[发明专利]基于本体的中央空调节能系统及方法

权利要求书

1.一种基于本体的中央空调节能系统，其特征是，它包括建筑物内若干安装有中央空调终端的空间单元，其内设有环境检测模块；

同时在建筑物内还设有中央空调机组安装空间，空调机组安装空间内除设有环境检测模块外，还设有空调设备测控模块、设备能耗计量模块、DDC控制器以及监控中心有管理计算机；

环境检测模块采集环境信息，各空间单元以及空调机组安装空间的环境监测模块通过总线与DDC控制器通信；

空调设备测控模块采集中央空调机组的状态、参数以及对中央空调机组进行相应的操作；

设备能耗计量模块采集中央空调机组的能耗信息；

DDC控制器还与空调设备测控模块和能耗计量模块进行通信，DDC控制器与管理计算机进行通信；

管理计算机以实时/关系数据库形式对采集的各种数据进行管理，通过本体构建模块建立中央空调本体，中央空调本体利用其内的数据库与本体映射模块将数据库内的数据映射到本体模型中，通过本体解析模块、用户查询模块、本体推理模块、本体应用模块对中央空调本体进行解析、推理、分析和应用，给出节能优化策略，进而实现中央空调系统的节能。

2.如权利要求1所述的基于本体的中央空调节能系统，其特征是，

所述本体构建模块，根据中央空调机组的特点，在分析需求的基础上，抽取中央空调系统的顶层概念，明确中央空调系统的结构层次，确定各层的概念以及概念之间的关系，通过Protégé软件将概念、关系，用OWL语言表示出来；另一方面，利用本体映射将现有本体与中央空调本体进行语义关联，达到本体扩充的目的；

所述数据库与本体映射模块，负责将中央空调机组运行的实时/历史数据映射到本体模型中；本体模型中用电设备的属性对应于数据库中相应设备的状态、能耗信息，将数据库中的静态关系表示成随系统变化的动态的语义关系；

所述本体解析模块，负责读取和解析本体文件，将以OWL语言表示的本体文件读取到内存中，根据具体的应用目的对本体文件进行解析；

所述用户查询模块，负责读取和解析用户的查询命令；

所述本体推理模块，负责接收解析后的本体文件和查询命令，并执行推理过程；

所述本体应用模块，负责对推理模块推导出来的结果进行解析、修正，以满足用户需求。

3.如权利要求2所述的基于本体的中央空调节能系统，其特征是，所述数据库与本体映射模块，将中央空调机组的状态信息通过BACnet、TCP/IP或RS-485通信网络传递到实时/关系数据库，存储到相应的数据表中；中央空调本体中的实例对象与实际系统的对象相对应，这些实例对象的属性要与数据库中的设备信息进行语义映射，这样中央空调系统本体就是一个随系统运行的动态本体，从而实时表示系统的状态。

4.根据权利要求2所述的基于本体的中央空调节能系统，其特征是，所述推理模块的推理过程为：

1）判断是否有用户输入，如果有输入，读取用户的输入信息，对其进行解析，得到输入信息的主体、客体以及关系；

2）对上述步骤1）中的主体和客体进行语义标注，使其成为中央空调本体中概念的实例；

3）制定中央空调系统的节能规则，通过SWRL进行描述，将实例与属性结合起来组成一个单元，利用逻辑关系将多个单元进行组合，对规则进行扩展与优化；

4）利用推理引擎对本体进行检索与推理，通过API函数将中央空调本体、节能规则以及用户的输入引入，并且将三者进行结合，共同得出中央空调系统的能耗水平，给出节能优化策略；

5）对得到的中央空调系统的能耗水平和节能优化策略，根据中央空调系统的实际运行情况进行修正，形成一套节能控制方案，按照方案及时修正系统的运行参数，在保证中央空调机组提供舒适的环境的同时，达到节约能源的目的。