具有成本目标优化的建筑物装置的制作方法

文档序号:19149186发布日期:2019-11-15 23:52阅读:180来源:国知局
具有成本目标优化的建筑物装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月7日提交的美国临时专利申请号62/667,979以及于2018年5月7日提交的美国临时专利申请号62/667,901的权益和优先权,这两个美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。



背景技术:

本披露总体上涉及对为建筑物提供温度控制的变制冷剂流量(vrf)系统、房间空调(rac)系统、或组装式空调(pac)系统中的能量成本进行管理。将这类系统的能量消耗最小化可能导致建筑物的居住者的不适,因为在没有增加电力的情况下不能维持舒适的温度,而在任何时候精确匹配居住者偏好通常导致较高的能量成本。因此,需要用于在不导致居住者不适的情况下减少vrf、rac、和pac系统的能量消耗的系统和方法。



技术实现要素:

本披露的一种实施方式是一种系统。所述系统包括可操作以影响建筑物的室内空气温度的设备、以及控制器。所述控制器被配置用于获得表征在未来时间段内操作所述设备的成本的成本函数、获得包括与所述建筑物相关的多个数据点的数据集、通过将所述数据集应用于被配置用于对所述建筑物的当前状态进行分类的神经网络来确定所述建筑物的所述当前状态、选择与所述当前状态相关联的温度界限、增强所述成本函数以包括当所述室内空气温度违反所述温度界限时增加成本的惩罚项、以及确定在所述未来时间段内多个时间步长中的每一个的温度设定值。所述温度设定值在所述未来时间段内实现所述成本函数的目标值。所述控制器还被配置用于在所述多个时间步长中的第一时间步长内控制所述设备以驱动所述室内空气温度朝向所述温度设定值。

在一些实施例中,所述温度界限包括所述室内空气温度的上限和所述室内空气温度的下限。在一些实施例中,当所述室内空气温度在所述上限与所述下限之间时,所述惩罚项为零,并且当所述室内空气温度高于所述上限或低于所述下限时,所述惩罚项为非零。

在一些实施例中,所述温度界限包括包含所述室内空气温度的第一上限和所述室内空气温度的第一下限的第一温度界限并且包括包含所述室内空气温度的第二上限和所述室内空气温度的第二下限的第二温度界限。在一些实施例中,当违反所述第一温度界限时,所述惩罚项将成本增加第一量,并且当违反所述第二温度界限时,所述惩罚项将成本增加第二量,所述第二量大于所述第一量。在一些实施例中,所述第一上限小于所述第二上限,并且所述第一下限大于所述第二下限。

在一些实施例中,所述控制器被配置用于生成提示用户输入所述成本函数的所述目标值的图形用户界面。在一些实施例中,所述控制器被配置用于存储所述建筑物的多个可能状态与多个可能温度界限之间的映射。所述多个可能状态包括所述当前状态并且所述多个可能温度界限包括所述温度界限。

在一些实施例中,所述设备包括水侧系统、空气侧系统、变制冷剂流量单元、房间空调单元、或组装式空调单元中的一个或多个。

在一些实施例中,所述方法包括获得表征在未来时间段内操作设备的成本的成本函数。所述设备被配置用于影响空间的室内空气温度。所述方法包括:获得包括与所述空间相关的多个数据点的数据集、通过将所述数据集应用于被配置用于对所述空间的当前状态进行分类的神经网络来确定所述空间的所述当前状态、选择与所述当前状态相关联的温度界限、增强所述成本函数以包括当所述室内空气温度违反所述温度界限时增加成本的惩罚项、以及确定在所述未来时间段内多个时间步长中的每一个的温度设定值。所述温度设定值在所述未来时间段内实现所述成本函数的目标值。所述方法包括在所述多个时间步长中的第一时间步长内控制所述设备以驱动所述室内空气温度朝向所述温度设定值。

在一些实施例中,所述温度界限包括所述室内空气温度的上限和所述室内空气温度的下限。在这种实施例中,当所述室内空气温度在所述上限与所述下限之间时,所述惩罚项为零,并且当所述室内空气温度高于所述上限或低于所述下限时,所述惩罚项为非零。

在一些实施例中,所述温度界限包括包含所述室内空气温度的第一上限和所述室内空气温度的第一下限的第一温度界限并且包括包含所述室内空气温度的第二上限和所述室内空气温度的第二下限的第二温度界限。在一些实施例中,所述第一上限小于所述第二上限,并且所述第一下限大于所述第二下限。当违反所述第一温度界限时,所述惩罚项可将成本增加第一量,并且当违反所述第二温度界限时,所述惩罚项将成本增加第二量。所述第二量可以大于所述第一量。

在一些实施例中,所述方法包括经由图形用户界面来提示用户输入所述成本函数的所述目标值。在一些实施例中,所述方法包括显示在所述未来时间段内所述温度界限和在所述未来时间段内所述温度设定值的图形表示。在一些实施例中,所述设备包括水侧系统、空气侧系统、变制冷剂流量单元、房间空调单元、或组装式空调单元中的一个或多个。

本披露的另一实施方式是一种或多种包含程序指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当由一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行操作。所述操作包括获得表征在未来时间段内操作设备的成本的成本函数。所述设备被配置用于影响一个或多个建筑物的室内空气温度。所述操作还包括获得包括与所述一个或多个建筑物相关的多个数据点的数据集、通过将所述数据集应用于被配置用于对所述一个或多个建筑物的当前状态进行分类的神经网络来确定所述一个或多个建筑物的所述当前状态、选择与所述当前状态相关联的温度界限、增强所述成本函数以包括当所述室内空气温度违反所述温度界限时增加成本的惩罚项、以及确定在所述未来时间段内多个时间步长中的每一个的温度设定值。所述温度设定值在所述未来时间段内实现所述成本函数的目标值。所述操作还包括在所述多个时间步长中的第一时间步长内控制所述设备以驱动所述室内空气温度朝向所述温度设定值。

在一些实施例中,所述温度界限包括所述室内空气温度的上限和所述室内空气温度的下限,当所述室内空气温度在所述上限与所述下限之间时,所述惩罚项为零,并且当所述室内空气温度高于所述上限或低于所述下限时,所述惩罚项为非零。

在一些实施例中,所述温度界限包括包含所述室内空气温度的第一上限和所述室内空气温度的第一下限的第一温度界限并且包括包含所述室内空气温度的第二上限和所述室内空气温度的第二下限的第二温度界限。

在一些实施例中,其中,所述一个或多个非暂态计算机可读介质存储所述一个或多个建筑物的多个可能状态与多个可能温度界限之间的映射。所述多个可能状态包括所述当前状态并且所述多个可能温度界限包括所述温度界限。

附图说明

图1是根据示例性实施例的配备有hvac系统的建筑物的图示。

图2是根据示例性实施例的可用于服务图1的建筑物的水侧系统的框图。

图3是根据示例性实施例的可用于服务于图1的建筑物的空气侧系统的框图。

图4是根据示例性实施例的可用于监测并控制图1的建筑物的建筑物管理系统(bms)的框图。

图5是根据示例性实施例的可用于监测并控制图1的建筑物的另一bms的框图。

图6是根据示例性实施例的与变制冷剂流量系统、房间空调系统、窗式空调、和/或组装式空调一起使用的系统管理器的框图。

图7是根据示例性实施例示出展示由图6的系统管理器解决的成本目标优化问题的第一曲线图的图形用户界面。

图8是根据示例性实施例示出展示由图6的系统管理器解决的成本目标优化问题的第二曲线图的图形用户界面。

图9是根据示例性实施例示出展示由图6的系统管理器解决的成本目标优化问题的第三曲线图的图形用户界面。

图10是根据示例性实施例的图6的系统管理器的分类器电路和特征曲线选择电路的框图。

图11是根据示例性实施例的由图6的系统管理器使用的分类表。

图12是根据示例性实施例的与图6的系统管理器一起使用的训练电路的框图。

图13是根据示例性实施例的图6的系统管理器的实时特征曲线更新电路的框图。

图14是根据示例性实施例的由变制冷剂流量系统服务的建筑物的图。

图15是根据示例性实施例的图14的变制冷剂流量系统的图。

图16是根据示例性实施例的变制冷剂流量系统的明细图。

图17是根据示例性实施例的窗式空调的框图。

图18是根据示例性实施例的房间空调系统的框图。

图19是根据示例性实施例的组装式空调系统的框图。

具体实施方式

建筑物hvac系统以及建筑物管理系统

现在参照图1至图5,根据一些实施例,示出了可以在其中实施本披露的系统和方法的若干建筑物管理系统(bms)和hvac系统。概括地讲,图1示出了配备有hvac系统100的建筑物10。图2是可用于服务建筑物10的水侧系统200的框图。图3是可用于服务建筑物10的空气侧系统300的框图。图4是可用于监测并控制建筑物10的bms的框图。图5是可用于监测并控制建筑物10的另一bms的框图。

建筑物和hvac系统

具体参照图1,示出了建筑物10的透视图。建筑物10由bms服务。bms通常是被配置用于对建筑物或建筑物区之中或周围的设备进行控制、监测和管理的装置的系统。bms可以包括例如hvac系统、安全系统、照明系统、火灾报警系统、能够管理建筑物功能或装置的任何其他系统、或其任何组合。

服务建筑物10的bms包括hvac系统100。hvac系统100可以包括被配置用于向建筑物10提供加热、冷却、通风或其他服务的多个hvac装置(例如,加热器、冷却器、空气处理单元、泵、风扇、热能储存设备等)。例如,hvac系统100被示出为包括水侧系统120和空气侧系统130。水侧系统120可以向空气侧系统130的空气处理单元提供加热流体或冷却流体。空气侧系统130可以使用加热流体或冷却流体来加热或冷却提供至建筑物10的气流。参照图2和图3对可以在hvac系统100中使用的示例性水侧系统和空气侧系统进行更加详细的描述。

hvac系统100被示出为包括冷却器102、锅炉104、以及屋顶空气处理单元(ahu)106。水侧系统120可以使用锅炉104和冷却器102来加热或冷却工作流体(例如,水、乙二醇等)并且可以使工作流体循环至ahu106。在各实施例中,水侧系统120的hvac装置可以定位在建筑物10之中或周围(如图1所示)或在如中央设施(例如,冷却器设施、蒸汽设施、热力设施等)等非现场位置处。可以在锅炉104中加热或在冷却器102中冷却工作流体,这取决于建筑物10中需要加热还是冷却。锅炉104可以例如通过燃烧易燃材料(例如,天然气)或使用电加热元件来向循环流体添加热量。冷却器102可以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)成热交换关系以从循环流体中吸收热量。可以经由管路108将来自冷却器102和/或锅炉104的工作流体输送至ahu106。

ahu106可以使工作流体与穿过ahu106(例如,经由一级或多级冷却盘管和/或加热盘管)的气流成热交换关系。气流可以是例如室外空气、来自建筑物10内的回流空气、或两者的组合。ahu106可以在气流与工作流体之间传递热量,从而为气流提供加热或冷却。例如,ahu106可以包括被配置用于使气流越过或穿过包含工作流体的热交换器的一个或多个风扇或鼓风机。工作流体然后可以经由管路110回流至冷却器102或锅炉104。

空气侧系统130可以经由空气供应管道112将由ahu106供应的气流(即,供应气流)递送至建筑物10,并且可以经由空气回流管道114向ahu106提供来自建筑物10的回流空气。在一些实施例中,空气侧系统130包括多个可变空气量(vav)单元116。例如,空气侧系统130被示出为包括建筑物10的每一个楼层或区域上的独立vav单元116。vav单元116可以包括气闸或可以被操作成控制提供至建筑物10的单独区域的供应气流的量的其他流量控制元件。在其他实施例中,空气侧系统130将供应气流递送到建筑物10的一个或多个区域中(例如,经由供应管道112),而不使用中间vav单元116或其他流量控制元件。ahu106可以包括被配置用于测量供应气流的属性的各种传感器(例如,温度传感器、压力传感器等)。ahu106可以从定位在ahu106内和/或建筑物区域内的传感器接收输入,并且可以调整穿过ahu106的供应气流的流速、温度或其他属性以实现建筑物区域的设定值条件。

水侧系统

现在参照图2,示出了根据一些实施例的水侧系统200的框图。在各实施例中,水侧系统200可以补充或替代hvac系统100中的水侧系统120或者可以与hvac系统100分开来实施。当在hvac系统100中实施时,水侧系统200可以包括hvac系统100中的hvac装置的子集(例如,锅炉104、冷却器102、泵、阀等)并且可以操作用于向ahu106提供加热流体或冷却流体。水侧系统200的hvac装置可以位于建筑物10内(例如,作为水侧系统120的部件)或位于如中央设施等非现场位置。

在图2中,水侧系统200被示出为具有多个子设施202至212的中央设施。子设施202至212被示出为包括:加热器子设施202、热回收冷却器子设施204、冷却器子设施206、冷却塔子设施208、热热能储存(tes)子设施210、以及冷热能储存(tes)子设施212。子设施202至212消耗来自公共设施的资源(例如,水、天然气、电力等),以服务建筑物或校园的热能负荷(例如,热水、冷水、加热、冷却等)。例如,加热器子设施202可以被配置用于在热水回路214中加热水,所述热水回路使热水在加热器子设施202与建筑物10之间循环。冷却器子设施206可以被配置用于在冷水回路216中冷却水,所述冷水回路使冷水在冷却器子设施206与建筑物10之间循环。热回收冷却器子设施204可以被配置用于将热量从冷水回路216传递到热水回路214以便提供对热水的附加加热和对冷水的附加冷却。冷凝水回路218可以从冷却器子设施206中的冷水中吸收热量并且排出冷却塔子设施208中的所吸收热量或将所吸收热量传递至热水回路214。热tes子设施210和冷tes子设施212可以分别储存热热能和冷热能以供后续使用。

热水回路214和冷水回路216可以将加热水和/或冷却水递送至定位在建筑物10的屋顶上的空气处理机(例如,ahu106)或递送至建筑物10的单独层或区域(例如,vav单元116)。空气处理机推送空气经过热交换器(例如,加热盘管或冷却盘管),水流过所述热交换器以提供对空气的加热或冷却。可以将加热空气或冷却空气递送至建筑物10的单独区域以服务于建筑物10的热能负荷。水然后回流到子设施202至212以接收进一步加热或冷却。

尽管子设施202至212被示出和描述为加热和冷却水以便循环至建筑物,但是应当理解的是,替代或除了水之外可以使用任何其他类型的工作流体(例如,乙二醇、co2等)以服务热能负荷。在其他实施例中,子设施202至212可以直接向建筑物或校园提供加热和/或冷却,而不需要中间热传递流体。对水侧系统200的这些和其他变体在本披露的教导内。

子设施202至212中的每个子设施可以包括被配置用于促进子设施的功能的各种设备。例如,加热器子设施202被示出为包括被配置用于为热水回路214中的热水添加热量的多个加热元件220(例如,锅炉、电加热器等)。加热器子设施202还被示出为包括若干泵222和224,所述泵被配置用于使热水回路214中的热水循环并控制通过单独加热元件220的热水的流速。冷却器子设施206被示出为包括被配置用于除去来自冷水回路216中的冷水的热量的多个冷却器232。冷却器子设施206还被示出为包括若干泵234和236,所述泵被配置用于使冷水回路216中的冷水循环并控制通过单独冷却器232的冷水的流速。

热回收冷却器子设施204被示出为包括被配置用于将热量从冷水回路216传递至热水回路214的多个热回收热交换器226(例如,制冷电路)。热回收冷却器子设施204还被示出为包括若干泵228和230,所述泵被配置用于使通过热回收热交换器226的热水和/或冷水循环并控制通过单独热回收热交换器226的水的流速。冷却塔子设施208被示出为包括被配置用于除去来自冷凝水回路218中的冷凝水的热量的多个冷却塔238。冷却塔子设施208还被示出为包括若干泵240,所述泵被配置用于使冷凝水回路218中的冷凝水循环并控制通过单独冷却塔238的冷凝水的流速。

热tes子设施210被示出为包括被配置用于储存热水以供稍后使用的热tes罐242。热tes子设施210还可以包括被配置用于控制热水流入或流出热tes罐242的流速的一个或多个泵或阀。冷tes子设施212被示出为包括被配置用于储存冷水以供稍后使用的冷tes罐244。冷tes子设施212还可以包括被配置用于控制冷水流入或流出冷tes罐244的流速的一个或多个泵或阀。

在一些实施例中,水侧系统200中的泵(例如,泵222、224、228、230、234、236和/或240)中的一个或多个泵或水侧系统200中的管线包括与其相关联的隔离阀。隔离阀可以与泵集成或定位在泵的上游或下游,以控制水侧系统200中的流体流动。在各实施例中,水侧系统200可以基于水侧系统200的特定配置以及水侧系统200所服务的负荷的类型而包括更多、更少或不同类型的装置和/或子设施。

空气侧系统

现在参照图3,示出了根据一些实施例的空气侧系统300的框图。在各实施例中,空气侧系统300可以补充或替代hvac系统100中的空气侧系统130或者可以与hvac系统100分开来实施。当在hvac系统100中实施时,空气侧系统300可以包括hvac系统100中的hvac装置的子集(例如,ahu106、vav单元116、管道112至114、风扇、气闸等)并且可以定位在建筑物10之中或周围。空气侧系统300可以运行以使用由水侧系统200提供的加热流体或冷却流体来加热或冷却提供给建筑物10的气流。

在图3中,空气侧系统300被示出为包括节能装置型空气处理单元(ahu)302。节能装置型ahu改变空气处理单元用于加热或冷却的外部空气和回流空气的量。例如,ahu302可以经由回流空气管道308从建筑物区域306接收回流空气304并且可以经由供应空气管道312将供应空气310递送至建筑物区域306。在一些实施例中,ahu302是定位在建筑物10的屋顶上(例如,如图1所示的ahu106)或者以其他方式被定位成接收回流空气304和外部空气314两者的屋顶单元。ahu302可以被配置用于操作排气闸316、混合气闸318、以及外部空气闸320,以控制组合形成供应空气310的外部空气314和回流空气304的量。未通过混合气闸318的任何回流空气304可以作为废气322通过排气闸316从ahu302排出。

气闸316至320中的每一个可以由致动器操作。例如,排气闸316可以由致动器324操作,混合气闸318可以由致动器326操作,并且外部空气闸320可以由致动器328操作。致动器324至328可以经由通信链路332与ahu控制器330通信。致动器324至328可以从ahu控制器330接收控制信号并且可以向ahu控制器330提供反馈信号。反馈信号可以包括例如对当前致动器或气闸位置的指示、由致动器施加的转矩或力的量、诊断信息(例如,由致动器324至328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/或可以由致动器324至328采集、存储或使用的其他类型的信息或数据。ahu控制器330可以是被配置用于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(esc)算法、比例积分(pi)控制算法、比例-积分-微分(pid)控制算法、模型预测控制(mpc)算法、反馈控制算法等)来控制致动器324至328的节能装置控制器。

仍参照图3,ahu302被示出为包括定位在供应空气管道312内的冷却盘管334、加热盘管336和风扇338。风扇338可以被配置用于迫使供应空气310通过冷却盘管334和/或加热盘管336并且向建筑物区域306提供供应空气310。ahu控制器330可以经由通信链路340与风扇338通信以控制供应空气310的流速。在一些实施例中,ahu控制器330通过调节风扇338的速度来控制施加到供应空气310的加热量或冷却量。

冷却盘管334可以经由管路342从水侧系统200(例如,从冷水回路216)接收冷却流体并且可以经由管路344将冷却流体回流至水侧系统200。可以沿着管路342或管路344来定位阀346以便控制通过冷却盘管334的冷却流体的流速。在一些实施例中,冷却盘管334包括可以被独立地启用和停用(例如,由ahu控制器330、由bms控制器366等)以调节施加到供应空气310的冷却量的多级冷却盘管。

加热盘管336可以经由管路348从水侧系统200(例如,从热水回路214)接收加热流体并且可以经由管路350将加热流体回流至水侧系统200。可以沿着管路348或管路350来定位阀352以便控制通过加热盘管336的加热流体的流速。在一些实施例中,加热盘管336包括可以被独立地启用和停用(例如,由ahu控制器330、由bms控制器366等)以调节施加到供应空气310的加热量的多级加热盘管。

阀346和352中的每一个可以由致动器控制。例如,阀346可以由致动器354控制,并且阀352可以由致动器356控制。致动器354至356可以经由通信链路358至360与ahu控制器330通信。致动器354至356可以从ahu控制器330接收控制信号并且可以向控制器330提供反馈信号。在一些实施例中,ahu控制器330从定位在供应空气管道312中(例如,冷却盘管334和/或加热盘管336的下游)的温度传感器362接收供应空气温度的测量结果。ahu控制器330还可以从定位在建筑物区域306中的温度传感器364接收建筑物区域306的温度测量结果。

在一些实施例中,ahu控制器330经由致动器354至356操作阀346和352以调节提供至供应空气310的加热量或冷却量(例如,从而达到供应空气310的设定值温度或者将供应空气310的温度维持在设定值温度范围内)。阀346和352的位置影响由冷却盘管334或加热盘管336提供至供应空气310的加热量或冷却量,并且可以与被消耗以达到期望供应空气温度的能源量相关。ahu330可以通过启用或停用盘管334至336、调整风扇338的速度或两者的组合来控制供应空气310和/或建筑物区域306的温度。

仍然参照图3,空气侧系统300被示出为包括建筑物管理系统(bms)控制器366和客户端装置368。bms控制器366可以包括一个或多个计算机系统(例如,服务器、监督控制器、子系统控制器等),所述计算机系统充当空气侧系统300、水侧系统200、hvac系统100、和/或服务于建筑物10的其他可控系统的系统级控制器、应用或数据服务器、头结点或主控制器。bms控制器366可以根据相似或不同协议(例如,lon、bacnet等)经由通信链路370与多个下游建筑物系统或子系统(例如,hvac系统100、安全系统、照明系统、水侧系统200等)通信。在各实施例中,ahu控制器330和bms控制器366可以是分开的(如图3中所示出的)或集成的。在集成式实施方式中,ahu控制器330可以是被配置用于由bms控制器366的处理器执行的软件模块。

在一些实施例中,ahu控制器330从bms控制器366接收信息(例如,命令、设定值、操作边界等)并且向bms控制器366提供信息(例如,温度测量结果、阀或致动器位置、运行状态、诊断等)。例如,ahu控制器330可以向bms控制器366提供来自温度传感器362至364的温度测量结果、设备接通/断开状态、设备运行能力和/或可以由bms控制器366用来监测或控制建筑物区域306内的可变状态或状况的任何其他信息。

客户端装置368可以包括用于对hvac系统100、其子系统和/或装置进行控制、查看或以其他方式与其交互的一个或多个人机接口或客户端接口(例如,图形用户界面、报告接口、基于文本的计算机接口、面向客户端的web服务、向web客户端提供页面的web服务器等)。客户端装置368可以是计算机工作站、客户终端、远程或本地接口或任何其他类型的用户接口装置。客户端装置368可以是固定终端或移动装置。例如,客户端装置368可以是台式计算机、具有用户接口的计算机服务器、膝上型计算机、平板计算机、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368可以经由通信链路372与bms控制器366和/或ahu控制器330通信。

建筑物管理系统

现在参照图4,示出了根据一些实施例的建筑物管理系统(bms)400的框图。可以在建筑物10中实施bms400以自动地监测和控制各种建筑物功能。bms400被示出为包括bms控制器366和多个建筑物子系统428。建筑物子系统428被示出为包括建筑物电气子系统434、信息通信技术(ict)子系统436、安全子系统438、hvac子系统440、照明子系统442、电梯/电动扶梯子系统432和防火安全子系统430。在各实施例中,建筑物子系统428可以包括更少的、附加的、或替代的子系统。例如,建筑物子系统428还可以包括或可替代地包括制冷子系统、广告或引导标示子系统、烹饪子系统、售货子系统、打印机或拷贝服务子系统、或者使用可控的设备和/或传感器来监测或控制建筑物10的任何其他类型的建筑物子系统。在一些实施例中,如参照图2和图3所描述的,建筑物子系统428包括水侧系统200和/或空气侧系统300。

建筑物子系统428中的每一个可以包括用于完成其单独功能和控制活动的任意数量的装置、控制器和连接。如参照图1至图3描述的,hvac子系统440可以包括许多与hvac系统100相同的部件。例如,hvac子系统440可以包括冷却器、锅炉、任意数量的空气处理单元、节能装置、现场控制器、监督控制器、致动器、温度传感器、以及用于控制建筑物10内的温度、湿度、气流或其他可变条件的其他装置。照明子系统442可以包括任意数量的灯具、镇流器、照明传感器、调光器、或被配置用于可控制地调节提供给建筑物空间的光量的其他装置。安全子系统438可以包括占用传感器、视频监控摄像机、数字视频录像机、视频处理服务器、入侵检测装置、访问控制装置和服务器、或其他与安全相关的装置。

仍参照图4,bms控制器366被示出为包括通信接口407和bms接口409。接口407可以促进bms控制器366与外部应用(例如,监测和报告应用422、企业控制应用426、远程系统和应用444、驻留在客户端装置448上的应用等)之间的通信,以允许用户对bms控制器366和/或子系统428进行控制、监测和调节。接口407还可以促进bms控制器366与客户端装置448之间的通信。bms接口409可以促进bms控制器366与建筑物子系统428(例如,hvac、照明安全、电梯、配电、业务等)之间的通信。

接口407、409可以是或包括用于与建筑物子系统428或其他外部系统或装置进行数据通信的有线或无线通信接口(例如,插座、天线、发射器、接收器、收发器、电线端子等)。在各实施例中,经由接口407、409进行的通信可以是直接的(例如,本地有线或无线通信)或经由通信网络446(例如,wan、互联网、蜂窝网等)。例如,接口407、409可以包括用于经由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。在另一个示例中,接口407、409可以包括用于经由无线通信网络进行通信的wi-fi收发器。在另一个示例中,接口407、409中的一个或多个接口可以包括蜂窝或移动电话通信收发器。在一个实施例中,通信接口407为电力线通信接口,并且bms接口409为以太网接口。在其他实施例中,通信接口407和bms接口409两者都为以太网接口或为同一个以太网接口。

仍参照图4,bms控制器366被示出为包括处理电路404,所述处理电路包括处理器406和存储器408。处理电路404可以可通信地连接至bms接口409和/或通信接口407,从而使得处理电路404及其各个部件可以经由接口407、409发送和接收数据。处理器406可以被实施为通用处理器、专用集成电路(asic)、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一组处理部件、或其他合适的电子处理部件。

存储器408(例如,存储器、存储器单元、存储装置等)可以包括用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个装置(例如,ram、rom、闪存、硬盘存储设备等),所述数据和/或计算机代码用于完成或促进本申请中所描述的各种过程、层和模块。存储器408可以是或包括易失性存储器或非易失性存储器。存储器408可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件、或用于支持本申请中所描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。根据一些实施例,存储器408经由处理电路404可通信地连接至处理器406并且包括用于(例如,由处理电路404和/或处理器406)执行本文所描述的一个或多个过程的计算机代码。

在一些实施例中,在单一计算机(例如,一个服务器、一个外壳等)内实施bms控制器366。在各个其他实施例中,bms控制器366可以跨多个服务器或计算机(例如,其可以存在于分布式位置中)分布。进一步地,虽然图4示出了如存在于bms控制器366外的应用422和426,但在一些实施例中,应用422和426可以托管在bms控制器366内(例如,在存储器408内)。

仍参照图4,存储器408被示出为包括企业集成层410、自动测量与验证(am&v)层412、需求响应(dr)层414、故障检测与诊断(fdd)层416、集成控制层418、以及建筑物子系统集成层420。层410至420可以被配置用于从建筑物子系统428和其他数据源接收输入、基于所述输入确定建筑物子系统428的最佳控制动作、基于所述最佳控制动作生成控制信号、并且将所生成的控制信号提供给建筑物子系统428。以下段落描述了由bms400中的层410至420中的每一个层执行的通用功能中的一些通用功能。

企业集成层410可以被配置用于把信息和服务给客户端或本地应用以支持各种企业级应用。例如,企业控制应用426可以被配置用于向图形用户界面(gui)或向任意数量的企业级业务应用(例如,会计系统、用户识别系统等)提供跨子系统控制。企业控制应用426还可以或可替代地被配置用于提供用于配置bms控制器366的配置gui。在又其他实施例中,企业控制应用426可以与层410至420一起工作以基于在接口407和/或bms接口409接收到的输入来优化建筑物性能(例如,效率、能量使用、舒适度或安全性)。

建筑物子系统集成层420可以被配置用于管理bms控制器366与建筑物子系统428之间的通信。例如,建筑物子系统集成层420可以从建筑物子系统428接收传感器数据和输入信号并且向建筑物子系统428提供输出数据和控制信号。建筑物子系统集成层420还可以被配置用于管理建筑物子系统428之间的通信。建筑物子系统集成层420跨多个多供应商/多协议系统转译通信(例如,传感器数据、输入信号、输出信号等)。

需求响应层414可以被配置用于响应于满足建筑物10的需求而优化资源使用(例如,电的使用、天然气的使用、水的使用等)和/或这种资源使用的货币成本。优化可以基于:分时电价,缩减信号,能量可用性,或者从公共设施提供商、分布式能量生成系统424、能量储存设备427(例如,热tes242、冷tes244等)或其他来源接收到的其他数据。需求响应层414可以从bms控制器366的其他层(例如,建筑物子系统集成层420、集成控制层418等)接收输入。从其他层接收到的输入可以包括环境或传感器输入(如温度、二氧化碳水平、相对湿度水平、空气品质传感器输出、占用传感器输出、房间安排等)。输入还可以包括如电使用(例如,以kwh表示)、热负荷测量结果、定价信息、预计的定价、平滑定价、来自公共设施的缩减信号等的输入。

根据一些实施例,需求响应层414包括用于对其接收到的数据和信号进行响应的控制逻辑。这些响应可以包括与集成控制层418中的控制算法进行通信、更改控制策略、更改设定值或者以受控方式启用/停用建筑物设备或子系统。需求响应层414还可以包括被配置用于确定何时利用所储存的能量的控制逻辑。例如,需求响应层414可以确定刚好在高峰使用时间开始之前开始使用来自能量储存设备427的能量。

在一些实施例中,需求响应层414包括控制模块,所述控制模块被配置用于主动发起控制动作(例如,自动更改设定值),所述控制动作基于表示或基于需求(例如,价格、缩减信号、需求等级等)的一个或多个输入来使能量成本最小化。在一些实施例中,需求响应层414使用设备模型来确定最佳控制动作集合。设备模型可以包括例如描述输入、输出和/或由各种建筑物设备组执行的功能的热力学模型。设备模型可以表示建筑物设备集合(例如,子设施、冷却器阵列等)或单独的装置(例如,单独的冷却器、加热器、泵等)。

需求响应层414可以进一步包括或利用一个或多个需求响应策略定义(例如,数据库、xml文件等)。政策定义可以由用户(例如,经由图形用户界面)编辑或调节,从而使得可以针对用户的应用、期望的舒适度、具体建筑物设备或者基于其他关注点来定制响应于需求输入而发起的控制动作。例如,需求响应政策定义可以响应于特定需求输入而指定可以开启或关掉哪些设备、系统或一件设备应当关掉多久、可以更改什么设定值、可允许的设定值调节范围是什么、在返回到正常安排的设定值之前保持高需求设定值多久、接近容量限制有多近、要利用哪种设备模式、进入和离开能量存储装置(例如,热存储罐、电池组等)的能量传递速率(例如,最大速率、报警率、其他速率边界信息等)以及何时分派现场能量生成(例如,经由燃料电池、电动发电机组等)。

集成控制层418可以被配置用于使用建筑物子系统集成层420和/或需求响应层414的数据输入或输出来作出控制决策。由于子系统集成由建筑物子系统集成层420提供,集成控制层418可以集成子系统428的控制活动,使得子系统428表现为单个集成超系统。在一些实施例中,集成控制层418包括控制逻辑,所述控制逻辑使用来自多个建筑物子系统的输入和输出以相对于单独的子系统可以单独提供的舒适度和节能而提供更大的舒适性和节能。例如,集成控制层418可以被配置用于使用来自第一子系统的输入来为第二子系统作出节能控制决策。这些决策的结果可以被传送回建筑物子系统集成层420。

集成控制层418被示出为在逻辑上低于需求响应层414。集成控制层418可以被配置用于通过配合需求响应层414而使建筑物子系统428和其对应控制环路能够被控制来增强需求响应层414的有效性。这种配置可以有利地减少相对于常规系统的破坏性需求响应行为。例如,集成控制层418可以被配置用于确保对冷水温度的设定值(或者直接或间接影响温度的另一个部件)进行需求响应驱动的向上调节不会导致风扇能量(或用于冷却空间的其他能量)的增加,所述风扇能量增加将导致建筑物能量使用总量比在冷却器处节省得更多。

集成控制层418可以被配置用于向需求响应层414提供反馈,从而使得需求响应层414检查即使正在进行所要求的减载时也适当地维持约束(例如,温度、照明水平等)。约束还可以包括与安全性、设备操作极限和性能、舒适度、防火规范、电气规范、能量规范等相关的设定值或感测边界。集成控制层418还可以在逻辑上低于故障检测与诊断层416以及自动测量与验证层412。集成控制层418可以被配置用于基于来自多于一个建筑物子系统的输出而向这些更高层提供所计算的输入(例如,汇总)。

自动测量与验证(am&v)层412可以被配置用于验证由集成控制层418或需求响应层414命令的控制策略正适当地工作(例如,使用由am&v层412、集成控制层418、建筑物子系统集成层420、fdd层416或其他方式汇总的数据)。由am&v层412进行的计算可以基于用于单独的bms装置或子系统的建筑物系统能量模型和/或设备模型。例如,am&v层412可以将模型预测的输出与来自建筑物子系统428的实际输出进行比较以确定模型的准确度。

故障检测与诊断(fdd)层416可以被配置用于为建筑物子系统428、建筑物子系统装置(即,建筑物设备)以及由需求响应层414和集成控制层418使用的控制算法提供持续故障检测。fdd层416可以从集成控制层418、直接从一个或多个建筑物子系统或装置或者从另一个数据源接收数据输入。fdd层416可以自动地诊断检测到的故障并对其作出响应。对检测到的或诊断到的故障的响应可以包括向用户、检修调度系统或被配置用于试图修复故障或解决故障的控制算法提供警报消息。

fdd层416可以被配置用于使用在建筑物子系统集成层420处可用的详细子系统输入来输出故障部件的特定标识或故障原因(例如,松动的气闸联接)。在其他示例性实施例中,fdd层416被配置用于向集成控制层418提供“故障”事件,所述集成控制层响应于接收到的故障事件而执行控制策略和政策。根据一些实施例,fdd层416(或由集成控制引擎或业务规则引擎执行的政策)可以在故障装置或系统周围关闭系统或直接控制活动,以减少能量浪费、延长设备寿命或确保适当的控制响应。

fdd层416可以被配置用于存储或访问各种不同的系统数据存储设备(或实时数据的数据点)。fdd层416可以使用数据存储装置的一些内容来识别设备级(例如,特定冷却器、特定ahu、特定终端单元等)故障并使用其他内容来识别部件或子系统级故障。例如,建筑物子系统428可以生成指示bms400及其各个部件的性能的时间(即,时间序列)数据。由建筑物子系统428生成的数据可以包括测得或计算出的值,所述测得或计算出的值展现统计特性并且提供关于相应的系统或过程(例如,温度控制过程、流量控制过程等)是如何在来自其设定值的误差方面执行的信息。fdd层416可以检查这些过程,以暴露系统何时开始性能降低并警告用户在故障变得更严重之前修复故障。

现在参照图5,示出了根据一些实施例的另一种建筑物管理系统(bms)500的框图。bms500可用于监测并控制hvac系统100、水侧系统200、空气侧系统300、建筑物子系统428的装置以及其他类型的bms装置(例如,照明设备、安全设备等)和/或hvac设备。

bms500提供促进自动设备发现和设备模型分布的系统架构。设备发现可以跨多条不同的通信总线(例如,系统总线554、区域总线556至560和564以及传感器/致动器总线566等)且跨多个不同的通信协议而在bms500的多个层级上发生。在一些实施例中,设备发现是使用活动节点表来完成的,所述活动节点表为连接到每个通信总线的装置提供状态信息。例如,对于新装置,可以通过监测新节点的相应活动节点表来监测每个通信总线。当检测到新装置时,bms500可以开始与新装置交互(例如,发送控制信号、使用来自所述装置的数据),而不需要用户干预。

bms500中的一些装置使用设备模型来将其自身呈现至网络。设备模型限定用于与其他系统集成的设备对象属性、视图定义、时间表、趋势以及相关联的bacnet值对象(例如,模拟值、二进制值、多状态值等)。bms500中的一些装置存储其自己的设备模型。bms500中的其他装置具有存储在外部(例如,在其他装置内)的设备模型。例如,区域协调器508可以存储旁路气闸528的设备模型。在一些实施例中,区域协调器508自动为旁路气闸528或区域总线558上的其他装置创建设备模型。其他区域协调器还可以为连接至其区域总线的装置创建设备模型。装置的设备模型可以基于区域总线上的装置暴露的数据点的类型、装置类型和/或其他装置属性而自动创建。在下文中更详细地讨论自动设备发现和设备模型分布的若干示例。

仍然参照图5,bms500被示出为包括:系统管理器502;若干区域协调器506、508、510和518;以及若干区域控制器524、530、532、536、548和550。系统管理器502可以监测bms500中的数据点并且向各种监测和/或控制应用报告所监测到的变量。系统管理器502可以经由数据通信链路574(例如,bacnetip、以太网、有线或无线通信等)与客户端装置504(例如,用户装置、台式计算机、膝上型计算机、移动装置等)通信。系统管理器502可以经由数据通信链路574向客户端装置504提供用户接口。用户接口可以允许用户经由客户端装置504监测和/或控制bms500。

在一些实施例中,系统管理器502经由系统总线554与区域协调器506至510和518相连接。系统管理器502可以被配置用于使用主从令牌传递(mstp)协议或任何其他通信协议经由系统总线554与区域协调器506至510和518通信。系统总线554还可以将系统管理器502与其他装置相连接,所述其他装置诸如恒定容量(cv)屋顶单元(rtu)512、输入/输出模块(iom)514、恒温器控制器516(例如,tec5000系列恒温器控制器)、以及网络自动化引擎(nae)或第三方控制器520。rtu512可以被配置用于与系统管理器502直接通信并且可以直接连接至系统总线554。其他rtu可以经由中间装置与系统管理器502通信。例如,有线输入562可以将第三方rtu542连接至恒温器控制器516,所述恒温器控制器连接至系统总线554。

系统管理器502可以为包含设备模型的任何装置提供用户接口。如区域协调器506至510以及518以及恒温器控制器516等的装置可以经由系统总线554向系统管理器502提供它们的设备模型。在一些实施例中,系统管理器502自动为不包含设备模型的所连接装置(例如,iom514、第三方控制器520等)创建设备模型。例如,系统管理器502可以为响应于装置树请求的任何装置创建设备模型。由系统管理器502创建的设备模型可以存储在系统管理器502内。然后,系统管理器502可以使用由系统管理器502创建的设备模型为不包含其自身的设备模型的装置提供用户接口。在一些实施例中,系统管理器502存储经由系统总线554连接的每种类型的装置的视图定义并且使用所存储视图定义来为所述设备生成用户接口。

每个区域协调器506至510以及518可以经由区域总线556、558、560和564与区域控制器524、530至532、536以及548至550中的一个或多个连接。区域协调器506至510以及518可以使用mstp协议或任何其他通信协议经由区域总线556至560以及564与区域控制器524、530至532、536以及548至550通信。区域总线556至560以及564还可以将区域协调器506至510以及518与其他类型的装置(比如,可变空气量(vav)rtu522和540、切换旁路(cobp)rtu526和552、旁路气闸528和546、以及peak控制器534和544)相连接。

区域协调器506至510和518可以被配置用于监测和命令各种分区系统。在一些实施例中,每个区域协调器506至510以及518监测并命令单独的分区系统并且经由单独的区域总线连接至分区系统。例如,区域协调器506可以经由区域总线556连接至vavrtu522和区域控制器524。区域协调器508可以经由区域总线558连接至cobprtu526、旁路气闸528、cobp区域控制器530和vav区域控制器532。区域协调器510可以经由区域总线560连接至peak控制器534和vav区域控制器536。区域协调器518可以经由区域总线564连接至peak控制器544、旁路气闸546、cobp区域控制器548以及vav区域控制器550。

区域协调器506至510和518的单个模型可以被配置用于处理多种不同类型的分区系统(例如,vav分区系统、cobp分区系统等)。每个分区系统可以包括rtu、一个或多个区域控制器和/或旁路气闸。例如,区域协调器506和510被示出为分别连接至vavrtu522和540的verasysvav引擎(vve)。区域协调器506经由区域总线556直接连接至vavrtu522,而区域协调器510经由提供至peak控制器534的有线输入568连接至第三方vavrtu540。区域协调器508和518被示出为分别连接至cobprtu526和552的verasyscobp引擎(vce)。区域协调器508经由区域总线558直接连接至cobprtu526,而区域协调器518经由提供至peak控制器544的有线输入570连接至第三方cobprtu552。

区域控制器524、530至532、536和548至550可以经由传感器/致动器(sa)总线与各个bms装置(例如,传感器、致动器等)通信。例如,vav区域控制器536被示出为经由sa总线566连接至联网传感器538。区域控制器536可以使用mstp协议或任何其他通信协议与联网传感器538通信。虽然在图5中仅示出了一条sa总线566,但应该理解的是,每个区域控制器524、530至532、536以及548至550可以连接至不同的sa总线。每条sa总线可以将区域控制器与各种传感器(例如,温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光传感器、占用传感器等)、致动器(例如,气闸致动器、阀致动器等)和/或其他类型的可控设备(例如,冷却器、加热器、风扇、泵等)相连接。

每个区域控制器524、530至532、536以及548至550可以被配置用于监测和控制不同的建筑物区域。区域控制器524、530至532、536以及548至550可以使用经由其sa总线提供的输入和输出来监测和控制各建筑物区域。例如,区域控制器536可以使用经由sa总线566从联网传感器538接收到的温度输入(例如,建筑物区域的测量温度)作为温度控制算法中的反馈。区域控制器524、530至532、536以及548至550可以使用各种类型的控制算法(例如,基于状态的算法、极值搜索控制(esc)算法、比例积分(pi)控制算法、比例-积分-微分(pid)控制算法、模型预测控制(mpc)算法、反馈控制算法等)来控制建筑物10中或周围的可变状态或条件(例如,温度、湿度、气流、照明等)。

具有成本目标优化的系统管理器

现在参照图6,示出了更详细地展示了根据示例性实施例的系统管理器502的框图。如下面详细描述的,系统管理器502可以被配置用于生成成本函数,所述成本函数使用惩罚项来考虑居住者舒适度并且在受到最大能量成本约束的同时优化成本函数以确定设备600的控制输入。系统管理器502可以通过使用神经网络识别建筑物状态的分类,并且然后将所述分类与最大和最小温度特征曲线相关联来确定惩罚项。以下更加详细地描述了系统管理器502的这些功能和其他功能。

系统管理器502可以可通信地耦合到设备600和传感器618。根据各实施例,设备600包括图1至图5中所示的各种hvac设备(例如,hvac系统100、水侧系统200、空气侧系统300、及其部件)、图13至图14的vrf系统2100、图16的vrf系统2200、图17的窗式空调2300、图18的房间空调系统2400、和/或图19的组装式空调系统2500。设备600可操作以影响一个房间、多个房间、一个建筑物、多个建筑物等中的一个或多个的室内空气温度。传感器618提供便于设备600和系统管理器502的操作的测量结果。传感器618可以测量房间或建筑物的室内空气温度、室外空气温度、和/或房间或建筑物的湿度。

系统管理器502被示出为包括分类器电路602、特征曲线选择电路604、特征曲线数据库606、实时特征曲线更新电路608、成本函数生成器610、成本函数优化器612、和图形用户界面生成器614。系统管理器502可与训练电路616通信。如以下进一步详细描述的,分类器电路602使用神经网络和关于设备600及其所服务的建筑物的数据来对建筑物的当前状态进行分类。分类器电路602向特征曲线选择电路604提供分类,所述特征曲线选择电路使用存储在特征曲线数据库606中的查找表将分类与最大温度特征曲线和最小温度特征曲线相关联。最大温度特征曲线和最小温度特征曲线表示在计划期间(例如,下一个24小时的每小时)的每个时间步长的舒适温度范围的界限。实时特征曲线更新电路608被配置用于基于用户对温度设定值的改变或其他用户输入来实时更新最大温度特征曲线和/或最小温度特征曲线。

成本函数生成器610接收最大温度特征曲线和最小温度特征曲线,并使用特征曲线来生成成本函数。成本函数包括能量消耗成本项和由最大温度特征曲线和最小温度特征曲线定义的惩罚项。成本函数可以表示为:

其中,nh是一段时间内的总时间步长数,δti是每个时间步长的长度,pi是设备600在时间步长i中消耗的电力,ci是公共设施公司在时间步长i期间收取的每单位电力的价格,softi是软惩罚函数,以及hardi是硬惩罚函数。项捕获公共设施公司收取的用于在需量计费时段内在j=1与m之间的每个时间步长所请求的最大电力的最大需量计费。成本函数生成器610还可以将不等式约束设置为将总成本限制为小于最大能量消耗成本。在一些实施例中,最大成本约束设置以上整个成本函数的总值的界限。在其他实施例中,最大成本约束不适用于惩罚项(即,的值受最大成本约束限制)。因此,不等式约束可以确保不超过用户对一段时间内的公共设施费用的预算。

成本函数优化器612从成本函数生成器610接收成本函数。成本函数优化器612确定计划时段的温度设定值轨迹,所述温度设定值轨迹在不超过计划时段的最大成本

成本函数优化器612从成本函数生成器610接收成本函数。成本函数优化器612确定计划时段的温度设定值轨迹,所述温度设定值轨迹在不超过计划时段的最大成本约束的情况下最小化成本函数。温度设定值轨迹包括在计划时段中每个时间步长的温度设定值。成本函数优化器612可以使用模型预测控制方法来预测计划时段的未来温度、价格等,以促进计划时段上的优化。然后将温度设定值轨迹提供给设备600。设备600操作以影响建筑物的室内空气温度以跟踪温度设定值轨迹。

在一些实施例中,图形用户界面生成器614被配置用于生成图形用户界面,所述图形用户界面可视化成本函数优化器612所面临的优化问题,并且允许用户输入定义最大成本约束的最大能量消耗成本。这种图形用户界面的示例在图7至图9中示出并且参照其进行了详细描述。

现在参照图7至图9,根据示例性实施例示出了展示由成本函数优化器612解决的优化问题的曲线图702、曲线图800、和曲线图900的图形用户界面700。图7示出曲线图702,图8示出曲线图800,并且图9示出曲线图900。图形用户界面700可以由图形用户界面生成器614生成并呈现在用户的个人计算装置上(例如,智能手机、平板计算机、个人计算机)、在设备600的显示器上、或者在一些其他界面上。

图7的曲线图702示出了室内空气温度tz线703、温度设定值线704、硬约束温度最大线706、软约束温度最大线708、硬约束温度最小线710、和软约束温度最小线712。条714指示当前时间,使得线703至线712在条714的右侧为将来,并且线703至线712在条714的左侧表示历史数据。图形用户界面700还示出了设置了计划时段的最大能量消耗成本的目标成本716。用户可以更改目标成本716以改变计划时段的最大能量消耗成本。在一些实施例中,用户还可以通过重新定位硬约束温度最大线706、软约束温度最大线708、硬约束温度最小线710、和/或软约束温度最小线712来更改温度约束。

硬约束温度最大线706、软约束温度最大线708、硬约束温度最小线710、和软约束温度最小线712指示成本函数生成器610生成的在惩罚函数中使用的阈值。当室内空气温度tz线703在软约束温度最大线708与软约束温度最小线712之间时,软约束惩罚函数softi为零,并且当室内空气温度tz线703在软约束温度最大线708之上或在软约束温度最小线712之下时,软约束惩罚函数softi为软惩罚值。也就是说,当室内空气温度tz在优选温度范围之外时,softi将软惩罚值应用于成本函数。软约束惩罚函数softi的一个示例是:

softi=w软*max(0,tz,i-t最大,软,i,t最小,软,i-tz,i)

其中,t最大,软,i是软约束温度最大线708在时间步长i处的值,t最小,软,i是软约束温度最小线712在时间步长i处的值,tz,i是室内空气温度线703在时间步长i处的值,并且w软是适用于软惩罚的罚权重。

当室内空气温度tz线703在硬约束温度最大线706与硬约束温度最小线710之间时,硬约束惩罚函数hardi为零,并且当室内空气温度tz线703在硬约束温度最大线706之上或在硬约束温度最小线710之下时,硬约束惩罚函数hardi具有硬惩罚值。也就是说,当室内空气温度tz在舒适温度范围之外时(即,室内空气不舒适地冷或热),hardi将硬惩罚值应用于成本函数。硬惩罚值基本上大于软惩罚值(例如,大10倍、大100倍、大1000倍)。硬约束惩罚函数hardi的一个示例是:

hardi=w硬*max(0,tz,i-t最大,硬,i,t最小,硬,i-tz,i)

其中,t最大,硬,i是硬约束温度最大线706在时间步长i处的值,t最小,硬,i是硬约束温度最小线710在时间步长i处的值,tz,i是室内空气温度线703在时间步长i处的值,并且w硬是适用于硬惩罚的罚权重(w硬>w软)。

软约束惩罚函数softi和硬约束惩罚函数hardi由此将居住者舒适度并入到成本函数中。进一步地,因为softi和hardi被实施为惩罚函数而不是对优化问题的不等式约束,所以优化问题的解决方案可以包括当能量消耗与成本节省的权衡足够大时允许室内空气温度tz漂移到不舒适的温度(即,超过软约束或硬约束)。换句话说,软约束惩罚函数softi和硬约束惩罚函数hardi被包括在成本函数中以量化居住者舒适度。因此,优化成本函数包括优化居住者舒适度。

图8的曲线图800也示出了室内空气温度tz线703、温度设定值线704、硬约束温度最大线706、软约束温度最大线708、硬约束温度最小线710、和软约束温度最小线712。曲线图800被包括以展示硬约束温度最大线706、软约束温度最大线708、硬约束温度最小线710、和软约束温度最小线712可以随时间变化。如下面详细描述的,基于特征曲线选择电路604基于由分类器电路602确定的分类所选择的最大温度特征曲线和最小温度特征曲线来确定硬约束温度最大线706、软约束温度最大线708、硬约束温度最小线710、和软约束温度最小线712。

图9的曲线图900示出了电力线902和定价线904。电力线902示出了设备600随时间推移的操作电力,包括过去和预测的操作电力。定价线904示出了设备600消耗的电力的价格,例如由为设备600提供电力的公共设施公司设定。曲线图900展示了能量价格可以随时间变化,并且成本函数优化器612可以在确定计划时段的温度设定值轨迹时考虑能量价格随时间的变化。例如,成本函数优化器612可以预测用于优化成本函数的未来能量价格。

现在参照图10,根据示例性实施例,示出了系统管理器502的分类器电路602和特征曲线选择电路604的详细视图。

分类器电路602接收各种输入并输出建筑物的当前分类。输入可以包括室外空气温度(t室外空气)特征曲线,所述室外空气温度特征曲线为一段时间内的多个时间步长提供建筑物外部的空气温度。t室外空气特征曲线可以基于记录的测量结果、天气预报、或其某种组合。输入还可以包括房间湿度或相对湿度(rh)特征曲线,所述房间湿度或相对湿度特征曲线为一段时间内的多个时间步长提供房间/建筑物的湿度。rh特征曲线可以基于记录的测量结果、湿度预测、或其某种组合。分类器电路602还接收冷却负荷(c负荷)特征曲线和加热负荷(h负荷)特征曲线。冷却负荷特征曲线和加热负荷特征曲线捕获一段时间内的每个时间步长的冷却和加热需求水平。分类器电路602还接收设备600和/或建筑物的日期、时间和位置,以及建筑物的缩减模式。

分类器电路602处理那些输入并确定建筑物和设备600的当前分类。当前分类选自一组可能的分类。在各实施例中,许多分类系统是可能的。在所示的实施例中,所述一组可能的分类由图11的表1100展示。表1100包括六个类别,包括外部空气温度t室外空气、房间湿度rh、冷负荷、热负荷、季节、和缩减。这六个类别中的每一个都有五个相关联的状态。为了选择当前分类,从这六个类别中的每一个中选择一个状态。表1100由此示出了一组可能的分类,所述一组可能的分类包括56=15625种可能的分类。

为了将输入与分类相关联,分类器电路602利用神经网络,例如卷积神经网络。神经网络是人工智能软件程序,所述神经网络对神经元进行建模,以在不要求明确声明确定关联的规则的情况下创建将输入与输出相关联的程序。卷积神经网络按层组织,通过多个隐藏层将数据从输入层传递到输出层。卷积神经网络在处理数据和生成输出时使用经学习权重。这里,经学习权重由训练电路616生成,如下面参考图12详细描述的。

分类器电路602由此接收与建筑物和/或设备600有关的输入,并使用在卷积神经网络中学习的权重来确定当前分类。然后,分类器电路602将当前分类提供给特征曲线选择电路604。

特征曲线选择电路604将当前分类与t最大特征曲线和t最小特征曲线相关联。特征曲线选择电路604可以与特征曲线数据库606通信以访问每个可能输入与t最大特征曲线和t最小特征曲线之间的关联的查找表。然后,特征曲线选择电路604可以在查找表上找到当前分类,并识别相应的t最大和t最小特征曲线。每个t最大特征曲线定义了计划时段内每个时间步长(例如,针对24小时的每小时)的内部空气温度的上限,而每个t最小特征曲线定义了计划时段内每个时间步长的外部空气温度的下限。在一些实施例中,t最大和t最小特征曲线为每个时间步长定义与上面讨论的惩罚函数softi和hardi相对应的硬约束和软约束。也就是说,在这种实施例中,t最大特征曲线定义了图7和图8的软约束温度最大线708和硬约束温度最大线706,而t最小特征曲线定义了图7和图8的软约束温度最小线712和硬约束温度最小线714。在其他实施例中,硬约束和软约束以其他某种方式从t最大和t最小特征曲线导出(例如,通过使用t最大特征曲线作为软约束并且添加恒定量来确定硬约束)。

一起地,如图10所示,分类器电路602和特征曲线选择电路604由此接收与建筑物和/或设备有关的各种输入,并基于所述输入确定优化问题的温度约束。

现在参照图12,示出了根据示例性实施例的训练电路616。训练电路616确定用于分类器电路602的神经网络的经学习权重。训练电路616可以“离线”运行(即,在系统管理器502的操作控制回路之外),并且可以主要在系统管理器502的创建和安装期间使用。可以在系统管理器502的实时操作之前确定经学习权重,从而使分类过程基本上更高效。

训练电路616可以使用监督学习、模型驱动的无监督学习、或一些其他方法。在监督学习中,训练电路616接收与分类器电路602同一类别的输入数据(t室外空气特征曲线、rh特征曲线,c负荷特征曲线、h负荷特征曲线、日期、时间、位置、缩减模式),从用户(即,人)接收当前分类,并基于输入与用户确定的当前分类之间的关联来学习神经网络的权重。通过以这种方式接收输入和输出的大数据集,训练电路616被供应数据,所述数据允许训练电路616自动确定调整神经网络以自动建立那些相同关联的一组经学习权重。可以利用来自建筑物和/或设备600的真实数据进行监督学习,或者可以使用模拟输入和提示来将监督学习应用于基于所述模拟输入的用户分类确定。

在模型驱动的无监督学习方法中,建筑物和设备600的模型用于确定当前分类(与在监督学习方法中具有用户提供的当前分类相反)。通过预可编程建模技术预测输出,所述预可编程建模技术能够基于同一输入供应准确的分类,但是对于在线控制中使用来说计算成本太高。因此,所述模型用于生成由训练电路616接收的数据并用于训练神经网络(即,用于确定经学习权重)。分类器电路602的卷积神经网络基本上比用于为无监督学习生成数据的非ai建模方法更高效(即,更快、需要更少的计算资源等)。

在各种其他实施例中,训练电路616还可以使用其他现在已知或以后开发的训练神经网络的方法来提供由分类器电路602使用的经学习权重。

现在参照图13,示出了根据示例性实施例的系统管理器502的实时特征曲线更新电路608。实时特征曲线更新电路608被配置用于基于用户输入更新当前分类、t最大特征曲线和/或t最小特征曲线以改变温度设定值。

供应给设备的温度设定值可以由系统管理器502(例如,通过成本函数优化器612)确定,并且还可以由用户改变(例如,经由图形用户界面生成器614生成的图形用户界面)。当用户改变温度设定值时,温度设定值t设定值的变化被提供给实时特征曲线更新电路608。实时特征曲线更新电路608还接收当前室内空气温度tz和当前温度约束(t最大和t最小)。

实时特征曲线更新电路608判定温度设定值t设定值的变化是否需要改变当前分类、t最大特征曲线、和/或t最小特征曲线,并且如果是,则确定新的当前分类、t最大特征曲线、和/或t最小特征曲线。例如,如果t设定值的变化将t设定值改变为大于t最大,则实时特征曲线更新电路608可以确定t最大特征曲线应该在计划时段的剩余时间内向上移位。作为另一个示例,如果t设定值的变化将t设定值改变为小于t最小,则实时特征曲线更新电路608可以确定t最小特征曲线应该在计划时段的剩余时间内向下移位。实时特征曲线更新电路608还可以与特征曲线数据库606通信,以相应地更新当前分类的t最大特征曲线。如果t设定值改变为在t最小与t最大之间的值,则实时特征曲线更新电路608可以确定不需要更新当前分类、t最大特征曲线、和t最小特征曲线。

在一些情况下,实时特征曲线更新电路608可以确定用户在t设定值中的变化指示应该将当前分类更新为改变的分类。然后,实时特征曲线更新电路608访问特征曲线数据库606以确定新的分类并将所述经改变分类提供给特征曲线选择电路604。

实时特征曲线更新电路608由此允许系统管理器502实时分析对成本函数优化问题的约束,以更好地最小化居住者的不适。

变制冷剂流量系统

现在参照图14至图15,根据一些实施例,示出了变制冷剂流量(vrf)系统2100。vrf系统2100被示出为包括一个或多个室外vrf单元2102和多个室内vrf单元2104。室外vrf单元2102可以位于建筑物外部并且可以操作以加热或冷却制冷剂。室外vrf单元2102可以消耗电力以在液相、气相和/或过热气相之间转换制冷剂。室内vrf单元2104可以贯穿建筑物内的各个建筑物区域而分布,并且可以从室外vrf单元2102接收加热或冷却的制冷剂。每个室内vrf单元2104可以为室内vrf单元2104所在的特定建筑物区域提供温度控制。尽管术语“室内”用于表示室内vrf单元2104通常位于建筑物内部,但是在一些情况下,一个或多个室内vrf单元位于“室外”(即,建筑物外部),例如用于加热/冷却庭院、入口通道、走道等。

vrf系统2100的一个优点是一些室内vrf单元2104可以在冷却模式下操作,同时其他室内vrf单元2104在加热模式下操作。例如,室外vrf单元2102和室内vrf单元2104中的每一个可以在加热模式、冷却模式或关闭模式下进行操作。每个建筑物区域可以独立控制,并且可以具有不同的温度设定值。在一些实施例中,每个建筑物具有多达三个位于建筑物外部(例如,在屋顶上)的室外vrf单元2102以及多达128个贯穿建筑物(例如,在各个建筑物区域中)分布的室内vrf单元2104。建筑物区域可以包括公寓单元、办公室、零售空间、和公共区等。在一些情况下,各建筑物区域由各种租户拥有、租赁、或以其他方式占用,全部由vrf系统2100服务。

vrf系统2100存在许多不同的配置。在一些实施例中,vrf系统2100是双管系统,其中每个室外vrf单元2102连接至单个制冷剂回流管线和单个制冷剂出口管线。在双管系统中,所有室外vrf单元2102都在相同模式下操作,因为经由单个制冷剂出口管线仅可以提供经加热或经冷却制冷剂之一。在其他实施例中,vrf系统2100是三管系统,其中每个室外vrf单元2102连接至制冷剂回流管线、热制冷剂出口管线和冷制冷剂出口管线。在三管系统中,经由双制冷剂出口管线可以同时提供加热和冷却两者。参照图16更详细地描述了三管vrf系统的示例。

现在参照图16,示出了根据一些实施例的展示vrf系统2200的框图。vrf系统2200被示出为包括室外vrf单元202、若干热回收单元2206和若干室内vrf单元2204。室外vrf单元202可以包括压缩机2208、风扇2210、或被配置用于使制冷剂在液相、气相、和/或过热气相之间转换的其他功耗制冷剂部件。室内vrf单元2204可以遍及建筑物内的各个建筑物区域分布,并且可以从室外vrf单元202接收经加热或经冷却的制冷剂。每个室内vrf单元2204可以为室内vrf单元2204所在的特定建筑物区域提供温度控制。热回收单元2206可以控制制冷剂在室外vrf单元202与室内vrf单元2204之间的流动(例如,通过打开或关闭阀)并且可以使由室外vrf单元202服务的加热或冷却负载最小化。

室外vrf单元202被示出为包括压缩机2208和热交换器2212。压缩机2208使制冷剂在热交换器2212与室内vrf单元2204之间循环。压缩机2208在室外单元控制电路214控制的变频率下运转。在更高频率下,压缩机2208为室内vrf单元2204提供更大的热传递容量。压缩机2208的电力消耗与压缩机频率成比例地增加。

当vrf系统2200在冷却模式下操作时,热交换器2212可以用作冷凝器(允许制冷剂将热量排出到外部空气),或者当vrf系统2200在加热模式下操作时,所述热交换器可以用作蒸发器(允许制冷剂从外部空气吸收热量)。风扇2210提供通过热交换器2212的气流。可以(例如,由室外单元控制电路214)调整风扇2210的速度以调节进入或离开热交换器2212中的制冷剂的热传递速率。

每个室内vrf单元2204被示出为包括热交换器2216和膨胀阀2218。当室内vrf单元2204在加热模式下操作时,热交换器2216中的每一个可以用作冷凝器(允许制冷剂将热量排出到房间或区域内的空气),或者当室内vrf单元2204在冷却模式下操作时,所述热交换器中的每一个可以用作蒸发器(允许制冷剂从房间或区域内的空气吸收热量)。风扇2220提供通过热交换器2216的气流。可以(例如,由室内控制电路2222)调整风扇2220的速度以调节进入或离开热交换器2216中的制冷剂的热传递速率。

在图16中,室内vrf单元2204被示出为在冷却模式下操作。在冷却模式下,制冷剂经由冷却管线22224提供给室内vrf单元2204。制冷剂通过膨胀阀2218膨胀至冷的低压状态,并且流过热交换器2216(用作蒸发器)以从建筑物内的房间或区域吸收热量。然后,经加热制冷剂经由回流管线22226流回室外vrf单元202,并且由压缩机2208压缩至热的高压状态。经压缩的制冷剂流过热交换器2212(用作冷凝器)并且将热量排出到外部空气中。然后,经冷却制冷剂可以经由冷却管线2224提供回室内vrf单元2204。在冷却模式下,流量控制阀2228可以关闭,并且膨胀阀230可以完全打开。

在加热模式下,制冷剂经由加热管线222302以热状态提供给室内vrf单元2204。热的制冷剂流过热交换器2216(用作冷凝器)并且将热量排出到建筑物的房间或区域内的空气中。然后,制冷剂经由冷却管线2224流回至室外vrf单元(与图16中所示的流动方向相反)。制冷剂可以通过膨胀阀230膨胀到较冷的较低压状态。经膨胀的制冷剂流过热交换器2212(用作蒸发器)并从外部空气吸收热量。经加热制冷剂可以由压缩机2208压缩,并经由加热管线2302以热的经压缩状态提供回至室内vrf单元2204。在加热模式下,流量控制阀2228可以完全打开以允许来自压缩机2208的制冷剂流入加热管线2302。

如图16所示,每个室内vrf单元2204包括室内单元控制电路2222。响应于建筑物区域温度设定值或其他向建筑物区域提供加热/冷却的请求,室内单元控制电路2222控制室内vrf单元2204的部件(包括风扇2220和膨胀阀2218)的操作。例如,室内单元控制电路2222可以生成信号以打开和关闭风扇2220。室内单元控制电路2222还确定室内vrf单元2204所需的热传递容量和与所述容量相对应的压缩机2208的频率。当室内单元控制电路2222确定室内vrf单元2204必须提供一定容量的加热或冷却时,室内单元控制电路2222然后生成压缩机频率请求并向包括与所需容量相对应的压缩机频率的室外单元控制电路214发送压缩机频率请求。

室外单元控制电路214从一个或多个室内单元控制电路2222接收压缩机频率请求并例如通过将压缩机频率请求加到压缩机总频率中聚合所述请求。在一些实施例中,压缩机频率具有上限,使得压缩机总频率不能超过所述上限。室外单元控制电路214将压缩机总频率供应给压缩机,例如作为给予压缩机的dc逆变器压缩机电机的输入频率。室内单元控制电路2222和室外单元控制电路214由此组合以调制压缩机频率以匹配加热/冷却需求。室外单元控制电路214还可以生成信号以控制流量控制阀2228和膨胀阀230的阀位置、压缩机功率设定值、制冷剂流量设定值、制冷剂压力设定值(例如,由压力传感器2306测量的压力的压差设定值)、开/关命令、分级命令、或影响压缩机2208的运转的其他信号、以及提供给风扇2210的控制信号,所述控制信号包括风扇速度设定值、风扇功率设定值、气流设定值、开/关命令、或影响风扇2210运转的其他信号。

室内单元控制电路2222和室外单元控制电路214可以存储和/或提供由控制电路2214、控制电路2222生成或提供给控制电路2214、控制电路2222的一个或多个控制信号的数据历史。例如,室内单元控制电路2222可以存储和/或提供所生成压缩机请求频率、风扇开/关次数、和室内vrf单元2204开/关次数的日志。室外单元控制电路214可以存储和/或提供压缩机请求频率和/或压缩机总频率和压缩机运行时间的日志。

vrf系统2200被示出为在由能量网2250经由室外仪表2252和室内仪表2254提供的电力上运行。根据各实施例,能量网2250是任何电力供应,例如由公共设施公司维护并由一个或多个发电厂供电的电网。室外仪表2252测量室外vrf单元202随时间推移的电力消耗,例如以千瓦时(kwh)为单位。室内仪表2254测量室内vrf单元2204随时间推移的电力消耗,例如以kwh为单位。vrf系统2200基于室外仪表2252和/或室内仪表2254计量的电力消耗产生由提供电力的公共设施公司计费的能量消耗成本。电力价格(例如,美元每千瓦时)可以随时间变化。

vrf系统2200还包括系统管理器502。如上面参考图6至图13详细描述的,系统管理器502被配置用于最小化vrf系统2200的能量消耗成本,同时还维持居住者舒适度。

窗式空调

现在参照图17,示出了根据示例性实施例的窗式空调2300。窗式空调2300被配置用于安装在建筑物的窗户中,使得窗式空调2300延伸穿过建筑物的外墙2302。窗式空调2300由此可以向室内(即,建筑物内部)和室外(即,建筑物外部)提供气流和/或从室内和室外接收空气。窗式空调2300在本领域有时也指房间空调。

窗式空调2300用作热泵以将热量从室内空气传递到室外空气。如图17所示,窗式空调2300吸入室内空气并将冷却空气输出到房间。窗式空调2300还吸入室外空气并将排气输出到建筑物外部。窗式空调2300可以包括压缩机、冷凝器、蒸发器、以及一个或多个风扇,以便于热量传递穿过外墙2302(即,从室内到室外)。窗式空调2300由此被配置用于使室内空气的温度朝向温度设定值降低。

当操作以将热量传递穿过外墙2302时,窗式空调2300消耗来自能量网2250的电力。窗式空调2300可以是可控制的以在各种功率下运行,用于例如基于温度设定值向建筑物提供各种水平的冷却。窗式空调2300还可以根据需要打开和关闭。因此,窗式空调2300在提供更多冷却时消耗更多电力,并且在提供更少冷却时消耗更少电力。

系统管理器502可通信地耦合到窗式空调2300,用于为窗式空调2300提供控制信号并从窗式空调2300接收数据。例如,系统管理器502可以向窗式空调2300提供温度设定值。参照图6至图13,对系统管理器502进行更详细的描述。在一些实施例中,系统管理器502被集成到窗式空调2300中。在一些实施例中,系统管理器502远程地操作(例如,在云服务器上)和/或服务多个窗式空调2300。

房间空调系统

现在参照图18,示出了根据示例性实施例的房间空调系统2400。房间空调系统2400为建筑物的房间提供冷却。房间空调系统2400包括室外单元2402和室内单元2404。室外单元2402位于建筑物外部,而室内单元2404位于建筑物内部,使得室内单元2404通过建筑物的外墙2302与室外单元2402分离。室内单元2404可以安装在外墙2302的室内表面上。室内单元2404和室外单元2402可通信地耦合以交换控制信号和数据。室内单元2404还可以经由室外单元2402接收电力,反之亦然。

室外单元2402消耗来自能量网2250的电力以冷却冷却剂。然后迫使冷却剂通过管路2408,所述管路从室外单元2402穿过外墙406到达室内单元2404。风扇2410将空气从房间吹过管路2408,以将热量从房间传递到冷却剂。然后冷却剂流回至室外单元2402,在室外单元中冷却剂再次冷却以循环回到室内单元2404。房间空调系统2400由此运转以将热量从室内穿过外墙2302传递到室外。

可以控制室外单元2402和室内单元2404来跟踪房间的温度设定值。例如,室外单元2402可被控制在各种功率下运行,用于向室内单元2404提供变冷却液流速和/或各种冷却液温度。可以控制风扇2410以各种速度运转。房间空调系统2400还可被控制以根据需要打开和关闭。因此,当房间空调系统2400向房间提供更多冷却时,所述房间空调系统消耗来自能量网2250的更多电力。

系统管理器502可通信地耦合到室外单元2402和/或室内单元2404,用于为房间空调系统2400提供控制信号并从房间空调系统2400接收数据。例如,系统管理器502可以向房间空调系统2400提供温度设定值。参照图6至图13,对系统管理器502进行更详细的描述。在一些实施例中,系统管理器502被集成到室外单元2402和/或室内单元2404。在一些实施例中,系统管理器502远程地操作(例如,在云服务器上)和/或服务多个房间空调系统2400。

组装式空调

现在参照图19,示出了根据示例性实施例的组装式空调系统2500。组装式空调系统2500包括组装式空调2504、进气口2506、和冷却空气管道2508。组装式空调2504位于室外,而进气口2506和冷却空气管道2508从组装式空调2504延伸穿过建筑物的外墙2302,以允许空气在组装式空调2504与建筑物内部之间流动。

组装式空调系统2500消耗来自能量网2250的电力以通过进气口2506从建筑物内部吸入室内空气、从室内空气移除热量以冷却空气、并将冷却空气提供给冷却空气管道2508。组装式空调系统2500将热量排出到室外空气中。冷却空气管道2508允许冷却空气流过外墙2302并进入建筑物中的空气,以降低建筑物的室内空气温度。

可以控制组装式空调2504以跟踪建筑物的温度设定值。例如,组装式空调2504可以在各种功率下运转,以向冷却空气管道2508提供各种温度的冷却空气和/或各种冷却空气流速。当组装式空调2504通过在更高的功率消耗率下运转和/或通过运转更多时间向房间提供更多冷却时,所述组装式空调消耗来自能量网2250的更多电力。

系统管理器502可通信地耦合到组装式空调2504,用于为房间空调系统2400提供控制信号并从组装式空调2504接收数据。例如,系统管理器502可以向组装式空调2504提供温度设定值。参照图6至图13,对系统管理器502进行更详细的描述。在一些实施例中,系统管理器502被集成到组装式空调2504中。在一些实施例中,组装式空调2504远程地操作(例如,在云服务器上)和/或服务多个房间空调系统2400。示例性实施例的配置

如各个示例性实施例中所示出的系统和方法的构造和安排仅是说明性的。尽管本披露中仅详细描述了几个实施例,但是许多修改是可能的(例如,各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装安排、材料的使用、颜色、定向等变化)。例如,元件的位置可以颠倒或以其他方式变化,并且离散元件的性质或数量或位置可以更改或变化。因此,所有这类修改旨在被包括在本披露的范围内。可以根据替代实施例对任何过程或方法步骤的顺序或序列进行改变或重新排序。在不脱离本披露范围的情况下,可以在示例性实施例的设计、运行条件和安排方面作出其他替代、修改、改变、和省略。

如本文所使用的,术语“电路”可以包括被结构化为执行本文所描述的功能的硬件。在一些实施例中,每个相应的“电路”可以包括用于配置硬件以执行本文所描述的功能的机器可读介质。电路可以体现为一个或多个电路系统组件,包括但不限于处理电路系统、网络接口、外围装置、输入装置、输出装置、传感器等。在一些实施例中,电路所采用的形式可以是一个或多个模拟电路、电子电路(例如,集成电路(ic)、分立电路、片上系统(soc)电路等)、电信电路、混合电路、以及任何其他类型的“电路”。在这方面,“电路”可以包括用于实现或促进实现本文所描述的操作的任何类型的部件。例如,本文所描述的电路可以包括一个或多个晶体管、逻辑门(例如,nand、and、nor、or、xor、not、xnor等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、接线等)。

“电路”还可以包括可通信地耦合到一个或多个存储器或存储器装置的一个或多个处理器。在这方面,所述一个或多个处理器可以执行存储器中所存储的指令、或者可以执行所述一个或多个处理器以其他方式可访问的指令。在一些实施例中,所述一个或多个处理器可以以各种方式实施。可以以足以至少执行本文所描述的操作的方式来构造所述一个或多个处理器。在一些实施例中,所述一个或多个处理器可以由多个电路共享(例如,电路a和电路b可以包括或以其他方式共享同一处理器,在一些示例性实施例中,所述处理器可以执行经由存储器的不同区存储的或以其他方式访问的指令)。可替代地或另外地,所述一个或多个处理器可以被结构化为独立于一个或多个协处理器执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例性实施例中,两个或更多个处理器可以经由总线耦合以实现独立、并行、流水线、或多线程的指令执行。每个处理器可以被实施为一个或多个通用处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、或被结构化为执行由存储器提供的指令的其他合适的电子数据处理部件。一个或多个处理器可以采用单核处理器、多核处理器(例如,双核处理器、三核处理器、四核处理器等)、微处理器等的形式。在一些实施例中,一个或多个处理器可以在设备外部,例如,一个或多个处理器可以是远程处理器(例如,基于云的处理器)。可替代地或另外地,所述一个或多个处理器可以是在设备的内部和/或本地。在这方面,给定电路或其部件可以布置在本地(例如,作为本地服务器、本地计算系统等的一部分)或远程布置(例如,作为诸如基于云的服务器等远程服务器的一部分)。为此,如本文所描述的“电路”可以包括跨一个或多个位置分布的部件。本披露设想了用于完成各种操作的方法、系统和任何机器可读介质上的程序产品。可以使用现有计算机处理器或由结合用于此目的或另一目的的适当系统的专用计算机处理器或由硬接线系统来实施本披露的实施例。本披露范围内的实施例包括程序产品,所述程序产品包括用于承载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以由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。举例来讲,这类机器可读介质可以包括ram、rom、eprom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储设备、磁盘存储设备或其他磁存储装置等,或者可以用来以机器可执行指令或数据结构的形式承载或存储期望程序代码并且可以由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何其他介质。上述内容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一功能或功能组的指令和数据。

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