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基于多智能Agent的建筑能源管理与优化

作　者: 张琳
导　师: 张桂青；汪明
学　校: 山东建筑大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 智能建筑 Agent 多Agent系统建筑能源优化
分类号: TU855
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本课题针对目前大型公共建筑电能浪费严重和智能建筑集成管理系统能源整体优化效果并不理想的现状,提出一种基于多智能Agent技术的建筑能源优化控制策略。利用多智能Agent之间的信息交互和相互协作来共同完成建筑物或是建筑群内环境参数、用电设备运行状况、人员存在情况等数据的采集,并基于这些数据对建筑物或建筑群进行能源优化,降低电能消耗。本文的主要工作如下：第一章对建筑能耗现状、智能建筑存在的问题和多智能Agent技术的国内外现状进行了概述,给出了本课题的研究背景和研究意义。第二章对多智能Agent系统硬件平台进行了介绍。按照功能的不同将多智能Agent划分为五类,分别为人员Agent、环境Agent、房间Agent、设备Agent和管理Agent;并对各个智能Agent的功能和硬件电路设计进行了介绍。第三章设计了多智能Agent系统的软件平台,主要实现了多智能Agent之间的无线网络、以太网通讯以及管理Agent与GSM模块的串口通信；对数据库进行了设计,实现了对采集的环境数据(包括房间温度、湿度、二氧化碳浓度、人员和设备运行状态及参数等数据)的存储和管理。整个软件平台采用B/S架构,允许授权用户通过浏览器或发短信的方式对建筑物用电设备进行远程操作和状态查看。第四章给出了建筑能源优化控制策略与实验验证。优化控制方案从两个方面入手,一是依据建筑内人员情况的智能判断对中央空调系统、配电系统、供热系统、恒压供水系统进行能源整体优化,二是通过对房间主人的智能跟踪实现用电设备的节能优化控制。为了验证所提出的节能控制算法的有效性,在山东建筑大学信息楼搭建了基于多智能Agent技术的智能建筑平台,实验数据和实验结果证实了所提方法的可行性。第五章对本文的主要内容进行了总结和展望,提出了下一步可深入研究的方向。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-15
  1.1 本课题的背景及研究意义  10-12
  1.2 多智能AGENT技术的国内外发展现状  12-13
  1.3 本文的主要工作  13
  1.4 课题的来源和各章节的安排  13-15
第2章多智能AGENT系统硬件平台实现  15-30
  2.1 智能AGENT定义及基本特性  15-16
  2.2 多智能AGENT系统定义及其特性  16-18
  2.3 多智能AGENT系统功能结构设计与实现  18-29
    2.3.1 人员Agent(PA,PersonAgent)  19-20
    2.3.2 环境Agent(EA,Environment Agent)  20-25
      2.3.2.1 红外人体运动传感信息处理装置  21-24
      2.3.2.2 红外对射计数装置  24-25
    2.3.3 房间Agent(RA,Room Agent)  25-26
    2.3.4 设备Agent(DA,Device Agent)  26-28
    2.3.5 管理Agent(MA,Management Agent)  28-29
  2.4 本章小结  29-30
第3章多智能AGENT平台软件设计  30-49
  3.1 多智能AGENT系统网络结构设计  30-35
    3.1.1 无线网络  30-34
      3.1.1.1 RA与EA之间无线通讯  32-33
      3.1.1.2 RA与DA之间无线通讯  33-34
    3.1.2 以太网  34-35
  3.2 MA通讯以及数据管理平台的构建  35-48
    3.2.1 MA与所有RA以UDP协议进行通信  36-38
    3.2.2 MA与GSM模块通信  38-41
    3.2.3 数据库的构建  41-45
      3.2.3.1 数据库概述与选择  41-43
      3.2.3.2 设计表格和视图  43-45
    3.2.4 数据的网络发布  45-48
      3.2.4.1 VS2008开发工具  45-46
      3.2.4.2 C#开发语言  46-48
      3.2.4.3 Asp.net动态网页技术  48
  3.3 本章小结  48-49
第4章建筑能源优化控制与实验验证  49-69
  4.1 建筑能源优化控制策略实现  49-61
    4.1.1 人员情况智能判断  49-52
    4.1.2 空调系统的节能优化  52-56
    4.1.3 配电系统的节能控制  56
    4.1.4 供热系统节能控制  56-57
    4.1.5 恒压供水系统能源优化  57-59
    4.1.6 以房间为单元的用电设备节能优化控制  59-61
  4.2 数据验证  61-68
    4.2.1 房间环境信息与设备状态数据验证  61-63
    4.2.2 人员信息验证  63-64
    4.2.3 设备管理和能源优化控制界面  64-68
  4.3 本章小结  68-69
第5章结论与展望  69-70
  5.1 总结  69
  5.2 展望  69-70
参考文献  70-73
后记  73-74
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  74-75

基于多智能Agent的建筑能源管理与优化

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