CN105864954A - 用于热量上升补偿的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种HVAC控制器包括壳体和包含在所述壳体内的一个或多个发热器件。所述发热器件使所述壳体内的温度超过所述壳体外的温度。所述控制器包括被配置成测量所述壳体内的温度的温度传感器以及被配置成，对所述发热器件中的每一个器件检测在所述壳体内产生热量的控制器事件的控制器事件检测器。所述控制器进一步包括温度补偿模块，其被配置成识别与所检测到的控制器事件中的每一个相关联的稳态温度增益，从而使用所述稳态温度增益之和来计算温度偏移量，并通过用在所述壳体内测量到的温度减去所述温度偏移量来确定在所述壳体外的建筑物区域的温度。

Description

用于热量上升补偿的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年2月6日提交的第62/113，053号美国临时申请的权益和优先权，该美国临时申请的整个内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于热量上升补偿的系统和方法。

背景技术

本发明大体上涉及包括集成温度传感器的电子控制器。更具体地，本发明涉及在HVAC系统中的控制器，其对控制器内的电子器件所产生的热量进行补偿，所述热量影响通过集成温度传感器测量的温度。

在区域控制器(例如，壁装式恒温器)内的电子器件会在运行期间产生热量。在区域控制器内产生的热量会使区域控制器内的温度高于该控制器所在的建筑物区域的实际环境温度。如果未进行校正，该温度差异会对建筑物HVAC系统的性能产生不利影响。例如，将测量到的温度用作反馈信号的反馈控制系统会加热或冷却建筑物区域，直到所测量到的温度达到温度设定点为止。由于建筑物区域的实际温度比所测量到的温度更低，控制所测量到的温度达到设定点会使建筑物区域的实际温度比设定点更低。

用于补偿在控制器内所产生的热量的之前技术使用控制器(作为整体)已上电的时间作为内部发热的基础。例如，第7，784，705号美国专利(下称“705专利”)描述了一种温度补偿方法，其计算校正后的温度，该校正后的温度因变于自从控制器的最近上电的时长。在“705专利”中描述的温度补偿技术假定控制器在上电时按恒定的速率产生热量，而不管控制器正如何被使用并且与控制器所提供的控制输出无关。

本发明的发明人已认识到在“705专利”中描述的温度补偿技术没有考虑到在控制器内不同级别的内部发热且未提供基于当前活动的控制器的器件对内部发热进行精确建模的粒度或适应性。需要开发一种能克服“705专利”的这些和其他缺点的温度补偿技术。

发明内容

本公开的一个实施方式为一种位于建筑物区域内的HVAC控制器。该控制器包括壳体和包含在壳体内的一个或多个发热器件。发热器件使壳体内的温度超过在壳体外的建筑物区域的温度。控制器进一步包括被配置成测量在壳体内的建筑物区域的温度的温度传感器以及被配置成对发热器件中的每一个检测在壳体内产生热量的控制器事件的控制器事件检测器。控制器进一步包括温度补偿模块，其被配置成识别与所检测到的控制器事件中的每一个事件相关联的稳态温度增益，使用稳态温度增益之和来计算温度偏移量并通过用从壳体内测量到的温度减去温度偏移量来确定在壳体外的建筑物区域的温度。

在一些实施例中，发热器件包括电子显示器。所检测到的控制器事件可包括关于电子显示器当前是否为活动的指示。在一些实施例中，发热器件包括用于电子显示器的背光源。背光源可被配置成以多个不同的照明水平进行照明。所检测到的控制器事件可包括背光源的当前照明水平的指示。在一些实施例中，发热器件包括被配置成提供控制输出的多个继电器。所检测到的控制器事件可包括哪些继电器当前为活动的指示。

在一些实施例中，控制器包括参数存储模块，其存储有与发热器件相关联的稳态温度增益。稳态温度增益中的每一个可指示当相关联的发热器件为活动时壳体内的温度相对于当相关联的发热器件为不活动时壳体内的温度的增加。

在一些实施例中，温度补偿模块包括温度补偿滤波器，其使用一阶低通来计算温度偏移量。稳态温度增益之和可被提供作为温度补偿滤波器的输入。在一些实施例中，温度补偿滤波器使用凭经验确定的校正因子来计算温度偏移量。校正因子可取决于控制器的一个或多个热传递性质。在一些实施例中，温度补偿滤波器为离散时间数字滤波器，其输出因变于前次温度偏移量的温度偏移量以及与发生在计算出前次温度偏移量之后的检测到的控制器事件相关联的稳态温度增益。

在一些实施例中，温度补偿模块被配置成一旦对控制器掉电就存储温度偏移量，并且当控制器上电时，使用所存储的温度偏移量作为在温度补偿滤波器中的前次温度偏移量。在一些实施例中，一旦控制器上电，温度补偿模块就被配置成确定控制器是否已掉电超过某一阈值的时长，如果控制器的掉电时长未超过该阈值，则将所存储的温度偏移量用作温度补偿滤波器中的前次温度偏移量，并且如果控制器的掉电时长已超过该阈值，则将前次温度偏移量重置为零。

在一些实施例中，控制器包括湿度传感器，其被配置成测量在壳体内的建筑物区域的相对湿度。控制器可包括湿度补偿模块，其被配置成使用壳体内的相对湿度来计算在壳体内的空气的露点。湿度补偿模块可被配置成使用所计算出的露点和所计算出的在壳体外的建筑物区域的温度来确定在壳体外的建筑物区域的相对湿度。

在一些实施例中，湿度补偿模块从温度补偿模块接收在壳体内测量到的建筑物区域的温度并使用在壳体内的建筑物区域的相对湿度和在壳体内测量到的建筑物区域的温度来计算在壳体内的空气的露点。在其他实施例中，湿度补偿模块接收通过温度补偿模块计算出的温度偏移量、将温度偏移量与所计算出的在壳体外的建筑物区域的温度相加以估计在壳体内的建筑物区域的温度并使用在壳体内的建筑物区域的相对湿度和所估计出的在壳体内建筑物区域的温度计算在壳体内的空气的露点。

本公开的另一个实施方式为一种用于HVAC系统的控制器。控制器包括通信接口，其从位于建筑物区域内的电子装置接收在电子装置的壳体内测量到的温度。由于在电子装置的壳体内的发热器件，所测量到的温度高于建筑物区域的实际环境温度。控制器包括事件检测器，其被配置成对发热器件中的每一个发热器件检测在电子装置的壳体内产生热量的事件。控制器包括温度补偿模块，其被配置成识别与所检测到的事件中的每一个事件相关联的稳态温度增益。温度补偿模块使用稳态温度增益之和来计算温度偏移量，并通过用从在壳体内测量到的温度减去该温度偏移量来确定在壳体外的建筑物区域的温度。

在一些实施例中，发热器件包括下列至少一者：电子显示器、用于电子显示器的背光源和被配置成提供来自电子装置的输出的多个继电器。在一些实施例中，所检测到的控制器事件包括下列至少一者：电子显示器当前是否为活动的指示、背光源的当前照明水平以及哪些继电器当前为活动的指示。

在一些实施例中，稳态温度增益中的每一个指示当相关联的发热器件为活动时壳体内的温度相对于当相关联的发热器件为不活动时壳体内的温度的增加。

在一些实施例中，温度补偿模块包括温度补偿滤波器，其使用一阶低通传递函数来计算温度偏移量。稳态温度增益之和可被提供作为温度补偿滤波器的输入。

本公开的另一个实施方式为一种位于建筑物区域内的HVAC控制器。控制器包括壳体和包含在壳体内的一个或多个发热器件。发热器件使壳体内的相对湿度小于在壳体外的建筑物区域的相对湿度。控制器进一步包括湿度传感器，其被配置成测量在壳体内的建筑物区域的相对湿度，以及包括温度传感器，其被配置成测量在壳体内的建筑物区域的温度。控制器包括湿度补偿模块，其被配置成使用在所述壳体内测量到的相对湿度和在所述壳体内测量到的温度来计算在所述壳体内的所述建筑物区域的露点。所述湿度补偿模块被进一步配置成识别在所述壳体外的所述建筑物区域的温度并使用所识别出的在所述壳体外的所述建筑物区域的温度和所计算出的露点来确定在所述壳体外的所述建筑物区域的相对湿度。

在一些实施例中，控制器包括控制器事件检测器，其被配置成对发热器件中的每一个发热器件检测在壳体内产生热量的控制器事件。控制器可进一步包括温度补偿模块，其被配置成识别与所检测到的控制器事件中的每一个控制器事件相关联的稳态温度增益，使用稳态温度增益之和来计算温度偏移量，并通过从在壳体内测量到的温度减去温度偏移量来确定在壳体外的建筑物区域的温度。

在一些实施例中，温度补偿模块包括温度补偿滤波器，其使用一阶低通传递函数来计算温度偏移量。稳态温度增益之和可被提供作为温度补偿滤波器的输入。

本领域的技术人员应理解本发明内容仅仅是说明性的且并不旨在以任何方式进行限制。本文所述的装置和/或过程的其他方面、发明性特征和优点(如由权利要求单独定义的)将在本文所阐述的并结合附图的详细描述中变得显而易见。

附图说明

图1为根据一个示例性实施例的配备有HVAC系统并且包括在诸建筑物区域中的每一个建筑物区域中的区域控制器的建筑物的图。

图2为更详细地示出根据一个示例性实施例的图1的HVAC系统的一部分的方框图。

图3为更详细地示出根据一个示例性实施例的图1的诸区域控制器中的一个区域控制器的方框图。

图4为更详细地示出根据一个示例性实施例的图3的区域控制器的温度补偿模块的方框图。

图5A-5B为更详细地示出根据一个示例性实施例的图3的区域控制器的湿度补偿模块的方框图。

图6为根据一个示例性实施例的用于补偿在HVAC控制器内产生热量的过程的流程图。

图7为根据一个示例性实施例的使用根据图6的过程而确定的经补偿的区域温度来确定建筑物区域的相对湿度的过程的流程图。

具体实施方式

总体参考附图，其示出了根据各种示例性实施例的用于热量上升补偿的系统和方法。本文所述的系统和方法可用于补偿在电子装置的壳体内产生的热量，该热量使得电子装置所测量到的温度高于电子装置所在空间的实际环境温度。例如，本发明可用于电子控制器，该电子控制器包括可能受电子控制器内的器件的内部发热影响的一个或多个温度传感器。这些电子控制器可用于控制多种系统(例如，HVAC系统、安全系统、电梯系统、照明系统、供水系统等)。

本发明大体涉及用于对HVAC系统内的电子控制器所产生的热量自动进行补偿的系统和方法。在各附图中，区域控制器被用作一个实例以帮助阐述本发明。然而，应该认识到，本发明可被应用至各种各样的电子控制器和其他电子装置，该电子装置包括在其壳体内的集成温度传感器。

在本发明的一个实施例中，建筑物HVAC系统包括区域控制器(例如，壁装式恒温器和/或恒湿器)，其被配置成监测和控制在建筑物区域内的环境条件。区域控制器的电子器件在运行期间产生热量。在区域控制器内产生的热量会使区域控制器内的温度高于建筑物区域的实际环境温度。如果未进行校正，这种温度差异会对建筑物HVAC系统的性能产生不利影响。例如，将测量到的温度用作反馈信号的反馈控制系统会加热或冷却建筑物区域，直到所测量到的温度达到温度设定点为止。由于建筑物区域的实际温度比所测量到的温度更低，因此控制所测量到的温度达到设定点会使建筑物区域的实际温度比该设定点更低。

本发明提供一种事件驱使的热量上升补偿程序，其包括识别在HVAC控制器内的一个或多个发热器件并检测与发热器件相关联的控制器事件。发热器件可包括，例如，电源、LCD显示器、用于LCD显示器的背光源、例如继电器和三端双向可控硅开关元件的控制输出、处理器和/或在使用时会在HVAC控制器内产生热量的任何其他组件。与发热器件相关联的控制器事件可包括，例如，激活LCD显示器、点亮背光源、经由继电器和三端双向可控硅开关元件提供控制输出、激活电源、使用处理器和/或会在HVAC控制器内产生热量的任何其他动作或事件。

所检测到的控制器事件中的每一个控制器事件可与稳态温度增益相关联。例如，稳态温度增益可包括与激活LCD显示器相关联的温度增益、与按完全亮度或任一中等亮度水平来点亮背光源相关联的温度增益、与激活继电器和三端双向可控硅开关元件中的每一个相关联的温度增益和/或对应于任一可检测的控制器事件的任何其他温度增益。每个温度增益可对应于由相关联的控制器事件所导致的温度上升。HVAC控制器可使用与检测到的控制器事件相关联的温度增益之和来计算温度偏移量。在一些实施例中，计算温度偏移量包括使用一阶低通滤波器。温度增益之和可被提供作为滤波器的输入并用于确定由所检测到的控制器事件所导致的温度偏移量。

有利地，本文所述的事件驱使的补偿程序基于是否检测到该控制器事件而允许每个控制器事件被独立地包括在或不被包括在热量上升计算中。相对于仅考虑自从控制器(作为整体)上电的时长的传统热量上升计算而言，以这种方式使用控制器事件有利地允许HVAC控制器以更高的粒度和准确度来计算温度偏移量。

现在参照图1，其示出了建筑物10的立体图。建筑物10由HVAC系统20提供服务。HVAC系统20被图示为包括冷却器22、锅炉24和屋顶空气处理单元(AHU)26。HVAC系统20使用流体循环系统提供对建筑物10的加热和/或冷却。循环流体(例如，水、乙二醇等)可根据是需要进行冷却还是加热而在冷却器22内进行冷却或在锅炉24里进行加热。锅炉24可施加热量至循环流体，例如，通过燃烧可燃材料(例如，天然气)而进行。冷却器22可使循环流体与热交换器(例如，蒸发器)中的另一种流体(例如，制冷剂)形成热交换关系以从循环流体吸收热量。来自冷却器22或锅炉24的循环流体可经由管道28被输送至AHU26。AHU26可使循环流体与(例如，经由一级或多级的冷却盘管和/或加热盘管)流过AHU26的空气流形成热交换关系。所述空气流可以是外部空气、来自建筑物10内的返回空气或两者的组合。AHU26可在空气流和循环流体之间传递热量以提供对空气流的加热或冷却。例如，AHU26可包括一个或多个风扇或鼓风机，其被配置成使空气流在含有循环流体的热交换器的上方通过或从其中穿过。随后，循环流体可通过管道30返回至冷却器22或锅炉24。

由AHU26供给的空气流(即，供给空气流)可通过包括供气管38的空气分配系统被输送至建筑物10且可通过空气返回管40从建筑物10返回至AHU26。在一些实施例中，建筑物10包括多个可变空气体积(VAV)单元27a-27c。例如，HVAC系统20被图示为包括在建筑物10的第一区域12a中的第一VAV单元27a、在建筑物10的第二区域12b中的第二VAV单元27b以及在建筑物10的第三区域12c中的第三VAV单元27c。VAV单元27a-27c可包括风门或其他流量控制元件，其可被操作用于控制被分别提供至建筑物区域12a-12c中的每一个区域的供给空气流的量。在其他实施例中，AHU26在不需要中间流量控制元件的情况下将供给空气流(例如，通过供气管38)输送入建筑物区域12a-12c。在图1中，建筑物10被图示为包括三个建筑物区域12a-12c；然而，应理解的是，在各种其他的实施方式中，建筑物10可包括任何数量的分立的或互连的区域。

AHU26可包括一个或多个传感器(例如，温度传感器、压力传感器、湿度传感器等)，其被配置成测量供给空气流的属性。在一些实施例中，AHU26包括一个或多个湿度控制装置(例如，加湿器、除湿器、除湿轮等)，其被配置成控制供给空气流的湿度水平。湿度控制装置可增加或除去供给空气流的湿度以达到建筑物区域12a-12c内的设定点湿度条件。

AHU26可从位于建筑物区域12a-12c内的传感器和/或区域控制器14a-14c接收输入。例如，HVAC系统20被图示为包括位于建筑物区域12a内的第一区域控制器14a、位于建筑物区域12b内的第二区域控制器14b以及位于建筑物区域12c内的第三区域控制器14c。在一些实施例中，区域控制器14a-14c为壁装式控制单元，其被配置成测量和/或控制建筑物区域12a-12c内的可变状态或条件(例如，温度、湿度、空气压力等)。例如，区域控制器14a-14c可以是壁装式恒温器和/或恒湿器，其被配置成测量和控制建筑物区域12a-12c的温度和/或湿度。HVAC系统20可通过AHU26来调整供给空气流的流速、温度、湿度或其他属性以达到建筑物区域12a-12c的设定点条件。

区域控制器14a-14c可包括含有各种电子装置的壳体。例如，区域控制器14a-14c可包括集成传感器(例如，温度传感器、湿度传感器、照明传感器等)以监测建筑物区域12a-12c内的环境条件。区域控制器14a-14c可包括通信电子器件，其被配置成便于与HVAC系统20的各种其他器件(例如，AHU控制器、监督控制器等)进行电子数据通信。在一些实施例中，区域控制器14a-14c包括用户接口(例如，LCD显示器、控制面板等)，其被配置成便于在区域控制器14a-14c和用户之间进行通信。例如，用户接口可经由电子显示器(例如，图形显示器、字母数字显示器等)显示建筑物区域内的当前环境条件且可包括用户输入装置(例如，键区、按钮、触敏显示器等)以接收用户输入。用户可经由用户接口与区域控制器14a-14c进行交互以查看或调整建筑物区域12a-12c的控制设定点。

区域控制器14a-14c的电子器件在运行期间会产生热量。例如，打开/关闭内部电源、CPU、电子显示器和/或例如继电器和三端双向可控硅开关元件的控制输出会在区域控制器14a-14c内部产生热量。在区域控制器14a-14c内产生的热量可使区域控制器14a-14c内的温度高于建筑物区域12a-12c的实际环境温度。如果未进行校正，这种温度差异会对HVAC系统20的性能产生不利影响。例如，在区域控制器14a-14c中之一内的集成温度传感器可测量到高于相应的建筑物区域的实际温度的温度。将测量到的温度用作反馈信号的反馈控制系统会加热或冷却建筑物区域，直到所测量到的温度达到温度设定点为止。由于建筑物区域的实际温度比所测量到的温度更低，因此控制所测量到的温度达到设定点会使建筑物区域的实际温度比设定点更低。有利地，区域控制器14a-14c可被配置成补偿这种内部发热，如参照图3更详细地描述的那样。

现在参照图2，其根据一个示例性实施例示出了更详细地展示AHU26的方框图。AHU26被图示为节能器型空气处理单元(Economizer-type airhandling units)。节能器型空气处理单元改变由空气处理单元使用以进行加热或冷却的外部空气和返回空气的量。例如，AHU26可经由返回空气管40从建筑物区域12(例如，建筑物区域12a-12c中的一个)接收返回空气42且可经由供气管38将供给空气44输送至建筑物区域12。在一些实施例中，AHU26为屋顶单元且可位于建筑物10的屋顶上(例如，如图1所示)或以其他方式进行定位，以接收返回空气42和外部空气46。AHU26可被配置成操作废气风门50、混合风门52和外部空气风门54以控制外部空气46和返回空气42的量，该外部空气46和返回空气42组合以形成供给空气44。任何未通过混合风门52的返回空气42可作为废气48通过排放风门50从AHU26排出。

风门50-54中的每一个可通过致动器来操作。如在图2中所示，废气风门50通过致动器60来操作，混合风门52通过致动器62来操作，而外部空气风门54通过致动器64来操作的。致动器60-64可通过通信链路80与AHU控制器70进行通信。致动器60-64可从AHU控制器70接收控制信号并可将反馈信号提供至AHU控制器70。反馈信号可包括，例如，当前致动器或风门位置的指示、由致动器施加的扭矩或力的量、诊断信息(例如，由致动器60-64执行的诊断测试的结果)、状态信息、调试信息、配置设置、校准数据和/或可通过致动器60-64收集、存储或使用的其他类型的信息或数据。AHU控制器70可以是节能器控制器，其被配置成使用一个或多个控制算法(例如，基于状态的算法、极值搜索控制算法、PID控制算法、模型预测控制算法、反馈控制算法等)以控制致动器60-64。

仍参照图2，AHU26被图示为包括位于供气管38内的冷却盘管82、加热盘管84和风扇86。在一些实施例中，AHU26还包括位于供气管38内的一个或多个湿度控制装置(例如，加湿器、除湿器、除湿轮等)。风扇86可被配置成促使供给空气44通过冷却盘管82、加热盘管84和/或湿度控制装置并将供给空气44提供至建筑物区域12。AHU控制器70可经由通信链路88与风扇86进行通信以控制供给空气44的流速。在一些实施例中，AHU控制器70通过调节风扇86的速度来控制被施加至供给空气44的加热量或冷却量。冷却盘管82可通过管道28从冷却器22接收冷却的流体且可通过管道30将冷却的流体返回至冷却器22。阀94可沿管道28或管道30进行定位以控制被提供至冷却盘管82的冷却的流体的量。在一些实施例中，冷却盘管82包括(例如，通过AHU控制器70)可独立地被激活和停用以调节被施加至供给空气44的冷却量的多级冷却盘管。加热盘管84可通过管道28从锅炉24接收加热的流体且可通过管道30将加热的流体返回至锅炉24。阀96可沿管道28或管道30进行定位以控制被提供至加热盘管84的加热的流体的量。在一些实施例中，加热盘管84包括可独立地被激活和停用以调节被施加至供给空气44的加热量的多级加热盘管。

阀94-96中的每一个可由致动器控制。在图2所示的实施例中，阀94由致动器97控制，且阀96由致动器99控制。致动器97-99可通过通信链路90-92与AHU控制器70进行通信。致动器97-99可从AHU控制器70接收控制信号并可将反馈信号提供至控制器70。AHU控制器70可从位于供气管38中的温度传感器45(例如，位于冷却盘管82和/或加热盘管84的下游)接收供给空气温度的测量值。在一些实施例中，AHU控制器70还从位于供气管38中的湿度传感器接收供给空气湿度的测量值。

在一些实施例中，AHU控制器70通过致动器97-99来操作阀94-96以调节被提供至供给空气44的加热量或冷却量(例如，以达到供给空气44的设定点温度或将供给空气44的温度保持在设定点温度范围内)。阀97-99的位置影响通过冷却盘管82或加热盘管84被提供至供给空气44的加热量或冷却量并且可与为了达到期望的供给空气温度所消耗的能量的量相关联。AHU70可通过激活或停用盘管82-84、调整风扇86的速度或这两者的结合来控制供给空气44和/或建筑物区域12的温度。

AHU控制器70可通过通信链路93与位于建筑物区域12内的区域控制器14(例如，区域控制器14a-14c中的一个)进行通信。区域控制器14可包括集成的温度传感器、湿度传感器、照明传感器、压力传感器和/或被配置成测量建筑物区域12内的可变状态或条件(例如，温度、湿度、空气压力、照明等)的任何其他类型的传感器。有利地，区域控制器14可被配置成补偿在区域控制器14内的内部发热且可相应地调整所测量到的温度(例如，通过从所测量到的温度减去计算出的温度偏移量)。参照图3更详细地描述了通过区域控制器14执行的温度调整。区域控制器14可使用调整后的区域温度并结合来自集成的湿度传感器的输入以计算建筑物区域12的调整后的相对湿度。

区域控制器14可包括用户接口，通过该用户接口，用户可查看和/或调整建筑物区域12的各种控制设定点(例如，温度设定点、湿度设定点等)。区域控制器14可使用各种控制算法(例如，基于状态的算法、极值搜索控制算法、PID控制算法、模型预测控制算法、反馈控制算法等)中的任意一种来确定用于HVAC系统20的可控装置(例如，冷却器22、锅炉24、阀94-96、致动器60-64、致动器97-99、冷却盘管82、加热盘管84等)的合适的控制输出，该控制输出因变于经调整的区域条件和/或控制设定点。在其他实施例中，区域控制器14将经调整的区域条件和控制设定点报告至AHU控制器70且AHU控制器70确定HVAC系统20的可控装置的合适控制输出。在各种实施例中，AHU控制器70和区域控制器14可以是分离的(如在图2中所示)或集成的(例如，用于单区域的实施方式，如家用恒温器)。在集成的实施方式中，AHU控制器70可以是软件模块，其被配置成由区域控制器14的处理器执行。

仍参照图2，HVAC系统20被图示为包括监督控制器72和客户端装置74。监督控制器72可包括一个或多个计算机系统(例如，服务器、BAS控制器等)，其充当系统级控制器、应用或数据服务器、头节点、主控制器或用于HVAC系统20的现场控制器。监督控制器72可根据类似或不同的协议(例如，LON、BACnet等)经由通信链路76与多个下游建筑物系统或子系统(例如，HVAC系统、安全系统等)进行通信。

在一些实施例中，AHU控制器70从监督控制器72接收信息(例如，命令、设定点、操作边界等)。例如，监督控制器72可向AHU控制器70提供风扇速度上限和风扇速度下限。下限可避免常用器件和电力来负担启动风扇的重任，而上限则可避免在风扇系统的机械或热极限附近进行操作。在各种实施例中，AHU控制器70和监督控制器72可以是分离的(如在图2中所示)或集成的。在集成的实施方式中，AHU控制器70可以是软件模块，其被配置成由监督控制器72的处理器执行。

客户端装置74可包括一个或多个人机接口或客户端接口(例如，图形用户接口、报告接口、基于文本的计算机接口、面向客户端的网络服务、向网络客户端提供页面的网络服务器等)以控制、查看HVAC系统20、其子系统和/或装置或以其他方式与HVAC系统20、其子系统和/或装置进行交互。客户端装置74可以是计算机工作站、客户端终端、远程或本地接口或任何其它类型的用户接口装置。客户端装置74可以是固定式终端或移动装置。例如，客户端装置74可以是台式计算机、具有用户接口的计算机服务器、膝上计算机、平板电脑、智能电话、PDA或任何其他类型的移动或非移动装置。客户端装置74可通过通信链路78与监督控制器72、AHU控制器70和/或区域控制器14进行通信。

现在参照图3，其根据一个示例性实施例示出了更详细地阐明了区域控制器14的方框图。区域控制器14可位于建筑物区域12内且可被配置成测量建筑物区域12内的一个或多个可变状态或条件(即，环境条件)。例如，区域控制器14被图示为包括温度传感器102、湿度传感器104以及照明传感器106，上述传感器被分别配置成测量温度、相对湿度和照明。区域控制器14可处理由传感器102-106提供的输入以确定用于HVAC系统20的合适的控制动作。例如，区域控制器14可确定是要激活还是停用风扇86、冷却盘管82、加热盘管84和/或其操作会影响通过传感器102-106所测量到的可变状态或条件的HVAC系统20的其他装置(例如，致动器、阀等)。区域控制器14可基于所确定的控制动作生成HVAC系统20的控制信号且可通过通信接口132将生成的控制信号输出至HVAC系统20。

区域控制器14被图示为包括各种电子器件，这些电子器件包含在壳体100内。例如，区域控制器14被示图图为包括若干传感器(即，温度传感器102、湿度传感器104、照明传感器106)、处理电路108、控制输出126、电源134、通信接口132和用户接口组件(例如，LCD显示器138、用于LCD显示器138的背光源136和用户输入接口140)。在各种实施例中，电源134可以是内部电源(例如，电池)或用于从外部电源接收电力的接口。LCD显示器138可以是电子显示器(例如，图形显示器、字母数字显示器等)，其被配置成向用户呈现信息。LCD显示器138可用于显示，例如，建筑物区域12内的当前环境条件和/或控制器设定点。背光源136可提供用于LCD显示器138的背光照明且可在各种亮度水平下被点亮。用户输入接口140可包括各种用户输入装置(例如，键区、按钮、触敏显示器等)中的任一个以接收用户输入。用户输入接口140可便于与区域控制器14的用户交互且可允许用户调整控制器设定点。

控制输出126被图示为包括继电器128和三端双向可控硅开关元件130。控制输出126可由处理电路108(例如，由控制输出模块124)选择性地激活或停用以将控制信号提供至通信接口132。通信接口132可包括用于与HVAC系统20或其他外部系统或装置进行电子数据通信的有线或无线接口(例如，插座、天线、发射机、接收机、收发器、电线端子等)。这类通信可以是直接的(例如，本地有线或无线通信)或通过通信网络(例如，WAN、互联网、蜂窝网络等)进行。例如，通信接口132可包括用于通过基于以太网的通信链路或网络发送和接收数据的以太网卡和端口。在另一个实例中，通信接口132可包括用于通过无线通信网络进行通信的WiFi收发器或蜂窝或移动电话通信收发器。通信接口132可通信地连接至处理电路108，从而使处理电路108及其各种器件能够通过通信接口132发送和接收数据。

处理电路108被示为包括处理器110和存储器112。处理器110可被实现为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理器件或其他合适的电子处理器件。存储器112(例如，存储器、存储单元、存储装置等)可包括用于存储完成或在本申请中所述的各种过程、层和模块的数据和/或计算机代码的一个或多个装置(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储等)。存储器112可以是或包括易失性存储器或非易失性存储器。存储器112可包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件或用于支持在本申请中所述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。根据一个示例性实施例，存储器112通过处理电路108可通信地连接至处理器110且包括用于执行(例如，通过处理电路108和/或处理器110)本文所述的一个或多个过程的计算机代码。

器件102-140中的一些在被使用时会产生热量，该热量会使壳体100内的温度(即，通过温度传感器102所测量到的温度)高于建筑物区域12的实际环境温度。由于在壳体100内的较暖空气的含水量增加，壳体100内的更高的温度可能导致由湿度传感器104测量到的较低的相对湿度读数(相对于实际环境条件而言)。

区域控制器14可执行事件驱使的补偿程序以自动将测量到的温度和/或测量到的相对湿度调整为更精确地反映建筑物区域12内的实际环境条件。事件驱使的补偿程序包括检测在壳体100内产生热量的“控制器事件”(即，区域控制器14所执行的特别的动作)。控制器事件可包括，例如，激活LCD显示器138、点亮背光源136、经由继电器128和三端双向可控硅开关元件130提供控制输出、激活电源134、使用处理器108和/或在壳体100内产生热量的任何其他动作或事件。区域控制器14可将每个检测到的控制器事件乘以与该控制器事件相关联的稳态温度增益。区域控制器14可将控制器事件的乘积之和作为温度补偿滤波器的输入。温度补偿滤波器(如参照图4更详细地描述了的)输出温度偏移值，将由温度传感器102测量到的温度减去该温度偏移值以确定建筑物区域12的实际环境温度。

有利地，事件驱使的补偿程序允许区域控制器14基于在壳体100内产生热量的特定控制器事件来确定温度偏移量。每个控制器事件可基于该控制器事件是否被检测到而被独立地包括或不包括在事件驱使的补偿程序中。例如，控制器事件可以因变于背光源136亮度、LCD显示器当前是否为活动的和/或控制信号当前是否经由控制输出126和通信接口132被提供至HVAC系统20。相对于仅考虑自从控制器(作为整体)上电的时长的传统热量上升计算而言，以这种方式来使用控制器事件有利地允许区域控制器14以更高的粒度和准确度计算温度偏移量。

仍参照图3，存储器112被图示为包括传感器输入模块114(即，传感器输入处理器)。传感器输入模块114可从温度传感器102、湿度传感器104、照明传感器106和/或任何其他的传感器或测量装置接收和存储输入(即，数据点)。在一些实施例中，传感器输入模块114将来自传感器102-106中的每一个传感器的输入数据转换成量化由相应的传感器测量到的变量的单位。例如，温度传感器102可以是热敏电阻或热电偶，其向传感器输入模块114提供表征测量到的温度的电压。传感器输入模块114可使用转换表或公式将该电压转换成温度单位。传感器输入模块114可对来自传感器102-106中的每一个传感器的数据执行类似的转换程序(如有必要的话)。

在一些实施例中，传感器输入模块114对数据进行预过滤(例如，执行数据清理)以丢弃或格式化不良数据。传感器输入模块114可执行一次或多次检查以确定数据是否可靠、数据是否采用正确的格式、数据是否为或包括统计异常值、数据是否失真或为“非数值”(NaN)和/或用于一组数据的传感器或通信通道是否已卡在某个值上。传感器输入模块114可确定数据点是否应被丢弃且可在数据点之间作插值以填补丢失或丢弃的数据。

传感器输入模块114可存储数据点，该数据点具有描述数据类型(例如，温度、压力、湿度等)、测量单位(例如，华氏度、摄氏度等)、数据源(例如，特定传感器或建筑物区域)、测量数据点所在的时间的属性和/或描述数据点或描述由数据点所表示的物理状态或条件的其他属性。如图3所示，传感器输入模块114可将数据点(例如，测量到的温度和测量到的湿度)提供至温度补偿模块116和湿度补偿模块120以用于事件驱使的补偿程序中。

仍参照图3，存储器112被图示为包括控制器事件检测器118(即，事件检测模块)。控制器事件检测器可被配置成检测区域控制器14内的“控制器事件”。控制器事件可包括由区域控制器14所执行的、在壳体100内产生热量的任何事件或动作。例如，控制器事件可包括激活或停用继电器128或三端双向可控硅开关元件130、通过通信接口132提供控制信号、点亮背光源136、通过LCD显示器138提供显示、使用电源134或在壳体100内产生热量的任何其他事件或动作。

在一些实施例中，控制器事件检测器118检测区域控制器14的发热器件的状态或条件。例如，控制器事件检测器118可确定继电器128和三端双向可控硅开关元件130中的每一个当前是活动的还是非活动的(即，控制输出状态)。控制器事件检测器118可确定LCD显示器138当前是否正在提供显示且可确定背光源136当前是开的还是关的。对于可在多个亮度水平下点亮背光源136的实施例来说，控制器事件检测器118可确定背光源136的背光水平(即，亮度)。如图3所示，控制器事件检测器118可将所检测到的控制器事件提供至温度补偿模块116以用于事件驱使的补偿程序中。

仍参照图3，存储器112被图示为包括参数存储模块122(即，参数数据库)。参数存储模块122可存储在事件驱使的补偿程序中所使用的各种参数。由参数存储模块122存储的参数可包括与可检测控制器事件中的每一个事件相关联的稳态温度增益(例如，以°F或℃为单位)。例如，参数存储模块122可存储与激活LCD显示器138相关联的温度增益(“LCD增益”)、与按完全亮度或任意中等亮度水平点亮背光源136相关联的温度增益(“背光源增益”)、与激活继电器128和三端双向可控硅开关元件130中的每一个相关联的温度增益(“继电器增益”)和/或对应于可检测的控制器事件中的任一个事件的任何其他温度增益。参数存储模块122可存储表示在连续的温度测量之间的时间的采样周期参数(“T_s”)。

参数存储模块122可存储在事件驱使的补偿程序中所使用的校正因子α。校正因子α可表征由可检测的控制器事件中的任一个事件所导致的壳体100内的热量上升，且可以因变于区域控制器14的热性质(例如，热阻、热容量)。在各种实施例中，校正因子α和温度增益可从外部数据源接收或凭经验确定。例如，可通过将区域控制器14置于受控的温度环境中(例如，心理测量室(psychometric chamber))、允许在背光源136关闭的情况下使温度传感器102测量到的温度稳定下来、使背光源136逐步变至完全亮度并测量通过点亮背光源136而导致的温度上升的方式凭经验确定校正因子α。相同的校正因子α可被用于可检测的控制器事件中的每一个事件。由每个控制器事件所产生的热量的差异可由与每个控制器事件相关联的温度增益来表示。如图3所示，参数存储模块122可将事件增益、采样周期参数T_s和校正因子α提供至温度补偿模块116以用于事件驱使的补偿程序中。

仍参照图3，存储器112被图示为包括温度补偿模块116(即，温度补偿器)。温度补偿模块116可执行事件驱使的温度补偿程序以计算由壳体100内所产生热量导致的由温度传感器102测得的温度的误差(即，温度偏移量)。温度补偿模块116可从测得的温度减去温度偏移量以确定表征建筑物区域12的实际环境温度的经补偿的温度。

温度补偿模块116可从传感器输入模块114接收测量到的温度，从控制器事件检测器118接收检测到的控制器事件以及从参数存储模块122接收事件增益和其他参数。温度补偿模块116可将检测到的控制器事件中的每一个事件乘以与该控制器事件相关联的事件增益。温度补偿模块116可对与检测到的控制器事件相关联的事件增益求和以计算由检测到的控制器事件所导致的热量上升。

在一些实施例中，温度补偿模块116包括温度补偿滤波器。温度补偿滤波器可以是一阶低通滤波器，其使用一阶传递函数对壳体100内的热量上升进行建模。温度补偿模块116可提供由检测到的控制器事件所导致的热量上升作为温度补偿滤波器的输入。温度补偿滤波器可输出温度偏移量，该温度偏移量因变于由检测到的控制器事件导致的热量上升、校正因子α和采样周期参数T_s。参照图4将更详细地描述事件驱使的补偿程序和温度补偿滤波器。

仍参照图3，存储器112被图示为包括湿度补偿模块120(即，湿度补偿器)。湿度补偿模块120可从传感器输入模块114接收测量到的湿度。测量到的湿度表征由湿度传感器104测量到的相对湿度，其为壳体100内的相对湿度。在壳体100内和在壳体100外的空气可具有相同的水分含量；然而，由于壳体100内的温度高于在壳体100外的建筑物区域12的环境温度，因此在壳体100内测量到的相对湿度因较暖空气的更高含水量而可能低于壳体100外空气的实际相对湿度。

湿度补偿模块120可被配置成执行湿度补偿程序以计算在壳体100外的建筑物区域12内的空气的相对湿度。湿度补偿程序可包括确定壳体100内空气的露点，该露点因变于测量到的温度和测量到的相对湿度。由于壳体100内的空气和壳体100外的空气具有相同的水分含量，因此壳体100外的空气的露点可能与壳体100内的空气的露点相同。湿度补偿模块120可从温度补偿模块116接收经补偿的温度。经补偿的温度表征壳体100外的空气的实际温度。有利地，湿度补偿模块120可使用经补偿的温度和壳体100外的空气的露点来计算经补偿的湿度，该经补偿的湿度表示在壳体100外的建筑物区域12内的空气的实际相对湿度。参照图5将更详细地描述湿度补偿程序。

仍参照图3，存储器112被图示为包括控制输出模块124(即，控制输出处理器)。控制输出模块124被图示为从温度补偿模块116接收经补偿的温度以及从湿度补偿模块120接收补偿后湿度。控制输出模块124可使用经补偿的温度和经补偿的湿度来确定用于HVAC系统20的合适的控制动作。在一些实施例中，控制输出模块124通过通信接口132将控制信号提供至HVAC系统20。控制输出模块124可激活或停用控制输出126(即，继电器128和三端双向可控硅开关元件130)以将控制信号提供至通信接口132。

控制输出模块124可使用多种控制算法(例如，基于状态的算法、极值搜索控制算法、PID控制算法、模型预测控制算法、反馈控制算法等)中的任一种算法来因变于经补偿的温度和/或经补偿的湿度确定对HVAC系统20的可控装置(例如，冷却器22、锅炉24、阀94-96、致动器60-64、致动器97-99、冷却盘管82、加热盘管84等)的合适的控制动作。例如，如果经补偿的温度在温度设定点以上，控制输出模块124可确定应激活冷却盘管82和/或风扇86以降低被输送至建筑物区域12的供给空气44的温度。同样地，如果经补偿的温度低于温度设定点，控制输出模块124可确定应激活加热盘管84和/或风扇86以提高被输送至建筑物区域12的供给空气44的温度。控制输出模块124可确定应激活或停用HVAC系统20的加湿或除湿器件以控制经补偿的相对湿度使其达到建筑物区域12的湿度设定点。

现在参照图4，其根据一个示例性实施例示出了更详细地展示温度补偿模块116的方框图。温度补偿模块116可从控制器事件检测器118接收检测到的控制器事件。在图4中，检测到的控制器事件被图示为包括每一个继电器128的状态(即，“继电器1状态”、“继电器2状态”...“继电器N状态”)、LCD显示器138的状态(即，“LCD状态”)以及背光源136的水平(即，“背光源水平”)。每个继电器的状态可指示该继电器当前是开的还是关的。LCD状态可指示LCD显示器当前是开的还是关的(例如，1代表开的，0代表关的)。背光源水平可指示背光源136当前是按哪个亮度水平被点亮的(例如，在1-10的范围内的标度、按占最大照度的百分比等)。

温度补偿模块116可从参数存储模块122接收各种增益参数。在图4中，接收到的增益参数被图示为包括对于活动的继电器中的每一个继电器的“继电器增益”参数、关于LCD显示器138的“LCD增益”参数和关于背光源136的“背光源增益”参数。温度补偿模块116可接收关于检测到的控制器事件中的每一个事件的增益参数。温度补偿模块116还可从参数存储模块122接收校正因子α和采样周期参数T_s以及从传感器输入模块114接收测量到的温度。

仍参照图4，温度补偿模块116被图示为包括继电器状态求和方框150。方框150可对活动的继电器的总数求和以产生一输出164，该输出表示当前为活动的继电器总数(即“活动继电器总和”)。指示活动的继电器总数的输出164可在相乘方框152处被乘以“继电器增益”参数以产生“继电器热量上升”输出166。输出166可指示由继电器128的运行而导致的热量上升。

同样地，温度补偿模块116可在相乘方框154处将“LCD增益”参数乘以LCD状态变量(例如，0代表关的，1代表开的)以生成“LCD热量上升”输出168。输出168可指示由LCD显示器138的运行而导致的热量上升。温度补偿模块116可在相乘方框156处将“背光源增益”参数乘以“背光源水平”变量(例如，占背光源136的最大照度的百分比或比率)以产生“背光源热量上升”输出170。输出170可指示由背光源136的运行而导致的热量上升。

温度补偿模块116可在求和方框158处对组件特定的热量上升输出166-170求和以产生“热量上升总和”输出172。输出172表示由在壳体100内的各种发热器件的运行而导致的总热量上升。有利地，以这种方式计算总热量上升允许温度补偿模块116单独地计入对壳体100内的每个单独的发热器件所产生的热量。如果器件当前不是活动的(即，未产生热量)，则该组件可被排除在热量上升计算之外。输出172可提供作为温度补偿滤波器160的输入。

仍参照图4，温度补偿模块116被图示为包括温度补偿滤波器160。温度补偿滤波器160可以是一阶低通滤波器，其使用一阶传递函数对壳体100内的热量上升(即，各个发热器件所导致的温度增益)进行建模。例如，可使用拉普拉斯域传递函数对壳体100内的热量上升进行建模：

$H\left(s\right)=\frac{1}{\∝s+1}$

其中，∝为如之前描述的热量上升校正因子(即，由壳体100内的组件特定的发热事件所导致的温度增益)，s为连续时域滤波器变量，而H(s)为滤波器输出与滤波器输入之比(即H(s)＝Y(s)/X(s))。

传递函数H(s)可被离散化到z域(即，离散时间域)，该离散化是使用双线性变换用替换在拉普拉斯域传递函数中的s进行的，如下所示：

$H\left(z\right)=H\left(\frac{2}{T_s}\frac{z-1}{z+1}\right)=\frac{1}{\∝\left(\frac{2}{T_s}\frac{z-1}{z+1}\right)+1}$

其中，T_s为表征如之前所述的采样周期(即，在温度测量之间的时间)的时间参数。参数T_s还可表征从温度补偿滤波器160上次计算出温度偏移量开始已流逝的时间(即，滤波器执行周期)。离散时域传递函数H(z)可被重写为：

$H\left(z\right)=\frac{z+1}{(\frac{2\∝}{T_s}+1)z+(1-\frac{2\∝}{T_s})}$

如在图4中所示。

温度补偿滤波器160可使用离散时间传递函数H(z)来计算温度偏移量174。例如，离散时间传递函数H(z)可被重写为非正式形式的数字滤波器,如：

$H\left(z\right)=\frac{Y\left(z\right)}{X\left(z\right)}=\frac{1+z^{-1}}{(\frac{2\∝}{T_s}+1)+(1-\frac{2\∝}{T_s})z^{-1}}$

其中，分母a_k中的系数是数字滤波器的后馈系数且分子b_k中的系数为数字滤波器的前馈系数。

重排前述方程的各项得到：

$Y\left(z\right)\left(\right(\frac{2\∝}{T_s}+1)+(1-\frac{2\∝}{T_s}\left)z^{-1}\right)=X\left(z\right)(1+z^{-1})$

且对该方程进行Z逆变换得到：

$(\frac{2\∝}{T_s}+1)y_n+(1-\frac{2\∝}{T_s})y_{n-1}=x_n+x_{n-1}$

其可被重写为：

$y_n=\left(\frac{2\∝-T_s}{2\∝+T_s}\right)y_{n-1}+\frac{x_n+x_{n-1}}{(\frac{2\∝}{T_s}-1)}$

其中，y_n为滤波器在时间n的输出，y_n-1是前一滤波器输出(即，在时间n-1的输出)，x_n为滤波器在时间n的输入且x_n-1为滤波器在时间n-1的输入。

在前述方程中，输出y_n表征由温度传感器102测量到的温度与建筑物区域12的实际环境温度之间的差值(即，温度偏移量174)。变量y_n-1可作为持续性偏移量被提供至温度补偿滤波器160以允许温度补偿滤波器160计入之前已在壳体100内产生的任何热量。输入x_n和x_n-1表征在壳体100内产生热量并对温度偏移量174作出贡献的控制器事件。例如，可通过对在时间n-1和时间n之间发生在壳体100内的所有发热事件(即，由控制器事件检测器118检测到的事件)乘以其稳态温度增益后进行求和来确定输入x_n，如参照器件150-158所描述的。发热事件之和(即，由求和方框158所计算出的“热量上升总和”变量)可被提供至温度补偿滤波器160且被用作输入x_n。

仍参照图4，温度补偿模块116被图示为包括减法器方框162。减法器方框162可从温度补偿滤波器160接收温度偏移量174并从传感器输入模块114接收测量到的温度。减法器方框162可从测量到的温度减去温度偏移量174(即，变量y_n)以计算建筑物区域12的实际环境温度(即，经补偿的温度)。

现在参照图5A-5B，其根据各种示例性实施例示出了更详细地阐明湿度补偿模块120的方框图。在图5A中，湿度补偿模块120被图示为从传感器输入模块114接收测量到的温度和测量到的湿度。测量到的湿度表征由湿度传感器104测量到的相对湿度，其为壳体100内的相对湿度。

湿度补偿模块120被图示为包括露点计算器176。露点计算器176可被配置成因变于测量到的温度和测量到的相对湿度(例如，使用心理测量测量到的)计算在壳体100内的空气的露点。露点计算器176将计算出的壳体100内的空气的露点提供至相对湿度计算器178。由于壳体100内的空气和壳体100外的空气具有相同的水分含量，因此壳体100外的空气的露点可能与壳体100内的空气的露点相同。

相对湿度计算器178从露点计算器176接收计算出的壳体100内空气的露点并从温度补偿模块116接收经补偿的温度。经补偿的温度表征在壳体100外的建筑物区域12内的空气的温度。有利地，湿度补偿模块120可使用经经补偿的温度和壳体100内的空气的露点(其与壳体100外的空气的露点相同)来计算表示在壳体100外的建筑物区域12内的空气的实际相对湿度的经补偿的湿度。

在图5B中，示出了一个可替代实施例，其中湿度补偿模块120仅从传感器输入模块114接收测量到的湿度。在图5B中，湿度补偿模块120被图示为包括求和方框180，其从温度补偿模块116接收经补偿的温度和温度偏移量两者。温度偏移量表示测量到的温度(即，壳体100内的温度)和经补偿的温度之间的差(即，温度偏移量＝测量到的温度-经补偿的温度)。求和方框180可将温度偏移量与经补偿的温度相加以确定壳体100内的温度。由求和方框180计算出的壳体100内的温度可被提供至露点计算器176且与测量到的湿度一起使用以计算壳体100内的空气的露点。接着，继续执行湿度补偿程序，如参照图5A所描述的。

现在参照图6，其根据一个示例性实施例示出了用于补偿在HVAC控制器内所产生热量的过程600的流程图。在各个实施例中，可由区域控制器14或从区域控制器14接收输入的控制器(例如，AHU控制器70、监督控制器72等)执行过程600。过程600可以是事件驱使的补偿过程且可用于确定区域控制器14所在的建筑物区域12的实际环境温度。有利地，过程600允许HVAC控制器基于在HVAC控制器内产生热量的特定控制器事件来确定温度偏移量。每个控制器事件可基于是否检测到该控制器事件而被独立地包括或不包括在环境温度确定中。相对于仅考虑自从控制器(作为整体)上电的时长的传统热量上升计算而言，以这种方式使用控制器事件允许HVAC控制器以较高的粒度和准确度计算温度偏移量。

过程600被图示为包括测量在HVAC控制器内的温度(步骤602)。步骤602可由位于HVAC控制器的壳体内的温度传感器(例如，温度传感器102)执行。HVAC控制器可位于建筑物区域内。例如，HVAC控制器可以是壁装式恒温器和/或恒湿器，其被配置成测量和控制建筑物区域的温度和/或湿度。由于在HVAC控制器的内部产生的热量，在步骤602中测量到的温度可能高于建筑物区域的实际环境温度。

过程600被图示为包括识别在HVAC控制器内的一个或多个发热器件(步骤604)以及检测与发热器件相关联的控制器事件(步骤606)。发热器件可包括，例如，电源、LCD显示器、用于LCD显示器的背光源、例如继电器和三端双向可控硅开关元件的控制输出、处理器和/或在使用时在HVAC控制器内产生热量的任何其他器件。与发热器件相关联的控制器事件可包括，例如，激活LCD显示器、点亮背光源、经由继电器和三端双向可控硅开关元件提供控制输出、激活电源、使用处理器和/或在HVAC控制器内产生热量的任何其他动作或事件。控制器事件可以因变于背光源的亮度、LCD显示器当前是否为活动的和/或控制信号当前是否经由控制输出被提供至HVAC系统。在一些实施例中，由控制器事件检测器118执行步骤606，如参照图3所述的。

仍参照图6，过程600被图示为包括识别与所检测到的控制器事件中的每一个事件相关联的稳态温度增益(步骤608)。稳态温度增益可被存储在HVAC控制器的存储器模块(例如，参数存储模块122)中或从外部数据源检索到。在一些实施例中，所检测到的或可检测的控制器事件中的每一个事件与稳态温度增益相关联。例如，稳态温度增益可包括与激活LCD显示器相关联的温度增益(“LCD增益”)、与按完全亮或任意中等亮度水平点亮背光源相关联的温度增益(“背光源增益”)、与激活继电器和三端双向可控硅开关元件中的每一个相关联的温度增益(“继电器增益”)和/或对应于可检测的控制器事件中的任一个事件的任何其他温度增益。每个温度增益可对应于由相关联的控制器事件所导致的温度上升。由每个控制器事件产生的热量的差异可通过与每个控制器事件相关联的温度增益来表示。

过程600被图示为包括使用所识别出的稳态温度增益之和来计算温度偏移量(步骤610)。在一些实施例中，由温度补偿模块116执行步骤610，如参照图3-4所述的。步骤610可包括接收在步骤602中测量到的温度、在步骤606中检测到的控制器事件以及在步骤608中识别出的温度增益。步骤610可包括用检测到的控制器事件中的每一个事件乘以与该控制器事件相关联的事件增益。在一些实施例中，步骤610包括对与检测到的控制器事件相关联的事件增益求和以计算由检测到的控制器事件所导致的热量上升。

在一些实施例中，步骤610包括用于计算温度偏移量的温度补偿滤波器。温度补偿滤波器可以是一阶低通滤波器，其使用一阶传递函数对HVAC控制器内的热量上升进行建模。步骤610可包括提供由检测到的控制器事件所导致的热量上升作为温度补偿滤波器的输入。温度补偿滤波器可因变于由检测到的控制器事件所导致的热量上升、校正因子α和采样周期参数T_s输出温度偏移量，如参照图3-4所述的。

过程600被图示为包括通过用在HVAC控制器内测量到的温度减去温度偏移量以确定在HVAC控制器外的温度(步骤612)。在HVAC控制器外的温度可以是表征控制器所在的建筑物区域的环境温度的经补偿的温度。经补偿的温度可用于各种控制应用中的任一个应用，如基于经补偿的温度和温度设定点之间的差生成用于HVAC系统的控制信号。在一些实施例中，经补偿的温度被用于计算在HVAC控制器外的相对湿度，如参照图7所述的。

现在参照图7，根据一个示例性实施例示出了使用经补偿的区域温度来确定建筑物区域的相对湿度的过程700的流程图。在各个实施例中，可由区域控制器14或从区域控制器14接收输入的控制器(例如，AHU控制器70、监督控制器72等)执行过程700。过程700可在过程600后执行且可使用通过过程600所计算出的变量中的一个或多个变量(例如，经补偿的温度、温度偏移量等)。

过程700被图示为包括测量HVAC控制器内的相对湿度(步骤702)并测量HVAC控制器内的温度(步骤704)。HVAC控制器可位于建筑物区域内。例如，HVAC控制器可以是壁装式恒温器和/或恒湿器，其被配置成测量和控制建筑物区域的温度和/或湿度。由于在HVAC控制器的内部产生的热量，在步骤704中测量到的温度可能高于建筑物区域的实际环境温度。在HVAC控制器内的空气和在HVAC控制器外的空气可具有相同的水分含量；然而，由于HVAC控制器内的温度高于建筑物区域的环境温度，因此在HVAC控制器内测量到的相对湿度因较暖空气的更高含水量而可能低于在HVAC控制器外的空气的实际相对湿度。

仍参照过程700，过程700被图示为包括使用测量到的温度和测量到的湿度来计算HVAC控制器内的露点(步骤706)以及识别HVAC控制器外的温度(步骤708)。步骤706可包括使用心理测量学来使用在步骤702-704中测量到的温度和湿度以确定HVAC控制器内的较暖空气的实际露点。步骤708可包括从温度补偿模块116和/或过程600接收经补偿的温度。经补偿的温度表征在HVAC控制器外的实际温度。

过程700被图示为包括使用所识别出的HVAC控制器外部的温度和计算出的露点来计算HVAC控制器外的相对湿度(步骤710)。步骤710可包括使用心理测量学来使用在步骤708中识别出的温度和在步骤706中计算出的露点来确定HVAC控制器外的较冷空气的实际相对湿度。由于HVAC控制器内的空气和HVAC控制器外的空气具有相同的水分含量，因此HVAC控制器外的空气的露点可能与HVAC控制器内的空气的露点相同。因此，在步骤706中计算出的露点可用作步骤710的输入以计算控制器外的相对湿度。

如在各个示例性实施例中所示的系统和方法的结构和布置仅仅是用于说明的。尽管在本发明中仅详细描述了几个实施例，但许多修改也是可能的(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例上，参数值、安装布置、材料的使用、颜色、方向等上的变化)。例如，元件的位置可进行反转或以其他方式进行变化，且离散元件或位置的性质或数量可进行改变或变化。因此，所有这些修改旨在被包括在本发明的范围之内。任何过程或方法步骤的顺序或序列可根据替代实施例进行变化或重新排序。在不背离本发明的范围的情况下可对示例性实施例的设计、运行条件和布置进行其他替换、修改、改变或省略。

本发明考虑了在任何机器可读介质上的方法、系统和程序产品以实现各种操作。本发明的实施例可使用现有的计算机处理器来实现，或通过为了这个或另外目的而被包含在内的合适的系统的专用计算机处理器来实现，或通过硬连线系统来实现。在本发明范围内的实施例包括程序产品，其包括载有或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这种机器可读介质可以是可被通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。举例来说，这种机器可读介质可包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置，或可用于载有或存储机器可执行指令或数据结构的形式的所需程序代码且可被通用或专用计算机或其他具有处理器的机器访问的任何其他介质。当通过网络或另一个通信连接(可以是硬连线的、无线的或硬连线或无线的组合)将信息转移或提供至机器时，机器恰当地将该连接视为机器可读介质。因此，任何这种连接可被恰当地称为机器可读介质。上述的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括，例如，使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行某功能或某组功能的指令和数据。

虽然附图显示了方法步骤的特定顺序，但步骤的顺序也可不同于所描绘的顺序。也可同时或部分同时执行两个或多个步骤。这样的变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这样的变化都在本发明的范围之内。同样地，软件实施方式可由具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来实现，以实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。

Claims (23)

1.一种位于建筑物区域内的HVAC控制器，所述控制器包括：

壳体；

包含在所述壳体内的一个或多个发热器件，所述发热器件使所述壳体内的温度超过在所述壳体外的所述建筑物区域的温度；

温度传感器，其被配置成测量在所述壳体内的所述建筑物区域的温度；

控制器事件检测器，其被配置成对所述发热器件中的每一个发热器件检测在所述壳体内产生热量的控制器事件；以及

温度补偿模块，其被配置成识别与所检测到的控制器事件中的每一个事件相关联的稳态温度增益，从而使用所述稳态温度增益之和来计算温度偏移量，并通过从在所述壳体内测量到的温度减去所述温度偏移量来确定在所述壳体外的所述建筑物区域的温度。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中：

所述发热器件包括电子显示器；以及

所述检测到的控制器事件包括所述电子显示器当前是否为活动的指示。

3.根据权利要求1所述的控制器，其中：

所述发热器件包括电子显示器的背光源，其中所述背光源被配置成以多个不同的照明水平进行照明；以及

所述检测到的控制器事件包括关于所述背光源的当前照明水平的指示。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中：

所述发热器件包括被配置成提供控制输出的多个继电器；以及

所述检测到的控制器事件包括关于哪些继电器当前为活动的指示。

5.根据权利要求1所述的控制器，进一步包括：

参数存储模块，其存储有与所述发热器件相关联的所述稳态温度增益；

其中所述稳态温度增益中的每一个增益指示当所述相关联的发热器件为活动时所述壳体内的温度相对于当所述相关联的发热器件为不活动时所述壳体内的温度有增加。

6.根据权利要求1所述的控制器，其中：

所述温度补偿模块包括温度补偿滤波器，所述温度补偿滤波器使用一阶低通传递函数来计算所述温度偏移量；以及

所述稳态温度增益之和被提供作为所述温度补偿滤波器的输入。

7.根据权利要求6所述的控制器，其中：

所述温度补偿滤波器使用经验性确定的校正因子来计算所述温度偏移量；以及

所述校正因子取决于所述控制器的一个或多个热传递性质。

8.根据权利要求6所述的控制器，其中所述温度补偿滤波器为离散时间数字滤波器，其输出所述温度偏移量，所述温度偏移量因变于前次温度偏移量和与在计算出所述前次温度偏移量之后发生的检测到的控制器事件相关联的所述稳态温度增益。

9.根据权利要求8所述的控制器，其中所述温度补偿模块被配置成：

一旦所述控制器掉电，就存储所述温度偏移量；以及

当所述控制器上电时，使用所存储的所述温度偏移量作为在所述温度补偿滤波器中的所述前次温度偏移量。

10.根据权利要求9所述的控制器，其中一旦所述控制器上电，所述温度补偿模块被配置成：

确定所述控制器的掉电时长是否已超过一阈值；

如果所述控制器的掉电时长未超过所述阈值，则将所存储的温度偏移量用作在所述温度补偿滤波器中的所述前次温度偏移量；以及

如果所述控制器的关闭时长已超过所述阈值，则将所述前次温度偏移量重置为零。

11.根据权利要求1所述的控制器，进一步包括：

湿度传感器，其被配置成测量在所述壳体内的所述建筑物区域的相对湿度；以及

湿度补偿模块，其被配置成使用在所述壳体内的相对湿度来计算在所述壳体内的空气的露点；

其中，所述湿度补偿模块被进一步配置成使用所计算出的露点和所计算出的在所述壳体外的所述建筑物区域的温度来确定在所述壳体外的所述建筑物区域的相对湿度。

12.根据权利要求11所述的控制器，其中所述湿度补偿模块：

从所述温度补偿模块接收在所述壳体内测量到的所述建筑物区域的温度；以及

使用在所述壳体内的所述建筑物区域的相对湿度和在所述壳体内测量到的所述建筑物区域的温度来计算在所述壳体内的所述空气的露点。

13.根据权利要求11所述的控制器，其中所述湿度补偿模块：

接收通过所述温度补偿模块计算出的温度偏移量；

将所述温度偏移量与所计算出的在所述壳体外的所述建筑物区域的温度相加以估计在所述壳体内的所述建筑物区域的温度；以及

使用在所述壳体内的所述建筑物区域的相对湿度和所估计出的在所述壳体内的所述建筑物区域的温度来计算在所述壳体内的所述空气的露点。

14.一种用于HVAC系统的控制器，所述控制器包括：

通信接口，其从位于建筑物区域内的电子装置接收在所述电子装置的壳体内测量到的温度，其中由于在所述电子装置的所述壳体内的发热器件，所述测量到的温度高于所述建筑物区域的实际环境温度；以及

事件检测器，其被配置成，对于所述发热器件中的每一个器件，检测在所述电子装置的所述壳体内产生热量的事件；以及

温度补偿模块，其被配置成识别与所检测到的事件中的每一个事件相关联的稳态温度增益，从而使用所述稳态温度增益之和来计算温度偏移量，并通过从在所述壳体内测量到的温度减去所述温度偏移量来确定在所述壳体外的所述建筑物区域的温度。

15.根据权利要求14所述的控制器，其中：

所述发热器件包括电子显示器、用于所述电子显示器的背光源和被配置成提供来自所述电子装置的输出的多个继电器中的至少一者；以及

所述检测到的控制器事件包括关于所述电子显示器当前是否为活动的指示、所述背光源的当前照明水平以及关于哪些继电器当前为活动的指示中的至少一者。

16.根据权利要求14所述的控制器，其中所述稳态温度增益中的每一个增益指示当所述相关联的发热器件为活动时所述壳体内的温度相对于当所述相关联的发热器件为不活动时所述壳体内的温度有增加。

17.根据权利要求14所述的控制器，其中：

所述温度补偿模块包括温度补偿滤波器，所述温度补偿滤波器使用一阶低通传递函数来计算所述温度偏移量；以及

所述稳态温度增益之和被提供作为所述温度补偿滤波器的输入。

18.一种位于建筑物区域内的HVAC控制器，所述控制器包括：

壳体；

包含在所述壳体内的一个或多个发热器件，所述发热器件使所述壳体内的相对湿度小于在所述壳体外的所述建筑物区域的相对湿度；

湿度传感器，其被配置成测量在所述壳体内的所述建筑物区域的相对湿度；

温度传感器，其被配置成测量在所述壳体内的所述建筑物区域的温度；

湿度补偿模块，其被配置成使用在所述壳体内测量到的相对湿度和在所述壳体内测量到的温度来计算在所述壳体内的所述建筑物区域的露点；

其中所述湿度补偿模块被配置成识别在所述壳体外的所述建筑物区域的温度并使用所识别出的在所述壳体外的所述建筑物区域的温度和所计算出的露点来确定在所述壳体外的所述建筑物区域的相对湿度。

19.根据权利要求18所述的控制器，进一步包括：

控制器事件检测器，其被配置成为所述发热器件中的每一个器件检测在所述壳体内产生热量的控制器事件；以及

温度补偿模块，其被配置成识别与所检测到的控制器事件中的每一个事件相关联的稳态温度增益、使用所述稳态温度增益之和来计算温度偏移量、并通过将所述壳体内测量到的温度减去所述温度偏移量来确定在所述壳体外的所述建筑物区域的温度。

20.根据权利要求19所述的控制器，其中：

所述温度补偿模块包括温度补偿滤波器，所述温度补偿滤波器使用一阶低通传递函数来计算所述温度偏移量；以及

所述稳态温度增益之和被提供作为所述温度补偿滤波器的输入。

21.一种位于建筑物区域内的HVAC控制器，包括权利要求1至13中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。

22.一种用于HVAC系统的控制器，包括权利要求14至17中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。

23.一种位于建筑物区域内的HVAC控制器，包括权利要求18至20中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。