CN112113295A - 加热、通风与空调（hvac）控制系统 - Google Patents

加热、通风与空调（hvac）控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种加热、通风与空调(HVAC)控制系统，包括：加热系统，其对住宅内部进行加热；空调系统，其对住宅内部进行冷却；以及通风系统，其联接到加热系统和空调系统以向住宅内的区域中输送空气。控制系统联接到加热系统、空调系统和通风系统，并且包括检测与住宅内部有关的环境参数的至少一个传感器以及用于接收由所述至少一个传感器生成的数据的一个或更多个处理器。所述一个或更多个处理器获得改变住宅内部的环境条件的指令，响应于接收到所述指令而分析所述环境参数，并且基于所述环境参数的分析来确定是否忽略改变环境条件的所述指令。

Description

加热、通风与空调(HVAC)控制系统
技术领域
本公开的实施方式总体上涉及加热、通风与空调(HVAC)控制系统，更具体地，涉及减少滋扰致动的HVAC控制系统。
背景技术
加热、通风与空调(HVAC)系统用于控制建筑物内部环境内的温度和湿度。这些建筑物包括办公楼、居住单元、购物中心、工厂、机场等。这些系统可包括众多温度传感器、红外热传感器、湿度传感器、LiDAR(光检测和测距)、运动传感器、压力传感器等，以确定给定内部环境的环境。基于所接收的传感器数据，HVAC系统的控制系统操作加热装置、通风装置和/或空调装置，以为内部环境内的个体将环境变化和维持在预定舒适度。
通常在操作期间，滋扰或间歇的环境条件被HVAC控制系统检测到。这些滋扰并不指示内部环境内的实际环境条件，而HVAC系统仍对这些滋扰作出反应。通常，这些反应导致内部环境的不期望的变化，从而导致环境中的个体的舒适度降低。这些反应还不必要地导致HVAC装置的操作、装置工作过度、导致操作成本增加、不必要的磨损以及缩短HVAC装置寿命。
发明内容
需要使由于HVAC系统所检测到的环境滋扰而导致的影响最小化。另外，需要实现一种识别环境条件中的滋扰并相应地修改环境条件的改进的HVAC控制系统。
考虑到这些需要，本公开的某些实施方式提供一种加热、通风与空调系统，其利用加热、通风与空调控制系统来确定如何对被视为滋扰因素的环境参数的异常或预定改变作出反应。基于历史数据和当前趋势，控制系统确定使工作过度最小化并增加住宅中的个体的舒适度的加热、通风与空调系统的高效操作。
在至少一个实施方式中，可提供一种用于住宅的加热、通风与空调系统，该系统包括：加热系统，其被配置为对住宅的内部进行加热；空调系统，其被配置为对住宅的内部进行冷却；以及通风系统，其联接到加热系统和空调系统并且被配置为向住宅内的区域中输送空气。控制系统在操作时联接到加热系统、空调系统和通风系统，并且包括：至少一个传感器，其被定位并配置为检测与住宅的内部有关的环境参数；以及一个或更多个处理器，其用于接收由所述至少一个传感器生成的数据。所述一个或更多个处理器被配置为：获得改变住宅的内部的环境条件的指令；响应于接收到改变住宅的内部的环境条件的指令，分析所述至少一个传感器所检测的环境参数；并且基于环境参数的分析来确定是否忽略改变住宅的内部的环境条件的指令。
可选地，所述一个或更多个处理器还被配置为：基于环境参数的分析而忽略改变住宅的内部的环境条件的指令。另选地，所述一个或更多个处理器还被配置为：在忽略改变环境条件的指令之后，基于环境参数的分析来改变住宅的内部的环境条件。
在另一方面，所述一个或更多个处理器还被配置为：响应于不忽略改变住宅的内部的环境条件的指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较。另选地，所述一个或更多个处理器还被配置为：响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数不匹配，基于环境参数利用控制系统确定并应用改变。在另一方面，所述一个或更多个处理器还被配置为：将所确定的改变和环境参数记录在历史数据中。在另一方面，所述一个或更多个处理器还被配置为：响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统应用改变。
可选地，所获得的改变住宅的内部的环境条件的指令接收自用户接口。在另一方面，环境参数包括温度数据、湿度数据、居住定位数据或空气流量数据中的至少一个。
在至少另一个实施方式中，提供一种计算机实现的方法，在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，该方法包括：接收改变住宅的内部的环境条件的指令。所述一个或更多个处理器还响应于接收到改变住宅的内部的环境条件的指令而分析至少一个传感器所检测的环境参数，并且基于环境参数的分析而确定是否忽略改变住宅的内部的环境条件的指令。
可选地，在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，该方法包括：基于环境参数的分析而忽略改变住宅的内部的环境条件的指令，并且在忽略改变环境条件的指令之后，基于环境参数的分析来改变住宅的内部的环境条件。在另一方面，在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，响应于不忽略改变住宅的内部的环境条件的指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较。
在另一方面，在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数不与历史数据内的环境参数匹配，基于环境参数利用控制系统确定并应用改变。另选地，在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，该方法包括将所确定的改变和环境参数记录在历史数据中。
可选地，该方法包括：在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统应用改变。
在另一实施方式中，提供一种包括非信号计算机可读存储介质的计算机程序产品，该非信号计算机可读存储介质具有计算机可执行代码。该可执行代码获得改变住宅内部的环境条件的指令，并且响应于接收到改变住宅内部的环境条件的指令，分析所述至少一个传感器所检测的环境参数。该代码还基于环境参数的分析而忽略改变住宅内部的环境条件的指令，并且响应于不忽略改变住宅内部的环境条件的指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较。该代码还利用控制系统对住宅内部的环境条件应用改变。
可选地，可执行代码基于所检测的环境参数来确定改变。另选地，该代码将所确定的改变和环境参数记录在历史数据中。
可选地，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统对住宅内部的环境条件应用改变。另选地，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数不与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统对住宅内部的环境条件应用改变。
附图说明
图1示出根据本公开的实施方式的加热、通风与空调(HVAC)系统的示意图。
图2示出根据本公开的实施方式的利用HVAC系统的楼层平面图的示意图。
图3示出根据本公开的实施方式的HVAC控制系统的示意图。
图4示出根据本公开的实施方式的控制住宅的内部环境的方法的流程框图。
具体实施方式
以上发明内容以及特定实施方式的以下详细描述当结合附图阅读时将更好地理解。如本文所使用的，以单数形式列出并且前面有词语“一”或“一个”的元件或步骤应该被理解为未必排除所述多个元件或步骤。此外，对“一个实施方式”的引用并非旨在被解释为排除也包含所列特征的附加实施方式的存在。此外，除非明确地相反陈述，“包括”或“具有”具有特定条件的元件或多个元件的实施方式可包括不具有该条件的附加元件。
本公开的某些实施方式提供了一种系统和方法，其检测住宅内部(例如，内部环境)中的滋扰或间歇波动并调节对加热、通风与空调(HVAC)系统的控制输入而不会损害居住舒适度。收集包括温度、湿度、压力等的传感器数据，以识别居住者所经历的内部环境。然后分析数据以检测可导致HVAC系统中的变化的异常。在HVAC系统改变加热、冷却或通风之前，HVAC控制系统评估HVAC系统是否可保持在当前状态而不会损害居住舒适度，或者另选地，变化最小，同时维持居住舒适度。具体地，考虑若干评估标准，包括操作成本、舒适度指数、其它资源等。通过提供实时评估，HVAC系统的操作成本降低，同时HVAC设备的磨损和对应维护也减少。
图1示出加热、通风与空调(HVAC)系统100的示例。HVAC系统100包括在操作时联接到加热系统104、通风系统106和空调系统108的控制系统102。控制系统102、加热系统104、通风系统106和空调系统108中的每一个可至少部分地位于住宅112(例如，第一办公楼、公寓楼、房屋和公寓，或者可居住的其它多房间或大房间容积)的内部环境110内。
尽管描述为单个HVAC控制系统102，但这仅是出于示例性目的，控制系统102可包括多个控制单元，其各自联接到加热系统104、通风系统106和/或空调系统108之一，并且各自彼此通信以执行本文所描述的方法。类似地，加热系统104、通风系统106和空调系统108中的每一个可包括多个加热单元、通风单元和空调单元，其各自提供加热、通风和空调功能。例如，当住宅是办公楼时，可存在各楼层的加热单元、每楼层的通风单元和每隔一楼层的空调单元。
控制系统102也可联接到传感器113以接收与住宅的内部环境110、建筑物外部的环境条件有关的数据以及与加热系统104、通风系统106和空调系统108有关的数据。在示例中，传感器113的类型包括温度传感器、红外热传感器、空气流速传感器、位置传感器、湿度传感器等。超过一种类型的传感器可位于同一感测位置处。
HVAC控制系统102联接到第二办公楼126的HVAC系统124和工厂130的HVAC系统128并与其通信。具体地，HVAC控制系统102可联接到与在遥远或单独位置(例如，其它城市、州、国家或大陆)的其它住宅关联的众多其它HVAC系统。具体地，HVAC控制系统102经由互联网、在云中、经由空中、通过有线连接、通过无线连接等与各个HVAC系统通信，使得来自传感器的信息和一个HVAC系统的其它输入可用于进行与不同位置的另一HVAC系统有关的确定。
加热系统104、通风系统106和空调系统108中的每一个可包括各个系统104、106和108的位于住宅112外部的单元。这些加热、通风和空调单元可彼此联接，或者另选地，在公共HVAC控制系统102的情况下彼此分离。
在一个示例中，加热系统104是锅炉。加热系统104生成热并输送到通风系统106中。这些热可来自感应加热、对流加热、电加热等。在一个示例中，热泵114输送加热的流体或空气通过管道、导管等至通风系统106。
通风系统106包括输送空气穿过住宅112的多个导管116、管道等。在一个示例中，导管116互连并具有输送空气通过导管116的通风机118。在一个示例中，通风机118包括输送空气通过通风系统106的送风机和回风机。可选地，可向通风系统106添加辅助通风机。
在一个示例中，空调系统108包括冷却塔119，以将冷却的流体、空气等通过管道、导管等提供给通风系统106。这种冷却可由冷却剂、热交换器等提供。在一个示例中，空调系统108包括向通风系统106输送冷却的空气的至少一个空调风机120。
HVAC系统100是示例性HVAC系统，并且控制系统(包括本文所描述的控制系统102)可操作其它示例性HVAC系统。这些其它HVAC系统可包括诸如屋顶单元的节能器，其利用外部空气来加热和/或冷却而不使用锅炉或冷却器。因此，尽管在一些示例中可利用锅炉和冷却器，但在其它示例中，可利用其它加热、冷却和通风系统。
图2示出具有由HVAC系统206控制的内部环境204的住宅202的示例性楼层200。在一个示例中，住宅202是图1的住宅112。在另一示例中，HVAC系统206是图1的HVAC系统100。
楼层200包括开放办公区域208和会议室210。在一个示例中，楼层200是办公楼的楼层，并且办公区域包括诸如隔间的多个办公工位。另选地，开放办公区域208可包括办公室和隔间的组合。具体地，为了方便说明HVAC系统206的操作，所提供的楼层200示出简化楼层平面图。在楼层200上示出众多点212，在一个示例中各个点表示居住者或人。
HVAC系统206包括控制系统214，其是图1的控制系统102的一个示例。具体地，控制系统214包括连续地获得与各个楼层200有关的环境数据的多个传感器216。在示例实施方式中，传感器216是图1的传感器103，并且可利用有线、无线、数字、模拟等的网络与控制系统214通信。另外，传感器216连同与HVAC系统关联的致动器可与远程位置通信并通过物联网(IoT)向远程位置发送信息以用于通信。远程位置包括远程服务器、云、地理上远离利用HVAC控制系统的住宅的一个或更多个处理器等。在其它示例中，传感器216包括温度传感器、红外热传感器、空气流速传感器、位置传感器、LiDAR、湿度传感器等。在一个示例中，位置传感器是全球定位系统的一部分，其利用蜂窝电话、智能装置、其它空中通信装置等以便确定人或楼层上的对象的位置。这样，传感器216能够连续地获得与楼层200的内部环境204有关的环境数据，以便提供给控制系统214。基于该环境数据，控制系统214利用本文所描述的方法对包括各个加热单元、各个冷却单元、通风机等的组件进行致动。这种致动包括增加或降低空气温度以及通过通风管道输送空气。在一个示例中，控制系统214、传感器216和致动器(未示出)在可通过物联网(IoT)从远程位置控制的信息物理HVAC控制系统内。为此，HVAC控制系统可包括一个或更多个本地存储介质与利用中间网络层的远程或云平台。这些本地存储介质可包括机器学习算法，使得一个或更多个处理器可利用HVAC系统进行与远离住宅的HVAC系统有关的确定。这样，通过有线或无线通信，HVAC控制系统可具有一个或更多个处理器，其用于针对不同位置的多个HVAC系统进行确定并与其通信。
图3示出可实现本文所描述的方法中的一个或更多个的示例控制系统300。在一个示例中，控制系统300是图1的HVAC控制系统102，或者另选地，图2的控制系统214。控制系统300包括一个或更多个处理器302、本地存储介质304、一个或更多个传感器306和收发器308。在一个示例中，一个或更多个传感器306是图2的传感器216，并且包括温度传感器、红外热传感器、空气流速传感器、位置传感器、湿度传感器等。
在一个示例中，一个或更多个处理器302被配置为执行指令以操作HVAC系统。在一个示例中，指令被存储在本地存储介质304内。另选地，从远程位置接收指令(例如，通过经由互联网、云上等的通信)。
具体地，控制系统300被配置成执行存储在一个或更多个本地存储介质304(例如，一个或更多个存储器)中的指令集，以便处理数据。例如，控制系统300可包括或联接到一个或更多个存储器。本地存储介质304也可存储数据或其它信息。本地存储介质304可以是信息源的形式或者处理机内的物理存储器元件。
指令集可包括指示控制系统300作为处理机执行特定操作(例如，本文所描述的主题的各种实施方式的方法和处理)的各种命令。指令集可以是软件程序的形式。软件可以是诸如系统软件或应用软件的各种形式。此外，软件可以是单独程序的收集、较大程序内的程序子集或者程序的一部分的形式。软件还可包括面向对象的编程形式的模块化编程。处理机对输入数据的处理可以响应于用户命令，或者响应于先前处理的结果，或者响应于另一处理机的请求。
将理解，处理或控制单元可表示可被实现为具有执行本文所描述的操作的相关指令(例如，存储在诸如计算机硬盘驱动器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等的有形和非暂时性计算机可读存储介质上的软件)的硬件的电路、电路系统或其部分。硬件可包括硬连线以执行本文所描述的功能的状态机电路。可选地，硬件可包括电子电路，其包括和/或连接到一个或更多个基于逻辑的器件(例如，微处理器、处理器、控制器等)。可选地，控制系统300可表示诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、微处理器等中的一个或更多个的处理电路。各种实施方式中的电路可被配置为执行一个或更多个算法以执行本文所描述的功能。所述一个或更多个算法可包括本文所公开的实施方式的方面(不管是否在流程图或方法中明确地识别)。
如本文所使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括存储在本地存储介质(例如，一个或更多个存储器)中以用于由计算机执行的任何计算机程序，包括RAM存储器、ROM存储器、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和非易失性RAM(NVRAM)存储器。上述存储器类型仅仅是示例性的，因此不限制可用于存储计算机程序的存储器的类型。
另外，在一个示例中，收发器308是单独的接收器和应答器，其向控制系统300发送信号以及从控制系统300接收信号。收发器308可从诸如环境控制面板的用户接口310接收输入，其能够由个体编程以用于控制住宅、住宅的楼层、住宅中的房间等的内部环境。这样，用户接口310接收指令以改变住宅内部的环境条件。在一个示例中，这种环境控制面板可接收温度设置，包括设定增加和降低住宅中的温度的预定时间段(例如，在工作时间之后预期工作者不在住宅内时)。在另一示例中，收发器308允许由远离住宅的一个或更多个处理器接收指令。这样，在软件至少部分地用作个体的智能电话、手表等上的应用的实施方式中，可远离住宅接收指令。
图4示出控制住宅(包括先前描述的住宅)的内部环境的方法400。在一个示例中，在包括算法的软件中提供该方法。具体地，软件可被存储在本地存储介质(例如，图3的本地存储介质304)中并提供可由一个或更多个处理器(例如，图3的一个或更多个处理器302)执行的指令。软件可被实现为可由控制系统实现的程序、应用、可下载内容等。在示例中，为通过收发器与控制系统300通信的手持装置(例如，智能电话、其它智能装置、平板、蜂窝电话、手表等)提供应用。因此，个体可通过与控制系统通信来远程地控制控制系统的操作。
在步骤402，控制系统从至少一个传感器接收内部环境数据或参数。这些环境参数包括温度数据、空气流速数据、居住者位置数据、湿度数据等。这些信息还可包括来自整个住宅、各个楼层、楼层的部分、区段或区域、住宅中的各个房间等的信息。控制系统从通过整个住宅设置的传感器接收内部环境数据并基于从其检索数据的区域相应地对数据进行分类。
在步骤403，控制系统获得改变住宅内部的环境条件的指令。指令包括自动指令，例如基于一个或更多个处理器由于在步骤402从传感器接收的环境数据或参数的改变而进行的确定由一个或更多个处理器提供的那些。指令还包括如关于步骤403所述由用户提供的手动指令，包括在用户接口处接收的指令。在一个示例中，从图3的用户接口310接收改变环境条件的指令。在一个示例中，这种环境控制面板可接收温度设置，包括设定增加和降低住宅中的温度的预定时间段(例如，在工作时间之后预期工作者不在住宅内时)。在另一示例中，收发器允许由远离住宅的一个或更多个处理器接收指令。这样，在软件至少部分地用作个体的智能电话、手表等上的应用的实施方式中，可远离住宅接收指令。
在步骤404，响应于接收到改变住宅内部的环境条件的指令，一个或更多个处理器分析至少一个传感器所检测的环境参数。在一个示例中，输入数据的分析包括确定改变环境条件的指令是不是数据集内的异常。异常可以是温度、湿度或其它环境条件升高至阈值以上或者温度、湿度或其它环境条件降低至阈值以下。在一个示例中，利用聚类来确定指令是不是异常。当在本文中使用时，异常被视为环境参数。另选地，利用其它分析技术以便指出异常。在检测异常时，分析技术确定环境参数的变化，包括内部环境中在给定时间内超过或低于阈值的波动。个体可确定在一个或更多个处理器中用于确定环境参数的变化的阈值，并且环境条件的所得变化表示异常。
在步骤406，一个或更多个处理器基于环境参数的分析来确定是否忽略改变住宅内部的环境条件的指令。具体地，基于环境参数的分析，确定检测到异常，或者不存在异常。当确定不存在环境异常时，控制系统忽略指令，而如果确定存在环境异常，则进行异常的附加分析。
作为需要环境改变的异常数据的一个示例；住宅的门或窗保持打开，或者比正常更频繁地打开，从而导致外部环境改变内部环境。这种改变导致当前HVAC系统设置的变化，以补偿内部环境改变。在这一个示例中，控制系统所获得的指令是自动生成的指令，并且控制系统验证环境中存在异常。自动生成的指令可由控制系统本身生成，或者由向控制系统发送包括指令的信号的远程监测系统生成。通过验证异常的存在，如果故障传感器提供与异常有关的不准确数据，则利用其它环境参数来确保环境中存在异常。
在提供内部环境的改变的异常的另一示例中，当举行集会或会议时，导致某一区域内的人数显著增加至内部环境内的阈值量以上。这种个体聚集可导致生成过多的体热，从而再次改变内部环境，使得HVAC系统补偿环境的改变。在此示例中，改变住宅内部的环境条件的指令可由控制系统通过基于环境参数确定来获得，或者基于环境参数从监测系统获得。作为分析至少一个环境参数的结果，由于内部环境中的热增加，检测到异常。
相反，不需要内部环境的改变或者不需要异常数据所建议程度的改变(因此，表示滋扰)时的示例是当个体在大热天进入建筑物并立即走到恒温器并手动地降低恒温器的温度以便让自己更快地凉快下来，而没有考虑环境中的其他人或者置于HVAC系统上的工作负荷时。在这种情况下，当提供手动指令以改变住宅内部的环境条件时，温度的强制降低导致整个区域或楼层的低效冷却。另外，如果温度保持在该新的低温，则楼层上的其他个体可能变得太冷，导致居住者不适并要求将温度重新调节回原始设置。因此，HVAC系统将区域加热回原始温度然后带来不必要的负荷和磨损。在这样的示例中，可通过用户接口手动地获得改变住宅内部的环境条件的指令。基于分析，未检测到或确定异常，并且忽略手动指令。在这样的示例中，控制系统可自动地将恒温器重置为手动更改之前的设置，或者可继续忽略手动设置，直至检测到或确定异常。
在步骤408，如果在406确定还没有发生异常并且要忽略改变住宅内部的环境条件的指令，则流程向下进行，并且一个或更多个处理器基于环境参数的分析忽略改变住宅的内部环境的环境条件的指令。在此示例中，控制系统保持HVAC系统的现有控制输入不变。具体地，控制系统继续如之前一样操作HVAC系统。由于未检测到或确定异常，所以不进行改变。因此，防止低效滋扰改变，如内部环境中的其他人所期望保持内部环境，同时还提供HVAC系统的高效操作。
在步骤410，作为检查确定居住舒适度以确保HVAC系统以预定方式操作。在一个示例中，通过基于历史数据与理想内部环境条件相比继续监测内部环境(包括温度、湿度、居住人数、外部空气条件和温度等)来确定居住舒适度。这样，提供检查以确保没有由于内部环境条件的实际非异常改变而发生需要改变或致动HVAC系统以控制内部环境的条件。
在步骤411，在忽略响应于确定居住舒适度而改变环境条件的指令之后，一个或更多个处理器基于环境参数的分析改变住宅内部的环境条件。具体地，如果在步骤410，居住舒适度不理想，则即使先前忽略了改变环境条件的指令，一个或更多个处理器仍可改变住宅内部的环境条件。作为示例，个体可能由于在大热天刚刚走进来而感到热，并提供将温度降低五(5)华氏度的指令。在步骤408，由于历史数据中未提供证明下降5°华氏度正确所需的阈值改变，所以该指令被忽略；然而，在步骤411，由于响应于指令被忽略而检查环境中的个体的舒适度，所以一个或更多个处理器可基于所确定的环境参数确定有必要下降两(2)华氏度。
在步骤412，在确定居住舒适度之后，传感器继续周期性地监测住宅内部的内部环境。例如，监测周期可介于每5秒和每10分钟之间。在其它示例中，该周期大于每10分钟。在另一示例中，在预定间隔期间监测，例如在周一至周五上午7:00和下午6:00之间，每30秒发生监测，而在周一至周五下午6:00至上午7:00以及周末，每20分钟发生监测。因此，不同的预定周期可发生在不同的预定间隔。然后，继续感测，并且该方法返回从步骤402开始，控制系统从传感器接收内部环境数据。
在步骤414，响应于在步骤406不忽略改变住宅内部的环境条件的指令，一个或更多个处理器将至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较。在一个示例中，利用提供先前报告的问题作为历史数据的查找表对照先前报告的问题库来检查异常，并将异常与历史数据进行比较。在此示例中，异常可包括温度增加超过预定阈值(例如，两(2)华氏度)、湿度增加超过预定阈值等。在另一示例中，历史数据在查找表内。另选地，环境参数可与历史数据内的环境参数进行比较。例如，七十二(72)华氏度的环境参数可与测量温度(华氏度)的历史环境参数进行比较。
在步骤416，确定异常或环境参数是否在库的历史数据内。在一个示例中，将检测或确定的环境参数与本地存储介质内的历史数据的环境参数进行比较。在另一示例中，当环境参数的改变导致检测到异常时，环境参数可与历史数据内的环境参数进行比较，以确定要应用的控制输入。具体地，确定至少一个传感器所检测的环境参数是否与本地存储介质中的历史数据内的环境参数匹配。
在步骤418，响应于至少一个传感器所检测的环境参数不与历史数据内的环境参数匹配，基于环境参数利用控制系统确定并应用改变。在一个示例中，基于居住者的预定舒适度来计算该改变，并且相应地对HVAC系统进行致动。在一个示例中，由于个体在冬天将办公家具搬到建筑物中，建筑物的门长时间保持打开，从而导致在楼层区域中温度显著下降。结果，或者个体增加恒温器上的温度以便对抗在运送家具的同时通过门进入的冷空气，或者由温度传感器或红外热传感器检测的所得温度改变增加超过阈值，从而导致加热命令。在该示例中，温度传感器或红外热传感器检测到与其它区域相比，靠近门口的房间中的温度降低。类似地，与门关联的传感器可记录与该时段期间的阈值量相比，门保持在打开状态的时间量。另外，全球定位系统(GPS)传感器可检测到比阈值量更多的个体在建筑物内。
基于传感器所提供的信息，环境参数被传送到处理器以在步骤416确定所提供的条件是否在查找表内。在一个示例中，一个或更多个处理器确定靠近门的区域中的温度的改变是否在查找表或历史数据内。如果查找表或历史数据中未提供该温度下降，则在步骤418，一个或更多个处理器基于温度改变确定要在内部环境内提供的热的增加，包括通风系统内将提供热的位置。在一个示例中，可通过不更改个体手动进行的恒温器温度的改变来进行该确定。另选地，可基于诸如温度改变、居住人数和温度改变的位置这样的变量来计算该确定。总之，一个或更多个处理器确定如何解决环境条件的改变，而无需借助历史数据来辅助确定改变环境条件的最高效方式。
在另选示例中，在步骤416，将温度改变和门在预定时间段内保持打开的时间二者与历史数据进行比较。如果温度改变和门在预定时间段内保持打开的时间不在历史数据内，则同样在步骤418，一个或更多个处理器确定如何改变温度。在另一示例中，基于与门相邻的区域中的温度改变并且基于在预定时间段期间门打开的时间量，一个或更多个处理器计算门在预定时间段期间打开达不寻常的时间量，从而导致内部环境改变的概率。然后，如果查找表不具有所计算的概率，则同样在步骤418，一个或更多个处理器改变办公室内的供热，包括增加空气的温度和/或办公楼内增加的空气的位置。
因此，在步骤418，如果发生温度、定时等不在查找表内或历史数据内的事件，则一个更多个处理器确定异常是否呈现HVAC系统中的变化有必要的条件，或者异常是否不需要HVAC系统内的附加改变。在一个示例中，利用算法来使内部环境中的个体的舒适度最大化，同时使响应于环境条件的改变而改变环境的成本最小化。因此，基于传感器所确定的环境条件和参数，然后确定居住者的理想舒适度。因此，在个体仅基于不要太热或太冷的个体期望而改变温度，并且这对于区域中的其余居住者而言不是最优变化的情况下，一个或更多个处理器可阻止该变化，并且替代地提供最适合于楼层上或区域中的所有个体的环境，如在步骤410所提供的。
在步骤420，一个或更多个处理器将所确定的环境参数和改变记录在历史数据中。因此，在上述示例中，当由于移动家具而将门打开不寻常的时间量，导致内部环境改变，从而需要HVAC系统中的变化，并且这些条件不在库内时，则导致该改变的环境参数连同基于环境参数确定的改变一起被记录在库内。这还可包括与导致控制系统中的改变的环境参数以及相应发生的改变有关的信息和数据。具体地，通过记录环境参数以及与环境参数有关的数据，可提供日志，该日志可由一个或更多个处理器分析或利用，或者另选地与其它环境参数数据聚合。
在一个示例中，提供一种学习算法，使得当发生类似情况或事件时，一个或更多个处理器进行与可如何响应于类似检测到的环境参数更改内部环境条件有关的确定。该学习算法可在HVAC控制系统的一个或更多个存储器中、云中、软件应用中、与HVAC控制系统通信的远程装置处等。具体地，在一个示例中，HVAC控制系统联接到遍及世界的众多办公楼，例如当HVAC控制系统由遍及全球具有建筑的跨国公司实现时。因此，库是包括来自各个建筑物的数据的庞大数据库。可利用学习算法，包括当出现类似异常和/或环境参数时提供奖励(rewards)、权重等。结果，HVAC控制系统对后续异常和/或环境参数确定并应用的改变提供比先前的确定和改变期间更高效的结果。
在步骤422，响应于在步骤416至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配，一个或更多个处理器利用控制系统应用改变。具体地，如果在步骤416，在库中找到该异常或环境参数，则在步骤422，一个或更多个处理器在控制系统中应用改变，以改变住宅内部的环境条件。具体地，在异常或环境参数已知的情况下，HVAC控制系统能够以最优方式响应。在一个示例中，使用查找表，并且控制系统操作以对查找表中提供的异常作出反应。因此，如果查找表指示在预定通风口处加热以增加五度达半小时，则HVAC系统相应地响应。
另选地，在示例中，当与神经网络关联利用学习算法时，当所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配时应用的改变可基于在已知环境参数或异常的先前事件期间发生的动作而改变。例如，可修改在某些位置中加热或冷却的空气的排放，以试图使建筑物楼层的区域中突然温度下降超过五华氏度的影响最小化。因此，在一个实例或第一事件中，响应于所检测的温度下降超过五华氏度的环境参数或异常，在预定通风口处加热增加五度达半小时，但是在所检测的温度下降超过五华氏度的第二事件中，在两个不同的通风口处加热增加两度达一小时。如果与第一事件中的响应相比，第二事件更高效地改进响应于异常对内部环境的正常化，则神经网络将由于第二事件而受到奖励，并且向这些变量提供更大权重以解决未来的类似异常。由学习算法确定的这些计算和数据然后被存储在历史数据中。
因此，在所检测的温度下降五华氏度的第三事件中，HVAC系统将基于所记录的在学习算法内重新应用的历史数据在三个通风口位置处提供两度的加热增加达一小时。然后，如果此第三事件不如第二事件高效，则在未来的确定中针对此解决方案提供较小的权重。这样，HVAC系统能够随时间学习或确定对给定异常最高效的响应。具体地，当HVAC控制系统包括包含世界各地的许多建筑物的数据库时，学习算法增加了从其采样的异常或环境参数，因此增加了可确定最优高效响应的速度。然后，该最优高效响应可被相应地实现到与HVAC控制系统通信的各个建筑物和HVAC系统，从而节能并减少HVAC系统的不必要的操作。一旦应用该响应，在410，再次确定个体的舒适度以确保所提供的内部环境的变化令环境中的个体满意。这样，提供检查以确保响应成功。
因此，在至少一个实施方式中，可提供一种用于住宅的加热、通风与空调(HVAC)系统，该系统包括：加热系统，其被配置为对住宅内部进行加热；空调系统，其被配置为对住宅内部进行冷却；以及通风系统，其联接到加热系统和空调系统并且被配置为向住宅内的区域输送空气。加热、通风与空调控制系统可在操作时联接到加热系统、空调系统和通风系统。加热、通风与空调控制系统可包括至少一个处理器、被定位并配置为检测与住宅内部有关的环境参数的至少一个传感器以及存储可由处理器访问的程序指令的本地存储介质。响应于程序指令的执行，处理器接收改变住宅内部的环境条件的指令，响应于接收到改变住宅内部的环境条件的指令而分析至少一个传感器所检测的环境参数，并且基于环境参数的分析来确定是否忽略改变住宅内部的环境条件的指令。
在另一示例中，分析环境参数可包括将至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较。可选地，响应于程序指令的执行，处理器响应于至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数匹配而应用改变住宅内部的环境条件的指令。在一个方面，所应用的指令不同于所接收的指令。
在另一方面，响应于程序指令的执行，处理器基于环境参数的分析来忽略改变住宅内部的环境条件的指令。可选地，响应于程序指令的执行，在忽略改变环境条件的指令之后，处理器基于环境参数的分析来改变住宅内部的环境条件。在另一方面，响应于程序指令的执行，处理器将环境参数的分析记录在历史数据中。
在另一示例中，所接收的改变住宅内部的环境条件的指令手动提供。可选地，环境参数包括温度数据、湿度数据、居住定位数据或空气流量数据中的至少一个。
在至少一个实施方式中，可提供一种计算机实现的方法，在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，该方法包括：接收改变住宅内部的环境条件的指令；响应于接收到改变住宅内部的环境条件的指令，分析至少一个传感器所检测的环境参数；以及基于环境参数的分析确定是否忽略改变住宅内部的环境条件的指令。
可选地，分析环境参数可包括将至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较。在另一方面，该方法还包括：基于利用环境参数的学习算法的确定来确定改变住宅内部的环境条件的指令。在另一方面，该方法还包括：基于学习算法的确定来应用改变住宅内部的环境条件的指令。可选地，在忽略所接收的改变环境条件的指令之后，基于学习算法的确定改变住宅内部的环境条件。在另一方面，该方法还包括：将学习算法的确定记录在历史数据中。
在至少一个实施方式中，提供一种包括非信号计算机可读存储介质的计算机程序产品，该非信号计算机可读存储介质包括计算机可执行代码，以便：接收改变住宅内部的环境条件的指令；响应于接收到改变住宅内部的环境条件的指令，分析至少一个传感器所检测的环境参数；以及响应于至少一个传感器所检测的环境参数来应用改变住宅内部的环境条件的指令。
可选地，响应于至少一个传感器所检测的环境参数而应用以改变住宅内部的环境条件的指令接收自查找表。另选地，响应于至少一个传感器所检测的环境参数而应用以改变住宅内部的环境条件的指令接收自学习算法所做出的确定。
在一个方面，至少一个传感器是温度传感器、红外热传感器、湿度传感器或压力传感器之一。在另一方面，远离住宅接收改变住宅内部的环境条件的指令。
此外，本公开包括根据以下条款的示例：
条款1.一种用于住宅的加热、通风与空调系统，包括：加热系统，其被配置为对住宅的内部进行加热；空调系统，其被配置为对住宅的内部进行冷却；通风系统，其联接到加热系统和空调系统并且被配置为向住宅内的区域中输送空气；控制系统，其在操作时联接到加热系统、空调系统和通风系统，包括：至少一个传感器，其被定位并配置为检测与住宅的内部有关的环境参数；一个或更多个处理器，其用于接收由所述至少一个传感器生成的数据，并且被配置为：获得改变住宅的内部的环境条件的指令；响应于接收到改变住宅的内部的环境条件的指令，分析所述至少一个传感器所检测的环境参数；并且基于环境参数的分析而确定是否忽略改变住宅的内部的环境条件的指令。
条款2.根据条款1所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：基于环境参数的分析来忽略改变住宅的内部的环境条件的指令。
条款3.根据条款1至2中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：在忽略改变环境条件的指令之后，基于环境参数的分析来改变住宅的内部的环境条件。
条款4.根据条款1至3中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：响应于不忽略改变住宅的内部的环境条件的指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较(414)。
条款5.根据条款1至4中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数不匹配，基于环境参数利用控制系统确定并应用改变。
条款6.根据条款1至5中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：将所确定的改变和环境参数记录在历史数据中。
条款7.根据条款1至6中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统应用改变。
条款8.根据条款1至7中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所获得的改变住宅的内部的环境条件的指令接收自用户接口。
条款9.根据条款1至8中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，环境参数包括温度数据、湿度数据、居住定位数据或空气流量数据中的至少一个。
条款10.一种计算机实现的方法，该方法包括：在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，接收改变住宅的内部的环境条件的指令；响应于接收到改变住宅的内部的环境条件的指令，分析至少一个传感器所检测的环境参数；以及基于环境参数的分析而确定是否忽略改变住宅的内部的环境条件的指令。
条款11.根据条款10所述的方法，该方法还包括：在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，基于环境参数的分析来忽略改变住宅的内部的环境条件的指令，并且在忽略改变环境条件的指令之后，基于环境参数的分析来改变住宅的内部的环境条件。
条款12.根据条款10至11中的任一项所述的方法，该方法还包括：在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，响应于不忽略改变住宅的内部的环境条件的指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较。
条款13.根据条款10至12中的任一项所述的方法，该方法还包括：在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数不与历史数据内的环境参数匹配，基于环境参数利用控制系统确定并应用改变。
条款14.根据条款10至13中的任一项所述的方法，该方法还包括：在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，将所确定的改变和环境参数记录在历史数据中。
条款15.根据条款10至14中的任一项所述的方法，该方法还包括：在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统应用改变。
条款16.一种包括非信号计算机可读存储介质的计算机程序产品，该非信号计算机可读存储介质包括计算机可执行代码以：获得改变住宅内部的环境条件的指令；响应于接收到改变住宅内部的环境条件的指令，分析所述至少一个传感器所检测的环境参数；基于环境参数的分析而忽略改变住宅内部的环境条件的指令；响应于不忽略改变住宅内部的环境条件的指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较；以及利用控制系统对住宅内部的环境条件应用改变。
条款17.根据条款16所述的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括基于所检测的环境参数确定改变的计算机可执行代码。
条款18.根据条款16至17中的任一项所述的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括将所确定的改变和环境参数记录在历史数据中的计算机可执行代码。
条款19.根据条款16至18中的任一项所述的计算机程序产品，其中，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统对住宅内部的环境条件应用改变。
条款20.根据条款16至19中的任一项所述的计算机程序产品，其中，响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数不与历史数据内的环境参数匹配，利用控制系统对住宅内部的环境条件应用改变。
尽管可使用诸如顶部、底部、下面、中间、横向、水平、垂直、前面等的各种空间和方向术语来描述本公开的实施方式，但是将理解，这些术语仅针对图中所示的取向使用。取向可被反转、旋转或以其它方式改变，使得上部是下部，反之亦然，水平变成垂直等。
如本文所使用的，“被配置为”执行任务或操作的结构、限制或元件具体地在结构上以与该任务或操作对应的方式形成、构造或调整。为了清晰以及避免疑惑，如本文所使用的，仅能够被修改以执行任务或操作的对象未“被配置为”执行该任务或操作。
结合数据、信号、信息等使用的术语“获得”包括下列中的至少一个：i)访问存储数据、信号、信息等的外部装置或远程服务器的存储器；ii)经由基础装置和辅助装置之间的无线通信链路接收数据、信号、信息等；iii)经由网络连接在远程服务器处接收数据、信号、信息等；和/或iv)从用户在用户接口处手动输入的用户接口输入或命令接收数据、信号、信息等。从基础装置的角度，获得操作可包括实时感测新信号，和/或访问存储器以从基础装置内的存储器读取所存储的数据、信号、信息等。从辅助装置的角度，获得操作包括在辅助装置的收发器处接收数据、信号、信息等，其中该数据、信号、信息等发送自基础装置和/或远程服务器。从远程服务器的角度，获得操作可以是例如在网络接口处从本地外部装置和/或直接从基础装置接收数据、信号、信息等时。远程服务器还可从本地存储器和/或从例如云存储环境内的其它存储器和/或从个人计算机的存储器获得数据、信号、信息等。
将理解，以上描述旨在为例示性的，而非限制性的。例如，上述实施方式(和/或其方面)可彼此组合来使用。另外，在不脱离其范围的情况下可对本公开的各种实施方式的教导进行许多修改以适应具体情况或材料。尽管本文所描述的材料的尺寸和类型旨在限定本公开的各种实施方式的参数，实施方式决非限制，而是示例性实施方式。对于本领域技术人员而言在阅读以上描述时，许多其它实施方式将显而易见。因此，本公开的各种实施方式的范围应该参考所附权利要求书连同授权给这些权利要求的完整等效范围一起来确定。在所附权利要求书中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“在其中”的通俗英语同义词。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并非旨在对其对象强加数字要求。另外，随附权利要求的限制并非按照装置加功能格式撰写的，除非这些权利要求限制在没有另外的结构的功能陈述之前明确地使用短语“用于…的装置”。
所撰写的此说明书使用示例来公开本公开的各种实施方式(包括最佳模式)，并且还使得本领域技术人员能够实践本公开的各种实施方式(包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法)。本公开的各种实施方式的专利范围由权利要求书来限定，可包括本领域技术人员可以想到的其它示例。如果这些其它示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件或者如果这些示例包括与权利要求的字面语言没有实质不同的等同结构元件，则这些示例旨在将落入权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种用于住宅(112,202)的加热、通风与空调系统(100,206)，所述加热、通风与空调系统包括：
加热系统(104)，该加热系统(104)被配置为对所述住宅的内部(110)进行加热；
空调系统(108)，该空调系统(108)被配置为对所述住宅的所述内部进行冷却；
通风系统(106)，该通风系统(106)联接到所述加热系统和所述空调系统并且被配置为向所述住宅内的区域中输送空气；
控制系统(102,214,300)，该控制系统(102,214,300)在操作时联接到所述加热系统、所述空调系统和所述通风系统，并且该控制系统包括：
至少一个传感器(113,216,306)，所述至少一个传感器(113,216,306)被定位并配置为检测与所述住宅的所述内部有关的环境参数；
一个或更多个处理器(302)，所述一个或更多个处理器(302)用于接收由所述至少一个传感器生成的数据，并且被配置为：
获得(403)改变所述住宅的所述内部的环境条件的指令；
响应于接收到改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令，分析(404)所述至少一个传感器所检测的环境参数；并且
基于所述环境参数的分析来确定(406)是否忽略改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令。
2.根据权利要求1所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：
基于所述环境参数的所述分析而忽略(408)改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为：
在忽略改变所述环境条件的所述指令之后，基于所述环境参数的所述分析而改变(411)所述住宅的所述内部的所述环境条件。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为响应于不忽略改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较(414)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与所述历史数据内的环境参数不匹配，基于所述环境参数利用所述控制系统确定并应用(418)改变。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为将所确定的所述改变和所述环境参数记录(420)在所述历史数据中。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述一个或更多个处理器还被配置为响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与所述历史数据内的环境参数匹配，利用所述控制系统应用(422)改变。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所获得的改变所述住宅的所述内部的环境条件的指令接收自用户接口(310)。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的加热、通风与空调系统，其中，所述环境参数包括温度数据、湿度数据、居住定位数据或空气流量数据中的至少一个。
10.一种计算机实现的方法(400)，该方法包括以下步骤：
在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，
接收(403)改变住宅(112,202)的内部的环境条件的指令；
响应于接收到改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令，分析(404)至少一个传感器(113,216,306)所检测的环境参数；以及
基于所述环境参数的分析来确定(406)是否忽略改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令。
11.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，
基于所述环境参数的所述分析而忽略(408)改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令，并且
在忽略改变所述环境条件的所述指令之后，基于所述环境参数的所述分析而改变(411)所述住宅的所述内部的所述环境条件。
12.根据权利要求10至11中的任一项所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，
响应于不忽略改变所述住宅的所述内部的所述环境条件的所述指令，将所述至少一个传感器所检测的环境参数与本地存储介质中的历史数据内的环境参数进行比较(414)。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，
响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数不与所述历史数据内的环境参数匹配，基于所述环境参数利用所述控制系统确定并应用(418)改变。
14.根据权利要求10至13中的任一项所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，
将所确定的所述改变和所述环境参数记录(420)在所述历史数据中。
15.根据权利要求10至14中的任一项所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在利用特定可执行指令编程的一个或更多个处理器的控制下，
响应于所述至少一个传感器所检测的环境参数与所述历史数据内的环境参数匹配，利用所述控制系统应用(422)改变。
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