[发明专利]用于控制操作的系统和方法

说明书

用于为居住者控制装置的操作的系统和方法。处理器在初始化时段期间迭代地训练个性化热舒适模型(PTCM)。接收一系列未标记实时数据。当与所接收的未标记数据相似的所存储的历史标记数据(LD)的标签与新的未标记数据上的预测的标签之间的不一致超过阈值时，发送器请求居住者标记未标记数据实例。响应于接收到标记数据，与历史LD相比，处理器使用个性化LD的不同权重来训练PTCM。使用历史数据库和更新的个性化数据库来重新训练PTCM。控制器基于重新训练的PTCM来控制一组装置。

技术领域

本公开总体上涉及加热、通风和空调(HVAC)系统，更具体地，涉及诸如温度设定点和HVAC系统所传送的潜热量的可调节设置的自动定制，以便使空间内的居住者的热舒适最大化，并使HVAC系统能耗最小化。

背景技术

诸如办公室和住宅建筑的环境中的传统HVAC系统是全世界最大的能源消耗者，据估计消耗了超过40％的全部能源。这是由于现代社会中对室内气候调节的高度重视以及其对人们的生产力和幸福感的影响。然而，利用传统HVAC系统连续维持热舒适目前以不够理想且效率低的方式实现，这主要是因为建筑居住者与HVAC系统之间的主要通信方式非常原始。

大多数情况下，与传统HVAC系统的通信通过壁式恒温器或遥控装置进行，其目的是打开或关闭设备以及设定温度设定点。开/关开关指示何时需要服务以及何时不需要服务。温度设置是根据建筑居住者的需要和热条件指示期望的热舒适度的方式。例如，当办公室职员在寒冷的冬天长时间静坐在办公桌前时，职员可能由于较低的代谢率而感觉寒冷，并且通过增加温度设定点来请求进一步加热。类似地，当体力劳动者在炎热潮湿的夏天进行重体力劳动时，工人可能感觉非常热，并且可通过降低温度设定点来请求进一步冷却。

原则上，只要可能，传统HVAC控制(开/关开关和温度设定点)应该能够提供热舒适。然而，实际上，由于多种原因，这几乎不会发生。至少一个原因在于温度设定点的不断手动重新调节是不切实际的，对于大多数建筑居住者而言将大大分散注意力。例如，在真实生活中，仅当室内气候变得极其不舒适时，才发生这种重新调节，这导致建筑居住者不满意或生产力低下。

传统HVAC不断手动重新调节温度设定点不切实际的另一原因在于，即使当居住者愿意调节温度设定点时，除其它原因外，居住者也很少知道最优值是多少。如上所述，该值很大程度上取决于当前体力活动水平(代谢率)、空气湿度、居住者所穿的衣服以及房间中的其它对象所辐射的辐射热量，以及外部热源(例如，太阳)。

ISO 7730和ASHRAE 55中示出了用于预测居住者的热舒适的模型，然而，对于建筑居住者正确地确定最优温度而言这些模型不切实际。例如，这些模型仅提供确定所需校正的符号(例如，温度升高或降低)，稍后需要进一步校正，代价是建筑居住者浪费更多时间以及工作分散注意力。在许多问题当中，这些模型的另一问题是过度校正是频繁观测到的现象，使得当居住者感觉寒冷时，居住者决定解决寒冷感觉常常导致选择不必要地高的温度设定点，这导致室温来到另一不舒适状态，使得居住者感觉太热。同样，这些模型给建筑居住者带来差的体验，导致建筑居住者甚至浪费更多时间以及工作分散注意力的代价。

传统HVAC不断手动重新调节温度设定点不切实际的另一原因是传统HVAC系统的热舒适温度传感器的非最优调节。例如，传统HVAC传感器位于HVAC装置/系统本身，并且在进入HVAC装置的进口之前测量回流空气的温度。这带来许多问题，例如，至少一个问题是建筑居住者通常对该位置处(即，传统HVAC系统的进口处)的空气温度不感兴趣。相反，居住者需要建筑内其特定位置处的舒适温度。由于居住者位置通常远离传统HVAC装置，并且建筑区域中存在显著温度梯度，所以由传统HVAC装置感测并调节的空气温度不同于特定建筑区域的居住者所体验的温度。导致建筑居住者不舒适并请求或手动调节特定建筑区域环境，这又浪费了时间并分散了居住者的工作注意力以及增加能源成本。