um número de medidores (Μι, M2, M3) configurados para medir o fluxo total para pelo menos uma parte dos dispositivos (Di, D2, D3) por uma elevada exatidão predefinida, caracterizado por o sistema (2) compreender um módulo de cálculo (8) configurado para receber informação dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) e dos medidores (Μι, M2, M3) , em que o módulo de cálculo (8) compreende um modelo matemático estatístico (38) configurado para estimar e/ou prever um processo estocástico latente tal como fluxo de recursos e/ou desempenho (por exemplo, atividade) dos dispositivos (Di, D2, D3) usando dados dos sensores (S1, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) , em que os dados dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) ao tempo t são dados como um vetor (Yt) , em que o processo estocástico latente, em particular fluxo de recursos e/ou desempenho tal como eficiência percentual de ventilação, consumo excessivo percentual de recursos, fluxo de recurso ou estado de saúde do dispositivo, ao tempo t é um vetor (0t) , em que o modelo matemático estatístico (38) usa um vetor ruído (st) dos dados dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) ao tempo t e eventualmente um vetor ruído (Ut) do processo estocástico latente ao tempo t, em que as distribuições estatísticas dos vetores ruído (0t, dt) são estimadas com base nos dados do sensor (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) .
  2. 2. Um sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os dados do sensor (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) ao tempo t serem dados como um vetor Yt, dado por:
    em que o processo estocástico latente (fluxo de recursos e/ou desempenho tal como eficiência percentual de ventilação, consumo excessivo percentual de recursos, fluxo de recurso ou estado de saúde do dispositivo) ao tempo t é um vetor 0t que eventualmente pode ser modelado pelo processo subjacente:
    onde ft e gt são funções matemáticas.
  3. 3. Um sistema de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o medidor de alta precisão (Μι, M2, M3) estar configurado para medir o fluxo total de potência para um grupo de dispositivos elétricos ou para medir o fluxo total de água ou para medir o consumo de energia.
  4. 4. Um sistema de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por o sistema (2) compreender uma interface de utilizador (10), preferencialmente uma interface remota de utilizador (10), e em que a interface de utilizador (10) provê acesso ao(s) fluxo(s) de recurso estimado(s) e/ou previsto(s) de pelo menos uma seleção dos dispositivos (Di, D2, D3) .
  5. 5. Um sistema de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por o módulo de cálculo (8) ser um ou mais encaminhadores (8).
  6. 6. Um sistema (2) de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por um ou mais dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) compreender um coletor de energia (28) .
  7. 7. Um sistema (2) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a energia colhida ser usada para detetar fluxo de recursos ou alterar a taxa de fluxo de recurso do(s) dispositivo (s) (Di, D2, D3) .
  8. 8. Um sistema (2) de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por o módulo de cálculo (8) e o modelo matemático estatístico (38) estarem integrados num aparelho (10, Di D2, D3) do sistema (2) .
  9. 9. Um sistema (2) de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por o módulo de cálculo (8) ser um serviço na nuvem (8) compreendendo um modelo matemático estatístico (38) e um armazenamento de dados (36) .
  10. 10. Um sistema (2) de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por o sistema (2) compreender uma unidade de controlo (22) configurada para alterar a atividade de um ou mais dos dispositivos (Di, D2, D3) ou outros aparelhos, por exemplo uma válvula de um tubo principal (14) .
  11. 11. Um sistema (2) de acordo com uma das reivindicações anteriores caracterizado por o módulo de cálculo (8) estar configurado para estimar a atividade atual e/ou futura de pelo menos uma seleção dos dispositivos (Di, D2, D3) .
  12. 12. Um método para monitorizar fluxo (s) de recurso num número de dispositivos (Di, D2, D3) usando uma unidade recetora (4) que recebe dados de um número de sensores (Si, S2, S3, S4, S5) configurados para detetar a taxa de fluxo e/ou a alteração na taxa de fluxo ao nivel do dispositivo, e um número de medidores (Μι, M2, M3) configurados para medir o fluxo para pelo menos uma parte dos dispositivos (Di, D2, D3) caracterizado por o método compreender a etapa de estimar e/ou prever perda e/ou fluxo de recurso (s) de pelo menos uma seleção dos dispositivos (Di, D2, D3) usando um módulo de cálculo (8) configurado para receber informação dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) e dos medidores (Mi, M2, M3) , em que a estimativa e/ou previsão de fluxos de recursos é realizada num módulo de cálculo (8) que compreende um modelo matemático estatístico (38) usando dados dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) , em que o modelo matemático (38) está configurado para estimar o processo estocástico latente usando um modelo matemático estatístico (38), em que o modelo matemático estatístico (38) combina dados dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) para estimar o processo estocástico latente, em que os dados do sensor (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) ao tempo t são dados como um vetor (Yt) , em que o processo estocástico latente, em particular fluxo de recursos e/ou desempenho, tal como eficiência percentual de ventilação, consumo excessivo percentual de recursos, fluxo de recursos ou estado de saúde de dispositivo, ao tempo t é um vetor (0t) , em que o modelo matemático estatístico (38) usa um vetor ruído (st) dos dados dos sensores (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) ao tempo t e finalmente um vetor ruído (út) do processo estocástico latente ao tempo t, em que as distribuições estatísticas dos vetores ruído (st, út) são estimadas com base nos dados do sensor (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) .
  13. 13. Um método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por os dados do sensor (Si, S2, S3, S4, S5) e do medidor (Mi) ao tempo t serem dados como um vetor, Yt dado por:
    em que o processo estocástico latente (fluxo de recursos e/ou desempenho, tal como eficiência percentual de ventilação, consumo excessivo percentual de recursos, fluxo de recurso ou estado de saúde do dispositivo) ao tempo t é um vetor 0t que eventualmente pode ser modelado pelo processo subjacente:
    onde ft e gt são funções matemáticas.
  14. 14. Um método de acordo com a reivindicação 12 ou 13 caracterizado por o método usar um sistema (2) tal como definido nas reivindicações 1-11 para estimar e/ou prever fluxo de recurso de pelo menos uma seleção dos dispositivos (Dl, D2, D3) .
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