مرور نظام مند راهکارهای مدیریت انرژی هوشمند در ساختمان های شهرداری با حسگرهای اینترنت اشیاء، یادگیری ماشین و بهینه سازی

ساختمان های شهرداری دارایی های کلیدی در راهبردهای کربن زدایی محلی،اند اما تنوع کاربری، فرسودگی زیرساخت و محدودیت بودجه بهره برداری، بهبود نظام مند عملکرد انرژی را دشوار می کند. همگرایی حسگرهای اینترنت اشیاء (IoT)، یادگیری ماشین (ML) و بهینه سازی کنترل وعده می دهد صرفه جویی های سنجش پذیر در انرژی، کاهش اوج بار و بهبود کیفیت محیط داخل را در کنار امکان مدیریت مقیاس پذیر سبد ساختمانی عمومی فراهم کند. این مرور نظام مند شواهد داوری شده درباره زنجیره انتها به انتهای IoT-ML بهینه سازی را که از سال ۲۰۱۰ به ساختمان های شهرداری مانند مدارس، کتابخانه ها، ادارات و اماکن ورزشی اعمال شده اند، تلفیق می کند. با رویه های همساز با PRISMA، منابع اطلاعاتی، معیارهای شمول، روش های گزینش، استخراج داده ها، سنجه های اثر و رویکردهای تلفیق را تحلیل می کنیم و یافته ها را ذیل پنج محور خلاصه می کنیم: معماری ها و میان کنش پذیری IoT، وظایف و دقت ML، الگوهای بهینه سازی و کنترل، آثار بر انرژی و آسایش و امنیت حاکمیت داده. نتایج نشان می دهد مدل سازی پیش بین بار و حضور در کنار کنترل پیش بین مدل مبنا (MPC) و به گونه ای فزاینده تقویت یادگیر (RL)، می تواند صرفه جویی های معنادار در HVAC و روشنایی فراهم کند و در عین حال آسایش را در محدوده های پذیرفته شده نگه دارد. شواهد برای مدارس و ادارات قوی تر است و برای ساختمان های عمومی پیچیده یا با اشغال متناوب محدود می ماند. میان کنش پذیری مانند BACnet و طرح واره های فراداده گرافی، نرمال سازی آب و هوا، اشغال و سخت گیری در اندازه گیری و راستی آزمایی برای تعمیم پذیری نتایج تعیین کننده اند. محدودیت ها شامل دوره های پایلوت کوتاه، اندازه نمونه کوچک، خط مشی های ناهمگون پایه خط و شکاف های امنیت حریم خصوصی است. یک رده بندی برای سامانه های IoT-ML بهینه سازی در شهرداری ها پیشنهاد می کنیم و شیوه های تدارک و سنجش را توصیه می نماییم که استانداردهای باز، حاکمیت داده و تاب آوری را در اولویت می گذارند. در پایان، دستورکاری پژوهشی با تاکید بر آزمون های چند فصلی، گزارش دهی استاندارد نتایج و ادغام انعطاف پذیری تقاضا و تاب آوری در برنامه های مدیریت انرژی شهرداری ارائه می کنیم.

کلیدواژه ها:

ساختمان های شهرداری ، حسگرهای اینترنت اشیاء ، یادگیری ماشین ، کنترل پیش بین مدل مبنا ، تقویت یادگیر ، مدیریت انرژی ساختمان ، پاسخگویی بار ، میان کنش پذیری