[发明专利]用于使用基于聚类的规则挖掘方法来优化结构的能量使用的系统和方法

说明书

操作结构的加热通风和空调（HVAC）系统的方法包括：收集与HVAC系统的参数相对应的第一传感器数据；收集与第一传感器数据不同的第二传感器数据；以及利用控制器、通过将第一传感器数据和第二传感器数据聚类到多个数据聚类中来生成聚类数据。所述方法还包括：利用控制器、基于至少第一传感器数据、第二传感器数据和聚类数据来形成事务数据集；利用控制器对事务数据集执行关联规则挖掘（ARM），以针对所述多个数据聚类中的每个数据聚类来生成多个规则；以及利用控制器、基于所述多个规则来改变HVAC系统的操作特性以优化所述参数。

本申请要求于2018年1月19日提交的美国临时申请序列号62/619,267的优先权的权益，该美国临时申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

本公开涉及能量消耗监视领域，并且特别地涉及改进和优化结构的能量消耗装置的操作。

背景技术

商业和住宅结构通常包括加热通风和空调（HVAC）系统，该系统被设计成保持占用者舒适而不依赖于结构外部的空气温度。例如，在多楼层商业建筑物中，HVAC系统可以包括空调、热泵和/或气体炉，它们使经调节的空气移动通过建筑物的每个楼层，以确保占用者维持在舒适的温度下。

HVAC系统使用电能来产生期望的经调节的输出。然而，所消耗的电能的量取决于许多因素，其中一些因素包括结构的大小、结构中的占用者数量、以及室外温度。例如，在大型商业结构中，室内空气温度缓慢地改变，并且计及室外温度中的快速改变需要准确的预测技巧。如果预测不准确，则浪费电能，并且对结构进行调节的成本大于必要的成本。此外，在其中对HVAC寄予大量需求以迅速改变该结构的空气温度的时段期间，占用者可能是不舒适的。附加地，大多数商业结构在一年中的某些天期间相对地未被占用，并且因此通常没有必要在这些天期间来调节整个结构。因此，为了节省电能，商业结构的运营商可以预测这些未被占用的天，并且对HVAC系统进行对应的调整。住宅结构也受这些考虑所影响。

如上所阐述，在商业结构或住宅结构的调节中涉及许多因素。为了优化建筑物系统消耗的电能的量，在预测能量使用要求的能力方面期望进一步的发展。

发明内容

根据本公开的示例性实施例，一种操作结构的加热通风和空调（HVAC）系统的方法包括：收集与HVAC系统的参数相对应的第一传感器数据；收集与第一传感器数据不同的第二传感器数据；以及利用控制器、通过将第一传感器数据和第二传感器数据聚类到多个数据聚类中来生成聚类数据。所述方法还包括：利用控制器、基于至少第一传感器数据、第二传感器数据和聚类数据来形成事务数据集；利用控制器对事务数据集执行关联规则挖掘（ARM），以针对所述多个数据聚类中的每个数据聚类来生成多个规则；以及利用控制器、基于所述多个规则来改变HVAC系统的操作特性以优化所述参数。

根据本公开的另一示例性实施例，一种用于控制结构的HVAC系统的能量控制系统包括第一传感器、第二传感器和控制器。第一传感器可操作地连接到HVAC系统，并且被配置成生成与HVAC系统的参数相对应的第一传感器数据。第二传感器可操作地连接到所述结构，并且被配置成生成与第一传感器数据不同的第二传感器数据。控制器可操作地连接到第一传感器和第二传感器。控制器被配置成执行程序指令以：通过将第一传感器数据和第二传感器数据聚类到多个数据聚类中来生成聚类数据；基于至少第一传感器数据、第二传感器数据和聚类数据来形成事务数据集；对事务数据集执行关联规则挖掘（ARM），以针对所述多个数据聚类中的每个数据聚类来生成多个规则；以及基于所述多个规则来改变HVAC系统的操作特性以优化所述参数。

附图说明

通过参考以下详细描述和附图，上面描述的特征和优点以及其他对于本领域普通技术人员应当变得更加容易清楚，其中：

图1是如本文中所公开的系统的框图视图，该系统包括被配置成优化结构的HVAC系统的操作的能量控制系统；

图2是图示了利用图1的能量控制系统来操作HVAC系统的示例性方法的流程图；