[RU]

Предложены способ и система формирования графика подогрева воды с поддержкой интерактивного обучения для водонагревательной системы. Способ включает следующие этапы: (а) получение оценки количества доступной горячей воды в водонагревателе водонагревательной системы; (b) получение данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы, причем эти данные включают в себя по меньшей мере один ожидаемый сценарий эксплуатации, экстраполированный исходя из данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы; и (с) формирование графика подогрева воды для водонагревателя исходя из упомянутого по меньшей мере одного ожидаемого сценария эксплуатации и упомянутой оценки количества доступной горячей воды.

(57) Реферат / Формула:

Предложены способ и система формирования графика подогрева воды с поддержкой интерактивного обучения для водонагревательной системы. Способ включает следующие этапы: (а) получение оценки количества доступной горячей воды в водонагревателе водонагревательной системы; (b) получение данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы, причем эти данные включают в себя по меньшей мере один ожидаемый сценарий эксплуатации, экстраполированный исходя из данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы; и (с) формирование графика подогрева воды для водонагревателя исходя из упомянутого по меньшей мере одного ожидаемого сценария эксплуатации и упомянутой оценки количества доступной горячей воды.

---

(19) ,^^^ч Евразийское PD 201691415 <13> Al
патентное ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. F24D 19/10 (2006.01)
2017.02.28 G01K17/12 (2006.01)
G05D 23/19 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки G06Q 50/06 (2012.0l)
2015.02.10
(54) ИНТЕРАКТИВНЫЙ ОБУЧАЕМЫЙ ПЛАНИРОВЩИК ПОДОГРЕВА ВОДЫ
(31) 14/178,344; 61/992,281
(32) 2014.02.12; 2014.05.13
(33) US
(86) PCT/IL2015/050151
(87) WO 2015/121856 2015.08.20 (71)(72) Заявитель и изобретатель:
ЦЕМАХ ШАЙ (IL)
(74) Представитель:
Поликарпов А.В. (RU)
(57) Предложены способ и система формирования графика подогрева воды с поддержкой интерактивного обучения для водонагревательной системы. Способ включает следующие этапы: (а) получение оценки количества доступной горячей воды в водонагревателе водонагревательной системы; (b) получение данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы, причем эти данные включают в себя по меньшей мере один ожидаемый сценарий эксплуатации, экстраполированный исходя из данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагреватель-ной системы; и (с) формирование графика подогрева воды для водонагревателя исходя из упомянутого по меньшей мере одного ожидаемого сценария эксплуатации и упомянутой оценки количества доступной горячей воды.
PCT/IL2015/050151
ИНТЕРАКТИВНЫЙ ОБУЧАЕМЫЙ ПЛАНИРОВЩИК ПОДОГРЕВА ВОДЫ
Область техники
[0001] Настоящее изобретение имеет отношение к системе управления, которая предназначена для повышения эффективности использования энергии при эксплуатации водонагревателей для домохозяйств, и, в частности, к интерактивной обучаемой системе управления графиком подогрева горячей воды для домохозяйств.
Предпосылки к созданию изобретения
[0002] Назначением большинства устройств и систем, имеющих отношение к "зеленым технологиям" (известным специалистам как "GreenTech"), является экономия энергетических ресурсов путем совершенствования процессов, связанных с потреблением энергии, или предложения альтернативных ресурсов. В настоящее время в развитых странах подогрев воды для домохозяйств сопряжен с по большому счету неконтролируемым потреблением энергии, вода для домохозяйств постоянно подогревается в течение всего дня на протяжении всего года. В некоторых странах в дополнение к электрическому нагреванию воды для домохозяйств в водонагревателе (бойлере) используют солнечные нагревательные устройства, особенно в летние месяцы. Имея в виду соображения экономии ресурсов, удорожание топлива, приводящее к росту цен на электроэнергию, и озабоченность в связи с загрязнением окружающей среды вследствие эксплуатации электростанций, существует потребность в системе, которая бы помогала регулировать потребление электроэнергии, и в частности, контролировать потребление энергии при подогреве воды для домохозяйств.
Сущность изобретения
[0003] В настоящем изобретении предложена интерактивная обучаемая система управления графиком подогрева горячей воды для домохозяйств.
[0004] Предложена усовершенствованная система мониторинга и прогнозирования работы водонагревателя, предназначенная для водонагревательной системы, которая включает в себя водонагреватель, входную трубу для холодной воды и выходную трубу для горячей воды, при этом данная усовершенствованная система включает в себя: (а) датчик температуры на входе, выполненный с возможностью измерения температуры воды во входной трубе для холодной воды; (Ь) расходомер, выполненный с возможностью измерения расхода воды, протекающей через водонагревательную систему; (с) датчик
температуры на выходе, выполненный с возможностью измерения температуры воды в выходной трубе для горячей воды; (d) блок обработки данных, выполненный с возможностью приема формируемых датчиками данных от датчика температуры на входе, расходомера и датчика температуры на выходе и вычисления, на основании этих формируемых датчиками данных, количества доступной горячей воды в водонагревателе; и (е) панель отображения, функционально соединенную с блоком обработки данных, выполненную с возможностью отображения по меньшей мере одной оценки значения эксплуатационного показателя, вычисляемого в режиме реального времени (RTUV, "Real-Time Usage Value") блоком обработки данных на основании упомянутого количества доступной горячей воды.
[0005] В соответствии с другими особенностями в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных ниже, упомянутая система также включает в себя: (f) панель управления, функционально соединенную с блоком обработки данных и включающую в себя пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью получения команд для программирования и управления блоком обработки данных.
[0006] В соответствии с другими особенностями в описанных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутая панель управления функционально соединена с устройством приведения водонагревателя в действие.
[0007] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый блок обработки данных включает в себя: энергонезависимое запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения имеющих отношение к эксплуатации данных с обеспечением возможности их считывания, при этом упомянутые имеющие отношение к эксплуатации данные включают в себя формируемые датчиками данные, записываемые в течение определенного времени.
[0008] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутая панель отображения выполнена с возможностью установки в ванном помещении.
[0009] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутая по меньшей мере одна оценка значения RTUV представляет собой оценку длительности остающегося времени, в течение которого будет доступна горячая вода, определяемое на основании упомянутого расхода воды.
[0010] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутая по меньшей мере одна оценка значения RTUV включает в себя количество
отдельных мероприятий с горячей водой, которые могут быть осуществлены при данном количестве доступной горячей воды.
[0011] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения еще одна оценка значения RTUV, отображаемая на панели отображения, включает в себя количественную оценку времени, остающегося для завершения одного из упомянутых отдельных мероприятий с горячей водой, определяемую на основании расхода воды.
[0012] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутая по меньшей мере одна оценка значения RTUV включает в себя количественную оценку времени, через которое останется доступным некоторое требуемое количество горячей воды.
[0013] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения по меньшей мере одно значение RTUV включает в себя указание рабочего состояния нагревательного элемента водонагревательной системы.
[0014] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения рабочее состояние нагревательного элемента определяют на основании формируемых датчиками данных, сопоставляемых с упомянутыми имеющими отношение к эксплуатации данными.
[0015] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый блок обработки данных включает в себя логические средства для вычисления количества доступной горячей воды, при этом упомянутые логические средства включают в себя адаптивный обучаемый алгоритм, способный узнавать характеристики водонагревательной системы на основании упомянутых имеющих отношение к эксплуатации данных, хранящихся в энергонезависимом запоминающем устройстве.
[0016] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения количество доступной горячей воды вычисляют на основании упомянутых узнанных характеристик водонагревательной системы.
[0017] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения количество доступной горячей воды вычисляют также и на основании узнанных эксплуатационных характеристик водонагревательной системы.
[0018] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый блок обработки данных вычисляет относительный уровень эффективности нагревательного элемента водонагревательной системы на основании упомянутых узнанных характеристик водонагревательной системы.
[0019] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый блок обработки данных включает в себя логические средства для вычисления
количества доступной горячей воды, при этом упомянутые логические средства включают в себя адаптивный обучаемый алгоритм, способный узнавать эксплуатационные характеристики водонагревателя на основании упомянутых имеющих отношение к эксплуатации данных.
[0020] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения количество доступной горячей воды вычисляют также и на основании узнанных характеристик водонагревателя.
[0021] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый блок обработки данных включает в себя логические средства, выполненные с возможностью обнаружения в водонагревательной системе утечки, на основании упомянутых формируемых датчиками данных.
[0022] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый блок обработки данных выполнен с возможностью различения потребителей горячей воды.
[0023] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения предлагаемая система также выполнена пригодной для применения в водонагревательной системе, включающей в себя солнечный коллектор, при этом данная усовершенствованная система также включает в себя по меньшей мере один из таких элементов: (i) второй расходомер, выполненный с возможностью измерения расхода воды через солнечный коллектор, функционально соединенный с водонагревателем; (ii) датчик температуры на выходе солнечного коллектора, выполненный с возможностью измерения температуры воды, поступающей из солнечного коллектора в водонагреватель; и (ш) датчик температуры на входе солнечного коллектора, выполненный с возможностью измерения температуры воды, поступающей из водонагревателя в солнечный коллектор.
[0024] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутая система также включает в себя фотоэлектрический элемент, выполненный с возможностью предоставления данных, имеющих отношение к солнечной энергии.
[0025] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый фотоэлектрический элемент также вырабатывает энергию, которая используется.
[0026] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутая энергия используется для питания по меньшей мере данной усовершенствованной системы.
[0027] В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего
изобретения предложен способ оценки количества доступной горячей воды в водонагревателе в режиме реального времени, включающий следующие этапы: (а) получение данных о расходе воды; (Ь) получение результатов измерения температуры воды на выходе в выходной трубе водонагревателя; и (с) получение результатов измерения температуры воды на входе во входной трубе водонагревателя; (d) вычисление оценки количества горячей воды в водонагревателе на основании упомянутых данных о расходе воды, результатов измерения температуры воды на выходе и результатов измерения температуры воды на входе.
[0028] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ перед этапом (d) также включает этап: (е) получение значения от термостата.
[0029] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутые данные о расходе воды включают по меньшей мере одно из следующих значений: расход воды и продолжительность выдачи воды.
[0030] В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения предложены способ и программа для вычислительного устройства, хранящаяся на энергонезависимом носителе и выполняемая процессором, для вычисления оценки количества горячей воды в водонагревателе, предполагающие следующие этапы: (а) получение формируемых датчиками данных в течение некоторого заранее заданного периода времени, при этом упомянутые формируемые датчиками данные включают в себя, по меньшей мере: данные о расходе воды, результаты измерения температуры воды на выходе в выходной трубе водонагревателя и результаты измерения температуры воды на входе во входной трубе водонагревателя; (Ь) сравнение получаемых формируемых датчиками данных с хранимыми сформированными датчиками данными; и (с) вычисление, на основании упомянутого сравнения, приблизительного количества доступной горячей воды в водонагревателе.
[0031 ] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает этап: (d) сохранение получаемых формируемых датчиками данных на энергонезависимом запоминающем устройстве.
[0032] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутые хранимые сформированные датчиками данные включают в себя агрегированные сформированные датчиками данные.
[0033] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает этап: (d) анализ формируемых датчиками данных,
имеющих отношение к расходу воды, таким образом, чтобы экстраполировать имеющие отношение к эксплуатации данные.
[0034] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутые имеющие отношение к эксплуатации данные включают в себя: (i) отдельные эксплуатационные мероприятия; (ii) сценарии эксплуатации с отдельными эксплутационными мероприятиями.
[0035] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает следующие этапы: (е) вычисление, на основании упомянутой оценки количества доступной горячей воды и упомянутых сценариев эксплуатации, количества отдельных эксплутационных мероприятий, которые могут быть осуществлены; и (f) отображение этого количества отдельных эксплутационных мероприятий, которые могут быть осуществлены.
[0036] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает следующие этапы: (е) прогнозирование, исходя из упомянутой оценки количества доступной горячей воды и упомянутых формируемых датчиками данных, имеющих отношение к расходу воды, длительности временного интервала, в течение которого из водонагревателя будет доступна горячая вода; и (f) отображение этого временного интервала.
[0037] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает этап: (d) анализ упомянутых формируемых датчиками данных для экстраполяции характеристик водонагревателя.
[0038] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутые характеристики водонагревателя включают в себя по меньшей мере одну из таких характеристик: (i) КПД водонагревателя, (ii) время нагрева, (ш) утечка воды, и (iv) влияние внешних условий на время нагрева.
[0039] В настоящем изобретении предложен способ формирования графика подогрева воды с поддержкой интерактивного обучения для водонагревательной системы, который включает следующие этапы: (а) получение оценки количества доступной горячей воды в водонагревателе водонагревательной системы; (Ь) получение данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы, причем эти данные включают в себя по меньшей мере один ожидаемый сценарий эксплуатации, экстраполированный на основании данных, имеющих отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы; и (с) формирование графика подогрева воды для водонагревателя, исходя из упомянутого по меньшей мере одного ожидаемого сценария
эксплуатации и упомянутой оценки количества доступной горячей воды.
[0040] В соответствии с другими особенностями в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных ниже, упомянутый способ также включает следующие этапы: (d) обнаружение отклонения от ожидаемого сценария эксплуатации и (е) корректирование графика подогрева воды вследствие обнаруженного отклонения.
[0041] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутое отклонение выбрано из группы отклонений, включающей в себя: имеющее место отклонение от ожидаемого сценария эксплуатации и ожидаемое отклонение от ожидаемого сценария эксплуатации.
[0042] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает следующий этап: (f) направление пользователю запроса обратной связи после обнаружения отклонения и перед корректированием графика подогрева воды.
[0043] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает этап направления повторного запроса по истечении заранее заданного времени при отсутствии ответной реакции на запрос обратной связи.
[0044] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый повторный запрос выбран из группы запросов, включающей в себя: второй запрос обратной связи у упомянутого пользователя и второй запрос обратной связи у второго пользователя, связанного с упомянутым пользователем.
[0045] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый этап корректирования графика подогрева воды выполняют по истечении заранее заданного времени при отсутствии ответной реакции пользователя на запрос обратной связи.
[0046] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения по истечении заранее заданного времени при отсутствии ответной реакции пользователя на запрос обратной связи упомянутый этап корректирования графика подогрева воды пропускают.
[0047] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый способ также включает следующий этап: (g) получение ответной реакции от пользователя, при этом этап корректирования графика подогрева воды выполняют или пропускают в зависимости от этой ответной реакции.
[0048] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения
упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из местонахождения пользователя водонагревательной системы.
[0049] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из местонахождения пользователя водонагревательной системы, при этом упомянутое отклонение обнаруживают в том случае, когда местонахождение пользователя отличается от его ожидаемого местонахождения.
[0050] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения (действий) пользователя водонагревательной системы.
[0051] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения пользователя водонагревательной системы, при этом упомянутое отклонение обнаруживают в том случае, когда поведение пользователя отличается от его ожидаемого поведения.
[0052] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения и местонахождения пользователя водонагревательной системы.
[0053] В соответствии с другими особенностями настоящего изобретения упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения и местонахождения пользователя водонагревательной системы, при этом упомянутое отклонение обнаруживают в том случае, когда поведение и местонахождение пользователя отличаются от его ожидаемых поведения и местонахождения.
Краткое описание фигур
[0054] Различные варианты осуществления этого изобретения описаны ниже исключительно в качестве примеров, со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:
[0055] Фиг. 1 представляет собой структурную схему общего вида системы по настоящему изобретению;
[0056] Фиг. 2 представляет собой изображение водонагревательной системы, снабженной примером исполнения системы, показанной на Фиг. 1;
[0057] Фиг. 3 представляет собой изображение водонагревательной системы с солнечной панелью, снабженной примером исполнения системы, показанной на Фиг. 1;
[0058] Фиг. 4 представляет собой изображение водонагревательной системы с солнечной панелью, снабженной другим примером исполнения системы, показанной на
Фиг. 1;
[0059] Фиг. 5 представляет собой изображение водонагревательной системы с солнечной панелью, снабженной еще одним примером исполнения системы, показанной на Фиг. 1;
[0060] Фиг. 6 представляет собой основную блок-схему предлагаемого способа по настоящему изобретению;
[0061] Фиг. 7 представляет собой блок-схему этапа получения формируемых датчиками данных;
[0062] Фиг. 8 представляет собой блок-схему этапа обработки данных;
[0063] Фиг. 9 представляет собой блок-схему этапа отображения данных;
[0064] Фиг. 10 представляет собой блок-схему второго этапа обработки данных, свидетельствующую о новаторском характере способа по настоящему изобретению;
[0065] Фиг. 11 представляет собой блок-схему примера процедуры с обратной связью от пользователя;
[0066] Фиг. 12 представляет собой структурную схему примера исполнения блока обработки данных, который выполнен с возможностью осуществления процесса, проиллюстрированного на Фиг. 10.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
[0067] Принципы устройства и функционирование усовершенствованной или интегрированной системы мониторинга и прогнозирования работы водонагревателя для домохозяйств по настоящему изобретению могут быть лучше поняты при обращении к фигурам и сопровождающему их описанию.
[0068] Прежде чем приступить к подробному описанию вариантов осуществления настоящего изобретения, следует отметить, что изобретение не ограничено в своем устройстве конструктивными особенностями и взаимным расположением компонентов, раскрытыми в последующем описании или проиллюстрированными на соответствующих фигурах. Изобретение может быть реализовано посредством других вариантов осуществления, может быть осуществлено на практике или выполнено различными способами. Также следует отметить, что фразы и терминология, употребляемые в настоящем описании, предназначены для описания вариантов осуществления настоящего изобретения и не должны истолковываться как ограничивающие объем изобретения.
[0069] Реализация способа и системы по настоящему изобретению предполагает выполнение или осуществление определенных задач или операций (этапов) вручную, автоматически или с использованием комбинации этих методов. Кроме того, в
зависимости от конкретных средств и оборудования, примененных в предпочтительных вариантах осуществления способа и системы по настоящему изобретению, несколько определенных операций могут быть реализованы аппаратными средствами, или программным обеспечением, выполняемым в любой операционной системе любых программно-аппаратных средств, или комбинацией этих средств. Например, говоря об аппаратных средствах, определенные этапы этого изобретения могут быть реализованы с помощью микросхемы или электрической цепи. Говоря о программном обеспечении, определенные этапы этого изобретения могут быть реализованы в виде множества программных команд, выполняемых вычислительным устройством с использованием любой подходящей операционной системы. В любом случае, определенные этапы способа и системы по настоящему изобретению могут рассматриваться выполняемыми устройством обработки данных, таким как вычислительная платформа для выполнения множества команд.
[0070] Различные варианты осуществления этого изобретения включают в себя одни и те же основные компоненты. Подобные компоненты обозначены позициями, которые имеют одинаковые последние две цифры, и при этом первая цифра позиции компонента является номером соответствующей фигуры.
[0071] Обращаясь теперь к фигурам, на Фиг. 1 показана структурная схема общего вида системы 100 по настоящему изобретению. Система по настоящему изобретению представляет собой усовершенствованную систему мониторинга, в которой блок обработки данных/процессор 120 получает результаты измерений в виде формируемых датчиками данных от датчиков, устанавливаемых в водонагревательной системе. Процессор 120 представляет собой микропроцессор общего назначения, процессор, реализованный с использованием технологии цифровой обработки сигналов (ЦОС), специализированную интегральную микросхему ("заказную ИС"), или же он может быть реализован с использованием комбинации этих различных технологий и/или других подобных технологий. Блок 120 обработки данных может включать в себя множество микропроцессоров и/или дополнительных компонентов, известных специалистам. Предпочтительно блок обработки данных также включает в себя запоминающее устройство для хранения имеющих отношение к эксплуатации данных и/или программных команд. Запоминающее устройство может представлять собой запоминающее устройство с энергозависимой памятью, запоминающее устройство с энергонезависимой памятью, или комбинацию обоих таких устройств. Предпочтительно носитель для хранения программного обеспечения в виде машиночитаемых команд
включает в себя энергонезависимую память. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения блок обработки данных сохраняет имеющие отношение к эксплуатации данные в запоминающем устройстве и извлекает такие данные с носителя для того, чтобы повысить точность различных вычислений, касающихся объема доступной горячей воды, объема горячей воды, необходимого для выполнения заранее заданных или запрошенных задач, и т.п. Упомянутые имеющие отношение к эксплуатации данные включают в себя формируемые датчиками данные, записываемые в течение определенного времени, а также любые другие соответствующие массивы данных.
[0072] Упомянутые датчики включают в себя расходомер 130, датчик 140 температуры ( TS) на выходе и датчик 150 температуры на входе. Расходомер и датчик температуры на входе выполнены с возможностью прикрепления к входной/впускной трубе, которая ведет от водопроводной магистрали дома к водонагревателю, подавая в водонагреватель холодную воду для подогрева. Датчик температуры на выходе выполнен с возможностью прикрепления к выходной трубе для горячей воды, которая идет от водонагревателя к системе распределения горячей воды в доме. Датчики передают в блок обработки данных данные относительно расхода воды, поступающей в водонагреватель или выходящей из него, и температуры поступающей холодной воды и исходящей горячей воды с использованием проводных и беспроводных средств передачи данных.
[0073] Процессор 120 получает по меньшей мере упомянутые выше данные/значения от датчиков (расходомер тут считается датчиком, поскольку он измеряет поток воды, даже если технически он представляет собой счетчик, который подсчитывает объем воды, проходящей через данное устройство; оба термина считаются в контексте настоящего описания синонимами) и вычисляет приблизительный объем горячей воды, доступный в водонагревателе, на основании полученных формируемых датчиками данных. Блок обработки данных использует алгоритмы определения расхода воды и, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, дополнительные данные касающиеся температуры воды и эксплуатации системы (например, данные об объеме бака водонагревателя, об операциях с использованием термостата, об использовании в прошлом и т.п.) для вычисления приблизительного объема горячей воды, остающейся в водонагревателе.
[0074] Блок обработки данных использует вычисленный объем горячей воды, который постоянно обновляется в режиме реального времени (на основании формируемых датчиками данных, которые генерируются и передаются в процессор на
постоянной основе), для оценки значений различных эксплуатационных показателей, вычисляемых в режиме реального времени (RTUV). Эксплуатационные показатели могут представлять собой, например, объем горячей воды, доступный в водонагревателе, количество оставшегося времени, в течение которого будет доступна горячая вода, количество мероприятий с горячей водой, которые могут быть совершены до того, как горячая вода закончится, количественная оценка времени, через которое останется доступным некоторый требуемый объем горячей воды, состояние нагревательного элемента и т.п. Полученные эксплуатационные показатели (оставшееся время, количество доступных мероприятий с горячей водой, рабочее состояние нагревательного элемента и т.д.) соответствующим образом отображаются на панели 110 управления/отображения.
[0075] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения панель управления выполнена отдельно от панели отображения. Панель управления включает в себя пользовательский интерфейс (сенсорный экран, кнопки, средства активации других видов и т.п.) для непосредственного управления работой водонагревателя (с использованием блока обработки данных) и/или для программирования блока обработки данных для выполнения требуемых задач в нужное время. В обоих вариантах осуществления панель управления соединена по меньшей мере с устройством приведения водонагревателя в действие. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения панель управления может быть запрограммирована таким образом, чтобы обеспечивать некоторый заранее заданный (приблизительный) объем горячей воды, доступной в водонагревателе, или объем доступной горячей воды, достаточный для выполнения требуемого/запрошенного количества мероприятий с горячей водой. Во всех случаях панель управления может быть использована для задания заранее заданных параметров для подогрева заданных объемов воды в заданные моментъЛинтервалы времени, или для обеспечения доступности требуемого объема горячей воды в запрошенное время. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения панель отображения может отображать приблизительное количество времени, оставшегося до момента доступности запрошенного объема горячей воды. Отображаемая информация отражает результаты вычислений, выполняемых блоком 120 обработки данных на основании формируемых датчиками данных, предоставляемых по существу в режиме реального времени.
[0076] На Фиг. 2 показан вариант исполнения системы, показанной на Фиг. 1, в котором водонагревательная система 200 дополнена одним из вариантов исполнения системы мониторинга и прогнозирования работы водонагревателя по настоящему
изобретению. Традиционная водонагревательная система включает в себя водонагреватель 260, входную трубу 280 для холодной воды, по которой холодная вода поступает в систему из внешнего источника, и выходную трубу 270 для горячей воды, которая ведет от водонагревателя (обычно от верхней части водонагревателя, где находится самая горячая вода) к системе трубопровода домохозяйства, предназначенной для развода горячей воды по всему дому (например, в ванную комнату, кухню, постирочную комнату и т.д.).
[0077] В показанном иллюстративном варианте исполнения система собирает данные от трех датчиков, установленных на водонагревателе: первый датчик (С) 250 температуры измеряет температуру воды во входной трубе 280; второй датчик (Н) 240 температуры измеряет температуру воды в выходной трубе для горячей воды, ведущей из водонагревателя; и расходомер (X) 230 измеряет расход воды, проходящей через входную трубу для холодной воды в водонагреватель. Датчик расхода может быть размещен либо на входной трубе, либо на выходной трубе, поскольку водонагревательная система является замкнутой системой (при этом столько же воды, сколько выходит из водонагревателя, должно поступить в водонагреватель из входной трубы), хотя расходомер в этом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения измеряет расход на входной трубе (обеспечивая дополнительную возможность обнаружения утечки воды в водонагревателе, см. ниже). Упомянутые датчики (расходомер считается датчиком для всех намерений и целей в контексте настоящего изобретения) записывают и/или передают измеренные данные в блок 220 обработки данных для их последующей обработки.
[0078] Система анализирует поступающие данные от датчиков, вычисляет объем доступной горячей воды и отображает вычисляемую в режиме реального времени оценку количества доступной горячей воды на устройстве 210 отображения (предпочтительно расположенном в ванном помещении, таком как душевая или ванная комната). В базовом варианте осуществления настоящего изобретения оценка количества доступной горячей воды вычисляется на основе определенных датчиками значений температуры воды (значений температуры воды на входе и на выходе, а также длительности нагрева, и в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения - значений от термостата) и расходе используемой горячей воды. Система обладает способностью обучаться - узнавать нагревательные характеристики водонагревателя, а также привычки пользователей, для формирования более эффективного и экономичного расписания подогрева воды.
[0079] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения блок
обработки данных включает в себя логические средства для реализации адаптивного обучаемого алгоритма, позволяющего обучаться - выявлять характеристики водонагревательной системы. Например, блок обработки данных протоколирует показатели, характеризующие работу водонагревателя с течением времени, такие как продолжительность работы нагревательного элемента, значения температуры на входе, значения от термостата и т.п. Как пример, такие логические средства могут оценивать относительную эффективность нагревательного элемента водонагревателя в подогревании воды, на основании сравнения продолжительностей нагрева.
[0080] Термин "логические средства" в контексте настоящего документа подразумевает совокупность команд или программ, воплощенных в программном обеспечении, программно-аппаратных средствах и/или аппаратных средствах для выполнения различных действий и/или процессов. Логические средства могут быть реализованы в виде программного продукта для вычислительного устройства или программы на машиночитаемом носителе, таком как энергозависимая или энергонезависимая память, выполняемых с помощью процессора. Другими словами, логические средства, или программа, может быть представлено на энергозависимом или энергонезависимом носителе и может выполняться с помощью процессора.
[0081] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения блок обработки данных включает в себя логические средства для реализации алгоритма адаптивного обучения, позволяющего обучаться - выявлять эксплуатационные характеристики водонагревателя. Как правило, блок обработки данных содержит заранее заданные значения имеющих отношение к эксплуатации данных, касающихся принятия ванны и других мероприятий с водой. Например, для принятия ванны средний объем используемой горячей воды составляет 13-15 галлонов (49-57 литров), тогда как для принятия душа средний объем используемой горячей воды составляет 6-8 галлонов (2330 литров). Разумеется, реальные данные в каждом конкретном случае будут различаться. Например, дети, как правило, принимают душ дольше, чем взрослые. С другой стороны, для принятия ванны ребенком, как правило, расходуется меньше воды, чем для принятия ванны взрослым человеком. Таким образом, обучающийся алгоритм определяет различные мероприятия в ванном помещении (например, принятие душа взрослым, принятие ванны взрослым, принятие душа ребенком, принятие ванны ребенком), а также другие мероприятия с использованием горячей воды, такие как использование стиральной машины, использование посудомоечной машины, использование раковины, непреднамеренное расходование (горячая вода отбирается из водонагревателя, но не
достигает выходного крана - обычной причиной такого случая является единый кран для холодной и горячей воды, который случайно открывают для отбора горячей воды во время кратковременного использования, такого как мытье рук или продуктов).
[0082] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения процессор в процессе обучения выявляет конкретные сценарии использования системы данного домохозяйства, включая количество мероприятий с горячей водой и то время суток, в которые такие мероприятия как правило осуществляются. Например, система может определить, что каждый вечер между 18:00 и 20:00 происходят два длительных принятия душа (принятия душа детьми), тогда как в период с 21:00 до 23:00 происходят два кратковременных принятия душа (принятия душа взрослыми).
[0083] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения процессор включает в себя логические средства для выявления утечки в водонагревательной системе. В одном простом варианте исполнения система выявляет утечку в системе горячего водоснабжения путем обнаружения с помощью расходомера постоянного потока воды через систему. В других вариантах исполнения система вместо этого или в дополнение к этому может выявлять утечку или вероятность утечки исходя из того, что система фиксирует эксплуатационные показатели, не являющиеся обычными, например расход воды в течение некоторого заданного периода времени, превышающий обычный; и/или температура воды в водонагревателе, которая ниже прогнозируемой (возможно, вследствие постоянного поступления холодной воды в водонагреватель); и/или потребление электроэнергии/энергии, которое превышает ожидаемое потребление. Вычисление и отображение в режиме реального времени
[0084] Всякий раз, когда процессор получает новые формируемые датчиками данные от датчиков или термостата, он вычисляет новую или обновленную оценку количества доступной горячей воды и, в случае необходимости, немедленно отображает новые данные вычислений на панели отображения. Таким образом, система обеспечивает оценку в режиме реального времени количества доступной воды для ванного помещения. Например, в заданный момент времени вечером устройство отображения показывает, что горячей воды достаточно для четырех принятий душа (два кратких и два длительных); член семьи принимает душ в течение некоторого среднего количества времени; после этого принятия душа устройство отображения показывает, что теперь горячей воды достаточно только для трех принятий душа. Когда система горячего водоснабжения не находится в активном использовании (т.е. нагревательный элемент не активирован или горячая вода не отбирается), расчетные данные можно обновлять и/или отображать лишь
периодически. Как пример, упомянутые вычисления могут выполняться на основании некоторых или всех из таких данных, как значения от термостата водонагревателя (представляющие собой либо фактическую температуру, либо просто указание "активный" или "неактивный"), объем бака водонагревателя, температура горячей воды на выходе из бака, температура холодной воды, поступающей в бак, и расход воды.
[0085] Развивая описанный выше пример, устройство отображения может быть расположено в душе (в водонепроницаемом исполнении, с защищенной проводкой или с беспроводной связью и т.п.) и показывать (вместо количества мероприятий с водой), сколько горячей воды остается в баке, с течением времени, при текущем расходе воды. Пользователь может регулировать соотношение горячей воды к холодной воде в смесителе или общий расход (напор) воды. Любое из таких действий будет отражаться изменением оценки количества доступной горячей воды (отображаемой как функция от времени) в режиме реального времени.
[0086] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство отображения может показывать количество воды, доступное для конкретного принятия душа (например, каждому члену семьи выделяется объем X горячей воды для принятия душа). Член семьи может регулировать напор и/или соотношение горячей воды к холодной воде в смесителе, чтобы увеличить время принятия душа. Такой подход может иметь воспитательный эффект, обучая пользователя, как оптимизировать расход воды в целом и горячей воды в частности. Устройство отображения также повышает информированность пользователя относительно количества расходуемой воды. С повышением уровня информированности и обученности пользователя повышается и экономность расходования ресурсов. Таким образом, отображение в режиме реального времени расхода воды во времени является очень хорошим инструментом для воспитания (в частности, экономности) и информирования пользователей.
[0087] Например, 6,5 галлонов (средний объем горячей воды, используемой при принятии душа) равны приблизительно 25 литрам; если в баке с горячей водой имеются 25 литров воды и расход горячей воды составляет 5 литров в минуту, то (без учета дополнительных факторов ради упрощения примера) горячая вода закончится через пять минут. Устройство отображения на стене в душевой показывает счетчик, ведущий обратный отсчет с 5 минут до нуля. Пользователь понимает, что при таком расходе горячей воды принятие душа будет очень непродолжительным. Тогда пользователь регулирует расход, либо уменьшая напор воды в душе, либо понижая соотношение горячей воды к холодной воде в смесителе, либо путем использования обоих этих
способов. Новый расход (получаемый от расходомера) определяет, что теперь горячая вода вытекает со скоростью 2,5 литров в минуту, что изменяет показания счетчика, который теперь ведет отчет от 10 минут. Если объем доступной воды составляет X и расход составляет F, то время Т, оставшееся для использования доступной горячей воды, может быть вычислено как: 1-X/F.
[0088] Разумеется, этот пример является упрощенным, поскольку объем доступной горячей воды меняется в процессе ее исчерпания. Фактически температура доступной "горячей" воды не является постоянной величиной, а скорее представляет собой диапазон температур. Например, объем доступной горячей воды может быть определен как объем воды, нагретой до температуры 30-70°С, более предпочтительно - до температуры 40-60°С, и наиболее предпочтительно - до температуры 45-55°С.
[0089] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения к упомянутой входной трубе домохозяйства прикреплен дополнительный расходомер (не показан). Данные от этого расходомера обеспечивают возможность получения данных об общем расходе воды, в дополнение к данным о расходе горячей воды. Отображение общего расхода воды улучшает эффективность системы в том, что касается воспитательных и информационных аспектов.
[0090] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутая панель отображения может предусматривать различные режимы отображения. Например, один из режимов отображения может показывать количество доступных (возможных) принятий душа (как описано выше), другой режим отображения может показывать количество возможных принятий ванны, третий режим отображения может показывать продолжительность времени, оставшегося до исчерпания горячей воды (как описано выше). Другие режимы отображения могут включать данные касательно эксплуатации посудомоечной машины, стиральной машины и раковины. В таком случае продвинутый пользователь будет иметь возможность планирования - в какое время и на сколько времени приведить в действие нагревательный элемент водонагревательной системы (если это целесообразно/возможно) и/или планирования различных мероприятий таким образом, чтобы иметь достаточно горячей воды для каждого мероприятия (например, запускать посудомоечную машину только после того, как дети приняли душ, но не слишком поздно, чтобы водонагреватель имел достаточно времени для подогрева воды в баке, достаточной для последующих принятий душа). Система может быть программируемой и автоматизируемой. Пользователь может запрограммировать программу принятия душа на день (например, два ранних принятия душа и два поздних
принятия душа, как для примера описано выше), и система будет обеспечивать достаточный объем горячей воды для каждого из запланированных мероприятий. Таким образом, если, например, неожиданно запустить посудомоечную машину (т.е. если ее запуск не был запланирован или запрограммирован в системе), то микропроцессор приведет водонагревательную систему в действие таким образом, чтобы обеспечить количество горячей воды, достаточное для запланированных действий (например, принятия ванны, принятия душа, запуска стиральной машины и т.п.).
[0091] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый блок обработки данных способен различать различные причины расходования воды. Например, небольшой расход в течение относительно короткого периода времени указывает на использование раковины, тогда как более значительный расход в течение такого же или меньшего периода времени может быть распознан как принятие душа. Различные исследования выявили средние расходы для различных мероприятий, например исследование NREL1 под названием "Performance Comparison of Residential Hot Water Systems" , опубликованное в марте 2003 года. На Фиг. X в этой работе показана Таблица 3, содержащая предполагаемый расход в галлонах в минуту (GPM, "Gallon Per Minute") для различных кранов в домохозяйстве, соответствующих различным мероприятиям (например, кран для кухни предполагает использование посудомоечной машины и раковины; кран для прачечной предполагает использование стиральной машины и т.п.).
[0092] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутые логические средства обработки данных для оценки количества доступной горячей воды сочетает использование известных и/или полученных в процессе эксплуатации значений с использованием узнанных в процессе эксплуатации сценариев использования и/или характеристик водонагревательной системы.
Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL, "National Renewable Energy Laboratory") является лабораторией Министерства энергетики США, в рамках Midwest Research institute • Battelle • Bechtel
2 Доступно для продажи неограниченному кругу лиц в печатном виде от: U.S. Department of Commerce, National Technical Information Service, 5285 Port Royal Road, Springfield, VA 22161
[0093] Другой возможный вариант исполнения системы показан на Фиг. 3. На Фиг. 3 показана система горячего водоснабжения с солнечной панелью для подогрева воды, дополненная одним из вариантов осуществления системы по настоящему изобретению. Солнечные водонагревательные системы или солнечные системы горячего водоснабжения включают в себя ряд инновационных решений и множество хорошо себя
зарекомендовавших технологий на основе использования возобновляемых источников энергии, которые хорошо известны на протяжении многих лет. Системы с солнечными водонагревателями широко применяются в Австралии, Австрии, Китае, на Кипре, в Греции, Индии, Израиле, Японии и Турции.
[0094] В пассивных системах циркуляция воды или теплоносителя в системе обеспечивается за счет тепловой конвекции или использованием тепловых труб. Пассивные солнечные водонагревательные системы отличаются меньшей стоимостью и чрезвычайно низкими или отсутствующими эксплуатационными расходами, но эффективность пассивной системы значительно ниже, чем у активной системы. Основными проблемами являются перегрев и замерзание. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения датчики могут обнаруживать замерзание и/или перегрев. Процессор может подавать звуковой сигнал тревоги или выдавать предупреждение о замерзании или перегреве. Автоматические системы могут предотвращать перегрев, например, отключая нагревательный элемент водонагревательной системы от подаваемой на него энергии.
[0095] В активных системах для обеспечения циркуляции воды и/или теплоносителя в системе используют один или более насос(-ов). В некоторых ситуациях вода, поступающая из водонагревателя, может закачиваться в солнечную панель, где ожидается ее нагрев, но на самом деле результатом этой процедуры является ее охлаждение. На основании формируемых датчиками данных система может выдать насосу команду остановить перекачку воды к панелям, если вода на выходе от солнечной панели холоднее, чем вода, поступающая на солнечную панель. Подобным образом на основании формируемых датчиками данных и с помощью соответствующих логических средств в процессоре могут предотвращаться и другие подобные сценарии неэфективного расходования энергии.
[0096] Представленная в качестве примера система 300 горячего водоснабжения включает в себя водонагреватель 360, соединенный с солнечной нагревательной панелью/коллектором 390 пассивной системы. Солнечная панель 390 принимает из нижней части водонагревателя 360 холодную воду, которая проходит через коллекторы солнечной панели, и возвращает нагретую воду в водонагреватель 360, в верхнюю его часть. Как и в описанном выше варианте исполнения, система собирает данные от трех датчиков, установленных на водонагревателе: первый датчик (С) 350 температуры измеряет температуру воды во входной трубе 380; второй датчик (Н) 340 температуры измеряет температуру воды в выходной трубе для горячей воды, ведущей из
водонагревателя; и расходомер (X) 330 измеряет расход воды, подаваемой через входную трубу для холодной воды в водонагреватель. В дополнение к этому второй расходомер (2Х) 332 измеряет расход воды, подаваемой из водонагревателя/бака водонагревателя 360 в коллектор 390 через соединительную трубу 395, которая доставляет более холодную воду в коллектор. Выходная труба 394 коллектора доставляет (нагретую) воду из коллектора обратно в бак водонагревателя. Разумеется, упомянутый второй расходомер может быть расположен и в других местах на солнечном коллекторе или соединительных трубах, например, на выходной трубе 394 солнечного коллектора. В любом из указанных выше вариантов исполнения второй расходомер (2Х) 332 измеряет расход воды, проходящей через солнечный коллектор.
[0097] В этом рассматриваемом в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения панель 310 управления функционально соединена с блоком 320 обработки данных. Как пример, панель управления может быть размещена в удобной чпсти дома, возможно за пределами ванной комнаты. Панель управления позволяет пользователям программировать время осуществления подогрева, продолжительность периода подогрева и т.п. В этом рассматриваемом в качестве примера варианте осуществления первая панель 312 отображения выполнена отдельно от панели управления. Как пример, первая панель 312 отображения может быть размещена в душевой/ванной комнате. Эта панель предпочтительно является водонепроницаемой, а также защищенной от пара, влажности и других воздействий, характерных для ванных комнат. Устройство отображения может быть выполнено и запрограммировано так, чтобы отображать текущий расход воды и/или горячей воды, а также апрокмированную оценку количества оставшейся доступной горячей воды, отображаемую в виде любой подходящей величины. Например, остающееся количество доступной горячей воды может отображаться в единицах измерения объема жидкости, или, более предпочтительно, может отображаться количество времени, остающееся до израсходования всего оставшегося объема доступной горячей воды, возможно - предполагаемое количество мероприятий в ванной комнате, которые могут быть осуществлены при оставшемся количестве горячей воды. Устройство отображения выполнено с возможностью выдавать в режиме реального времени оценки, которые напрямую зависят эксплуатации системы в данный момент времени. Соответственно, любые изменения напора и/или соотношения горячей воды к холодной воде в смесителе будут отражаться на устройстве отображения. Как пример, снижение расхода (уменьшение напора) горячей воды увеличит отображаемое количество доступной горячей воды.
[0098] Также в примере реализации изобретения показана вторая панель 314 отображения. В принципе, второе устройство отображения может размещаться в основной ванной комнате или на кухне. В любом случае, потребители горячей воды смогут иметь возможность оценить количество доступной горячей воды и соответствующим образом ее потреблять или планировать ее расходование.
[0099] Еще один вариант исполнения системы показан на Фиг. 4, на которой показана система 400, подобная системе, показанной на Фиг. 3, с той лишь разницей, что система 400 включает в себя дополнительный датчик температуры (2Н) 442 горячей воды, расположенный на выходе солнечного коллектора. Датчик (2Н) 442 температуры на выходе солнечного коллектора предназначен для измерения температуры воды, поступающей из солнечного коллектора в водонагреватель/бак водонагревателя 460. Показания расхода, получаемые от расходомера (2Х) 332/432, являются показателем эффективности нагрева воды коллектором. Скорость, с которой вода подается в коллектор, является показателем относительного тепла, собираемого коллектором сверх теплоты воды, поступающей в коллектор; чем быстрее поток воды в коллектор, тем горячее сам коллектор (по меньшей мере с точки зрения средств мониторинга). Благодаря добавлению дополнительного датчика обеспечивают большую точность оценки количества доступной горячей воды. Зная, сколько горячей воды поступает в бак 460, а также насколько горячей она является, можна повысить точность алгоритма оценки. Кроме того, дополнительный датчик также может дать более полное представление об эффективности нагревательного элемента, а также о необходимости его ремонта или замены.
[0100] Еще один вариант исполнения системы показан на Фиг. 5, на которой показана система 500, подобная системе, показанной на Фиг. 4, с той лишь разницей, что она включает в себя дополнительный датчик (2С) 552 температуры на входе солнечного коллектора. Датчик температуры на входе солнечного коллектора предназначен для измерения температуры воды, поступающей из водонагревателя/бака водонагревателя 560 в солнечный коллектор 590. Усовершенствованная система по настоящему изобретению не предполагает вмешательства в конструкцию существующего оборудования, т.е. в бак водонагревателя или в коллектор не устанавливают каких-либо датчиков. Как результат, точная температура воды в водонагревателе по большому счету неизвестна, можно говорить лишь об ее оценке. Разумеется, сама по себе температура воды в разных местах в баке водонагревателя различается. Самая горячая вода находится в месте контакта с нагревательным элементом водонагревателя, и она конусообразно поднимается в
верхнюю часть бака водонагревателя. Более холодная вода опускается на дно бака. За счет прикрепления датчика 552 температуры к входной трубе 595 коллектора процессор может более точно определять количество горячей воды в баке, используя дополнительную информацию о температуре более холодной воды в баке. Как и в расмотренном выше варианте, этот дополнительный датчик также может дать более полное представление об эффективности нагревательного элемента, а также о необходимости его ремонта или замены.
[0101] Конечно, варианты исполнения системы, показанные на Фиг. 3-5, приведены лишь в качестве примеров, и в равной степени могут быть применены и другие комбинации элементов или варианты исполнения системы. Например, возможен вариант исполнения системы только с датчиком температуры на выходе солнечного коллектора, без второго расходомера. В другом примере система включает в себя датчик температуры на выходе солнечного коллектора и датчик температуры на входе солнечного коллектора, но дополнительный расходомер не применяется. Также возможны и другие разнообразные вариации.
[0102] Дополнительным источником данных о температуре может служить термостат водонагревателя. Как правило, на термостате устаналивают заранее заданную температуру. Когда температура воды достигает желаемой температуры (например, 65 градусов по Цельсию), нагревательный элемент водонагревателя выключается. Когда вода остывает до температуры, которая ниже желаемой температуры на заранее заданную величину (например, 5 градусов по Цельсию), нагревательный элемент водонагревателя снова включается. Информация от термостата обеспечивают процессор 120/220/320/420/520 указанием на диапазон температур, определяемых термостатом. Например, если на термостате установлено, что вода должна подогреваться до 65 °С при понижении температуры на 10°С, то приведенный в действие термостат указывает процессору на то, что температура воды внутри бака водонагревателя (по меньшей мере в месте размещения датчика термостата) ниже 65°С; если термостат впоследствии выключается, то это означает, что температура воды составляет от 65°С до 55°С; когда впоследствии термостат снова приводится в действие, то процессор узнает, что температура воды повышается в пределах от 55°С до 65°С.
[0103] В еще одном примере варианта осуществления настоящего изобретения частью усовершенствованной системы может быть фотоэлектрический элемент (не показан), прикрепленный к солнечным коллекторам или возле них. Этот фотоэлектрический элемент, или солнечный элемент, может предоставлять данные
относительно эффективности солнечных коллекторов (например, количество энергии, производимой фотоэлектрическим элементом, является показателем того, как солнечные коллекторы подогревают воду). Кроме того, солнечный элемент может обеспечить дополнительную "чистую" энергию для питания системы прогнозирования, предусмотренную согласно настоящему изобретению. Таким образом, предлагаемая система потребляет очень небольшое количество дополнительной энергии от электрической сети, или вовсе обходится без нее. По существу, система может работать независимо от электрической сети, например, в удаленном местоположении, или в жилом автоприцепе/жилом автофургоне/трейлере, на лодке или корабле. Вода нагревается солнечной панелью, а питание усовершенствованной системы обеспечивается фотоэлектрическим элементом.
[0104] На Фиг. 6 показана основная блок-схема 600 способа по настоящему изобретению. На этапе 602 система прогнозирования получает формируемые датчиками данные. На этапе 604 формируемые датчиками данные обрабатываются для вычисления приблизительного количества доступной горячей воды. На этапе 606 вычисленные значения отображаются в различных формах (например, в виде количества жидкости, количества мероприятий с горячей водой, которые могут быть осуществлены, как функция времени, в виде количества времени, остающегося до исчерпания горячей воды, и т.п.).
[0105] На Фиг. 7 показана более подробная блок-схема 700 этапа получения формируемых датчиками данных. На этапе 702 получают результаты измерений/значения/данные от расходомера. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения эти результаты измерений/данные включают в себя значения расхода и значение продолжительности потока. На этапе 704 получают результаты измерений температуры горячей воды на выходе, т.е. воды в выходной трубе водонагревателя. На этапе 706 получают результаты измерений температуры холодной воды на входе, т.е. воды во входной трубе водонагревателя. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения на этапе 708 получают данные от термостата. На этапе 710 формируемые датчиками данные используют для вычисления в режиме реального времени приблизительного количества горячей воды, доступной в баке водонагревателя, или для оценки этого количества.
[0106] На Фиг. 8 показан в качестве примера вариант этапа обработки данных в виде блок-схемы 800. На этапе 802 система получает формируемые датчиками данные (Xi) для некоторого заданного периода (Ti) времени. Эти формируемые датчиками
данные являются по существу такими же, как и формируемые датчиками данные, описанные при рассмотрении показанной на Фиг. 7 блок-схемы 700. На этапе 804 формируемые датчиками данные Ti(Xi) анализируются блоком обработки данных, и на основании этих данных вычисляют оценку количества Ti(Yi) доступной горячей воды. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этап 804 пропускают. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения на этапе 806 в запоминающем устройстве/хранилище М (например, энергозависимом или энергонезависимом запоминающем устройстве, или сочетании таковых) сохраняют получаемые формируемые датчиками данные Ti(Xi). В других вариантах осуществления настоящего изобретения на этапе 806 в запоминающем устройстве М сохраняют упомянутуе оценку Ti(Yi). В других вариантах осуществления настоящего изобретения в запоминающем устройстве М сохраняют как получаемые формируемые датчиками данные Ti(Xi), так и вычисленную оценку Tj(Yi).
[0107] Во всех упомянутых выше вариантах исполнения системы на этапе 808 данные, соответствующие текущему периоду (Ti) времени, сравнивают с соответствующими сохраненными данными. На основании сравнительных данных и/или других вычислений и алгоритмов, выполняемых с такими объединенными данными, на этапе 810 получают более точную оценку количества доступной горячей воды. Например, имеющие отношение к эксплуатации данные за период (Ti) времени, или скорее за период (Ti-Tn) времени, могут быть очень схожими с данными (Тр - Тг) за прошлые периоды времени, скажем, за три дня до настоящего момента времени. Эти данные трехдневной давности также включают в себя фактический объем горячей воды, который был de facto доступен. Благодаря известности этих данных алгоритм обеспечивает более высокую вероятность точности оценки. Если окажется, что вычисленная оценка и в этот раз является приблизительно точной для периода (Ti-Tn) времени, то алгоритм назначит более высокий рейтинг для этой оценки, поскольку ее точность была подтверждена в двух случаях. Чем больший объем данных будет собран и проанализирован, тем лучше и точнее будут оказываться апроксимации.
[0108] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения оценку количества доступной горячей воды затем преобразуют в различные форматы, удобные для пользователя, и отображают на этапе 812. Некоторые из таких форматов представляют собой: количество возможных мероприятий с горячей водой (например, 6 принятий душа, или 2 принятия ванны, или 1 принятие ванны и 3 принятия душа, или 1 загрузка посудомоечной машины и 1 загрузка стиральной машины, или 2 принятия душа
и 1 мойка посуды в раковине и т.п.); количество времени, в течение которого будет доступна горячая вода при заранее заданном расходе; длительность времени, остающегося до нагрева до достаточной температуры объема воды, достаточного для осуществления требуемого количества мероприятий с горячей водой; и тому подобное. Отображаемые на этапе 812 прогнозируемые данные могут быть основаны на заранее заданных значениях или количествах для каждого мероприятия. Например, в среднем по США расход горячей воды во время принятия душа составляет 6-8 галлонов (23-30 литров).
[0109] В других вариантах осуществления настоящего изобретения оценку, полученную на этапе 810, на этапе 814 сравнивают с сохраненными данными, имеющими отношение к эксплуатации. Имеющие отношение к эксплуатации данные включают в себя различные полезные данные, сохраняемых в течение некоторого времени. Имеющие отношение к эксплуатации данные касаются, как следует из их названия, потребления воды в данном конкретном домохозяйстве. Например, имеющие отношение к эксплуатации данные могут включать в себя сценарии потребления горячей воды членами семьи, которые с течением времени узнает адаптивный обучаемый алгоритм.
[ОНО] Одним из примеров возможных имеющих отношение к эксплуатации данных являются данные о различии между использованием горячей воды взрослыми и использованием горячей воды детьми; ребенок может принимать душ дольше или ранним вечером, тогда как взрослый может принимать более краткий душ и/или поздно вечером. Принятие ванны взрослым может расходовать больший объем воды в целом и больший объем горячей воды в частности, тогда как ванна для ребенка, как правило, не настолько горячая или не настолько полная, как ванна для взрослого.
[0111] Имеющие отношение к эксплуатации данные могут сохраняться в хранилище М, и с течением времени будут проявляться сценарии эксплуатации. На этапе 814 может осуществляться обращение к хранимым данным (имеющим отношение к различным мероприятиям с использованием воды, например, данным относительно того, какой объем горячей воды был израсходован, в течение какого интервала времени, в какое время суток и т.п.) и/или экстраполированным сценариям и выполняться их сравнение с оценкой, полученной на этапе 810. На основании сценария эксплуатации и/или других имеющих отношение к эксплуатации данных система или блок обработки данных может обеспечить более точный прогноз возможных мероприятий с горячей водой на этапе 812. В этих вариантах осуществления настоящего изобретения данные прогноза отображаются в удобных для пользователя форматах, исходя из сохраненных имеющих отношение к эксплуатации данных, специфичных для данного домохозяйства.
[0112] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система включает в себя процедуру с обратной связью от пользователя. Например, после того как было распознано мероприятие с горячей водой, блок обработки данных может отобразить на панели управления вопрос для подтверждения вида только что случившегося мероприятия с горячей водой. Например, вопрос может быть сформулирован так: "В последние пять минут наполнялась ванна для ребенка?". Вопрос отображает наиболее вероятное, по мнению системы, предположение о том, какое именно действие с горячей водой совершено. На основании ответа пользователя, введенного на панели управления, система может совершенствовать свою базу знаний. Чем больше объем данных, обеспечиваемый посредством обратной связи, тем лучше система определяет тип происходящих мероприятий.
[0113] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система электрически соединена с удаленной централизованной системой. Соединение может осуществляться посредством проводных или беспроводных средств, хорошо известных специалисту в данной области техники. В таком варианте осуществления настоящего изобретения блок 120/220 обработки данных также включает в себя коммуникационные средства для передачи данных в удаленное место. Связь может обеспечиваться посредством проводного или беспроводного соединения с локальным маршрутизатором (т.е. как часть локальной сети или беспроводной локальной сети). В других вариантах система может включать в себя автономные и/или независимые средства связи, например, сотовые и/или спутниковые средства связи. Коммуникационный блок называют, как правило, сетевым интерфейсом.
[0114] Система может, согласно полученным конкретным разрешениям, выданным владельцами, передавать различные данные в централизованную систему для их сохранения и анализа. Централизованная/удаленная (размещенная вне домохозяйства) система может анализировать передаваемые данные и предлагать дистанционную помощь. Например, удаленная система (либо при участии человка, либо автоматизированная, либо сочетающая в себе оба эти подхода) может распознать в передаваемых данных сценарий эксплуатации, характерный для утечки воды, или для ставшей неэффективной работы нагревательного элемента водонагревателя и т.п. Удаленная система может выдавать предупреждения или предлагать рекомендации по совершенствованию системы горячего водоснабжения данного домохозяйства.
[0115] На Фиг. 9 показана блок-схема 900 этапа отображения данных. Блок обработки данных функционально соединен с панелью отображения. В некоторых
вариантах осуществления настоящего изобретения блок обработки данных включает в себя программный продукт для вычислительного устройства, воплощенный в энергонезависимом запоминающем устройстве и выполняемый процессором блока обработки данных. Система предпочтительно включает в себя по меньшей мере одну панель отображения. Некоторые варианты исполнения системы могут включать в себя две или более панели(-ей) отображения. Например, основное устройство отображения может быть размещено в некотором центральном месте, выбранном для домохозяйства, например, за пределами основной ванной комнаты. Основная панель отображения/управления может использоваться для программирования системы горячего водоснабжения, либо для просмотра количества доступной горячей воды или количества возможных на данный момент мероприятий с горячей водой, или количества времени, по истечении которого будет доступно необходимое количество горячей воды. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения панель отображения размещена внутри ванного помещения. Панель отображения в ванном помещении выполнена с возможностью отображения в режиме реального времени количества доступной горячей воды и, в особенности, того, как расход пользователем горячей воды влияет на количество доступной горячей воды. Например, во время принятия душа пользователь может видеть текущий расход горячей воды и количество горячей воды, остающееся в системе на данный момент времени.
[0116] В предпочтительных вариантах осуществления системы на этапе 902 блок обработки данных получает значение/данные касательно оцениваемого количества доступной горячей воды, например, вычисленное(-ые) на этапе 810 или 814 блок-схемы 800, показанной на Фиг. 8. На этапе 904 упомянутое оцениваемое количество или количество возможных мероприятий с горячей водой отображают на панели отображения. На этапе 906 на панели отображения (например, основной панели отображения, размещенной за пределами ванной комнаты) отображают количество мероприятий в ванных помещениях (например, принятий душа, принятий ванны). На этапе 908 отображают детализацию возможных мероприятий в ванных помещениях. Например, на основании имеющих отношение к эксплуатации данных за прошлые периоды времени или заранее заданных значений отображают количество мероприятий в ванных помещениях для взрослых и/или для детей (примеры были приведены выше). На этапе 910 отображают количество моечных мероприятий. Моечные мероприятия могут включать в себя использование посудомоечной машины, использование стиральной машины, использование раковины для мытья посуды и т.д. Панель управления/отображения может
включать в себя командные клавиши для изменения режимов отображения, например, пользователь может выбирать между отображением количества мероприятий в ванных помещениях и отображением количества моечных мероприятий. Альтернативно и/или дополнительно может быть предусмотрен комбинированный режим и/или функция выбора, и т.п.
[0117] На этапе 912, который может выполняться после этапа 904 или одновременно с ним, блок обработки данных получает данные относительно расхода от расходомера. Данные относительно расхода (и возможно другие формируемые датчиками данные) обрабатывают на этапе 914, в результате чего получают новые данные (Хг) для нового периода (Тг) времени. На этапе 916 обновляют отображаемые в режиме реального времени данные о количестве доступной воды. Например, панель отображения в ванном помещении будет показывать количество остающейся горячей воды на протяжении всего мероприятия в ванном помещении, периодически обновляя отображаемые данные. Альтернативно и/или дополнительно основное устройство отображения (или же любое устройство отображения) может показывать обновленное количество возможных мероприятий в ванном помещении или моечных мероприятий (или любых других мероприятий с горячей водой) на основании новых данных Тг(Хг) (этап 918). Альтернативно и/или дополнительно устройство отображения может показывать время, остающееся до исчерпания горячей воды (этап 920). Различные дополнительные варианты отображения обсуждаются в других местах данного описания.
[0118] На Фиг. 10 показана блок-схема второго этапа обработки данных, свидетельствующая о новаторском характере способа по настоящему изобретению. На Фиг. 12 показан пример блока 1200 обработки данных, который выполнен с возможностью осуществления процесса, проиллюстрированного на Фиг. 10. На Фиг. 12 показаны лишь те компоненты, которые имеют значение для настоящего изобретения. На этапе 1002 обрабатывают формируемые датчиками данные, получая предварительные данные, такие как оценку количества горячей воды, доступной в настоящее время. Этот процесс может быть подобен процессу, описанному с помощью блок-схемы 800 на Фиг. 8, или может представлять собой другой процесс, позволяющий получить по меньшей мере упомянутые выше предварительные данные (т.е. оценку количества доступной воды, которая была подогрета до температуры в пределах заранее установленного/заданного диапазона температур). На этапе 1004 система протоколирует, сохраняет и/или обрабатывает имеющие отношение к эксплуатации данные в течение некоторого времени. По мере того, как протоколируется/сохраняется все больше имеющих отношение к
эксплуатации данных, на основе этих данных начинают проявляться сценарии. Эти сценарии называются в данном описании "сценариями эксплуатации", и они, как предполагается, отражают привычки, распорядки дня, предсказуемое поведение пользователей системы. Обработанные данные и имеющие отношение к эксплуатации данные хранятся в хранилище М, которое расположено в запоминающем устройстве 1220 блока 1200 обработки данных или электрически соединено с этим устройством. Альтернативно или дополнительно упомянутое хранилище или дополнительные хранилища Ml ...Мп могут находиться там же или же в удаленном месте.
[0119] Способность выявлять сценарии эксплуатации не является очевидной. Логические средства для различения мероприятий с горячей водой и оценки доступности горячей воды описаны выше. Различение сценариев эксплуатации предполагает использование имеющейся базы знаний и применение алгоритмов поиска "более крупных" сценариев, т.е. более всеохватывающих сценариев, в рамках которых определяют взаимосвязи между различными мероприятиями и/или даже причинно-следственные связи между ними.
[0120] Могут существовать различные виды сценариев. Например, может существовать "семейный сценарий", в соответствии с которым семья имеет график мероприятий в ванных помещениях в утреннее или вечернее время, определенный относительно нежестко. Может существовать "сценарий дня стирки", в соответствии с которой некий конкретный день недели определяют как включающий повышенное количество циклов стирки белья, превышающее обычное. Этот день может быть выходным днем мужа или жены, или днем, когда в доме присутствует приходящая домработница и т.п. После выявления общего сценария эксплуатации, очевидно, с приемлемым статистическим отклонением от нормы, этот сценарий может быть применен и в других ситуациях. Используя пример с днем стирки, если днем стирки является, как правило, вторник, но система обнаруживает сценарий дня стирки в среду, то система может определить, что мероприятия, характерные для дня стирки, перенесены с одного дня недели на другой (возможно, одноразовый перенос). Как следствие этого наблюдения, нагревательная система будет эксплуатироваться соответствующим образом.
[0121] "Ожидаемые сценария эксплуатации" - ожидаемый сценарий представляет собой прогноз, на основании данных за прошлые периоды времени, о том, что некоторый конкретный сценарий эксплуатации будет иметь место в некоторое конкретное время (конкретный день недели, конкретное время суток и т.п.).
[0122] "Отклонение" - отклонение означает событие, которое имеет место, но
которое не ожидалось, в отличие от события или событий, которое(-ые) происходит(-ят) согласно прогнозам на основании ожидаемого сценария или ожидаемых сценариев. Отклонение может представлять собой активное событие или пассивное событие. Пример пассивного события рассмотрен выше на примере "сценария дня стирки". Во вторник система ожидает выполнения по меньшей мере четырех циклов стирки белья в период с 9:00 до 14:00. Готовясь к этому событию, к 9:00 система подогревает количество горячей воды, достаточное для меньшей мере одного цикла стирки белья. Если до 10:00 или до 10:30 цикл стирки белья не наблюдается, то система фиксирует пассивное отклонение (или его вероятность) - ситуацию, при которой что-то, что должно было произойти, фактически не произошло. Примером активного отклонения является то, что происходит в среду. Когда в среду в 9:00 система выявляет первый цикл стирки белья, она фиксирует вероятность неожиданно случившегося сценария дня стирки. Когда затем фиксируется второй цикл стирки, вероятность сценария дня стирки увеличивается, и нагревательная система начинает готовиться к дополнительным ожидаемым циклам стирки белья, исходя из сценария эксплуатации для дня стирки.
[0123] "Признаки" - термин "признак" употребляется в этом описании для обозначения события, ситуации, обстоятельства, местонахождения и т.д., которое(-ая) имеет причинно-следственную связь и отношение к сценарию эксплуатации и/или ожидаемому сценарию. Для ожидаемых сценариев и отклонений от этих сценариев существует статистическая взаимосвязь между совокупностью событий. Например, если два цикла стирки белья происходят последовательно, то существует статистическая вероятность того, что после этого произойдут по меньшей мере еще два цикла стирки белья. Если это происходит во вторник, то упомянутая статистическая вероятность будет еще большей, исходя из сценария, составленного на основании данных за прошлые периоды времени, как описано выше. Признаки представляют собой события и т.п., которые приводят к тому, что некий конкретный сценарий эксплуатации случится или не случится.
[0124] Например, снова используя пример сценария дня стирки, когда бы ни случались сценарии дня стирки, в случае этого сценария всегда (или почти всегда) происходит дополнительное неожидаемое событие. Это неожидаемое событие может представлять собой, например, обнаружение беспроводного сигнала конкретного мобильного телефона в доме во вторник, когда выполняются по меньшей мере четыре цикла стирки белья (мобильного телефона, который принадлежит, например, приходящей домработнице). Система может связать это неожидаемое событие с конкретным
сценарием при достижении соответствующего статистического порога (например, если сигнал этого мобильного телефона обнаруживался в день стирки в течение трех следующих подряд недель, и особенно если сигнал мобильного телефона обнаруживался тогда, когда сценарий дня стирки имел место в неожидаемый день). После определения признака как обусловливающего некоторый конкретный сценария эксплуатации, система может использовать этот признак для прогнозирования сценария эксплуатации.
[0125] В некоторых случаях признак может указывать на нечто, связанное с частью сценария, но не на полный сценарий. Например, если система связала сигнал конкретного мобильного телефона с конкретным членом семьи, то система может определить, присутствует ли этот член семьи в доме в некоторое ожидаемое время или нет. Если один из членов семьи отсутствует в доме, то семейный сценарий будет изменен (это является примером частичного отклонения). Например, вместо шести принятий душа между 19:00 и 21:00 будет только пять принятий душа. Чем более подробной будет база знаний, тем точнее система сможет прогнозировать отклонения.
[0126] С учетом изложенного выше, признаки можно разделить на две основные категории: КАСАЮЩИЕСЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ и КАСАЮЩИЕСЯ ПОВЕДЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ. Признаки, касающиеся местонахождения пользователя, представляют собой любые знания, которые основаны на данных о местонахождении пользователя. Местонахождение может быть обнаружено внутренними датчиками в доме, посредством обнаружения беспроводных сигналов и/или данными о местонахождении, например, от GPS-устройств в смартфонах, автомобилях и т.д. К поведению пользователя относятся встречи, отдых и развлечения, спортивные мероприятия и т.д., которые могут быть определены системой на основании цифровых расписаний (например, онлайн-ежедневника), бронировании билетов и/или данных о местонахождении пользователя (тренажерный зал, плавательный бассейн и т.д.). Ясно, что как начальная, так и последующая экстраполяция [ожидаемых] сценариев эксплуатации, а также отклонений от этих сценариев, может выполняться на основании местонахождения пользователя и поведения пользователя. Другими словами, на этапе 1004 система обращается к данным 1024, касающимся местонахождения пользователя и/или данным 1034, касающимся поведения пользователя, для экстраполяции сценариев эксплуатации. Обнаружение отклонений обсуждается ниже.
[0127] Обратная связь от пользователей - База знаний системы позволяет только протоколировать данные и экстраполировать. Чтобы повысить качество данных, хранящихся в базе знаний, система может запрашивать обратную связь от пользователей.
Получение обратной связи реализуется с помощью пользовательского интерфейса 1210, входящего в блок обработки данных. На основании ответных реакций пользователей система может узнавать, как ей действовать (подогревать больше воды, подогревать меньше воды и т.п.), и/или дополнительно совершенствовать базу знаний и использующие соответствующие алгоритмы логику. Обратная связь от пользователей может обеспечиваться с помощью панели 210/110 управления путем введения команд, инструкций, данных или ответов на запросы.
[0128] Вместо этого или в дополнение к этому ответная реакция может быть получена от пользователя в ответ на автоматизированный запрос, направленный пользователю. Например, блок обработки данных, обладая функционалом по обмену сообщениями, может направить пользователю сообщение по электронной почте, SMS-сообщение или записанное сообщение и т.п. через сетевой интерфейс 1230. Этот сетевой интерфейс может быть подобен локальному маршрутизатору и/или средствам сотовой связи, которые обсуждались выше. Как пример, блок обработки данных может включать в себя модуль 1224 обмена сообщениями, находящийся в запоминающем устройстве 1220.
[0129] Модуль 1224 обмена сообщениями включает в себя машиночитаемые команды для составления запроса, выбора способа связи, выбора адреса (номера мобильного телефона, адреса электронной почты, идентификатора мобильного приложения и т.п.) и отправки сообщения. Кроме того, этот модуль также включает в себя программное обеспечение для получения ответа через выбранную среду обмена информацией, обработки содержимого ответа и выдачи команд блоку обработки данных на основании содержимого ответа. Например, модуль обмена сообщениями может в SMS-сообщении направить пользователю запрос с вопросом, будет ли пользователь нуждаться в принятии душа по возвращении домой. Пользователь может дать утвердительный или отрицательный ответ, который, соответственно, принимается и обрабатывается блоком обработки данных.
[0130] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предлагаемая система включает в себя программное приложение 1226, которое может быть установлено на вычислительном устройстве, таком как персональный компьютер, ноутбук, планшетный компьютер, смартфон, карманный персональный компьютер (КПК) и т.п. Это программное приложение, например, мобильное приложение, может облегчить обмен данными между системой и пользователем. Например, мобильное приложение, выполняемое на смартфоне, может отправлять информацию о местонахождении (используя GPS, триангуляцию по вышкам системы сотовой связи и т.п.)
водонагревательной системе, чтобы улучшить способность системы прогнозировать отклонения от ожидаемых сценариев, и т.п.
[0131] На этапе 1006 предлагаемый в настоящем изобретении интерактивный обучаемый планировщик подогрева воды (ILHS) использует адаптивные алгоритмы, чтобы на начальном этапе сформировать график подогрева воды, который затем корректируют в режиме реального времени в зависимости от интерактивного взаимодействия с пользователем. Данные из этапов 1002 и 1004 обрабатывают и используют для формирования графика подогрева воды. Приблизительное количество имеющейся горячей воды известно из этапа 1002, и различные сценария эксплуатации известны или узнаны из имеющегося опыта эксплуатации системы за прошлые периоды времени. На этапе 1004 обрабатывают имеющие отношение к эксплуатации данные за прошлые периоды времени и экстраполируют сценарии эксплуатации. На этапе 1006 из этих переменных формируют график подогрева.
[0132] График подогрева основывается на ожидаемом сценария эксплуатации или на совокупности ожидаемых сценариев эксплуатации. На этапе 1006 график подогрева либо корректируют, либо не корректируют, исходя из интерактивного взаимодействия с пользователем и/или данных/инструкций на входе. При обнаружении или ожидании отклонения выполняют обновление графика подогрева. Если отклонение не обнаруживают и не ожидают, то график остается неизменным.
[0133] Интерактивное взаимодействие с пользователем, которое может повлиять на график подогрева воды, может представлять собой активное взаимодействие или даже пассивное взаимодействие. Например, супружеская пара имеет опыт эксплуатации системы, который позволяет предположить, что как муж, так и жена будет принимать краткий душ в период с 21:00 до 22:00. Система определяет, исходя из местонахождения мобильного телефона мужа, что он находится за пределами города, так что в эту ночь его дома не будет. Планировщик корректирует график подогрева воды таким образом, чтобы подогреть воду, которой достаточно только для одного принятия душа. Таким образом, в этом случае взаимодействие с пользователем (мужем) является пассивным, т.е. выполняемым без непосредственного участия мужа (ввода им данных или команд).
[0134] В модификации приведенного выше примера реализации система направляет мужу сообщение с вопросом о том, будет ли он возвращаться домой или нет. Муж отвечает "да" или "нет", или указывает конкретное время своего возвращения, и система обрабатывает этот ответ и соответствующим образом корректирует график подогрева воды. Это вид взаимодействия является реактивным, т.к. он предполагает
выдачу данных или команды в ответ на запрос системы.
[0135] Примером активного в чистом виде (проактивного) интерактивного взаимодействия с системой является ситуация, при которой пользователь сообщает системе об изменении графика. Возможны несколько различных способов ввода данных/команд. К некоторым примерам таких способов относятся, но без ограничения ими, отправка системе текстового сообщения; введение изменения посредством панели управления; использование специального мобильного приложения на КПК/портативном компьютере; использование специального компьютерного приложения на настольном персональном компьютере; синхронизация цифрового календаря-планировщика с системой и т.п.
[0136] В другом примере взаимодействия система действует в соответствии со сценарием эксплуатации, который развивается в заранее заданных границах (т.е. отклонения от сценария не существенны). В таком случае, исходя из взаимодействия с пользователем/вводимых данных/команд, график не корректируется.
[0137] На этапе 1008 график погрева воды обновляется процессором или оставляется неизменным, в зависимости от того, были ли обнаружены или спрогнозированы отклонения от ожидаемого сценария. В некоторых случаях ожидаемый сценарий эксплуатации сопоставляют с фактическими имеющими отношение к эсплуатацией данными, которые основаны на показаниях датчиков (например, показаниях расходомера, показаниях датчиков температуры и т.п., как описано выше), для того, чтобы обнаружить, имеет ли место отклонение.
[0138] В других случаях процессор обновляет или изменяет график на основании прогнозируемых отклонений от графика. В общем случае, система обнаруживает "признак" какого-либо рода и тогда на основании этого "признака" устанавливает (или по меньшей мере предполагает такую возможность), что в будущем случится отклонение от ожидаемого сценария.
[0139] Система может прогнозировать отклонение от графика на основании множества различных факторов или "признаков". Одним из примеров такого фактора является местонахождение пользователя (данные 1024, касающиеся местонахождения пользователя). Если пользователь находится в ожидаемом месте, то отклонений нет. Если пользователь не находится в ожидаемом месте, то имеет место или может иметь место отклонение от графика. Другим потенциальным "признаком" является какое-либо поведение пользователя (данные 1034, касающиеся поведения пользователя), например, пользователь всегда принимает душ после возвращения с баскетбольной площадки или
после пробежки. GPS-модуль мобильного телефона может показывать, что пользователь находится на баскетбольной площадке в течение по меньшей мере заранее заданного периода времени (например, достаточно долго, чтобы вспотеть и нуждаться в принятии душа). Носимые устройства, такие как Smart Watch, могут вести мониторинг жизненно важных показателей организма и передавать данные о повышенной частоте пульса и т.п., что может служить признаком бега или какой-либо другой спортивной деятельности.
[0140] Если процессор обнаруживает, что пользователь занимается спортом, то он может послать пользователю запрос с вопросом, подготовить ли воду для горячего душа. Одним из примеров вынесения решения, основанного как на местонахождении 1024 пользователя, так и поведении 1034 пользователя, является случай, когда пользователь тренируется (поведение пользователя, обнаруживаемое, например, с помощью SmartWatch) в спортивном зале (местонахождение пользователя, обнаруживаемое, например, с помощью GPS-модуля смартфона) - в этой ситуации система знает, что пользователь не будет нуждаться в принятии душа у себя дома, поскольку он всегда принимает душ в том мести, где он тренеруется. Любое значимое поведение или событие может быть основанием для автоматического или полуавтоматического (например, с направлением соответствующего запроса) изменения графика (на этапе 1006).
[0141] На этапе 1010 обнаруживают отклонение от ожидаемого сценария. В одном случае отклонение представляет собой фактическую эксплуатацию, которая не укладывается в ожидаемый сценарий. В другом случае отклонение может представлять собой ожидаемое отклонение, спрогнозированное на основании какого-либо "признака". В третьем случае наблюдаемое отклонение в сочетании с одним или более признаками приводят к тому, что процессор делает вывод об отклонении от ожидаемого сценария.
[0142] Отклонения могут принимать разнообразные формы. Например, обнаруживают неожидаемое (т.е. не укладывающееся в сценарий) принятие ванны, принятие душа, цикл мытья посуды посудомоечной машиной и т.п. Это будет зафиксировано как имеющая место эксплуатация, которая не укладывается в сценарий и, следовательно, является отклонением. В рассмотренных выше примерах система может прогнозировать отклонение от графика на основании местонахождения пользователя, используемого как "признак". Если ожидается, что пользователь находится на пути к своему дому (например, ожидается, что GPS-система автомобиля сообщит, что автомобиль едет домой), но на самом деле он до сих пор находится в офисе (что определяют, например, на основании данных GPS-системы автомобиля, GPS-модуля личного мобильного телефона, регистрации пользователя в соответствующей системе в
офисе и т.п.), то система прогнозирует будущее отклонение.
[0143] В одном из вариантов реализации при обнаружении на этапе 1010 отклонения (имеющего место или прогнозируемого) система направляет пользователю запрос или уведомление на этапе 1012. Если пользователь отвечает на этот автоматизированный запрос, то на этапе 1013 график подогрева воды корректируют (или не корректируют) согласно ответу пользователя, или же этап корректирования графика подогрева воды пропускают, не внося никаких изменений (происходит возврат на этап 1006). Если пользователь не отвечает на запрос, то происходит то, что заранее предопределено. Таким заранее предопределенным может быть, например, отсутствие каких-либо действий (т.е. происходит возврат на этап 1006). Или же таким заранее предопределенным может быть, например, направление второго уведомления либо тому же самому пользователю, либо другому пользователю (например, направление запроса жене, если муж не отвечает). Третьим возможным вариантом может быть, например, корректирование графика подогрева воды на основании прогнозируемого или фактически имеющего место отклонения. В некоторых случаях процессор может быть запрограммирован на применение к текущей ситуации данных за прошлые периоды времени, т.е. используют обучаемую программу или обучаемый блок обработки данных. Другие варианты реагирования могут включать в себя любые сочетания упомянутых выше действий.
[0144] В альтернативном варианте реализации, если процессор обнаруживает отклонение на этапе 1010, то система реагирует на обнаруженное отклонение автоматически, без направления уведомления. Система по такому варианту осуществления настоящего изобретения может не обладать функционалом обмена сообщениями (возможно, не содержать необходимых аппаратных средств, программного обеспечения, или ни того, ни другого), и, соответственно, не направляет никаких уведомлений. В таком варианте реализации при обнаружении отклонения график подогрева воды (которым управляет процессор на основании машиночитаемых команд, хранящихся на энергонезависимом носителе) автоматически корректируют на этапе 1013. После этого система вновь возвращается на этап 1006.
[0145] На этапе 1014, который следует за этапом 1008, система следует (например, с допущением статистически допустимых отклонений в заранее заданных границах) ожидаемому сценарию (фактическому или прогнозируемому). В таком случае график подогрева воды остается неизменным на этапе 1016. После этого система вновь возвращается на этап 1006.
[0146] В примере варианта реализации, иллюстрированного блок-схемой 1000, показанной на Фиг. 10, система периодически проверяет, соблюдается ли график подогрева воды. В других возможных вариантах реализации система может опрашиваться внешними средствами, на которые возложена задача обнаружения изменений в графике подогрева воды. Одним из примеров такой системы может быть рабочий календарь, который может быть запрограммирован направлять нагревательной системе сообщение, если после 18:00 запланированы какие-либо встречи (или возможен любой другой вариант программирования). Этот вариант реализации системы будет гораздо более пассивным, чем система, описанная со ссылками на блок-схему 1000.
[0147] На Фиг. 11 показана блок-схема приведенной в качестве примера процедуры 1100 с обратной связью от пользователя. На этапе 1102 обнаруживают отклонение. Этап 1104 включает направление пользователю запроса обратной связи (например, сообщения, запроса, или уведомления, посылаемых в электронном виде) после обнаружения отклонения и перед корректированием графика подогрева воды. На этапе 1106 блок обработки данных системы проверяет, получена ли ответная реакция от пользователя. Процессор выжидает заранее заданное время перед принятием решения о том, предпринимать ли соответствующие дальнейшие действия или не предпринимать дальнейших действий.
[0148] Если в течение отведенного времени получена ответная реакция от пользователя, то на этапе 1108 обрабатывают полученный ответ. На этапе 1110 процессор определяет, на основании полученного ответа, следует корректировать график подогрева воды или нет. Если полученный ответ указывает на то, что в график необходимо внести изменения, то на этапе 1112 график подогрева воды корректируют. Если полученный ответ указывает на то, что в график не требуется вносить никаких изменений, то на этапе 1114 процедуру с обратной связью от пользователя завершают без внесения каких-либо изменений в график подогрева воды (что эквивалентно пропусканию этапа 1013 в процессе, проиллюстрированном на Фиг. 10).
[0149] Если ответная реакция от пользователя не получена, то процессор может быть запрограммирован на реагирование одним из трех возможных способов по истечении заранее заданного времени (как также обсуждалось выше):
[0150] Вариант 1 - не предпринимать никаких действий. Если система не получает ответа, то она не предпринимает никаких действий, и процедура с обратной связью от пользователя завершается на этапе 1114. Это означает, что этап 1112 корректирования графика подогрева воды пропускают при отсутствии ответной реакции пользователя на
запрос обратной связи по истечении заранее заданного времени.
[0151] Вариант 2 - скорректировать график подогрева воды. Если система не получает ответа, то при отсутствии ответной реакции пользователя на запрос обратной связи по истечении заранее заданного времени она выполняет этап 1112 корректирования графика подогрева воды.
[0152] Вариант 3 - Этап 1116 предусматривает направление повторного запроса при отсутствии ответной реакции пользователя на запрос обратной связи по истечении заранее заданного времени. Повторный запрос может быть вторым запросом, направляемым тому же самому пользователю. Или же повторный запрос может быть вторым запросом, посылаемым второму пользователю, связанному с первым пользователем. Например, если первое сообщение с запросом направлено мужу и от него не получен ответ (в пределах отведенного времени), то система направляет второй запрос, на этот раз жене - с вопросом о муже. При получении ответа на повторный запрос процесс переходит к этапу 1108. Если ответ не получен, то может быть применен один из трех вариантов действий, описанных выше (например, направить еще один повторный запрос, или не предпринимать никаких действий, или скорректировать график подогрева воды, несмотря на отсутствие входных данных/команд от пользователя или пользователей).
[0153] Хотя это изобретение было описано с рассмотрением ограниченного количества вариантов его осуществления или реализации, следует понимать, что возможны многочисленные изменения, модификации и другие способы применения настоящего изобретения. Таким образом, заявленное изобретение, которое охарактеризовано в прилагаемой формуле изобретения, не следует рассматривать как ограниченное вариантами осуществления или реализации, раскрытыми в этом описании.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Усовершенствованная система контролирования и прогнозирования работы водонагревателя, предназначенная для водонагревательной системы, которая включает в себя водонагреватель, входную трубу для холодной воды и выходную трубу для горячей воды, включающая в себя:
(a) датчик температуры на входе, выполненный с возможностью измерения температуры воды во входной трубе для холодной воды;
(b) расходомер, выполненный с возможностью измерения расхода воды, протекающей через водонагревательную систему;
(c) датчик температуры на выходе, выполненный с возможностью измерения температуры воды в выходной трубе для горячей воды;
(d) блок обработки данных, выполненный с возможностью приема формируемых датчиками данных от датчика температуры на входе, расходомера и датчика температуры на выходе и вычисления, на основании этих формируемых датчиками данных, количества доступной горячей воды в водонагревателе; и
(e) панель отображения, функционально соединенную с блоком обработки данных, выполненную с возможностью отображения по меньшей мере одной оценки значения эксплуатационного показателя, вычисляемого в режиме реального времени (RTUV, "Real-Time Usage Value") блоком обработки данных на основании упомянутого количества доступной горячей воды.
2. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя:
(f) панель управления, функционально соединенную с блоком обработки данных и включающую в себя пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью получения команд для программирования и управления блоком обработки данных.
3. Усовершенствованная система по п. 2, отличающаяся тем, что упомянутая панель управления функционально соединена с устройством приведения водонагревателя в действие.
4. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый блок обработки данных включает в себя энергонезависимое запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения имеющих отношение к эксплуатации данных с обеспечением возможности их считывания, при этом упомянутые имеющие отношение к эксплуатации данные включают в себя формируемые датчиками данные, записываемые в течение определенного времени.
3.
5. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая панель отображения выполнена с возможностью установки в ванном помещении.
6. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна оценка значения RTUV представляет собой оценку длительности остающегося времени, в течение которого будет доступна горячая вода, определяемое на основании расхода воды.
7. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна оценка значения RTUV включает в себя количество отдельных мероприятий с горячей водой, которые могут быть осуществлены при данном количестве доступной горячей воды.
8. Усовершенствованная система по п. 7, отличающаяся тем, что еще одна оценка значения RTUV, отображаемая на панели отображения, включает в себя количественную оценку времени, остающегося для завершения одного из упомянутых отдельных мероприятий с горячей водой, определяемую на основании расхода воды.
9. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутое по меньшей мере одно значение RTUV включает в себя количественную оценку времени, через которое останется доступным некоторое требуемое количество горячей воды.
10. Усовершенствованная система по п. 4, отличающаяся тем, что упомянутое по меньшей мере одно значение RTUV включает в себя указание рабочего состояния нагревательного элемента водонагревательной системы.
11. Усовершенствованная система по п. 10, отличающаяся тем, что рабочее состояние нагревательного элемента определяют на основании формируемых датчиками данных, сопоставляемых с упомянутыми имеющими отношение к эксплуатации данными,
12. Усовершенствованная система по п. 4, отличающаяся тем, что упомянутый блок обработки данных включает в себя логические средства для вычисления количества доступной горячей воды, при этом упомянутые логические средства включают в себя адаптивный обучаемый алгоритм, способный узнавать характеристики водонагревательной системы на основании упомянутых имеющих отношение к эксплуатации данных, хранящихся в энергонезависимом запоминающем устройстве.
13. Усовершенствованная система по п. 12, отличающаяся тем, что количество доступной горячей воды вычисляют на основании упомянутых узнанных характеристик водонагревательной системы.
14. Усовершенствованная система по п. 13, отличающаяся тем, что количество доступной горячей воды вычисляют также и на основании узнанных эксплуатационных
10.
характеристик водонагревательной системы.
15. Усовершенствованная система по п. 12, отличающаяся тем, что упомянутый блок обработки данных вычисляет относительный уровень эффективности нагревательного элемента водонагревательной системы на основании упомянутых узнанных характеристик водонагревательной системы.
16. Усовершенствованная система по п. 4, отличающаяся тем, что упомянутый блок обработки данных включает в себя логические средства для вычисления количества доступной горячей воды, при этом упомянутые логические средства включают в себя адаптивный обучаемый алгоритм, способный узнавать эксплуатационные характеристики водонагревателя на основании упомянутых имеющих отношение к эксплуатации данных..
17. Усовершенствованная система по п. 16, отличающаяся тем, что количество доступной горячей воды вычисляют также и на основании узнанных характеристик водонагревателя.
18. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый блок обработки данных включает в себя логические средства, выполненные с возможностью обнаружения в водонагревательной системе утечки, на основании упомянутых формируемых датчиками данных.
19. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый блок обработки данных выполнен с возможностью различения потребителей горячей воды.
20. Усовершенствованная система по п. 1, отличающаяся тем, что она также выполнена пригодной для применения в водонагревательной системе, включающей в себя солнечный коллектор, при этом данная усовершенствованная система также включает в себя по меньшей мере один из таких элементов: (i) второй расходомер, выполненный с возможностью измерения расхода воды через солнечный коллектор, функционально соединенный с водонагревателем; (ii) датчик температуры на выходе солнечного коллектора, выполненный с возможностью измерения температуры воды, поступающей из солнечного коллектора в водонагреватель; и (ш) датчик температуры на входе солнечного коллектора, вьтолненный с возможностью измерения температуры воды, поступающей из водонагревателя в солнечный коллектор.
21. Усовершенствованная система по п. 20, отличающаяся тем, что она дополнительно включает в себя фотоэлектрический элемент, выполненный с возможностью предоставления данных, имеющих отношение к солнечной энергии.
22. Усовершенствованная система по п. 21, отличающаяся тем, что упомянутый фотоэлектрический элемент также вырабатывает энергию, которая используется.
15.
23. Способ оценки количества доступной горячей воды в водонагревателе в режиме реального времени, включающий следующие этапы:
(a) получение данных о расходе воды;
(b) получение результатов измерения температуры воды на выходе в выходной трубе водонагревателя; и
(c) получение результатов измерения температуры воды на входе во входной трубе водонагревателя;
(d) вычисление оценки количества горячей воды в водонагревателе на основании упомянутых данных о расходе воды, результатов измерения температуры воды на выходе и результатов измерения температуры воды на входе.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что перед этапом (d) он также включает
этап:
(e) получение значения от термостата.
25. Способ по п. 23, отличающийся тем, что упомянутые данные о расходе воды включают по меньшей мере одно из следующих значений: расход воды и продолжительность выдачи воды.
26. Способ вычисления оценки количества горячей воды в водонагревателе, включающий следующие этапы:
(a) получение формируемых датчиками данных в течение некоторого заранее заданного периода времени, при этом упомянутые формируемые датчиками данные включают в себя, по меньшей мере: данные о расходе воды, результаты измерения температуры воды на выходе в выходной трубе водонагревателя и результаты измерения температуры воды на входе во входной трубе водонагревателя;
(b) сравнение получаемых формируемых датчиками данных с хранимыми сформированными датчиками данными; и
(c) вычисление, на основании упомянутого сравнения, приблизительного количества доступной горячей воды в водонагревателе.
27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующий этап:
(d) сохранение получаемых формируемых датчиками данных на
энергонезависимом запоминающем устройстве.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что упомянутые хранимые сформированные датчиками данные включают в себя агрегированные сформированные датчиками данные
28.
29. Способ по п. 27, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующий этап:
(d) анализ формируемых датчиками данных, имеющих отношение к расходу воды, таким образом, чтобы экстраполировать имеющие отношение к эксплуатации данные.
30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что упомянутые имеющие отношение к эксплуатации данные включают в себя:
(i) отдельные эксплуатационные мероприятия;
(ii) сценарии эксплуатации с отдельными эксплутационными мероприятиями
31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие этапы:
(e) вычисление, на основании упомянутой оценки количества доступной горячей воды и упомянутых сценариев эксплуатации, количества отдельных эксплутационных мероприятий, которые могут быть осуществлены; и
(f) отображение этого количества отдельных эксплутационных мероприятий, которые могут быть осуществлены.
32. Способ по п. 30, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие этапы:
(e) прогнозирование, исходя из упомянутой оценки количества доступной горячей воды и упомянутых формируемых датчиками данных, имеющих отношение к расходу воды, длительности временного интервала, в течение которого из водонагревателя будет доступна горячая вода; и
(f) отображение этого временного интервала.
33. Способ по п. 26, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующий этап:
(d) анализ упомянутых формируемых датчиками данных для экстраполяции характеристик водонагревателя.
34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что упомянутые характеристики водонагревателя включают в себя по меньшей мере одну из таких характеристик:
(i) КПД водонагревателя,
(ii) время нагрева,
(iii) утечка воды, и
(iv) влияние внешних условий на время нагрева.
35. Программный продукт для вычислительного устройства на энергонезависимом носителе, который может быть выполнен процессором для осуществления этапов способа
35.
по п. 31.
36. Усовершенствованная система по п. 22, отличающаяся тем, что упомянутая энергия используется для питания по меньшей мере данной усовершенствованной системы.
37. Способ формирования графика подогрева воды с поддержкой интерактивного обучения для водонагревательной системы, который включает следующие этапы:
(a) получение оценки количества доступной горячей воды в водонагревателе
водонагревательной системы;
(b) получение данных, имеющих отношение к эксплуатации данной
водонагревательной системы, причем эти данные включают в себя по меньшей мере один
ожидаемый сценарий эксплуатации, экстраполированный на основании данных, имеющих
отношение к эксплуатации данной водонагревательной системы; и
(c) формирование графика подогрева воды для водонагревателя, исходя из упомянутого по меньшей мере одного ожидаемого сценария эксплуатации и упомянутой оценки количества доступной горячей воды.
38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие этапы:
(d) обнаружение отклонения от ожидаемого сценария эксплуатации; и
(e) корректирование графика подогрева воды вследствие обнаруженного отклонения.
39. Способ по п. 38, отличающийся тем, что упомянутое отклонение выбрано из группы отклонений, включающей в себя: имеющее место отклонение от ожидаемого сценария эксплуатации и ожидаемое отклонение от ожидаемого сценария эксплуатации.
40. Способ по п. 38, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующий этап:
(f) направление пользователю запроса обратной связи после обнаружения отклонения и перед корректированием графика подогрева воды.
41. Способ по п. 40, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап направления повторного запроса по истечении заранее заданного времени при отсутствии ответной реакции на запрос обратной связи.
42. Способ по п. 41, отличающийся тем, что упомянутый повторный запрос выбран из группы запросов, включающей в себя: второй запрос обратной связи у упомянутого пользователя и второй запрос обратной связи у второго пользователя, связанного с упомянутым пользователем.
41.
43. Способ по п. 40, отличающийся тем, что упомянутый этап корректирования графика подогрева воды выполняют по истечении заранее заданного времени при отсутствии ответной реакции пользователя на запрос обратной связи.
44. Способ по п. 40, отличающийся тем, что по истечении заранее заданного времени при отсутствии ответной реакции пользователя на запрос обратной связи упомянутый этап корректирования графика подогрева воды пропускают.
45. Способ по п. 40, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап:
(g) получение ответной реакции от пользователя, при этом этап корректирования графика подогрева воды выполняют или пропускают в зависимости от этой ответной реакции.
46. Способ по п. 37, отличающийся тем, что упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из местонахождения пользователя водонагревательной системы.
47. Способ по п. 38, отличающийся тем, что упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из местонахождения пользователя водонагревательной системы, при этом упомянутое отклонение обнаруживают в том случае, когда местонахождение пользователя отличается от его ожидаемого местонахождения.
48. Способ по п. 37, отличающийся тем, что упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения пользователя водонагревательной системы.
49. Способ по п. 38, отличающийся тем, что упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения пользователя водонагревательной системы, при этом упомянутое отклонение обнаруживают в том случае, когда поведение пользователя отличается от его ожидаемого поведения.
50. Способ по п. 37, отличающийся тем, что упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения и местонахождения пользователя водонагревательной системы.
51. Способ по п. 38, отличающийся тем, что упомянутый ожидаемый сценарий эксплуатации экстраполируют также исходя из поведения и местонахождения пользователя водонагревательной системы, при этом упомянутое отклонение обнаруживают в том случае, когда поведение и местонахождение пользователя отличаются от его ожидаемых поведения и местонахождения.
46.
52. Программный продукт для вычислительного устройства на энергонезависимом носителе, который может быть выполнен процессором для осуществления этапов способа по п. 37.
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВЫХОДЕ
ПРОЦЕССОР
ГИ0
ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ/ ОТОБРАЖЕНИЯ
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВХОДЕ
ФИГ. 1
210 I
220 /
ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ/
БЛОК
ОТОБРАЖЕНИЯ
ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ
ПОЛУЧЕНИЕ ФОРМИРУЕМЫХ ДАТЧИКАМИ ДАННЫХ ДЛЯ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ
ДАТЧИКИ
60*
ОБРАБОТКА ДАННЫХ, ВЫЧИСЛЕНИЕ
ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ, ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА ДОСТУПНОЙ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ
ЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
806
ОТОБРАЖЕНИЕ ДАННЫХ ПРОГНОЗА
СРЕДСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ/ ГРАФИЧЕСКИЙ
ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
ФИГ. 6
706
ПОЛУЧЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ НА ВЫХОДЕ
ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ, ДОСТУПНОЙ в ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕ, В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
708
ПОЛУЧЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ХОЛОДНОЙ ВОДЫ НА ВХОДЕ
ПОЛУЧЕНИЕ ДАННЫХ ОТ ТЕРМОСТАТА
ФИГ. 7
ПОЛУЧЕНИЕ ФОРМИРУЕМЫХ ДАТЧИКАМИ ДАННЫХ Tj (Xj)
СОХРАНЕНИЕ ДАННЫХ Т^) И/ИЛИ Т^) В
ЗАПОМИНАЮЩЕМ УСТРОЙСТВЕ
804
i АНАЛИЗ ФОРМИРУЕМЫХ
! ДАТЧИКАМИ ДАННЫХ И
| ВОЗВРАТ ОЦЕНКИ Ti(Yi)
I I I
ДАННЫЕ, ИМЕЮЩИЕ /
ОТНОШЕНИЕ К /
ВОДОНАГРЕВАТЕЛЮ /
ХРАНИЛИЩЕ
808
СРАВНЕНИЕ Tj(Xj) И/ИЛИ TJCYJ)
С СООТВЕТСТВУЮЩИМИ СОХРАНЕННЫМИ ДАННЫМ
ИМЕЮЩИЕ ОТНОШЕНИЕ К ЭКСПЛУАТАЦИИ ДАННЫЕ
814
1 ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА | ДОСТУПНОЙ ГОРЯЧЕЙ | ВОДЫ
СРАВНЕНИЕ ПОЛУЧЕННОЙ ОЦЕНКИ С СОХРАНЕННЫМИ ИМЕЮЩИМИ ОТНОШЕНИЕ К ЭКСПЛУАТАЦИИ ДАННЫМИ
812 -^ ^
ПРОГНОЗИРУЕМОЕ КОЛИЧЕСТВО ВОЗМОЖНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ с ГОРЯЧЕЙ ВОДОЙ (НА ОСНОВАНИИ ИМЕЮЩИХ ОТНОШЕНИЕ К ЭКСПЛУАТАЦИИ ДАННЫХ)
ФИГ. 8
ЭТАП ОТОБРАЖЕНИЯ
902
904
ПОЛУЧЕНИЕ ДАННЫХ ОТНОСИТЕЛЬНО РАСХОДА
ОБРАБОТКА | 914 ДАННЫХ ДЛЯ Y Т2(Х2) |
908
ДЕТАЛИЗАЦИЯ С УЧЕТОМ ИМЕЮЩИХ ОТНОШЕНИЕ К ЭКСПЛУАТАЦИИ ДАННЫХ ЗА ПРОШЛЫЕ ПЕРИОДЫ ВРЕМЕНИ
920
ЭТАП ОБРАБОТКИ ДАННЫХ-2
ОБРАБОТАННЫЕ ДАННЬ1Е/ДАННЬ1Е ОЦЕНОК КОЛИЧЕСТВА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ И Т.П.
1002
ИМЕЮЩИЕ ОТНОШЕНИЕ
К ЭКС1ШУАТАЦИИ ДАННЫЕ => ОЖИДАЕМЫЕ СЦЕНАРИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
1004
1024
.-'
ДАННЫЕ, КАСАЮЩИЕСЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
ДАННЫЕ, КАСАЮЩИЕСЯ ПОВЕДЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
1034
1014
1006
1010
J Ч
ЭКСГШУАТАЦИЯ СООТВЕТСТВУЕТ ОЖИДАЕМЫМ СЦЕНАРИЯМ
ФАКТИЧЕСКОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
ОЖИДАЕМОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
1016
ПРОДОЛЖЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕКУЩЕГО ГРАФИКА ПОДОГРЕВА ВОДЫ
^ 1013
] КОРРЕКТИРОВАНИЕ ГРАФИКА
I ПОДОГРЕВА ВОДЫ
ПРОЦЕДУРА С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ОТ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
1102
1104
ОБНАРУЖЕНИЕ
НАПРАВЛЕНИЕ
ОТКЛОНЕНИЯ
УВЕДОМЛЕНИЯ
ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ
1108
НАПРАВЛЕНИЕ \ ПОВТОРНОГО ! УВЕДОМЛЕНИЯ f
ВАРИАНТ 3
1112
1110
КОРРЕКТИРО-
ВАРИАНТ 2 |
ВАНИЕ
ГРАФИКА
^ ~ ¦¦ . ,
ПОДОГРЕВА
воды
i f
ВАРИАНТ 1
1100
БЛОК ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 1200
ЗАПОМИНАЮЩЕЕ i jlf) УСТРОЙСТВО
ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ
110
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС
1210
ЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПЛАНИРОВЩИКА ПОДОГРЕВА ВОДЫ 1222
ПРОГРАММНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ
1226
СЕТЕВОЙ ИНТЕРФЕЙС
1230
J ХРАНИ-| ЛИЩЕ S Ml
МОДУЛЬ ОБМЕНА СООБЩЕНИЯМИ 1224
"Т" f
| \ ХРАНИ- j j j ЛИШЕ j I t M2 i
ХРАНИЛИЩЕ M
-I ...
ХРАНИЛИЩЕ i Mn l
ФИГ. 2
ФИГ. 2
ФИГ. 3
ФИГ. 3
ФИГ. 4
ФИГ. 4
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
6/12
600
7/12
702
700
7/12
702
700
7/12
702
700
7/12
702
700
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
8/12
802
800
900
900
ФИГ. 9
ФИГ. 9
900
900
ФИГ. 9
ФИГ. 9
900
900
ФИГ. 9
ФИГ. 9
900
900
ФИГ. 9
ФИГ. 9
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 10
ФИГ. 11
ФИГ. 11
ФИГ. 11
ФИГ. 11
ФИГ. 11
ФИГ. 11
ФИГ. 12
ФИГ. 12
ФИГ. 12
ФИГ. 12
ФИГ. 12
ФИГ. 12