[go: up one dir, main page]

CN113890181A - 用于实时电力性能跟踪的系统及方法 - Google Patents

用于实时电力性能跟踪的系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113890181A
CN113890181A CN202010635273.9A CN202010635273A CN113890181A CN 113890181 A CN113890181 A CN 113890181A CN 202010635273 A CN202010635273 A CN 202010635273A CN 113890181 A CN113890181 A CN 113890181A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
data
real
circuit
individual circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010635273.9A
Other languages
English (en)
Inventor
丹尼·塞文
雅克·克瓦姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Green Copper Technology Co ltd
Original Assignee
Green Copper Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Green Copper Technology Co ltd filed Critical Green Copper Technology Co ltd
Priority to CN202010635273.9A priority Critical patent/CN113890181A/zh
Publication of CN113890181A publication Critical patent/CN113890181A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00004—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the power network being locally controlled
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

一种用于实时电力性能跟踪的系统，其包括：本地电力系统，将电力输送至位于一个位置的多个设备；耦合至该本地电力系统的数据收集系统，用于监视在一个位置使用的总用电量，其包括：用于收集用电数据的至少一个基于电路的传感器，每个该传感器被夹在一个电路上；与数据传输器，该数据传输器耦合至该至少一个传感器并通过一个网络将该收集到的用电数据传输至一个云分析器系统；及跟踪器应用程序，用于通过该网络提供实时报告、警报和控制，并在本地或虚拟环境下由处理器在操作系统中执行；其中该跟踪器应用程序与一个分析引擎相交互，以提供建筑物内各个电路与其用电量的映射。

Description

用于实时电力性能跟踪的系统及方法
【技术领域】
本专利申请总体涉及电力性能(power performance)，并且更具体地涉及用于实时电力性能跟踪的系统及方法。
【背景技术】
在相关技术实施方式中，建筑物管理系统通常是为商业建筑定制设计的专属监视系统，当重要设备发生故障时会发出警报。这些相关技术的建筑物管理系统依赖设施管理者和工程师设置系统和研究电力性能指标以校准保持建筑物一天24小时运行的用电量。一些建筑物管理系统允许设施管理者和工程师远程管理重要设备的特定设置。
在相关技术系统中，电能计量可用于确定消费者正在使用多少电。在较早的相关技术系统中，通常通过使用附接到建筑物(家庭、商业或其他地方)和电力公司之间的电力线的电表来完成计量。然而，这种系统通常只能提供关于整个建筑物的总用电量信息，不能提供与建筑物内特定电路或设备相关的电能消耗信息。
相关技术的智能计量系统用于通过将传感器连接到每个电路(通常在断路器箱处)以分析建筑物内各个电路。然而，这些相关技术的系统可能涉及给整个断路器箱断电，导致损失工作时间，或涉及将传感器连接到通电的电力线，这可能是危险的。
一些建筑物包含输电线和通信网络的物理基础设施(比如铜线、五类线(CAT5)、普通老式(POTS)电话系统、以太网等)。在相关技术的系统中，智能设备可被设计用于基于一通信协议或传输媒介将信息传输至特定设备或兼容系统。然而，相关技术的建筑物管理系统与不同种类的智能设备和非用于信息交流的传统设备是不兼容的。
【发明内容】
在实施例中，建筑物的电力性能被实时监视，以向建筑物管理者或房屋业主提供关于建筑物电力性能的准确深入的报告。
本专利申请提供一种用于实时电力性能跟踪的系统及方法。在一个实施例中，一种用于实时电力性能跟踪的系统包括：本地电力系统，将电力输送至位于一个位置的多个设备；耦合至该本地电力系统的数据收集系统，用于监视在一个位置使用的总用电量，其包括：用于收集用电数据的至少一个基于电路的传感器，每个该传感器被夹在一个电路上；与数据传输器，该数据传输器耦合至该至少一个传感器并通过一个网络将该收集到的用电数据传输至一个云分析器系统；及跟踪器应用程序，用于通过该网络提供实时报告、警报和控制，并在本地或虚拟环境下由处理器在操作系统中执行；其中该跟踪器应用程序与一个分析引擎相交互，以提供建筑物内各个电路与其用电量的映射。
优选地，该数据收集系统包括多个基于电路的传感器；每个该传感器被夹到该本地电力系统中分立的电路上，并将从每个被夹的分立电路收集到的用电数据传输至该数据传输器，该数据传输器通过网络将该数据传输至该云分析器系统。
优选地，该多个基于电路的传感器中的第一传感器通过单一电缆直接耦合至该数据传输器。
优选地，该多个基于电路的传感器中的第二传感器通过单一电缆直接耦合至该第一传感器；该第二传感器通过该第一传感器间接与该数据传输器连接。
优选地，该数据收集系统在该本地电力系统的一个配电板耦合至该本地电力系统；该至少一个基于电路的传感器在该配电板耦合至所述传感器所关联的电路。
优选地，该跟踪器应用程序与所述分析引擎相交互，该分析引擎利用位于中心收集点的最少数量的传感器提供建筑物内每个系统、每个用电设备与其用电量的映射，使得该跟踪器应用程序通过与该本地电力系统的网络连接能够提供远程控制或响应策略的定制。
在另一个实施例中，一种用于实时电力性能跟踪的方法包括：通过一数据收集系统接收从与一本地电力系统的各个电路连接的多个传感器收集得到的用电数据；基于该接收到的用电数据，为与每个该传感器相关的每个单独电路生成一个单独电路模型；监视代表从该多个传感器收集到的用电数据的输入数据流；将该输入数据流与所述生成的单独电路模型进行比较；及基于该生成的单独电路模型和该被监视的输入数据流，通过该电能管理系统在一个或多个单独的电路上实施电力管理控制，其中：所述本地电力系统将电力输送至位于一个位置的多个设备；所述数据收集系统耦合至该本地电力系统的，用于监视在一个位置使用的总用电量，其包括：用于收集用电数据的至少一个基于电路的传感器，每个该传感器被夹在一个电路上；与数据传输器，该数据传输器耦合至该至少一个传感器并通过一个网络将该收集到的用电数据传输至一个云分析器系统。
优选地，所述用于实时电力性能跟踪的方法进一步包括基于所述为每个单独电路生成的单独电路模型生成一个系统模型。
优选地，所述为每个单独电路生成所述单独电路模型的步骤包括将该接收到的用电数据与以下一项或多项进行关联：该本地电力系统周围区域的天气数据；代表在该本地电力系统周围区域发生的用电活动的数据；该本地电力系统周围区域的用户活动或工作安排；用户环境偏好；及实时电力价格数据。
优选地，所述为每个单独电路生成所述单独电路模型的步骤包括为该各个电路上激活和电能消耗的行为进行基于机器学习的建模。
优选地，所述进行基于机器学习的建模的步骤包括使用以下的一项或多项：置信区间的统计边界；隐马尔科夫模型；及有限状态机。
优选地，所述实施电力管理控制的步骤包括：基于该生成的单独电路模型和该被监视的输入数据流提供电力管理建议；作为对所述提供的电力管理建议的回应，接收电力管理指令；及基于接收到的包括同意指示的所述电力管理指令，在一个或多个单独电路上实施作为电力管理控制的该电力管理建议。
优选地，所述用于实时电力性能跟踪的方法进一步包括更新以下一项或多项：至少一个单独电路模型；和一个总系统模型，该总系统模型基于所述为每个单独电路生成的单独电路模型而生成；其中，该更新基于接收到的包括以下两项之一的所述电力管理指令：不同意的指示；与可替代电力管理控制的指令。
优选地，所述生成单独电路模型的步骤是基于所述接收到的用电数据而自动进行的，而无需用户输入或反馈。
在又一个实施例中，一种非暂时性计算机可读介质，被用于控制计算设备执行一种实时电力性能跟踪方法的指令编码，该方法包括：接收从与一本地电力系统的各个电路连接的多个传感器收集得到的用电数据；基于该接收到的用电数据，为与每个该传感器相关的每个单独电路生成一个单独电路模型；监视代表从该多个传感器收集到的用电数据的输入数据流；将该输入数据流与所述生成的单独电路模型进行比较；及基于该生成的单独电路模型和该被监视的输入数据流，通过该电能管理系统在一个或多个单独的电路上实施电力管理控制。
优选地，所述用于实时电力性能跟踪的方法进一步包括基于所述为每个单独电路生成的单独电路模型生成一个系统模型。
优选地，所述为每个单独电路生成所述单独电路模型的步骤包括将该接收到的用电数据与以下一项或多项进行关联：该本地电力系统周围区域的天气数据；代表在该本地电力系统周围区域发生的用电活动的数据；该本地电力系统周围区域的用户活动或工作安排；用户环境偏好；及实时电力价格数据。
优选地，所述为每个单独电路生成所述单独电路模型的步骤包括为该各个电路上激活和电能消耗的行为进行基于机器学习的建模；其中所述进行基于机器学习的建模的步骤包括使用以下的一项或多项：置信区间的统计边界；隐马尔科夫模型；及有限状态机。
优选地，所述实施电力管理控制的步骤包括：基于该生成的单独电路模型和该被监视的输入数据流提供电力管理建议；作为对所述提供的电力管理建议的回应，接收电力管理指令；及基于接收到的包括同意指示的所述电力管理指令，在一个或多个单独电路上实施作为电力管理控制的该电力管理建议。
优选地，所述生成单独电路模型的步骤是基于所述接收到的用电数据而自动进行的，而无需用户输入或反馈。
【附图说明】
图1是根据本专利申请一个实施例的一个系统的示例图；
图2是根据本专利申请一个实施例的用于跟踪和控制建筑物用电量的一系列用户界面(UI)的示意图；
图3是根据本专利申请一个实施例的用于示例性跟踪器菜单(tracker menu)的一系列用户界面的示意图；
图4是根据本专利申请一个实施例的用于示例性设置菜单(configuration menu)的一系列用户界面的示意图；
图5是根据本专利申请一个实施例的用于示例性活动馈源监视器(activity feedmonitor)的一系列用户界面的示意图；
图6是根据本专利申请一个实施例的用于示例性活动报告显示(activity reportdisplay)的一系列用户界面的示意图；
图7是根据本专利申请一个实施例的示例性预测用户界面(forecast UI)的示意图；
图8是根据本专利申请一个实施例的电力监视和管理(power monitoring andmanagement)的过程的流程图；
图9是包含适用在本专利申请一些实施例中的示例性计算设备的示例性计算环境的示意图。
【具体实施方式】
以下详细说明提供了关于本专利申请的附图和实施例的进一步详细描述。为了清楚起见，对附图之间重复的元件附图标记和描述作了省略。整个说明中使用的术语作为示例提供，并不旨在进行限制。例如，术语“自动”的使用可以包括全自动或半自动的实施方式，涉及用户或管理员对实施方式的某些方面的控制，取决于实践本申请的实施方式的本领域普通技术人员的所需的实施方式。用户可通过用户界面或其他输入方式进行选择，或通过适当的算法实现。本专利申请所描述的实施例可单独或结合地实施，且实施例的功能可根据所需实现方式通过任何方式得以实现。
本文描述的方法和系统可基于通过本地电力系统收集到的数据提供对设备用电量的远程实时跟踪。该实时跟踪可提供用电预测和警报以避免高峰用电附加费。不同于需求响应，本专利申请描述的方法和系统可包括主动的自动化需求管理(Automated DemandManagement；ADM)，。在一个实施例中，一种方法可包括实时预测、优化及数据统一，以管理用电峰值，这比“响应”更进一步。该方法将人工智能的力量带入建筑物控制。
本专利申请的实施例也可包含追踪建筑物的电能使用以提供洞见和控制指令，从而通过做出调整电能使用的主动决定来节省费用。预测的控制指令可减少设备关闭。例如，对一个排气扇进行降速(throttling)可使建筑物的电力需求在一整月内减少数千瓦。在另一个例子中，该系统基于智能的预测驱动的预冷选择性地对暖通空调(HVAC)设备进行降速。
例如，一个电能跟踪器可包括一个移动用户界面用于建筑物管理者或房屋业主跟踪用电量且收到关于峰值或异常用电量的警报。一个跟踪器应用程序提供一个易获取的接触点工具(touch point tool)和一个规则引擎(rules engine)，该规则引擎让用户设置带有通知的警报，例如可被快速响应的异常情况或性能故障的警报。该跟踪器应用程序可警告建筑物管理者关于高用电需求的预测，该高用电需求预测可触发自动化控制或允许用户施加超驰控制以使得峰值用电量发生。如果一个电力特征表明用电设备需要预防性维护，该应用程序也会警告操作者。
另外，该应用程序可跟踪仅部分建筑物的反常高电耗的情况。该跟踪器应用程序可设置警报阈值并与一个基于人工智能的分析引擎交互以产生基于统计数据分析的规则，用户未想过设置该规则。例如，用户可设置警告以便在白天时照明电费不会超过x美元或碳排量不会超过x。
本专利申请描述的方法和系统可检测和减少建筑物用电需求事件，以减少一个账单周期(billing cycle)内的峰值用电量并避免基于用电需求的附加费。例如，该系统可以基于每个需求周期的固定分钟数(比如15分钟)循环需求，以减少一个账单周期的用电需求。不同于传统的自动化需求响应，本专利申请描述的方法和系统创造了在一整个月内用电需求的持续减少，平均减少量为数千瓦。人工智能技术持续不断地监视建筑物以主动管理用电需求，而不是仅仅响应公用服务信号(utility signal)。通过动态设备循环，本专利申请描述的方法和系统实现电力成本的减少，而不带来建筑物的居住者(occupant)可以察觉的影响。
本专利申请的系统是自动化的并在建筑物居住者方便时形成基于机器学习的响应策略(response strategies)。本专利申请的系统给建筑物管理者提供界面和移动应用程序以预先设定设置、同意或重载(override)响应策略以及获取实时的详细的性能和预测数据。
图1是根据本专利申请一个实施例的建筑物管理系统100的示意图。参见图1，该系统100包含一个本地电力系统101，该本地电力系统101将电输送至位于一个位置的多个设备105-119。例如，该本地电力系统101作为住宅或商业建筑物的一部分可以是预先存在的配电网络，该配电网络包含通过插座与其连接的设备(如暖通空调(HVAC)105、笔记本电脑或个人计算机107、平板电脑或移动计算设备109、个人娱乐设备例如电视机111、冰箱113、家电115、计算设备117、灯119、车库门开启器、喷淋系统等)和硬连线(hard wired)设备(如暖通空调105、安全系统、家电115、灯119、喷淋系统等)。
该系统100还包括一个数据收集系统120，该数据收集系统120包括至少一个基于电路的传感器。该数据收集系统120可以耦合至该本地电力系统101。该数据收集系统120可以连接到该本地电力系统101以监视一个位置(如商业的、工业的或住宅建筑物)的总用电量。在一个实施例中，基于电路的传感器可以在中心位置如配电板(如配电盘、断路器面板、电气面板等)收集用电数据。例如，基于电路的传感器可在电气面板上使用，每个传感器被夹在一个电路上，这些传感器菊花链式(daisy-chained)连接在一起，并且与一个数据传输器连接，以与一个云分析器系统连接。所述基于电路的传感器可用于超高频分解(如8千赫兹)。
该数据收集系统120每秒可收集数千个数据点并进行现场(on-site)预处理。数据通过一个网络102传输至一个基于云的分析引擎(亦可称为云分析器系统)。该数据收集系统120可包含一个数据传输器，该数据传输器通过该网络102与无线载波系统的连接而连接到局域网(LAN)和广域网(WAN)可接入服务，该无线载波系统例如全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、时分多址(TDMA)、通用移动通信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、全球微波接入互操作性(WiMAX)或其他无线通信协议连接。
跟踪器190可通过该网络102提供实时报告、警报和控制。该跟踪器190可以是在本地或虚拟环境下由一个操作系统(OS)(图中未示出)执行的应用程序。可以部署包含逻辑单元、应用编程接口(API)单元、输入单元及输出单元的一个或多个应用程序。
例如，该跟踪器190可以是通过建筑物电力性能的电子通信通知用户的一个云服务或基于网络的门户(web-based portal)。根据一个实施例，与本地电力系统连接的传感器可对用电信息进行采样并检测连接到该本地电力系统的每个设备的特征。例如，电力消耗信号(power draw signal)的频率可用于对每种设备类型进行分类。
该跟踪器190可包括用于接收被分析的收集到的数据的一个输入/输出(I/O)，及一个用于接收用户设置并提供报告的界面。该跟踪器允许用户通过图形报告监视设备的实时性能和预测的性能。该跟踪器也可报告检测到的设备或建筑物用电异常情况。例如，该跟踪器190可提供通过该网络102由移动设备可获取的实时用电需求报告和预测用电需求。
该跟踪器190可利用位于中心收集点的最少数量的传感器与一个分析引擎相交互，该分析引擎提供建筑物内每个系统和每个用电设备与其用电量的映射(map out)。设备性能可通过该跟踪器190被远程监控。该分析引擎可利用人工智能和神经网络以通过预测的用电需求和检测到的异常情况生成响应策略(response strategies)，以减少用电需求附加费。
该跟踪器190也可通过该网络102与该本地电力系统101的连接提供远程控制或响应策略的定制。在一个实施例中，传感器可被夹在断路器上，这些传感器连网(networked)在一起并与一个独立的通信接口连线。来自多个传感器的数据可被流传输(streamed)至基于云的软件，用于进行与天气、来自公用事业(utilities)或替代能源(如太阳能电池、现场(on-site)电池等)的电力价格数据相关联的分析。该系统可以在高需求时段当设施大量用电时对建筑物管理者(如用户)发出警告并识别用电设备以减少用电需求。例如，基于当前的天气数据、公用事业单位电价、建筑物性能预测等调整加热和冷却系统。
通过分析由耦合至该本地电力系统101的该数据收集系统120收集的持续的电能数据流，该跟踪器190驱动更智能的、响应更迅速的建筑物运行，从而减少电力成本。传感器每秒能够将来自一个地方的电气面板的数百万个样本无线地流传输至云端。该跟踪器190通过允许用户控制重要用电而提供优化的建筑物控制和预测的未来性能。
例如，该数据收集系统120可以与旧有电力系统兼容并包含内置的本地(native)长期演进(LTE)连接以传输从与该本地电力系统连接的传感器收集到的电力数据。传感器可以是用于实时远程诊断设备故障和其他电能特征(signature)异常情况的永远开启(always-on)的安全网络。该建筑物管理系统100也可包含增加的边缘处理(edge-processing)和存储以及改进的内部诊断。
该跟踪器190可基于对公用事业收费(utility)、天气及能源(energy)数据的准确预测主动提供预测性建筑物性能报告。在用电的重要时段，该跟踪器190建议用于特定待调整电气设备的响应策略，该响应策略管理其电力消耗。
图2是根据本专利申请一个实施例的用于跟踪和控制建筑物用电量的一系列用户界面(UI)205、220、230、240、250和260。该用户界面205、220、230、240、250和260可显示在运行该跟踪器应用程序的计算设备的显示屏幕上，例如下面描述的图9的计算设备905。提供该用户界面205、220、230、240、250和260的该跟踪器应用程序可为连接到该本地电力系统的设备提供实时性能数据。在一个实施例中，该跟踪器应用程序可包括一个跟踪器菜单205，该跟踪器菜单205用于设置和操纵(navigating)各个传感器控制210a-210d，该控制210a-210d报告由该跟踪器应用程序提供的功能和跟踪器的相关位置(例如照明控制、交流电、电梯等)。
跟踪器设置界面220允许用户利用控制225a-225d设置设备监视和警报设置。该活动馈源(activity feed)界面230提供字段(field)235a-235d，该字段235a-235d提供关于被跟踪设备的实时警报和性能变化。
活动报告界面240包括关于历史性能和与相似设备的对比的详细图形描述245a和245b。该活动报告界面240也可包括用电费用信息和突出显示峰值用电时段的245c和245d。
预测报告界面250为用户提供用电预测255a和255b，该用电预测255a和255b详细说明在高峰用电需求时段可能需要用电并导致高峰用电附加费的时间、地点和设备。
该活动警报界面260可用于通过屏幕警报265a、应用程序或电子邮件通知用户关于由该本地电力系统提供电能的设备的异常情况或故障。用户可利用该跟踪器设置界面220设置特定的定制警报，基于用户的特定设置(settings)和配置(configurations)通过该活动警报界面260提供设备性能报告。
图3是跟据本专利申请一个实施例的用于示例性跟踪器菜单的一系列用户界面305、308、312、314。该用户界面305描述了跟踪器菜单界面，该跟踪器菜单界面提供用于请求建筑物电能跟踪器周报的控制(control)310和用于查看基线跟踪报告(baselinetracking report)的操纵选择(navigation options)313、316、319、322，该基线跟踪报告可基于设备类型或位置进行报告。该跟踪器菜单界面305也包括用于可设置的设备例如电梯系统或暖通空调系统的设定点(set point)跟踪控制325和328。
用户界面308通过提供用于监视关键电路的特定电能阈值的控制331和用于监视关键电路的基线(baseline)以发现异常行为的控制334而允许添加跟踪器。
用户界面312允许用户利用控制337在电能高于或低于建筑物使用的正常电能的阈值时指定接收警报的频率。实际用电量可与预期用电量进行比较，该预期用电量可根据季节和其他外部来源的因素进行调整。
用户界面314允许用户通过命名警报并指明要跟踪的面板和/或电路加上阈值设置对控制340-355进行设置，以生成关于电路异常情况的警报。
图4是用于设定点(set point)跟踪器420的示例性设置的一系列用户界面。通过控制426，用户可命名将被编程(to be programmed)的监视器或警报，并利用控制428选择将被包含在警报中的一个或多个设备。子菜单430作为控制428的组成部分可提供给用户以选择将被包含在该设定点跟踪器中的设备。
控制442可允许用户基于功率(控制440)、费用(控制450)和/或时间指定用于发出通知的阈值442。子菜单444可用于定义单位并允许阈值的文本输入。区域452允许用户利用控制456和控制458设置时间和日期以监视设定点。例如，用户可选择在特定时间例如周一、周三和周五的早上6点至晚上6点之间当空调用电量超过功率或费用阈值时接收警报。控制460可打开(activate)子菜单462，该子菜单462允许用户设置各种通知方式例如通过文本电子邮件或应用程序警报(application alert)。
图5是根据本专利申请一个实施例的用于示例性活动馈源监视器的一系列用户界面530和540。该用户界面530提供关于被监视电路的多个设备的一个菜单。用户界面540提供一个示例活动馈源监视器，该活动馈源监视器为用户提供关于每个被监视设备的性能的实时运行更新(running updates)。用户界面540可包括关于更新的用电量信息的一个图550和基于设备或房间的用电事件的一个列表(running list)560，例如照明用电量低、二楼用电量高、整个建筑物用电量高等。
图6是根据本专利申请一个实施例的用于示例性活动报告显示的一系列用户界面640和650。该示例性活动报告用户界面640包括在控制642处查看的可选择的设备、房间或建筑物。区域644处的详细图形报告展示了总用电量且字段646可实时展示峰值用电量以及下一天的预测总用电量和预测峰值用电量。用户可通过活动馈源(activity feed)控制630在详细的图形报告之间切换(navigate)。
一个异常情况报告界面650可包括字段652处的额外信息以基于机器学习和模式分析对用户发出警报。例如，应对异常情况，该异常情况报告界面650可提供显示总用电费用或预期之外(unexpected)的高用电量的区域656，以及显示实际用电量、基线(baseline)用电量和异常性能的图形跟踪654。
图7是根据本专利申请一个实施例的示例性预测用户界面750。该预测用户界面750可提供区域(region)756，该区域756中的字段758为用户提供当日预期用电量，该预期用电量可与字段760的预期峰值用电量进行比较。该预测用户界面750可包括关于高峰用电时段、预测性能和历史基线性能的一个图形描述754。该预测用户界面750也可提供控制区域762以允许用户提供反馈。
图8是根据本专利申请一个实施例的电力监视和管理(power monitoring andmanagement)的过程800的流程图。该过程800可由一个计算设备实施，例如下面描述的图9的计算设备905。当实施该过程800时，该计算设备可由一个应用程序或在该计算设备上运行的移动应用程序控制，例如上述的跟踪器应用程序。
在步骤805中，该计算设备可接收从与配电系统的电路连接的一个或多个传感器收集到的用电数据。该配电系统可以是建筑物配电系统或本地配电系统例如图1所示的本地电力系统101。提供用电数据的每个传感器可与其中一个连接到配电系统的电路或设备连接。传感器可连接到位于电力管理系统的配电板或断路器面板的各个电路。该计算设备可用作一个数据收集器例如图1所示的数据收集系统120。
在步骤810中，该计算设备可产生一个或多个电路模型，该一个或多个电路模型与被传感器监视的系统的每个电路相关。在一些实施例中，该一个或多个电路模型可自动产生，而无需用户输入或反馈。每个电路模型可基于与被监视的特定电路相关的接收到的用电数据和与该系统及其周围环境相关的其他数据而产生。例如，该其他数据可包括本地电力系统或建筑物电力系统周围区域的天气数据、表明日期和时间的日历数据、与该本地电力系统或建筑物电力系统相关的使用信息(例如建筑物内发生什么活动及按什么进度(onwhat schedule)发生)、建筑物内用户活动或工作计划、用户环境偏好和/或实时电力价格数据。在一些实施例中，产生一个或多个电路模型可包括将该其他数据与接收到的各个电路的用电数据进行关联并利用机器学习或人工智能编程识别用电模式或重复发生的用电事件。
进一步地，在一些实施例中，该计算设备可通过各种方式学习电路行为，该各种方式包括但不限于置信区间的统计边界(statistical boundaries at competenceintervals)、隐马尔科夫模型(hidden Markov models)、有限状态机(finite statemachines)或为各个电路上激活(activation)和电能消耗的行为进行任何基于机器学习的建模(machine learned modeling)。
在步骤815中，该计算设备可基于与该系统或建筑物的每个电路相关的该一个或多个生成的模型而产生一个系统或建筑物模型。在一些实施例中，该系统或建筑物模型可自动生成，而无需用户输入或反馈。再一次地，生成该系统或建筑物模型可考虑与该系统及其周围环境相关的其他数据。该其他数据可包括本地电力系统或建筑物电力系统周围区域的天气数据、表明日期和时间的日历数据、与该本地电力系统或建筑物电力系统相关的使用信息(例如建筑物内发生什么活动及按什么进度发生)、建筑物内用户活动或工作计划、用户环境偏好和/或实时电价数据。在一些实施例中，产生总系统或建筑物模型可包括将多个电路模型与该其他数据进行关联并利用机器学习或人工智能编程识别用电模式或重复发生的用电事件。
再一次地，在一些实施例中，该计算设备可通过各种方式学习电路行为，该各种方式包括但不限于置信区间的统计边界、隐马尔科夫模型、有限状态机或为电路上激活和电能消耗的行为进行任何基于机器学习的建模。
在步骤820中，该计算设备可实时监视输入的数据流，该输入的数据流代表从与该系统的电路连接的一个或多个传感器收集到的用电数据。这可以是高性能的(highperformance)数据收集，每秒收集数百或数千个样本以实时提供与该系统的各个电路相关的极详细的用电数据流。
基于该输入的数据流、该总系统模型和该一个或多个电路模型，该计算设备可在步骤825提供电力管理建议。在一些实施例中，提供电力管理建议可包括检测该输入的数据流中的用电异常或离群值(outliers)(例如高用电量或异常用电量)及提供使用电量回到可持续水平的建议。例如，该输入的数据流可与该总系统模型、一个或多个电路模型进行比较或与这两者进行比较，以检测各个电路或整个系统的故障。
在一些实施例中，提供电力管理建议也可包括通过上述应用程序提供用电量警报。
在步骤830中，该计算设备可选择性地接收电力管理指令，该电力管理指令来自利用该应用程序监视电力系统的用户。这些电力管理指令可包括确认该计算设备按建议继续进行、可包括不采取措施的指令、或可包括采取可替代(alternative)措施的指令。例如，用户可否决(override)关闭暖通空调系统的建议并提供应采取的可替代措施以应对检测到的异常情况。在这些实施例中，该可替代措施或其他用户响应(response)可并入(incorporated into)该总系统模型和/或该一个或多个电路模型，以用于基于对用户偏好的识别在未来提出额外建议或可替代建议。
在步骤835中，该计算设备基于该计算设备之前提供的建议可自动实施电力管理控制。在一些实施例中，如果接收到一个相反的用户指令，该计算设备可自动实施该用户指令或可采取基于由该计算设备接收到的建议措施、用户指令和其他流入数据的组合而选择的第三措施。该计算设备实施电力管理控制之后，该过程800可结束。过程800可由该计算设备自主地定期重复进行。
图9是包含适用在一些实施例中的示例计算设备905的示例计算环境900的示意图。在计算环境900中的计算设备905可包括一个或多个处理单元、核心或处理器910、存储器915(如随机存取存储器、只读存储器等)、内部存储器920(如磁性的、光学的、固态存储和/或有机的)和/或输入/输出接口925，上述任何一个部件都可耦合在用于传输信息的通信机构或总线930上，或嵌入在该计算设备905中。
计算设备905可以通信方式耦合到输入/用户接口935和输出设备/接口940。输入/用户接口935和输出设备/接口940中的任一者或两者可以是有线的或无线的接口并且可以是可拆卸的。输入/用户接口935可包括可用于提供输入的任何物理的或虚拟的设备、组件、传感器或接口(如按钮、触屏界面、键盘、指向/光标控件、麦克风、摄像机、盲文(braille)、运动传感器、光学阅读器等)。
输出设备/接口940可包括显示器、电视、监视器、打印机、扬声器、盲文等。在一些实施例中，输入/用户接口935(如用户界面)和输出设备/接口940可嵌入到所述计算设备905中或以物理方式耦合到所述计算设备905。在其他实施例中，其他计算设备可用作计算设备905的输入/用户接口935和输出设备/接口940或为计算设备905提供输入/用户接口935和输出设备/接口940的功能。这些元件可包括，但不限于人们熟知的增强现实(AR)硬件输入，以使用户能够与增强现实环境互动。
计算设备905的示例可包括，但不限于经常移动的设备(例如，智能电话、车辆和其他机器中的设备、人类和动物携带的装置等)、移动设备(例如，平板电脑、笔记本电脑、手提电脑、个人计算机、便携式电视、无线电装置等)以及非针对移动性而设计的设备(例如，台式计算机、服务器设备、其他计算机、信息亭、有一个或多个处理器嵌入其中的电视、有一个或多个处理器耦合到其中的电视、无线电装置等)。
计算设备905可以通信方式耦合到(例如，通过输入/输出接口925)外部存储器945和网络950，以便与任何数目的连网组件、设备和系统(包含具有相同或不同配置的一个或多个计算设备)进行通信。计算设备905或任何经连接的计算设备可充当以下各项、提供以下各项的服务或被称作以下各项：服务器、客户端、精简型服务器(thin server)、通用机器、专用机器或另一标签。
输入/输出接口925可包含，但不限于使用任何通信或输入/输出协议或标准(例如，以太网、802.11xs、通用系统总线、WiMAX、调制解调器、蜂窝式网络协议等)的有线和/或无线接口，以用于向计算环境900中的至少所有经连接的组件、设备和网络传送信息和/或自所述经连接的组件、设备和网络来传送信息。网络950可以是任何网络或网络组合(例如，因特网、局域网、广域网、电话网络、蜂窝式网络、卫星网络等)。
计算设备905可利用计算机可用或计算机可读的介质(包含暂时性介质和非暂时性介质)和/或使用所述介质来进行通信。暂时性介质包含传输介质(例如，金属电缆、光纤)、信号、载波等。非暂时性介质包含磁性介质(例如，磁盘和磁带)、光学介质(例如，紧凑型光盘只读存储器(CD ROM)、数字视频光盘、蓝光光盘)、固态介质(例如，随机存取存储器、只读存储器、快闪存储器、固态存储器)以及其他非易失性存储器或内存。
计算设备905可用于在一些示例计算环境中实施多种技术、方法、应用、过程或计算机可执行指令。计算机可执行指令可从暂时性介质检索到并存储在非暂时性介质上并从非暂时性介质检索到。可执行指令可源自任何编程、脚本和机器语言(例如，C、C++、C#、Java、Visual Basic、Python、Perl、JavaScript等)中的一个或多个。
在本地或虚拟环境中，处理器910可在任何操作系统(OS)(图中未示出)下执行。可部署一个或多个应用，所述应用包含逻辑单元955、应用编程接口(API)单元960、输入单元965、输出单元970、用电数据接收单元975、模型产生单元980、电力管理控制单元985以及用于使不同单元互相通信、与操作系统(OS)和与其他应用(图中未示出)通信的单元间通信机构995。
例如，用电数据接收单元975、模型产生单元980、电力管理控制单元985可实施图8中的一个或多个过程并由图2-7所示的用户界面控制。上述单元和组件在设计、功能、设置或实施方式上可以不同，且不限于上述描述。
在一些实施例中，当信息或执行指令被应用编程接口(API)单元960接收，该信息或执行指令可被传输至一个或多个其他单元(例如用电数据接收单元975、模型产生单元980、电力管理控制单元985)。例如，所述用电数据接收单元975可从耦合至本地电力系统例如建筑物配电系统的各个电路的一个或多个传感器接收用电数据，并将该接收到的用电数据提供给该模型产生单元980。该模型产生单元980基于该接收到的用电数据和上述图8描述的其他数据可产生多个电路模型和一个总系统或建筑物模型。该模型产生单元980可将该产生的模型提供给该电力管理控制单元985。该用电数据接收单元975也可接收实时用电数据的实况(live)流并将其提供给该电力管理控制单元985。
该电力管理控制单元985基于该接收到的实时用电数据和该生成的模型可确定用以控制用电量的功电力管理建议，并将该确定的电力管理建议通过输出单元970提供给用户。另外，该电力管理控制单元985也可接收响应该确定的电力管理建议的用户指令并基于该接收到的指令实施电力管理控制。在一些实施例中，该电力管理控制单元985可直接实施电力管理控制，不为用户提供建议。
在一些情况中，所述逻辑单元955可用于控制单元之间的信息流并引导由上述一些实施例中的应用编程接口(API)单元960、输入单元965、用电数据接收单元975、模型产生单元980、电力管理控制单元985所提供的服务。例如，一个或多个过程或实施方式的流程可由所述逻辑单元955单独控制或由所述逻辑单元955与所述应用编程接口(API)单元960共同控制。
部分详细描述以算法和计算机内操作的符号表示的形式展示出来。这些算法描述和符号表示是数据处理领域技术人员用于向其他本领域技术人员传递其创新精髓的方法。算法是一系列定义的步骤，这些步骤可得到需要的最终状态或结果。在一些实施例中，实施的步骤需要物理操控实际数量以取得实际的结果。
除非另有特别说明，从所述论述中可明显看出，可以理解在整个描述中，论述使用的术语如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“显示”等可包括计算机系统或其他信息处理设备的操作和过程，这些计算机系统或信息处理设备操纵并将被表示为计算机系统的寄存器和存储器内物理(电子)量的数据转化为被类似表示为计算机系统的存储器或寄存器或其他信息存储、传输或显示设备内物理量的其他数据。
实施例也可涉及一个用于实施本文所述操作的装置。该装置可针对所需的用途而特别构造或可包括一个或多个通用计算机，该通用计算机由一个或多个计算机程序选择性地激活或重新配置。这些计算机程序可存储在一个计算机可读介质中，例如一个计算机可读存储介质或一个计算机可读信号介质。一个计算机可读存储介质可包含有形介质例如，但不限于，光盘、磁盘、只读存储器、随机存取存储器、固态设备和驱动器或其他类型适用于存储电子信息的有形或非暂时性介质。一个计算机可读信号介质可包括介质如载波。本文中呈现的算法和显示器不是固有地涉及任何特定计算机或其它装置。计算机程序可包含纯软件实施方式，该纯软件实施方式包含实施所需实施方式的操作的指令。
各种通用系统可以根据本文中的示例与程序和模块一起使用，或者构造更为专用的装置来执行所需的方法步骤可被证明是便利的。另外，实施例不参照任何特定编程语言进行描述。可以理解，各种编程语言可以用来实施如本文中所述的实施例的教导。编程语言的指令可以由一个或多个处理设备执行，比如中央处理单元(CPU)、处理器或控制器。
如本领域中已知的，上述操作可由硬件、软件或软件和硬件的某种组合来执行。实施例的各方面可使用电路和逻辑装置(硬件)来实现，而其它方面可使用存储在机器可读介质(软件)上的指令来实现，其如果由处理器执行，将使得处理器执行实施本申请的实施方式的方法。此外，本申请的一些实施例可只在硬件中实施，而其它实施例可仅在软件中实施。此外，所描述的各种功能可在单个单元中执行，或者可按照任何数量的方式横跨若干组件分布。当由软件执行时，所述方法可基于存储在计算机可读介质上的指令由处理器例如通用计算机执行。如果需要的话，指令可按照压缩和/或加密格式存储在介质上。
此外，考虑到说明书和本申请的教导的实践，对于本领域技术人员而言本申请的其它实施方式可以显而易见。所描述的实施例的各方面和/或组件可单独地使用或按照任何组合使用。说明书和实施例旨在仅被视为示例，本申请的真实范围和精神由所附权利要求书指示。

Claims (10)

1.一种用于实时电力性能跟踪的系统，其包括：
本地电力系统，将电力输送至位于一个位置的多个设备；
耦合至该本地电力系统的数据收集系统，用于监视在一个位置使用的总用电量，其包括：
用于收集用电数据的至少一个基于电路的传感器，每个该传感器被夹在一个电路上；与
数据传输器，该数据传输器耦合至该至少一个传感器并通过一个网络将该收集到的用电数据传输至一个云分析器系统；及
跟踪器应用程序，用于通过该网络提供实时报告、警报和控制，并在本地或虚拟环境下由处理器在操作系统中执行；其中：
该跟踪器应用程序与一个分析引擎相交互，以提供建筑物内各个电路与其用电量的映射。
2.根据权利要求1所述的用于实时电力性能跟踪的系统，其中该数据收集系统在该本地电力系统的一个配电板耦合至该本地电力系统；该至少一个基于电路的传感器在该配电板耦合至所述传感器所关联的电路。
3.根据权利要求1所述的用于实时电力性能跟踪的系统，其中该跟踪器应用程序与所述分析引擎相交互，该分析引擎利用位于中心收集点的最少数量的传感器提供建筑物内每个系统、每个用电设备与其用电量的映射，使得该跟踪器应用程序通过与该本地电力系统的网络连接能够提供远程控制或响应策略的定制。
4.一种用于实时电力性能跟踪的方法，其包括：
通过一数据收集系统接收从与一本地电力系统的各个电路连接的多个传感器收集得到的用电数据；
基于该接收到的用电数据，为与每个该传感器相关的每个单独电路生成一个单独电路模型；
监视代表从该多个传感器收集到的用电数据的输入数据流；
将该输入数据流与所述生成的单独电路模型进行比较；及
基于该生成的单独电路模型和该被监视的输入数据流，通过该电能管理系统在一个或多个单独的电路上实施电力管理控制；其中：
所述本地电力系统将电力输送至位于一个位置的多个设备；
所述数据收集系统耦合至该本地电力系统的，用于监视在一个位置使用的总用电量，其包括：
用于收集用电数据的至少一个基于电路的传感器，每个该传感器被夹在一个电路上；与
数据传输器，该数据传输器耦合至该至少一个传感器并通过一个网络将该收集到的用电数据传输至一个云分析器系统。
5.根据权利要求4所述的用于实时电力性能跟踪的方法，其进一步包括基于所述为每个单独电路生成的单独电路模型生成一个系统模型。
6.根据权利要求4所述的用于实时电力性能跟踪的方法，其中所述为每个单独电路生成所述单独电路模型的步骤包括将该接收到的用电数据与以下一项或多项进行关联：
该本地电力系统周围区域的天气数据；
代表在该本地电力系统周围区域发生的用电活动的数据；
该本地电力系统周围区域的用户活动或工作安排；
用户环境偏好；及
实时电力价格数据。
7.根据权利要求4所述的用于实时电力性能跟踪的方法，其中所述为每个单独电路生成所述单独电路模型的步骤包括为该各个电路上激活和电能消耗的行为进行基于机器学习的建模。
8.根据权利要求7所述的用于实时电力性能跟踪的方法，其中所述进行基于机器学习的建模的步骤包括使用以下的一项或多项：
置信区间的统计边界；
隐马尔科夫模型；及
有限状态机。
9.根据权利要求4所述的用于实时电力性能跟踪的方法，其中所述实施电力管理控制的步骤包括：
基于该生成的单独电路模型和该被监视的输入数据流提供电力管理建议；
作为对所述提供的电力管理建议的回应，接收电力管理指令；及
基于接收到的包括同意指示的所述电力管理指令，在一个或多个单独电路上实施作为电力管理控制的该电力管理建议。
10.根据权利要求9所述的用于实时电力性能跟踪的方法，其进一步包括更新以下一项或多项：
至少一个单独电路模型；和
一个总系统模型，该总系统模型基于所述为每个单独电路生成的单独电路模型而生成；
其中，该更新基于接收到的包括以下两项之一的所述电力管理指令：
不同意的指示；与
可替代电力管理控制的指令。
CN202010635273.9A 2020-07-03 2020-07-03 用于实时电力性能跟踪的系统及方法 Pending CN113890181A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010635273.9A CN113890181A (zh) 2020-07-03 2020-07-03 用于实时电力性能跟踪的系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010635273.9A CN113890181A (zh) 2020-07-03 2020-07-03 用于实时电力性能跟踪的系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113890181A true CN113890181A (zh) 2022-01-04

Family

ID=79013252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010635273.9A Pending CN113890181A (zh) 2020-07-03 2020-07-03 用于实时电力性能跟踪的系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113890181A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1183860A (zh) * 1995-01-05 1998-06-03 德康公司 电能管理和建筑物自动化系统
CN201017443Y (zh) * 2007-03-19 2008-02-06 节能技术有限公司 用电量智能监测仪表
US20100217550A1 (en) * 2009-02-26 2010-08-26 Jason Crabtree System and method for electric grid utilization and optimization
US20100250440A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Eugene Wang Web based monitoring, management and contest based on collected power consumption data
US20140018969A1 (en) * 2012-07-14 2014-01-16 Joseph W. Forbes, Jr. Method and Apparatus for Actively Managing Electric Power Supply for an Electric Power Grid
CN107526003A (zh) * 2017-07-20 2017-12-29 北京天泰怡和科技有限公司 智能配电网自动化分析系统
CN109358275A (zh) * 2018-11-29 2019-02-19 河南飙风信息科技有限公司 一种电力信息通信监控系统
US20190332073A1 (en) * 2006-02-14 2019-10-31 Power Analytics Corporation Real-time predictive systems for intelligent energy monitoring and management of electrical power networks

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1183860A (zh) * 1995-01-05 1998-06-03 德康公司 电能管理和建筑物自动化系统
US20190332073A1 (en) * 2006-02-14 2019-10-31 Power Analytics Corporation Real-time predictive systems for intelligent energy monitoring and management of electrical power networks
CN201017443Y (zh) * 2007-03-19 2008-02-06 节能技术有限公司 用电量智能监测仪表
US20100217550A1 (en) * 2009-02-26 2010-08-26 Jason Crabtree System and method for electric grid utilization and optimization
US20100250440A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Eugene Wang Web based monitoring, management and contest based on collected power consumption data
US20140018969A1 (en) * 2012-07-14 2014-01-16 Joseph W. Forbes, Jr. Method and Apparatus for Actively Managing Electric Power Supply for an Electric Power Grid
CN107526003A (zh) * 2017-07-20 2017-12-29 北京天泰怡和科技有限公司 智能配电网自动化分析系统
CN109358275A (zh) * 2018-11-29 2019-02-19 河南飙风信息科技有限公司 一种电力信息通信监控系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11605036B2 (en) System and methods for power system forecasting using deep neural networks
US11169498B2 (en) System and methods for a real-time power performance tracker
US11959653B2 (en) Cloud and edge integrated energy optimizer
AU2020227075B2 (en) Systems and methods for energy management and device automation system
US11927977B2 (en) Smart building manager
US9753455B2 (en) Building management system with fault analysis
US8830267B2 (en) Augmented reality building operations tool
US8788097B2 (en) Systems and methods for using rule-based fault detection in a building management system
US8645495B2 (en) Facility maintenance and management system
US8335593B2 (en) Power-using device monitor
US20110113360A1 (en) Facility monitoring and control system interface
US10019739B1 (en) Energy usage alerts for a climate control device
US20110112875A1 (en) Site survey and installation for remote facility management system
KR20120072016A (ko) 지능형 전력망 연동 홈 네트워크에서의 전력 관리 시스템, 전력 관리 장치 및 방법
US20040034638A1 (en) Method for analyzing and characterizing the usage pattern of a device
US20140052304A1 (en) Dynamic enforcement of power management policy and methods thereof
CN113887776A (zh) 利用深度神经网络进行电力系统预测的系统及方法
US20240302243A1 (en) Builder Quality Improvement and Cost Reduction with Sensor Data and Analytics
CN113890181A (zh) 用于实时电力性能跟踪的系统及方法
US20230170697A1 (en) Techniques for predictive control of energy use in a structure
Sarmas et al. A next generation library of AI-based data-driven services for the built environment
AU2012100026A4 (en) Patent for Integrated Smart Home System
WO2023102455A1 (en) Techniques for predictive control of energy use in a structure

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20220104