一种基于人工智能的空调节能控制系统及方法与流程

本发明涉及智能家居控制管理，具体为一种基于人工智能的空调节能控制系统及方法。

背景技术：

1、空调即空气调节器(airconditioner)，是指用人工手段，对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数进行调节和控制的设备；空调一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括，制冷主机、水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气状态，使目标环境的空气参数达到一定的要求；

2、如今随着社会经济的不断提高，科学技术也不断发展，人们对生活条件的要求越来越舒适，空调调节质量越来越高，因此空调系统能耗占据了生活总能耗的大部分。通常情况下，空间区域内的各项环境参数是动态变化的，用户对空调设备产生的操控设置往往也会随着动态变化，如何在满足用户对区域内空调设备的个性化管理的同时，也能兼顾节能减排的实现是一个亟于解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的空调节能控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的空调节能控制方法，方法包括：

3、步骤s100：监控用户对目标空调设备的使用情况，设目标空调设备从一次设备开启到设备关闭为用户对目标空调设备的一次设备操控事件；对用户在目标空调设备上产生的所有历史设备操控事件进行提取；

4、步骤s200：分别在每一历史设备操控事件中，捕捉于目标空调设备端出现的所有运行参数设置，分别对每一历史设备操控事件筛选出有效运行参数设置；对在所有历史设备操控事件中出现的所有有效运行参数设置切换行为进行信息梳理和类别归纳；

5、步骤s300：分别对完成每一类切换行为所需的参考切换过渡时长进行识别捕捉，基于参考切换过渡时长，从所有历史设备操控事件中，对用户在操控目标空调设备时存在的特征使用运行设置进行捕捉；

6、步骤s400：设发生于两个特征使用运行设置之间的切换行为为第一特征历史切换行为，获取各第一特征历史切换行为中的特征使用运行设置在单位时间内运行产生的损耗值；基于在各第一特征历史切换行为中对应损耗值的分布情况，从所有第一特征历史切换行为中捕捉满足由高损耗切换至低损耗的所有第二特征历史切换行为；分别捕捉在相应发生各第二特征历史切换行为时需满足的条件信息；

7、步骤s500：实时对目标空调设备当前运行参数设置的运行情况进行监测，获取当前运行参数设置所在的所有第二特征历史切换行为，提取在发生所有第二特征历史切换行为时需满足的条件信息；对目标空调设备作用的空间区域进行信息监测，当目标空调设备当前运行参数设置的运行情况满足相应某第二特征历史切换行为发生时的条件信息时，将目标空调设备当前的运行参数设置按照某第二特征历史切换行为进行设置切换。

8、进一步的，步骤s200包括：

9、步骤s201：每当在一次设备操控事件中，于目标空调设备端捕捉到一种运行参数设置时，对目标空调设备保持一种运行参数设置运行的持续时长进行获取，提取持续时长大于或等于持续时长阈值的所有运行参数设置，设为在对应历史设备操控事件中的有效运行参数设置；

10、通过上述步骤，可以将一部分处于用户在调试阶段出现过的运行参数设置进行剔除，提高数据处理的精确度和效率，为后续展开的数据处理过程提供必要的技术铺垫；

11、步骤s202：分别在每一历史设备操控事件中，对用户操控目标空调设备端实现在两种不同的有效运行参数设置之间的切换行为进行捕捉；设每一切换行为中被切换的有效运行参数设置为对应切换行为中的第一设置，设完成切换后的有效运行参数设置为对应切换行为中的第二设置；

12、步骤s203：在每一切换行为中，捕捉用户操作完成第一设置至用户操作完成第二设置所历经的时长，将时长设为每一切换行为对应的操作时长；提取在所有历史设备操控事件中出现的所有有效运行参数设置切换行为，将第一设置与第二设置均相同的切换行为归为一类切换行为。

13、进一步的，步骤s300包括：

14、步骤s301：通过对目标空调设备作用的空间区域安装传感器，实现对空间区域内的各项环境参数进行实时监测；分别获取目标空调设备作用的空间区域在达到相应有效运行参数设置对应的环境条件信息时，于空间区域内的各项环境参数项上呈现出的参数值，分别得到目标空调设备作用的空间区域在达到各种有效运行参数设置相应的环境条件信息时所对应的环境参数项序列h＝{h1,h2,...,hn}；其中，h1,h2,...,hn分别表示在对应各种有效运行参数设置下，于空间区域内第1、2、...、n个环境数据项上应呈现出的参数值；

15、步骤s302：设某类切换行为p＝a→b，其中，a为p中的第一设置，b为p中的第二设置；将提取存在某类切换行为p＝a→b的所有历史设备操控事件，设为某类切换行为p＝a→b的目标事件；分别在每一目标事件中，捕捉从用户将a切换至b开始，传感器监测到空间区域内各环境参数项上的参数值由对应a的环境参数项序列切换为对应b的环境参数项序列所历经的时长t；对从相应所有目标事件中提取得到的时长t求取平均值，将平均值作为某类切换行为p＝a→b的参考切换过渡时长；

16、空调是实现对空间内的温度、湿度等进行智能调节和控制的设备，从操作的角度上来说，用户对当前的运行设置进行调整是一瞬即可实现的，但是对于空调设备作用的空间环境而言，要实现在两种设置对应的空间环境条件信息的切换是需要过渡时间的，对于捕捉到的设置切换，可以借助过渡时间来判断用户是否是基于主观意愿觉得原始的运行设置不适合而产生的切换行为；

17、步骤s303：分别从存在某一有效运行参数设置的各历史设备操控事件中，对某一有效运行参数设置在各历史设备操控事件中的运行时长占比值进行提取，计算对应某一有效运行参数设置的平均运行时长占比值f；在所有历史设备操控事件中，对用户发生的所有切换行为进行捕捉，将第二设置为某一有效运行参数设置的切换行为，设为某一有效运行参数设置的目标切换行为；根据各目标切换行为中的第一设置，识别各目标切换行为所属类别，对各目标切换行为对应的操作时长进行提取；当某一目标切换行为对应的操作时长为tr，某一目标切换行为所属类别所对应的参考切换过渡时长为ty，当tr<ty时，判断某一目标切换行为为某一有效运行参数设置的一次特征切换；分别对各有效运行参数设置累计发生特征切换的次数q；

18、步骤s304：分别对各有效运行参数设置计算特征指数β＝f×q，提取特征指数β大于指数阈值的有效运行参数设置，作为用户操控目标空调设备时的特征使用运行设置。

19、进一步的，对空间区域安装的传感器的类别数，取决于目标空调设备能在空间区域范围内进行调节和控制的环境参数项。

20、进一步的，步骤s400包括：

21、步骤s401：获取在各第一特征历史切换行为中的特征使用运行设置在单位时间内运行产生的损耗值，若某第一特征历史切换行为中的第一设置对应在单位时间内运行产生的损耗值为u1，第二设置对应在单位时间内运行产生的损耗值为u2，且u1>u2，设某第一特征历史切换行为为第二特征历史切换行为；

22、步骤s402：在所有历史设备操控事件中，提取所有第二特征历史切换行为；分别对各第二特征历史切换行为发生时对应的目标信息进行提取；目标信息是指从监控摄像头和若干传感器于各第二特征历史切换行为对应的操作时长时间内，对目标空调设备作用的空间区域采集到的信息；其中，在目标信息包括在目标空调设备作用的空间区域内提取到的若干人或者物的运动状态、在目标空调设备作用的空间区域内提取到的若干项传感数据；

23、步骤s403：分别基于各第二特征历史切换行为中的第一设置和第二设置进行归类，得到若干个第二特征历史切换行为集合；其中，一个第二特征历史切换行为集合对应一类第二特征历史切换行为；分别在每一个第二特征历史切换行为集合中，于所有第二特征历史切换行为对应的目标信息中提取共同目标信息，将共同目标信息作为对应类别的第二特征历史切换行为发生时需满足的条件信息；

24、设置上述自动化切换的目的是减少出现由于用户遗忘或者不方便导致没能及时调整成更加节能的运行方式的现象，避免一些不必要的损耗事件的发生。

25、为更好的实现上述方法，还提出了一种空调节能控制系统，系统包括历史设备操控事件捕捉提取模块、有效运行参数设置提取管理模块、特征使用运行设置捕捉管理模块、特征历史切换行为捕捉管理模块、空调节能控制管理模块；

26、历史设备操控事件捕捉提取模块，用于监控用户对目标空调设备的使用情况，设目标空调设备从一次设备开启到设备关闭为用户对目标空调设备的一次设备操控事件；对用户在目标空调设备上产生的所有历史设备操控事件进行提取；

27、有效运行参数设置提取管理模块，用于分别在每一历史设备操控事件中，捕捉于目标空调设备端出现的所有运行参数设置，分别对每一历史设备操控事件筛选出有效运行参数设置；对在所有历史设备操控事件中出现的所有有效运行参数设置切换行为进行信息梳理和类别归纳；

28、特征使用运行设置捕捉管理模块，用于分别对完成每一类切换行为所需的参考切换过渡时长进行识别捕捉，基于参考切换过渡时长，从所有历史设备操控事件中，对用户在操控目标空调设备时存在的特征使用运行设置进行捕捉；

29、特征历史切换行为捕捉管理模块，将发生于两个特征使用运行设置之间的切换行为设为第一特征历史切换行为，基于在各第一特征历史切换行为中对应损耗值的分布情况，从所有第一特征历史切换行为中捕捉满足由高损耗切换至低损耗的所有第二特征历史切换行为；分别捕捉在相应发生各第二特征历史切换行为时需满足的条件信息；

30、空调节能控制管理模块，用于实时对目标空调设备当前运行参数设置的运行情况进行监测，获取当前运行参数设置所在的所有第二特征历史切换行为以及对应需满足的条件信息；对目标空调设备作用的空间区域进行信息监测，当目标空调设备当前运行参数设置的运行情况满足相应某第二特征历史切换行为发生时的条件信息时，将目标空调设备当前的运行参数设置按照某第二特征历史切换行为进行设置切换。

31、进一步的，有效运行参数设置提取管理模块包括有效运行参数设置提取单元、信息管理单元；

32、有效运行参数设置提取单元，用于分别在每一历史设备操控事件中，捕捉于目标空调设备端出现的所有运行参数设置，分别对每一历史设备操控事件筛选出有效运行参数设置；

33、信息管理单元，用于接收有效运行参数设置提取单元中的数据，对在所有历史设备操控事件中出现的所有有效运行参数设置切换行为进行信息梳理和类别归纳。

34、进一步的，特征使用运行设置捕捉管理模块包括参考切换过渡时长捕捉单元、特征使用运行设置捕捉单元；

35、参考切换过渡时长捕捉单元，用于分别对完成每一类切换行为所需的参考切换过渡时长进行识别捕捉，

36、特征使用运行设置捕捉单元，用于接收参考切换过渡时长捕捉单元中的数据，从所有历史设备操控事件中，对用户在操控目标空调设备时存在的特征使用运行设置进行捕捉。

37、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明可通过对用户操控空调设备的历史情况进行特征分析，对满足用户个性化设置的运行操作设置进行提取，同时对用户满足节能损耗的运行切换行为进行捕捉，捕捉各切换行为发生时相应需满足的条件，通过上述数据处理过程，操控对空调设备在满足用户个性化设置的前提下，尽可能的节能减排，减少一些不必要的浪费。