專利名稱：基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)及節(jié)電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)及節(jié)電方法。
背景技術(shù)：
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，中國(guó)建筑能耗的總量逐年上升，在能源消費(fèi)總量中所占的比例已從上世紀(jì)70年代末的10%，上升到近年的27. 8%。據(jù)介紹，我國(guó)城鄉(xiāng)既有建筑達(dá)430多億 平方米，而達(dá)到節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)的僅占5%左右。我國(guó)每平方米建筑能耗約為發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍 左右，并且舒適程度遠(yuǎn)不如人。無(wú)論從整個(gè)國(guó)際經(jīng)濟(jì)氣候還是中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)大勢(shì)來(lái)看，中國(guó) 能源問(wèn)題已經(jīng)日趨嚴(yán)峻，節(jié)約能耗勢(shì)在必行，而且降低建筑能耗已成為我們不容忽視的重 大問(wèn)題之一。目前國(guó)內(nèi)外將多Agent系統(tǒng)應(yīng)用于智能建筑領(lǐng)域的研究主要集中在兩方面一是 定義不同種類不同層次的Agent，實(shí)現(xiàn)智能建筑環(huán)境中各種參數(shù)的優(yōu)化控制；二是對(duì)Agent 的自學(xué)習(xí)算法和Agent間交互機(jī)制的研究。最早將MAS應(yīng)用于智能建筑中的是MIT人工智 能實(shí)驗(yàn)室Brooks教授，他在1997年提出了采用MAS的控制體系結(jié)構(gòu)。后來(lái)為了實(shí)現(xiàn)建筑物 節(jié)能，Davidsson和Boman提出了用于建筑環(huán)境控制的多Agent系統(tǒng)，該多Agent系統(tǒng)由四 類Agent組成。其中個(gè)人Agent將多個(gè)標(biāo)記Agent搜集的信息綜合分析后確定個(gè)人的參數(shù)， 房間Agent根據(jù)這些參數(shù)來(lái)設(shè)定房間的環(huán)境參數(shù)值并決定采用何種控制策略，最后由環(huán)境 Agent來(lái)實(shí)施控制策略。英國(guó)艾塞克斯大學(xué)的Vic Callaghan等進(jìn)一步提出了面向智能建 筑的Agent體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分布式人工智能技術(shù)、基于模糊邏輯的嵌入式Agent技術(shù)以 及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。Agent被設(shè)計(jì)嵌入到房間控制器等設(shè)備中，并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，傳 感器和執(zhí)行器通過(guò)底層的現(xiàn)場(chǎng)總線連接起來(lái)。在國(guó)內(nèi)，Agent技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域大多停留在理論研究和方案驗(yàn)證階段，在建筑領(lǐng)域的 研究尚不多見(jiàn)。福州大學(xué)在基于CORBA的多Agent智能建筑模型方面進(jìn)行了研究，并以安 保系統(tǒng)及照明系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，在JALite開(kāi)發(fā)平臺(tái)上描述了系統(tǒng)如何通過(guò)Agent進(jìn)行 任務(wù)分配及交互。重慶大學(xué)以JADE作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，建立了一個(gè)建筑智能化系統(tǒng)集成的MAS 模型。綜上所述，可以看出多Agent在智能建筑中的應(yīng)用目前仍停留在規(guī)劃階段。由于各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信、控制技術(shù)的應(yīng)用，智能建筑的各個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)具有一 定程度的智能水平。但是到目前為止，在對(duì)它們進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候很少考慮人為因素對(duì) 節(jié)能成效的影響；在沒(méi)有人員存在的大樓內(nèi)由于人員忘關(guān)設(shè)備或是其他因素使得一些非必 要運(yùn)行的子系統(tǒng)如電梯系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)仍處于運(yùn)行狀態(tài)的情況時(shí)有發(fā)生，所以就整個(gè) 建筑物來(lái)看，節(jié)能效果并沒(méi)有達(dá)到很高的要求?；诙郃gent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電 系統(tǒng)正是通過(guò)判斷人員的有無(wú)情況，在無(wú)人員存在的情況下對(duì)智能建筑中的各個(gè)子系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)進(jìn)一步的能源優(yōu)化，避免由于人為因素等原因而造成的能源浪費(fèi)，從而達(dá)到最大的節(jié)約 能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為解決目前智能建筑存在的問(wèn)題，提供一種基于多Agent技術(shù) 和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)及節(jié)電方法，它通過(guò)管理Agent融合所有房間Agent上傳的信 息，綜合個(gè)人Agent信息、熱釋電紅外傳感器以及人員統(tǒng)計(jì)Agent信息獲得準(zhǔn)確的人員信息 以完成所需的決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能建筑的各個(gè)設(shè)備自動(dòng)化子系統(tǒng)的節(jié)能控制。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，它包括若干個(gè)人Agent、若干 環(huán)境Agent、若干房間Agent、至少一個(gè)管理Agent以及至少一個(gè)人員統(tǒng)計(jì)Agent ；其中，個(gè)人Agent識(shí)別人員身份；環(huán)境Agent集成有熱釋電紅外傳感器判斷人員有無(wú)并接收個(gè)人Agent信息； 所有環(huán)境Agent通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳信息給相應(yīng)房間Agent，由房間Agent把這些信 息經(jīng)以太網(wǎng)上傳給管理Agent ；各房間Agent控制本房間內(nèi)的用電設(shè)備；人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)出入大樓的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；管理Agent融合所有房間Agent、環(huán)境Agent的熱釋電紅外傳感器和人員統(tǒng)計(jì) Agent上傳的信息作為大樓內(nèi)有無(wú)人員的判斷依據(jù)；在管理Agent判定大樓內(nèi)無(wú)人員存在 時(shí)，通過(guò)控制各房間Agent使各房間設(shè)備工作在節(jié)電模式，進(jìn)而使整個(gè)大樓處于節(jié)電模式。一種基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，它包括若干個(gè)人Agent、若干 環(huán)境Agent、若干房間Agent、至少一個(gè)管理Agent以及至少一個(gè)人員統(tǒng)計(jì)Agent和建筑設(shè) 備自動(dòng)化系統(tǒng)；其中，個(gè)人Agent識(shí)別人員身份；環(huán)境Agent集成有熱釋電紅外傳感器判斷人員有無(wú)并接收個(gè)人Agent信息；所有環(huán)境Agent通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳信息給相應(yīng)房間Agent，由房間Agent把這些信 息經(jīng)以太網(wǎng)上傳給管理Agent ；各房間Agent控制本房間內(nèi)的用電設(shè)備；人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)出入大樓的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；管理Agent融合所有房間Agent、環(huán)境Agent的熱釋電紅外傳感器和人員統(tǒng)計(jì) Agent上傳的信息作為大樓內(nèi)有無(wú)人員的判斷依據(jù)；在管理Agent判定大樓內(nèi)無(wú)人員存在 時(shí)，通過(guò)控制建筑設(shè)備自動(dòng)化子系統(tǒng)使整個(gè)大樓工作在節(jié)電模式。所述個(gè)人Agent為射頻卡，射頻卡內(nèi)寫有攜帶它的人員身份信息，每個(gè)個(gè)人Agent 都有自己獨(dú)立的ID號(hào)碼。所述環(huán)境Agent包括環(huán)境微控制器，環(huán)境微控制器分別與熱釋電紅外傳感器和射頻 收發(fā)器連接，射頻收發(fā)器用于無(wú)線通信接收個(gè)人Agent廣播，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人員身份的識(shí)別。所述人員統(tǒng)計(jì)Agent包括微控制器，分別與至少4個(gè)熱釋電紅外傳感器、射頻收發(fā) 器、以太網(wǎng)接口連接；4個(gè)熱釋電紅外傳感器其中的兩個(gè)布置在出入口一側(cè)，另外兩個(gè)布置 在出入口另一側(cè)，分別對(duì)進(jìn)和出大樓的人員個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)計(jì)數(shù)自動(dòng)/手 動(dòng)清零；射頻收發(fā)器用于無(wú)線通信接收個(gè)人Agent廣播，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人員身份的識(shí)別；通過(guò) 以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)連接。所述房間Agent包括房間微處理器，它通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收集環(huán)境Agent發(fā)來(lái)的信息并通過(guò)以太網(wǎng)將這些信息上傳給管理Agent ；同時(shí)還有多個(gè)模擬量輸出端、開(kāi)關(guān)量輸出端和數(shù)字量輸出端用于控制用電設(shè)備。一種基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)的節(jié)電方法，它由管理Agent 融合所有房間Agent上傳的信息其中包括有個(gè)人Agent信息、熱釋電紅外傳感器檢測(cè)的人 員信息和人員統(tǒng)計(jì)Agent信息這三方面的信息來(lái)判斷樓內(nèi)人員的有無(wú)情況；管理Agent綜 合三方面信息即個(gè)人Agent人員身份信息、熱釋電紅外傳感器檢測(cè)的人員是否存在信息以 及出入大樓的人數(shù)統(tǒng)計(jì)信息作為大樓內(nèi)人員有無(wú)的判斷依據(jù)，當(dāng)這三方面信息至少有任意 兩方表征樓內(nèi)已無(wú)人員存在并且經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)后仍然至少有兩方信息表征樓內(nèi)已無(wú)人 員存在則管理Agent判定樓內(nèi)無(wú)人員存在；此時(shí)管理Agent控制各建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，工 作在節(jié)電模式；若樓宇沒(méi)有安裝建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，則直接由房間Agent完成設(shè)備節(jié)電 控制。本發(fā)明主要利用如下技術(shù)1、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在多Agent體系中，當(dāng)相鄰房間之間的Agent或是房間內(nèi)的Agent之間進(jìn)行通信 的時(shí)候，發(fā)送方Agent會(huì)向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送一幀信息，這幀信息包含有3個(gè)字段分別是MAC 幀頭、Net幀頭和數(shù)據(jù)負(fù)載。在此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中收到這幀信息的節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，得 到源地址與目的網(wǎng)絡(luò)地址。無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)是個(gè)樹(shù)狀的網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否為協(xié)調(diào)器判 斷是沿著樹(shù)往上還是往下搜索，若是往上，則從每一層的路由節(jié)點(diǎn)開(kāi)始判斷目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否 在該層，若不在，則繼續(xù)往上搜索直到第零層；往下，也是依次從每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)判斷是否是 該節(jié)點(diǎn)還是在該層或是在下一層，直到最大深度，經(jīng)過(guò)一層層的傳遞，信息最終到達(dá)目的地 址。2、以太網(wǎng)技術(shù)Microsoft Visual Basic 提供 了用于 Windows Sockets 編程的可用控件-
Winsock控件，該控件已經(jīng)封裝了所有繁瑣的技術(shù)細(xì)節(jié)，并為用戶提供了訪問(wèn)TCP網(wǎng)絡(luò)的極 其方便的途徑。只需要通過(guò)設(shè)置控件的屬性并調(diào)用其方法就可以輕易連接到一臺(tái)遠(yuǎn)程的計(jì) 算機(jī)中，并且還可以雙向交換數(shù)據(jù)，而這一切都不需要我們了解TCP的細(xì)節(jié)或調(diào)用低級(jí)的 Winsock API。所以在這里我們通過(guò)VB編程利用Winsock控件使管理Agent和各個(gè)房間 Agent之間建立連接，并通過(guò)傳輸控制協(xié)議TCP進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。管理Agent把各個(gè)房間 Agent上傳的信息保存到專門的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)和管理；通過(guò)建立B/S架構(gòu) 的管理系統(tǒng)，使得授權(quán)用戶可以在任何地方通過(guò)登陸系統(tǒng)提供的瀏覽界面查看大樓環(huán)境參 數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，還可以遠(yuǎn)程控制相關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)。3、各類 Agent在多Agent的體系中，Agent主要分為了 4類分別是個(gè)人Agent (PA)、環(huán)境 Agent (EA)、房間Agent (RA)和管理Agent (MA)，此外還有人員統(tǒng)計(jì)Agent，它屬于房間 Agent (RA)中的一種。每個(gè)房間內(nèi)至少存在一個(gè)環(huán)境Agent和一個(gè)房間Agent。房間內(nèi)的EA和RA之間 以及相鄰房間的各Agent之間組成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，各EA和RA之間通過(guò)無(wú)線進(jìn)行通信。個(gè)人Agent是人員身份識(shí)別的射頻卡。當(dāng)攜帶它的人進(jìn)入建筑物內(nèi)，它就會(huì)不停 的向周圍發(fā)送廣播信號(hào)，以便于EA能夠識(shí)別。EA除了能夠識(shí)別人員身份信息外，它上面還集成了熱釋電紅外傳感器；對(duì)于安置在各個(gè)房間內(nèi)、走廊上和樓梯間的EA，熱釋電紅外傳感器用來(lái)檢測(cè)樓內(nèi)是不是有人員存在。人員統(tǒng)計(jì)Agent為特殊功能的房間Agent，它利用對(duì) 射的熱釋電紅外傳感器對(duì)進(jìn)出大樓的人員個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并將統(tǒng)計(jì)信息通過(guò)以太網(wǎng)上傳給 管理Agent。所有房間Agent把環(huán)境Agent發(fā)來(lái)的信息通過(guò)以太網(wǎng)上傳給管理Agent，同時(shí) 房間Agent還能根據(jù)環(huán)境Agent和管理Agent發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行綜合判斷來(lái)控制房間的用電 設(shè)備。管理Agent收集所有房間Agent發(fā)來(lái)的信息并對(duì)這些信息進(jìn)行分析和管理并利用信 息融合判斷大樓內(nèi)的人員情況，在樓內(nèi)無(wú)人員存在的情況下對(duì)建筑內(nèi)的各子系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)電 控制。4、信息融合在多Agent系統(tǒng)中，同一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)環(huán)境Agent之間以及環(huán)境Agent與 房間Agent之間通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。所有房間、走廊以及樓梯間的環(huán)境Agent通過(guò)無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)向和它們?cè)谕痪W(wǎng)絡(luò)的房間Agent上傳收到的個(gè)人Agent的人員身份信息以及紅外 傳感器檢測(cè)的人員是否存在信息；所有的房間Agent將環(huán)境Agent上傳的信息通過(guò)以太網(wǎng) 再上傳給管理Agent ；人員統(tǒng)計(jì)Agent通過(guò)以太網(wǎng)上傳人員統(tǒng)計(jì)信息。管理Agent綜合三 方面信息即個(gè)人Agent的人員身份信息、熱釋電紅外傳感器檢測(cè)的人員是否存在信息以及 出入大樓的人員統(tǒng)計(jì)信息作為大樓內(nèi)人員有無(wú)的判斷依據(jù)；若大樓內(nèi)所有環(huán)境Agent均未 收到任何個(gè)人Agent廣播信號(hào)則認(rèn)定這一信息表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在；若樓內(nèi)所有 熱釋電紅外傳感器均未檢測(cè)到人體輻射的紅外線能量變化則認(rèn)定這一信息表征大樓內(nèi)已 無(wú)任何人員存在；若人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)進(jìn)出大樓的人員計(jì)數(shù)為進(jìn)入大樓的人數(shù)等于出來(lái)的 人數(shù)則認(rèn)定這一信息表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在；當(dāng)三方面信息有至少任意兩方面信息 能夠表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在并且經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)之后，依然有至少任意兩方面信息 能夠表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在則管理Agent判定大樓內(nèi)沒(méi)有任何人員存在。本發(fā)明的有益效果為在建筑物內(nèi)應(yīng)用基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電 系統(tǒng)，特別是在大型的建筑物、超高層建筑應(yīng)用基于多Agent技術(shù)和信息融合的智能建筑 節(jié)電系統(tǒng)對(duì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能具有重要意義基于多Agent技術(shù)和信息融合的智能建筑 節(jié)電系統(tǒng)，利用開(kāi)放式的以太網(wǎng)，管理Agent可以很方便的獲取各個(gè)房間的人員存在信息， 并可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)房間Agent數(shù)據(jù)共享。正是基于Agent之間的交互和信息融合技術(shù)，提高 了判斷人員有無(wú)的準(zhǔn)確率并在判斷出建筑物內(nèi)已沒(méi)有人員存在的情況下控制建筑內(nèi)的子 系統(tǒng)工作在節(jié)電模式，避免由于人為因素忘關(guān)用電設(shè)備或其他原因造成的能源浪費(fèi)的情況 發(fā)生。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為多Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為環(huán)境Agent結(jié)構(gòu)圖；圖4為房間Agent結(jié)構(gòu)圖；圖5為射頻收發(fā)器電路；圖6為本發(fā)明流程圖；其中，1.個(gè)人Agent，2.環(huán)境Agent，3.房間Agent，4.管理Agent，5.熱釋電紅外傳感器，6.其他類型傳感器7.環(huán)境微控制器，8.射頻收發(fā)器，9.輸入調(diào)理電路，10.房間微 控制器，11.模擬量輸出端，12.數(shù)字量輸出端，13.開(kāi)關(guān)量輸出端，14.以太網(wǎng)接口，15.大樓 照明系統(tǒng)，16.中央空調(diào)系統(tǒng)，17.供配電系統(tǒng)，18.智能建筑系統(tǒng)集成管理系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明圖1中，基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，它包括若干個(gè)個(gè)人 Agentl、若干個(gè)環(huán)境Agent2、若干個(gè)房間Agent3、至少一個(gè)管理Agent4、至少一個(gè)人員統(tǒng)計(jì) Agent、各個(gè)房間內(nèi)的電力及中央空調(diào)控制器、智能建筑系統(tǒng)集成管理系統(tǒng)18，智能建筑系 統(tǒng)集成管理系統(tǒng)18設(shè)有管理整個(gè)大樓的智能照明系統(tǒng)15、中央空調(diào)控制系統(tǒng)16和恒壓供 水系統(tǒng)17，并可使它們工作在節(jié)能狀態(tài)。其中，個(gè)人Agentl識(shí)別人員身份的射頻卡；卡內(nèi)寫有攜帶它的人員身份信息，每個(gè)個(gè)人 Agentl都有自己獨(dú)立的ID號(hào)碼。當(dāng)攜帶該卡的人員在建筑物內(nèi)時(shí)，有源卡(RFID)不斷向 空間中發(fā)送攜帶自己ID號(hào)的無(wú)線信號(hào)；環(huán)境Agent2集成有熱釋電紅外傳感器并能夠接收個(gè)人Agentl發(fā)射的無(wú)線信號(hào)；人員統(tǒng)計(jì)Agent是一種特殊的房間Agent3，它集成了至少兩對(duì)熱釋電紅外傳感 器，其中的一對(duì)布置在出入口一側(cè)，另外一對(duì)布置在出入口另一側(cè)，兩對(duì)“對(duì)射的熱釋電傳 感器”分別對(duì)進(jìn)和出大樓的人員進(jìn)行計(jì)數(shù)；此外人員統(tǒng)計(jì)Agent還有計(jì)數(shù)自動(dòng)/手動(dòng)清零 的功能。各個(gè)環(huán)境Agent2之間以及環(huán)境Agent2與房間Agent3之間通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信 息的交互；所有環(huán)境Agent2通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳信息給房間Agent3，然后由房間Agent3把 這些信息經(jīng)以太網(wǎng)上傳給管理Agent4 ；管理Agent4融合所有房間Agent3上傳的信息其中 包括有個(gè)人Agentl信息、熱釋電紅外傳感器5檢測(cè)的人員信息和人員統(tǒng)計(jì)Agent信息這三 方面的信息來(lái)判斷樓內(nèi)人員的有無(wú)情況。在管理Agent4判斷出樓內(nèi)已無(wú)人員存在的情況 下通過(guò)發(fā)送命令給智能建筑系統(tǒng)集成管理系統(tǒng)控制智能建筑的各個(gè)子系統(tǒng)工作在節(jié)電模 式。圖3中，環(huán)境Agent2包括環(huán)境微控制器7集成了熱釋電紅外傳感器5 ；為了以后 擴(kuò)展的需要環(huán)境Agent2還可以集成其他類型傳感器6如光照度傳感器、煙霧傳感器、溫度 傳感器、濕度傳感器等等；同時(shí)環(huán)境Agent2還有用于無(wú)線通信的收發(fā)設(shè)備即射頻收發(fā)器8，通過(guò)射頻收發(fā)器 8各環(huán)境Agent2之間以及環(huán)境Agent2與房間Agent3之間可以進(jìn)行無(wú)線通信，并能夠接收 個(gè)人Agentl發(fā)來(lái)的無(wú)線信號(hào)。環(huán)境微控制器為MEGA64芯片。圖4中，房間Agent3包括房間微處理器10，它通過(guò)射頻收發(fā)器8與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接； 通過(guò)以太網(wǎng)接口 14與以太網(wǎng)連接；房間微控制器10還有多個(gè)模擬量輸出端11和數(shù)字量輸 出端12以及開(kāi)關(guān)量輸出端13。房間Agent3可以根據(jù)環(huán)境Agent2和管理Agent4發(fā)來(lái)的信 息進(jìn)行分析和判斷并控制房間的設(shè)備。房間微處理器14為MC9S12NE64和MEGA64芯片。房間Agent3通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收集環(huán)境Agent2發(fā)來(lái)的信息，然后由房間Agent3通過(guò)以太網(wǎng)將這些信息上傳給管理Agent4。在所有房間Agent3發(fā)來(lái)的信息包括有房間內(nèi)、走廊 和樓梯間熱釋電紅外傳感器檢測(cè)的人員信息，環(huán)境Agent2接收的個(gè)人Agentl無(wú)線信號(hào)情 況和進(jìn)出大樓的人員個(gè)數(shù)這三方面信息；管理Agent4綜合這三方面的信息來(lái)判斷樓內(nèi)的 人員存在情況，在沒(méi)有人的情況下控制建筑內(nèi)的各子系統(tǒng)工作在節(jié)電模式。管理Agent4實(shí)際上就是一個(gè)擁有專用能源管理軟件電腦，它作為整個(gè)建筑的信 息管理中心，將樓內(nèi)的人員存在情況保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并可以根據(jù)優(yōu)化算法對(duì)建筑內(nèi) 的子系統(tǒng)進(jìn)行能源優(yōu)化。圖5中，射頻收發(fā)器8為UM2455無(wú)線收發(fā)芯片。圖6中，基于多Agent技術(shù)和信息融合的智能建筑節(jié)電系統(tǒng)的能源優(yōu)化方法，它的 步驟為1)系統(tǒng)初始化，為所有房間Agent和智能建筑系統(tǒng)集成管理系統(tǒng)主控制器分配IP 地址；2)管理Agent通過(guò)以太網(wǎng)讀取所有房間Agent上傳的信息；3)管理Agent將所有房間Agent上傳的信息進(jìn)行分析和管理，判斷樓內(nèi)人員的存 在情況；4)管理Agent綜合環(huán)境Agent接收到的個(gè)人Agent無(wú)線信號(hào)情況、熱釋電紅外傳 感器檢測(cè)的人員是否存在信息和出入大樓的人員個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)這三方面的信息作為大樓內(nèi)人 員有無(wú)的判斷依據(jù)；若大樓內(nèi)所有環(huán)境Agent均未收到任何個(gè)人Agent無(wú)線信號(hào)則認(rèn)定這 一信息表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在；若樓內(nèi)所有熱釋電紅外傳感器均未檢測(cè)到人體輻射 的紅外線能量變化則認(rèn)定這一信息表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在；若人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)進(jìn) 出大樓的人員計(jì)數(shù)為進(jìn)入大樓的人數(shù)等于出來(lái)的人數(shù)則認(rèn)定這一信息表征大樓內(nèi)已無(wú)任 何人員存在；當(dāng)三方面信息有至少任意兩方面信息能夠表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在并且 經(jīng)過(guò)十五分鐘延時(shí)之后，依然有至少任意兩方面信息能夠表征大樓內(nèi)已無(wú)任何人員存在則 管理Agent判定大樓內(nèi)沒(méi)有任何人員存在；5)當(dāng)管理Agent判定樓內(nèi)沒(méi)有人員存在的時(shí)候則控制各建筑設(shè)備自動(dòng)化子系統(tǒng) 工作在節(jié)電模式；6)對(duì)于沒(méi)有建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的大樓，管理Agent通過(guò)房間Agent來(lái)完成節(jié)電 控制功能。
權(quán)利要求
一種基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，其特征是，它包括若干個(gè)人Agent、若干環(huán)境Agent、若干房間Agent、至少一個(gè)管理Agent以及至少一個(gè)人員統(tǒng)計(jì)Agent；其中，個(gè)人Agent識(shí)別人員身份；環(huán)境Agent集成有熱釋電紅外傳感器判斷人員有無(wú)并接收個(gè)人Agent信息；所有環(huán)境Agent通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳信息給相應(yīng)房間Agent，由房間Agent把這些信息經(jīng)以太網(wǎng)上傳給管理Agent；各房間Agent控制本房間內(nèi)的用電設(shè)備；人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)出入大樓的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；管理Agent融合所有房間Agent、環(huán)境Agent的熱釋電紅外傳感器和人員統(tǒng)計(jì)Agent上傳的信息作為大樓內(nèi)有無(wú)人員的判斷依據(jù)；在管理Agent判定大樓內(nèi)無(wú)人員存在時(shí)，通過(guò)控制各房間Agent使各房間設(shè)備工作在節(jié)電模式，進(jìn)而使整個(gè)大樓處于節(jié)電模式。
2.一種基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，其特征是，它包括若干個(gè)人 Agent、若干環(huán)境Agent、若干房間Agent、至少一個(gè)管理Agent以及至少一個(gè)人員統(tǒng)計(jì)Agent 和建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)；其中，個(gè)人Agent識(shí)別人員身份；環(huán)境Agent集成有熱釋電紅外傳感器判斷人員有無(wú)并接收個(gè)人Agent信息；所有環(huán)境Agent通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳信息給相應(yīng)房間Agent，由房間Agent把這些信息經(jīng) 以太網(wǎng)上傳給管理Agent ；各房間Agent控制本房間內(nèi)的用電設(shè)備；人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)出入大樓的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；管理Agent融合所有房間Agent、環(huán)境Agent的熱釋電紅外傳感器和人員統(tǒng)計(jì)Agent上 傳的信息作為大樓內(nèi)有無(wú)人員的判斷依據(jù)；在管理Agent判定大樓內(nèi)無(wú)人員存在時(shí)，通過(guò) 控制建筑設(shè)備自動(dòng)化子系統(tǒng)使整個(gè)大樓工作在節(jié)電模式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，其特征是， 所述個(gè)人Agent為射頻卡，射頻卡內(nèi)寫有攜帶它的人員身份信息，每個(gè)個(gè)人Agent都有自己 獨(dú)立的ID號(hào)碼。
4.如權(quán)利要求1或2所述的基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，其特征是， 所述環(huán)境Agent包括環(huán)境微控制器，環(huán)境微控制器分別與熱釋電紅外傳感器和射頻收發(fā)器 連接，射頻收發(fā)器用于無(wú)線通信接收個(gè)人Agent廣播，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人員身份的識(shí)別。
5.如權(quán)利要求1或2所述的基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，其特征是， 所述人員統(tǒng)計(jì)Agent包括微控制器，分別與至少4個(gè)熱釋電紅外傳感器、射頻收發(fā)器、以太 網(wǎng)接口連接；4個(gè)熱釋電紅外傳感器其中的兩個(gè)布置在出入口一側(cè)，另外兩個(gè)布置在出入 口另一側(cè)，分別對(duì)進(jìn)和出大樓的人員個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)計(jì)數(shù)自動(dòng)/手動(dòng)清 零；射頻收發(fā)器用于無(wú)線通信接收個(gè)人Agent廣播，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人員身份的識(shí)別；通過(guò)以太 網(wǎng)接口與以太網(wǎng)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)，其特征是，所述 房間Agent包括房間微處理器，它通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收集環(huán)境Agent發(fā)來(lái)的信息并通過(guò)以太網(wǎng) 將這些信息上傳給管理Agent ；同時(shí)還有多個(gè)模擬量輸出端、開(kāi)關(guān)量輸出端和數(shù)字量輸出端用于控制用電設(shè)備。
7. 一種采用權(quán)利要求1或2所述的基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng) 的節(jié)電方法，其特征是，它由管理Agent融合所有房間Agent上傳的信息其中包括有個(gè)人 Agent信息、熱釋電紅外傳感器檢測(cè)的人員信息和人員統(tǒng)計(jì)Agent信息這三方面的信息來(lái) 判斷樓內(nèi)人員的有無(wú)情況；管理Agent綜合三方面信息即個(gè)人Agent人員身份信息、熱釋電 紅外傳感器檢測(cè)的人員是否存在信息以及出入大樓的人數(shù)統(tǒng)計(jì)信息作為大樓內(nèi)人員有無(wú) 的判斷依據(jù)，當(dāng)這三方面信息至少有任意兩方表征樓內(nèi)已無(wú)人員存在并且經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí) 后仍然至少有兩方信息表征樓內(nèi)已無(wú)人員存在則管理Agent判定樓內(nèi)無(wú)人員存在；此時(shí)管 理Agent控制各建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)工作在節(jié)電模式；若樓宇沒(méi)有安裝建筑設(shè)備自動(dòng)化系 統(tǒng)，則直接由房間Agent完成設(shè)備節(jié)電控制。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于多Agent技術(shù)和信息融合的建筑節(jié)電系統(tǒng)及節(jié)電方法，通過(guò)大樓內(nèi)有無(wú)人員的判斷，控制室內(nèi)用電設(shè)備及建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)工作在節(jié)電模式。它包括個(gè)人Agent識(shí)別人員身份；環(huán)境Agent，集成有熱釋電紅外傳感器判斷人員有無(wú)并接收個(gè)人Agent信息；所有環(huán)境Agent通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳信息給房間Agent，房間Agent把這些信息經(jīng)以太網(wǎng)上傳給管理Agent；各房間Agent控制本房間用電設(shè)備或作為建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的控制器；人員統(tǒng)計(jì)Agent對(duì)出入大樓的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；管理Agent融合所有房間Agent、環(huán)境Agent的熱釋電紅外傳感器和人員統(tǒng)計(jì)Agent上傳的信息作為大樓內(nèi)有無(wú)人員的判斷依據(jù)；當(dāng)管理Agent判斷出大樓內(nèi)無(wú)人員存在時(shí)，通過(guò)控制各房間Agent或建筑設(shè)備自動(dòng)化子系統(tǒng)使其工作在節(jié)電模式。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101808083SQ20101010619
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者張桂青, 張琳, 汪明, 申斌, 閆俏 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)