建筑暖通空調對數(shù)據(jù)挖掘技術的應用

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摘要：本文首先論述了數(shù)據(jù)挖掘的定義和暖通空調對數(shù)據(jù)挖掘技術的運用現(xiàn)狀，然后深入分析了暖通空調在運用數(shù)據(jù)挖掘技術過程中存在的制約因素，并以此為依據(jù)，提出了暖通空調運用數(shù)據(jù)挖掘技術的推行對策，具有重要意義。

關鍵詞：暖通空調；數(shù)據(jù)挖掘技術；推行對策

1數(shù)據(jù)挖掘的定義

所謂數(shù)據(jù)挖掘，就是指在大量數(shù)據(jù)中發(fā)掘和提取具有價值信息的一個過程。數(shù)據(jù)挖掘技術，涉及到很多不同學科的技術，包括統(tǒng)計數(shù)學、數(shù)據(jù)可視化、機器學習、集人上智能等。通過運用數(shù)據(jù)挖掘技術，能夠實現(xiàn)以下幾點內容，即：①能夠有效聚類數(shù)據(jù)，能夠對不同數(shù)據(jù)之間的相似度進行計算和分析，能夠將建筑環(huán)境的影響因素、內在機理顯現(xiàn)出來，能夠對不同影響因素的影響程度進行有效確定；②科學預測未來數(shù)據(jù)或者缺失的數(shù)據(jù)；③有效分類數(shù)據(jù)，將不同類型事物的差異性或者相同類型事物的共有屬性突顯出來，以便于建筑節(jié)能的運行調節(jié)和設計；④能夠將數(shù)據(jù)之間的相關性發(fā)現(xiàn)出來，能夠將暖通空調系統(tǒng)的不同參數(shù)予以發(fā)現(xiàn)，包括壓強、送回風量、室內外溫濕度等之間關聯(lián)程度，能夠對系統(tǒng)運行規(guī)律進行深入掌握，以為暖通空調系統(tǒng)控制測量提供可靠的依據(jù)。

2暖通空調對數(shù)據(jù)挖掘技術的運用現(xiàn)狀

2.1暖通空調控制系統(tǒng)故障的檢測和診斷

當暖通空調系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，便會大大提高空調系統(tǒng)的運行成本，大大提高空調系統(tǒng)的能量消耗，嚴重影響室內的熱舒適度和空氣品質，所以檢測和診斷暖通空調控制系統(tǒng)故障是非常重要的。診斷暖通空調故障，大致可以劃分為兩種類型，即軟故障、硬故障。對于傳統(tǒng)暖通空調故障檢測診斷方法，它對操作人員提出了較高的技術要求，但是這種方法的工作效率并不高，常常需要對有關資料進行查找，需要深入分析已有案例，不但耗力耗時，而且這種方法存在一定的運用約束性。在檢測與診斷暖通空調系統(tǒng)故障過程中，通過運用數(shù)據(jù)挖掘技術，分別對暖通空調系統(tǒng)正常運行過程和運行故障過程中的傳感器數(shù)據(jù)進行挖掘和記錄，對空調系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行記錄，構建相應的數(shù)學模型，以對暖通空調故障進行實時在線檢測，對暖通空調的運行狀態(tài)進行確定，能夠有效診斷故障，進而能夠對技術人員技術儲備的依賴性進行有效降低，能夠對暖通空調系統(tǒng)維修時間成本和維護時間成本進行有效減少，能夠對工作效率進行有效提高。

2.2冰蓄冷空調負荷的預測與控制

對于負荷的預測，冰蓄冷空調對其具有非常強烈的需求。冰蓄冷空調系統(tǒng)存在很多影響因素，包括維護結構熱物性、室內設計溫度、室外溫度濕度、太陽輻射輻射強度等。為預測冰蓄冷空調的負荷，需要對相關數(shù)據(jù)進行收集，選取合理的模型，進行一定的訓練，在確保一定精度的條件下，對第2日的冷負荷進行逐時預測。將第2日電價作為主要依據(jù)，對制冷機組、冰蓄冷裝置各自需要提供的冷量進行合理分配，在電價谷段，提前控制蓄冰量，同時制定有效的操作對策，在電價峰段對冰蓄冷進行最大程度的運用，對富裕冰量進行有效減少。通過有效預測和控制冰蓄冷空調的負荷，能夠對設備的運行成本進行有效降低，能夠為用戶的經(jīng)濟效益進行有效提高。

3暖通空調在運用數(shù)據(jù)挖掘技術過程中存在的制約因素

3.1數(shù)據(jù)挖掘人才缺失

在暖通空調行業(yè)中運用數(shù)據(jù)挖掘技術時，必須要對暖通專業(yè)有關技術知識進行掌握，同時必須對數(shù)據(jù)信息具有較高的敏感度，作為數(shù)據(jù)挖掘專業(yè)人才，必須能夠通過運用計算機編程工具，有效整理和分析數(shù)據(jù)，能夠訓練模型。但是當前我國數(shù)據(jù)挖掘人才是非常少的，嚴重影響我國暖通行業(yè)大數(shù)據(jù)的進一步發(fā)展。

3.2數(shù)據(jù)獲取渠道較少

在已經(jīng)建成的建筑中，具有健全的樓宇自控系統(tǒng)的建筑并不多，大多數(shù)建筑無法獲取全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，存放的位置比較封閉、獨立，同時尚未構建數(shù)據(jù)共享機制，造成數(shù)據(jù)獲取渠道較少，不能夠對記錄進行完善，嚴重浪費數(shù)據(jù)，不能夠將數(shù)據(jù)的價值充分發(fā)揮出來，只能夠反應樓宇自控系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

3.3數(shù)據(jù)挖掘觀念淡薄

在最近幾年中，數(shù)據(jù)挖掘技術是一種新興技術，涉及到多種不同學科知識。針對不同數(shù)據(jù)之間存在的內在聯(lián)系、規(guī)律和價值，暖通行業(yè)對其的意識并不深厚，數(shù)據(jù)挖掘觀念淡薄，嚴重影響數(shù)據(jù)挖掘技術在暖通行業(yè)中的快速發(fā)展。

3.4技術的約束

當前現(xiàn)有的模型和技術，在面對全部影響因素時，并不都是適應的，不同影響因素除了會對建筑環(huán)境造成一定的影響以外，不同影響因素之間還存在互相影響作用，分析難度非常高，難以有效掌握其中存在的各種規(guī)律。與此同時，用戶在運用現(xiàn)有技術時存在一定的不便，需要實現(xiàn)一次性封裝，為用戶提供比較簡單的接口。

3.5成本的約束

采集建筑相關數(shù)據(jù)過程中，除了要配置相應的設備以外，還應對比較健全的樓宇系統(tǒng)進行有效開發(fā)，安排專業(yè)人員進行相關作業(yè)，大大提高了項目的投資成本。

4暖通空調運用數(shù)據(jù)挖掘技術的推行對策

4.1高效應開設相應的數(shù)據(jù)挖掘技術課程

目前，我國大多數(shù)高校設置的暖通課程，主要側重點為有關專業(yè)理論知識課程，包括流體力學、工程熱力學、傳熱學等，對于高效開設的建筑設備自動控制原理課程，主要向學生講解如何自動控制機械裝置設備，并未對分析和處理海量數(shù)據(jù)的需求進行講解。所以，暖通專業(yè)應設置數(shù)據(jù)挖掘技術有關課程，為社會培養(yǎng)更多的專業(yè)數(shù)據(jù)分析技術人才，滿足社會發(fā)展的要求。

4.2政府部門給予相應的政策性支持

作為政府部門，應制定相應的支持性政策，提供一定的資金支持，要求對建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)進行構建，對數(shù)據(jù)記錄形式進行規(guī)范。另外，應對暖通行業(yè)大數(shù)據(jù)有關的公共數(shù)據(jù)庫進行構建，積極鼓勵科研機構、企業(yè)共享不涉密的數(shù)據(jù)資料，提高數(shù)據(jù)信息的透明度，以便于眾多研究人員的研究，降低數(shù)據(jù)獲取的難度。

4.3加深數(shù)據(jù)挖掘觀念

在現(xiàn)時代中，到處存在著大量的數(shù)據(jù)信息，只有對數(shù)據(jù)進行充分利用，才能夠將數(shù)據(jù)的潛在價值評估和挖掘出來。暖通行業(yè)一定要加深數(shù)據(jù)挖掘觀念，對自身的思維方式進行有效轉變，對數(shù)據(jù)挖掘技術的特點進行深入理解，有效找出不同數(shù)據(jù)之間存在的內在聯(lián)系，以提高工作效率。

結語

在暖通空調中通過有效運用數(shù)據(jù)挖掘技術，能夠加快暖通空調向數(shù)據(jù)導向型的轉變速度，通過數(shù)據(jù)的形式，能夠將建筑物存在的客觀規(guī)律和屬性充分表現(xiàn)出來，進而有助于綠色建筑、智慧建筑的實現(xiàn)。

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作者：董玉琢 單位：成都基準方中建筑設計有限公司南寧分公司