以Petri網為基礎的室內節能自動監控系統及最小能耗室內舒適度控制法則的研究

本研究計畫的目的是設計一個建築物的室內自動化節能控制系統並利用最少的能耗來維持室內工作環境的舒適度，進而提升工作效率。我們所設計的系統將分成兩大部分：第一部分是自動化監控系統，第二部分是以最小能耗來維持室內三大舒適度的控制法則。同時為了測試此系統的成效，我們將建置一個實驗平台來實驗所提出的方法。在這個計畫中，我們將以三年的時間分三個階段來達成此目標。第一年：以Petri-Net 模式來實現自動化監控系統我們所研擬的自動化監控系統希望能達到以下功能：1)當室內最後一人離開時可自動關燈、關空調。2)當任何一個室內的舒適度指標(空氣品質、熱舒適度、照明)超出正常範圍時，立即啟動相關之控制機制，以便使舒適度指標能重回正常範圍。我們將以理論證明所研擬的Petrinet 模式滿足deadlock free、stability 及resource conservation 等特性並以模擬來驗證所研擬的Petrinet 的功能。第二年：完成三大室內舒適度指標之控制法則研擬在第一年所研擬的 Petri-Net 自動監控模式中，僅有控制之機制，但如何完成控制之動作是第二年計畫的主題。針對三大室內舒適度指標的控制即空氣品質(即2 CO 濃度)控制、熱舒適度(即PMV 指標)控制及照明控制，我們基於第一年計畫中所推導出來的解耦控制策略，將對此三大室內舒適度指標，各別提出可real time 應用的控制法則，而這三種控制法則的主旨除了是要以最少的能耗來維持工作環境的舒適度外，同時要提升工作效率以防止公司營益率的減損，而更重要的是它們所需的計算時間必須非常短。第三年：系統平台的佈建及實驗而為了驗證所研擬系統的節能績效指標（energy saving performance index）以及維持工作環境的舒適度，我們在節省成本的考量下，將以長庚大學電機系的一個實驗室做為實驗平台，以現有的空調及照明系統作為實驗平台上所需的空調以及照明系統，以便確實驗証所研發的自動化監控系統及節能控制法則的節能績效指標以及工作環境的舒適度。除此之外，我們需要分析究竟節了多少能，也要分析本系統在提升工作效率方面使公司能維持高營益率的目標究竟做了多少貢獻。

系統編號:PB10301-1567
原計畫編號:NSC101-2221-E182-040-MY3