Latvijas Elektrisko un optisko iekārtu ražošanas nozares kompetences centrs

Projekts Nr. 5.1.1.2.i.0/1/22/A/CFLA/002

Pētījums 1.3. “Sensoru risinājuma un prognozējošo modeļu izstrāde optimālai ēku energoefektivitātes pārvaldībai”

‍

AS “SAF TEHNIKA” sadarbībā ar Rīgas Tehnisko universitāti noslēdzošajā pētījuma “Sensoru risinājuma un prognozējošo modeļu izstrāde optimālai ēku energoefektivitātes pārvaldībai” posmā ir pārbaudījusi, aprobējusi un aprakstījusi sensoru skaita izvēles metodi, ļaujot samazināt kopējo ēkā uzstādāmo sensoru skaitu, kas nepieciešams arvien kvalitatīvām ēku termodinamiskās uzvedības prognozēm, neuzstādot sensorus katrā telpā.

Lai noteiktu metodes pielietojuma efektus, veikti eksperimentāli prognozes precizitātes mērījumi izmantojot LSTM, GRU, LSTM-GRU un TCN modeļus un to kopīgi sniegto vidējo RMSE (Root Mean Square Error – saknes vidējā kvadrātiskā kļūda) vērtību.

Metodes aprobācija veikta ar divām sensoru grupām:

• relatīvi vāji līdzīgie sensori.
• relatīvi izteikti līdzīgi sensori.

‍

Sensori tika iedalīti grupās ar mērķi novērot to savstarpējās aizvietojamības atkarību no savstarpējās līdzības, t.i. - kā mainās prognozes precizitāte atkarībā no sensoru skaita un līdzības. Līdzības mēram izmantota DTW metrika, prognozes kļūdas novērtējumam - RMSE.

Pētījuma rezultāts norāda uz pārliecinošu iespēju aizvietot vismaz 80% savstarpēji līdzīgāko sensoru, ja visi sensori ir relatīvi līdzīgi un vismaz 50% savstarpēji līdzīgāko sensoru, ja daļa no sensoriem ir salīdzinoši vāji līdzīgi. Šis secinājums ir nozīmīgs, jo potenciāli ļauj būtiski samazināt kopējo telpās uzstādāmo sensoru skaitu.  

Pētījuma rezultātā ir izstrādāta metode vai paņēmiens sensoru komplektam un izvietojumam, lai sensorus ar savstarpēji līdzīgiem rādītājiem aizvietotu, t.i. izslēgtu no sistēmas, šādi būtiski samazinot kopējo uzstādāmo sensoru skaitu. Metodes eksperimentālā aprobācija ir skaidri norādījusi uz minētās tēzes atbilstību praksei.

Pētījuma rezultātā iegūta eksperimentu īstenošanas rezultātu datu kopa ar dažādiem modeļiem, modeļu konfigurācijām, sensoru konfigurācijām un darbības režīmiem. Pētījumā 70 Rīgas Tehniskās universitātes telpas ar dažādu pielietojumu, izmēru un plānojumu aprīkotas ar sensoriem, kopā veidojot 150 ar sensoriem aprīkotas telpas projekta vajadzībām. Izveidota sensoru sistēma un programmatūra, kas pielāgota konkrētas ēkas datu iegūšanai. Pētījuma ietvaros ir izstrādāts programmatūras modulis prognozējošu modeļu apmācībai un izmantošanai ar Aranet4 datu mākoni. Pētījuma rezultātā arī radīta datu kopa turpmāko pētījumu veikšanai un Latvijas zinātnes sabiedrības stiprināšanai.

‍

‍