آموزش شیوه های اتصال انرژی پلاس به پایتون (EMS)

در این مقاله به آموزش شیوه های اتصال انرژی پلاس پرداختیم. دلیل بررسی این موضوع این هست که بعد از رایج شدن مطالعات مربوط به شبیه‌سازی انرژی در ساختمان، به تدریج فعالیت های علمی در این زمینه رو به تکرار و نوعی رکود شده است. بنابراین تصمیم گرفتیم برخی جنبه های نوین و پیشرفته‌تر شبیه‌سازی را به تدریج در سایت و گروه مرجع انرژی ساختمان ایران به اشتراک بگذاریم. امیدواریم جریان تازه‌ای در فرایند حرفه‌ای و مطالعاتی دوستان ایجاد کند.

موضوع اولی که میخواهیم درمورد آنها صحبت کنیم موضوع آموزش شیوه های اتصال انرژی پلاس به پایتون است. یکی از شیوه های اتصال انرژی پلاس به پایتون ابزاری است به نام EMS پایتون است. استفاده از این ابزار در کنار داشتن دانش کافی از برنامه نویسی و شبیه‌سازی، انعطاف پذیری و قدرت فوق العاده ای را در فرایند شبیه‌سازی انرژی در ساختمان ایجاد می کند.

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی عمومی است که به یکی از محبوب‌ترین و چندکاره‌ترین ابزارها برای تحلیل داده، یادگیری ماشین، توسعه وب و محاسبات علمی تبدیل شده است. پایتون یک جامعه بزرگ و فعال از توسعه‌دهندگان و کاربران دارد که به بهبود مجموعه ابزار و قواعد آن کمک می‌کنند. این زبان برنامه نویسی همچنین دارای یک دستوری ساده و قابل فهم است که نوشتن و خواندن کد را آسان می‌سازد.

در این نوشتار، به بررسی نحوه باز شدن فرصت‌های جدید برای شبیه‌سازی انرژی ساختمان با استفاده از پایتون خواهیم پرداخت. و ویژگی به نام پایتون EMS را معرفی می‌کنم که به کاربران امکان تنظیم انرژی پلاس، اتصال به تجهیزات واقعی ساختمان، تنظیم برنامه زمانی و موارد دیگر را می‌دهد. در این مجموعه نوشتار، توضیح داده می‌شود که این ویژگی چیست، چگونه کار می‌کنند و چه مزایایی دارد. همچنین، نمونه‌ها و موارد کاربردی ارائه می‌شود تا امکانات و محدودیت‌های آنها را نشان دهد.

انرژی پلاس یک ویژگی به نام Energy Management System (EMS) دارد. این قابلیت به کاربران اجازه می‌دهد تا منطق کنترل خود را بر نرم افزار انرژی پلاس حاکم کنند. و برخی از جنبه‌های شبیه‌سازی را نادیده بگیرند یا توسعه دهند.

ای ام اس یا  EMS پایتون ویژگی جدیدی است که به کاربران اجازه می‌دهد برنامه‌های EMS را به‌جای Erl با پایتون بنویسند. EMS پایتون  از یک رابط پایتون خارجی برای اجرای اسکریپت‌های EMS استفاده می‌کند که در فایل‌های جداگانه‌ای ذخیره می‌شوند. EMS پایتون  با انرژی پلاس ارتباط برقرار می‌کند و در هر گام شبیه‌سازی داده‌ها و دستورات را تبادل می‌کند. کاربران می‌توانند از EMS پایتون برای دسترسی و اصلاح متغیرهای شبیه‌سازی مانند دماهای زون، ست پوینتها، برنامه‌های زمانی یا خروجی‌ها استفاده کنند.

امکان جدیدی را که EMS پایتون برای شبیه‌سازی‌های انرژی پلاس فراهم می‌کند. به کاربران اجازه می‌دهد با مدل‌ها و شبیه سازی های هم زمان دیگری که در سایر نرم افزارها انجام می شود هماهنگ شود، پیش‌بینی‌های هواشناسی را لحاظ کند، و با تجهیزات فیزیکی ساختمان و سخت‌افزارهای کنترل تعامل داشته باشند.

قبلا از پرداختن به مثال برای کاربردهای EMS تو یه مقاله دیگه ما به بررسی کاربرد API انرژی‌پلاس پرداختیم. نکات جالبی رو مطرح کردیم پیشنهادم می کنیم این مقاله این مقاله رو مطالعه کنید.

به عنوان مثال، EMS پایتون می‌تواند در موارد زیر بکار رود:

1. شبیه سازی همزمان و تعاملی انرژی‌پلاس با ابزارهای شبیه‌سازی دیگر مانند مدلیکا، متلب یا سیمولینک برای مدل‌سازی سیستم‌های پیچیده یا تحلیل چندحوزه‌ای. کاربران می‌توانند از EMS پایتون برای تبادل داده‌ها و هماهنگ‌سازی شبیه‌سازی بین  انرژی پلاس و ابزارهای دیگر استفاده کنند. کاربران همچنین می‌توانند از EMS پایتون برای پیاده‌سازی الگوریتم‌های بهینه‌سازی در فرایند شبیه‌سازی استفاده کنند.
2. استفاده از داده‌های آب‌وهوایی درلحظه یا پیش‌بینی شده از طریق سایت‌های هواشناسی یا حسگرها برای به‌روزرسانی محیط شبیه‌سازی و تنظیم استراتژی‌های سیستم های کنترل ساختمان. کاربران می‌توانند از EMS پایتون برای دریافت داده‌های آب‌وهوایی از منابع آنلاین یا دستگاه‌های محلی و ارسال آنها به انرژی پلاس به عنوان فایل‌ها یا متغیرها استفاده کنند. کاربران همچنین می‌توانند از EMS پایتون  برای اصلاح منطق کنترل بر اساس شرایط هواشناسی فعلی یا پیش‌بینی شده مانند تغییر نقاط تنظیم، برنامه‌ها یا حالات عملکرد استفاده کنند.
3. اتصال انرژی پلاس به سیستم‌های هوشمند و کنترل عملکرد واقعی ساختمان. کاربران می‌توانند از EMS پایتون برای ارسال و دریافت داده‌ها و دستورات از تجهیزات ساختمان و سخت‌افزارهای کنترل از طریق پروتکل‌های مختلف مانند BACnet، Modbus یا MQTT استفاده کنند.
4. پیاده‌سازی الگوریتم‌های کنترل پیشرفته با استفاده از کتاب‌خانه‌های پایتون مانند NumPy، SciPy  یا TensorFlow برای بهینه‌سازی انرژی، یا آسایش حرارتی. کاربران می‌توانند ازEMS پایتون برای وارد کردن و استفاده از این کتاب‌خانه‌ها در اسکریپت‌های EMS خود و دسترسی به توابع و متدهای آنها استفاده کنند. کاربران به این ترتیب به طیف وسیعی از روش‌ها و الگوریتم‌های بهینه‌سازی دسترسی پیدا می‌کنند.

اگر علاقمند به استفاده ا این ابزار هستید، برای اطلاع از نحوه اتصال پایتون و انرژی پلاس و نحوه تنظیم کدهای مربوطه به این لینکها مراجعه نمایید:

لینک یک

لینک دو

مقاله آموزش شیوه های اتصال انرژی پلاس به قلم دکتر وحید بختیاری است. هر گونه کپی برداری از آن بدون ذکر صاحب اثر مجاز نمی باشد.