用于使用压差测得值确定流率的系统和方法

摘要

提供用于估算穿过装置的流率的系统和方法。一个或更多个压力传感器测得被测装置两侧的多个压差。临时的流率传感器测得穿过所述被测装置的多个流率。所述测得流率中的每个对应于所述测得压差中的一个。回归模型训练机使用所述测得的压差和对应的流率为流率模型生成回归系数。流率估算器使用所述流率模型来因变于所述被测装置或未被测装置两侧的测得压差来估算穿过被测装置或未被测装置的流率。

说明书

关联申请的交叉引用

本申请要求2015年6月30日递交的美国专利申请No.14/788,681的权益和优先权，所述美国专利申请的整个公开通过引用被并入本文。

技术领域

本发明总体地涉及加热、通风、空气调节或者制冷(HVAC)系统。本发明更具体地涉及用于基于HVAC装置两侧的测得压差估算通过所述HVAC装置(例如，热交换器)的流率的系统和方法。

背景技术

HVAC系统一般地包括被配置成利于加热、冷却、制冷和/或其他HVAC应用的各种HVAC装置。制冷剂、冷却剂或者穿过HVAC装置的其他工作流体的流率可以是为了确定由HVAC装置供应的加热、冷却或者制冷负荷的目的有用的量。穿过HVAC装置的流体的流率一般使用被安装在HVAC装置的上游或者下游的流率传感器来测得。然而，流率传感器可能是昂贵的、不准确的，并且通常难以恰当地校准和维护。流率测得值还可能具有与测得值相关联的高的不确定性。提供克服常规的流率测得值的这些和其他缺点的用于获得流率信息的系统或方法是符合期望的。

发明内容

本公开的一个实施方式是一种用于估算穿过装置的质量或体积流率的系统。在一些实施例中，所述装置是HVAC装置。所述系统包括一个或更多个压力传感器和流率传感器，所述一个或更多个压力传感器被配置以测得被测装置两侧的多个压差，所述流率传感器被配置以测得穿过所述被测装置的多个流率。所述测得流率中的每个对应于所述测得压差中的一个。所述系统进一步包括回归模型训练机(trainer)，所述回归模型训练机被配置以使用所述测得的压差和对应的流率为流率模型生成回归系数。所述流率模型因变于压差估算流率。所述系统进一步包括流率估算器，所述流率估算器被配置以使用所述流率模型来因变于所述被测或未被测装置两侧的新测得的压差估算穿过被测或未被测装置的流率。

在一些实施例中，所述被测装置是第一热交换器，并且所述未被测装置是具有与所述第一热交换器相同的一个或更多个装置特性的第二热交换器。所述一个或更多个装置特性包括装置型号代码、材料管指标、热交换程数和水箱类型中的至少一者。

在一些实施例中，所述流率估算器是所述被测装置的部件，并且所述估算的流率是穿过所述被测装置的流率。在其他实施例中，所述流率估算器是所述未被测装置的部件，并且所述估算的流率是穿过所述未被测装置的流率。在其他实施例中，所述流率估算器是用于所述被测或未被测装置的控制器的部件。

在一些实施例中，所述系统进一步包括被配置以基于与所述装置相关联的一个或更多个装置特性将多个装置组织到群的装置群。所述装置群可以被配置以从被组织到与所述被测装置相同的群中的多个装置中选择所述未被测装置。

在一些实施例中，所述装置群被配置以生成群化的一组测试数据，所述测试数据包括：(1)针对所述被测装置的所述测得的压差和对应的流率以及(2)针对被组织到与所述被测装置相同的群中的所述一个或更多个其他装置的测得的压差和对应的流率。所述回归模型训练机可以使用所述群化的一组测试数据来为所述流率模型生成所述回归系数。

在一些实施例中，所述系统进一步包括不确定性计算器。所述不确定性计算器可以被配置以确定在所述流率模型中的所述回归系数中的一个或更多个回归系数的不确定性，并且基于所述被确定的不确定性生成一组不确定性模型参数。所述不确定性计算器可以使用不确定性模型中的所述不确定性模型参数、特质不确定性和传感器不确定性来确定所述估算流率的不确定性。

本公开的另一个实施方式是一种用于估算穿过被测装置的质量或体积流率的方法。在一些实施例中，所述装置是HVAC装置。所述方法包括在多个不同压差和流率下测得横穿被测装置的压差和对应的穿过所述被测装置的流率。所述方法进一步包括使用所述测得的压差和对应的流率训练流率模型。所述流率模型将流率因变于压差估算流率。所述方法进一步包括测得横穿所述被测装置的新的压差，以及使用所述新的压差作为所述流率模型的输入来估算穿过所述被测装置的新的流率。

在一些实施例中，所述方法包括基于与所述多个装置相关联的一个或更多个装置特性将多个装置组织到群中。所述多个装置可以包括所述被测装置和一个或更多个其他装置。在一些实施例中，所述一个或更多个装置特性包括装置型号代码、材料管指标、热交换程数和水箱类型中的至少一个。

在一些实施例中，所述方法包括生成群化的一组测试数据，所述测试数据包括(1)针对所述被测装置的所述测得的压差和对应的流率以及(2)针对被组织到与所述被测装置相同的群中的所述其他装置中的一个或更多个的测得的压差和对应的流率。训练所述流率模型包括使用所述群化的一组测试数据来为所述流率模型生成所述回归系数。

在一些实施例中，所述方法包括确定在所述流率模型中的一个或更多个经训练的参数的不确定性，基于所述被确定的不确定性生成一组不确定性模型参数，以及使用不确定性模型中的所述不确定性模型参数、特质不确定性和传感器不确定性来确定所述估算流率的不确定性。

本公开的另一个实施方式是一种用于估算穿过装置的质量或体积流率的方法。在一些实施例中，所述装置是HVAC装置。所述方法包括在多个不同压差和流率下测得第一装置两侧的压差和穿过所述第一装置的对应的流率。所述方法进一步包括使用所述测得的压差和对应的流率训练流率模型。所述流率模型因变于压差估算流率。所述方法进一步包括测得横穿第二装置两侧的压差，所述第二装置具有与所述第一装置共同的一个或更多个装置特性。所述方法进一步包括使用所述第二装置两侧的测得压差作为所述流率模型的输入来估算穿过所述第二装置的流率。

在一些实施例中，所述第一装置是第一热交换器，并且所述第二装置是第二热交换器，其具有与所述第一热交换器共同的一个或更多个装置特性。所述一个或更多个装置特性可以包括装置型号代码、材料管指标、热交换程数和水箱类型中的至少一者。

在一些实施例中，所述方法包括基于与所述多个装置相关联的一个或更多个装置特性将多个装置组织到群中。所述多个装置包括所述第一装置以及一个或更多个其他装置。

在一些实施例中，所述方法包括生成群化的一组测试数据，所述测试数据包括：(1)针对所述第一装置的所述测得的压差和对应的流率以及(2)针对被组织到与所述第一装置相同的群中的所述其他装置中的一个或更多个装置的测得的压差和对应的流率。训练所述流率模型可以包括使用所述群化的一组测试数据来为所述流率模型生成所述回归系数。

在一些实施例中，所述方法包括：确定在所述流率模型中的一个或更多个经训练的参数的不确定性，基于所述被确定的不确定性生成一组不确定性模型参数，以及使用不确定性模型中的所述不确定性模型参数、特质不确定性和传感器不确定性来确定所述估算流率的不确定性。

本领域技术人员将领会到，该发明内容仅是说明性的而不是旨在以任何方式限制性的。本文所描述的装置和/或方法的其他方面、创造性特征和优点，如由权利要求书所单独限定的那些，将在本文所陈述的连同附图一起考虑的详细说明中变得明显。

附图简要说明

图1是根据示例性实施例的由建筑物管理系统(BMS)提供服务的建筑物的立体图。

图2是根据示例性实施例的可以连同图1的BMS一起使用的水侧(waterside)系统的框图。

图3是根据示例性实施例的可以连同图1的BMS一起使用的空气侧(airside)系统的框图。

图4是根据示例性实施例的图1的BMS的框图。

图5A是根据示例性实施例的HVAC装置测试系统的框图，所述HVAC装置测试系统被配置以执行现场测试程序来训练流率模型，所述流率模型将因变于所述HVAC装置两侧的压差来估算穿过HVAC装置的流率。

图5B是根据示例性实施例的HVAC装置测试系统的框图，所述HVAC装置测试系统被配置以执行工厂测试程序来训练流率模型，所述流率模型因变于类似的HVAC装置两侧的压差来估算穿过HVAC装置的流率。

图6是根据示例性实施例的更详细地图示说明图5的HVAC装置测试系统的框图。

图7是根据示例性实施例的HVAC系统的框图，所述HVAC系统包括图5的HVAC装置测试系统并且使用由所述HVAC装置测试系统生成的模型参数来估算穿过各种被测和未被测HVAC装置的流率。

图8是根据示例性实施例的用于估算穿过被测HVAC装置的流率的过程的流程图。

图9是根据示例性实施例的用于估算穿过未被测HVAC装置的流率的过程的流程图。

图10是根据示例性实施例的标绘出包括针对HVAC装置群的测得的压差和对应的流率的测试数据，以及基于测得的测试数据生成的流率模型的图形。

图11是根据示例性实施例的图示说明图10的流率模型的精确性的图形。

图12是根据示例性实施例的用于获得针对HVAC装置的回归参数并且使用所述回归参数来估算穿过HVAC装置的流率的过程的流程图。

具体实施方式

总体地参考附图，附图示出根据各种示例性实施例的用于在加热、通风或者空气调节(HVAC)系统中使用压差测得值估算流率的系统和方法。HVAC装置测试系统被使用来测试各种HVAC装置(例如，汽化器、冷凝器、冷却器等)的流体流动特性，以便确定表征穿过HVAC装置的流体流动的两个或更多个变量之间的关系。在一些实施例中，被HVAC装置测试系统测试的变量包括流率和压差ΔP。测试的流率可以是流体流动(即，液体或者气体流动)穿过被测HVAC装置的质量流率或者体积流率压差ΔP可以是被测HVAC装置或其部件两侧的压降(即，压力差)。当在一定范围的流体流动条件下操作被测HVAC装置时，HVAC装置测试系统采集(例如，测得)被测变量的多个数据点。例如，HVAC装置测试系统可以测得在多个不同压力和/或流率下的压差ΔP和对应的流率

HVAC装置测试系统可以使用所采集的数据点来训练回归模型，所述回归模型将因变于(或根据)其他被测变量中的一个或更多个来预测被测变量中的一个。例如，HVAC装置测试系统可以使用测得压差ΔP和对应的流率来训练回归模型，所述回归模型因变于压差ΔP来估算流率如以下方程式中所示的：

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b$>

其中参数a和b是基于测得的测试数据由HVAC装置测试系统训练的回归系数。

在一些实施例中，HVAC装置测试系统为多个不同的HVAC装置执行测试程序。HVAC装置测试系统可以基于装置的一个或更多个特性将被测HVAC装置组织到多个组或群中。例如，HVAC装置测试系统可以基于装置特性将一组被测热交换器组织到群中，所示装置特性例如是装置类型、装置制造商、型号代码、材料管指标(MTI)、程数、水箱类型，和/或影响(或者相关于)HVAC装置的性能(相对于被测变量中的任一个)的任何装置特性。在一些实施例中，HVAC装置测试系统为同一群中的多个HVAC装置组合测试数据，并且使用组合的测试数据来为所述群训练回归模型。

由HVAC装置测试系统训练的回归模型和/或回归系数可以被储存在各种HVAC装置内。在一些实施例中，回归模型被储存在被测HVAC装置的存储器内。在一些实施例中，回归模型被储存在与被测HVAC装置具有相似特性(例如，型号代码、MTI、程数、水箱类型等)的其他HVAC装置内。在一些实施例中，回归模型被储存在HVAC装置的控制器中，而不是被存储在HVAC装置本身中。

一旦测试程序结束，流率传感器就不再需要并且可以从被测HVAC装置被移除。在操作中，被测或未被测HVAC装置两侧的压差ΔP可以使用一个或更多个压力传感器来被测得。HVAC装置(或HVAC装置的控制器)可以使用所储存的回归模型来自动地因变于测得压差ΔP计算所估算的流率有利地，该特征允许HVAC装置(或HVAC装置的控制器)确定和/或报告多个相关变量的值，而不需要独立的传感器来测得这两个变量。下文会更详细地描述本发明的额外的优点和特征。

HVAC和建筑物管理系统

现在参考图1-4，这些附图示出根据示例性实施例的一种示例性建筑物管理系统(BMS)和HVAC系统，其中可以实施本发明的系统和方法。尽管本发明主要参考建筑物的HVAC系统中的HVAC装置被描述，但是应该理解，本文所描述的系统和方法可以被用来确定穿过任何类型的系统或装置(例如，工业装置、食品加工装置、灌注装置、医疗装置、洒水系统、建筑设备等)的流率，并且不仅限于HVAC装置。

特别地参考图1，其示出建筑物10的立体图。建筑物10是由BMS提供服务的。BMS一般地是被配置以控制、监控和管理建筑物或建筑物区域中或周围的设备的装置系统。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，或其任意组合。

为建筑物10提供服务的BMS包括HVAC系统100。HVAC系统100可以包括被配置以为建筑物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、热能储存装置等)。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经加热或经冷却的流体。空气侧系统130可以使用所述经加热或经冷却的流体来加热或冷却被提供给建筑物10的空气流。参考图2-3更详细地描述可以被使用在HVAC系统100中的示例性水侧系统和空气侧系统。

HVAC系统100被示出为包括冷却装置102、锅炉104和屋顶空气处理单元(AHU)106。水侧系统120可以使用锅炉104和冷却装置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到AHU 106。在各种实施例中，水侧系统120的HVAC装置可以位于建筑物10中或周围(如图1中所示)，或者在诸如中央设施(例如，冷却设施、蒸汽设施、加热设施等)的非现场地点。取决于建筑物10中需要供暖还是制冷，工作流体可以在锅炉104中被加热或者在冷却装置102中被冷却。锅炉104可以，例如，通过燃烧可燃材料(例如，天然气)或者使用电加热元件，来将热量加入到被循环的流体中。冷却装置102可以使被循环的流体与热交换器(例如，汽化器)中的另一种流体(例如，制冷剂)处于热交换关系，以从被循环的流体吸收热量。来自冷却装置102和/或锅炉104的工作流体可以经由管路108被运送到AHU 106。

AHU 106可以使工作流体与经过AHU 106的空气流处于热交换关系(例如，经由一级或更多级冷却盘管和/或加热盘管)。气流可以是，例如，室外空气、来自建筑物10内的回流空气，或者两者的组合。AHU 106可以转移空气流和工作流体之间的热量，来为空气流提供加热和冷却。例如，AHU 106可以包括一个或更多个风扇或鼓风机，它们被配置来使空气流越过或者经过包含工作流体的热交换器。工作流体随后可以经由管路110返回到冷却装置102或锅炉104。

空气侧系统130可以将由AHU 106供应的空气流(即供应空气流)经由空气供给管道112递送到建筑物10，并且可以将来自建筑物10的回流空气经由回风管道114提供给AHU106。在一些实施例中，空气侧系统130包括多个可变空气体积(VAV)单元116。例如，空气侧系统130被示出为在建筑物10的每个楼面或者每个区域上包括单独的VAV单元116。VAV单元116可以包括风门或者其他流动控制元件，所述风门或者其他流动控制元件可以被操作来控制被提供给建筑物10的各个区域的供应空气流的量。在其他实施例中，空气侧系统130将供应空气流递送到建筑物10的一个或更多个区域中(例如，经由供给管道112)，而不使用居间的VAV单元116或者其他流动控制元件。AHU 106可以包括被配置来测得供应空气流的属性的各种传感器(例如，温度传感器、压力传感器等)。AHU 106可以从位于AHU 106内和/或建筑物区域内的传感器接收输入，并且可以调节穿过AHU 106的供应空气流的流率、温度或其他属性，以达到建筑物区域的设定点条件。

现在参考图2，其示出根据示例性实施例的水侧系统200的框图。在各种实施例中，水侧系统200可以补充或者代替HVAC系统100中的水侧系统120，或者可以与HVAC系统100分离地实施。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(例如，锅炉104、冷却装置102、泵、阀等)的子集，并且可以操作来将经加热或经冷却的流体供应给AHU 106。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)或者在如中央设施的非现场地点处。

在图2中，水侧系统200被示出为具有多个子设施202-212的中央设施。子设施202-212被示出为包括加热器子设施202、热回收冷却装置子设施204、冷却装置子设施206、冷却塔子设施208、热的热能储存装置(TES)子设施210和冷的热能储存装置(TES)子设施212。子设施202-212消耗来自公共事业(utilities)的资源(例如，水、天然气、电等)来为建筑物或者园区的热能负荷(例如，热水、冷水、加热、冷却等)提供服务。例如，加热器子设施202可以被配置以加热热水回路214中的水，所述热水回路214使热水在加热器子设施202和建筑物10之间循环。冷却装置子设施206可以被配置以冷却冷水回路216中的水，所述冷水回路216使冷水在冷却器子设施206和建筑物10之间循环。热回收冷却装置子设施204可以被配置以将热量从冷水回路216转移到热水回路214，来为热水提供额外的加热并为冷水提供额外的冷却。冷凝水回路218可以从冷却装置子设施206中的冷水吸收热量，并且将所吸收的热量驱逐到冷却塔子设施208中或者将所吸收的热量转移到热水回路214。热的TES子设施210和冷的TES子设施212可以分别储存热的和冷的热能以供后续使用。

热水回路214和冷水回路216可以将经加热和/或经冷却的水递送到位于建筑物10的屋顶上的空气处理装置(例如，AHU 106)，或者递送到建筑物10的各个楼面或各个区域(例如，VAV单元116)。空气处理装置推动空气以使其经过热交换器(例如，加热盘管或者冷却盘管)，水流过所述热交换器来为空气提供加热或者冷却。经加热或经冷却的空气可以被递送到建筑物10的各个区域，来为建筑物10的热能负荷提供服务。水随后返回到子设施202-212以接受进一步的加热或者冷却。

尽管子设施202-212被示出和描述为加热和冷却用于循环到建筑物的水，但是要理解，可以作为水的代替或附加而使用任何其他类型的工作流体(例如，乙二醇、CO2等)，来为热能负荷提供服务。在其他实施例中，子设施202-212可以直接为建筑物或者园区提供加热和/或冷却，而不需要居间的热传递流体。对水侧系统200的这些和其他变化都在本发明的教导内。

子设施202-212中的每个可以包括被配置以促成子设施的功能的各种设备。例如，加热器子设施202被示出为包括多个加热元件220(例如，锅炉、电加热器等)，这些加热元件被配置成将热量加入到热水回路214中的热水中。加热器子设施202还被示出为包括若干个泵222和224，这些泵被配置以使热水在热水回路214中循环并且控制热水穿过各个加热元件220的流率。冷却装置子设施206被示出为包括多个冷却装置232，这些冷却装置被配置以从冷水回路216中的冷水去除热量。冷却器子设施206还被示出为包括若干个泵234和236，这些泵被配置以使冷水在冷水回路216中循环并且控制冷水穿过各个冷却装置232的流率。

热回收冷却装置子设施204被示出为包括多个热回收热交换器226(例如，制冷回路)，所述多个热回收热交换器被配置以从冷水回路216向热水回路214传递热量。热回收冷却装置子设施204还被示出为包括若干个泵228和230，这些泵被配置以使穿过热回收热交换器226的热水和/或冷水循环并且控制水穿过各个热回收热交换器226的流率。冷却塔子设施208被示出为包括多个冷却塔238，这些冷却塔被配置以从冷凝水回路218中的冷凝水去除热量。冷却塔子设施208还被示出为包括若干个泵240，这些泵被配置以使冷凝水在冷凝水回路218中循环并且控制冷凝水穿过各个冷却塔238的流率。

热的TES子设施210被示出为包括热的TES储罐242，其被配置以储存热水以供将来使用。热的TES子设施210还可以包括一个或更多个泵或阀，它们被配置以控制热水进入或者离开热的TES储罐242的流率。冷的TES子设施212被示出为包括冷的TES储罐244，其被配置以储存冷水以供将来使用。冷的TES子设施212还可以包括一个或更多个泵或阀，它们被配置以控制冷水进入或者离开冷的TES储罐244的流率。

在一些实施例中，水侧系统200中的诸个泵中的一个或更多个泵(例如，泵222、224、228、230、234、236和/或240)或者水侧系统200中的管路包括与其相关联的隔离阀。隔离阀可以是与泵集成的或者被定位在泵的上游或下游，以控制水侧系统200中的流体流动。在各种实施例中，基于水侧系统200的具体配置和由水侧系统200提供服务的负荷类型，水侧系统200可以包括更多的、更少的或者不同类型的装置和/或子设施。

现在参考图3，其示出根据示例性实施例的空气侧系统300的框图。在各种实施例中，空气侧系统300可以补充或者代替HVAC系统100中的空气侧系统130，并且可以与HVAC系统100分开实施。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(例如，AHU 106、VAV单元116、管道112-114、风扇、风门等)的子集，并且可以位于建筑物10中或周围。空气侧系统300可以操作来使用由水侧系统200提供的经加热或经冷却的流体来加热或冷却被提供给建筑物10的空气流。

在图3中，空气侧系统300被示出为包括经济型空气处理单元(AHU)302。经济型AHU改变由空气处理单元使用以加热或冷却的室外空气和回流空气的量。例如，AHU 302可以经由回风管道308从建筑物区域306接收回流空气304，并且可以将供应空气310经由供给空气管道312递送到建筑物区域306。在一些实施例中，AHU 302是位于建筑物10的屋顶上或者以其他方式被定位以接收回流空气304和室外空气314两者的屋顶单元(例如，如图1中所示的AHU 106)。AHU 302可以被配置以操作排气风门316、混合风门318和室外空气风门320，以控制一起形成供应空气310的室外空气314和回流空气304的量。不经过混合风门318的任何回流空气304可以穿过排气风门316从AHU 302作为废气322被排出。

风门316-320中的每一个可以由致动器操作。例如，排气风门316可以由致动器324操作，混合风门318可以由致动器326操作，并且室外风门320可以由致动器328操作。致动器324-328可以经由通信链路332与AHU控制器330通信。致动器324-328可以从AHU控制器330接收控制信号，并且向AHU控制器330提供反馈信号。反馈信号可以包括，例如，对当前致动器或风门位置的指示、由致动器施加的扭矩或力的量、诊断信息(例如，由致动器324-328执行的诊断性测试的结果)、状态信息、服役信息、配置设定、校准数据，和/或可以被致动器324-328采集、储存或使用的其他类型的信息或数据。AHU控制器330可以是经济型控制器，其被配置以使用一个或更多个控制算法(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324-328。

再参考图3，AHU 302被示出为包括被定位在供给空气管道312内的冷却盘管334、加热盘管336和风扇338。风扇338可以被配置以迫使供应空气310穿过冷却盘管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的流率。在一些实施例中，AHU控制器330通过调节风扇338的速度来控制被施加给供应空气310的加热和冷却的量。

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)接收经冷却的流体，并且可以经由管路344使经冷却的流体返回到水侧系统200。阀346可以沿管路342或管路344被定位，以控制经冷却的流体穿过冷却盘管334的流率。在一些实施例中，冷却盘管334包括多级冷却盘管，所述多级冷却盘管可以被独立地激活和禁用(例如，通过AHU控制器330、通过BMS控制器366等)以调节被施加给供应空气310的冷却的量。

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)接收经加热的流体，并且可以经由管路350使经加热的流体返回到水侧系统200。阀352可以沿管路348或管路350被定位，以控制经加热的流体穿过加热盘管336的流率。在一些实施例中，加热盘管336包括多级加热盘管，所述多级加热盘管可以被独立地激活和禁用(例如，通过AHU控制器330、通过BMS控制器366等)以调节被施加给供应空气310的加热的量。

阀346和352中的每个可以被致动器控制。例如，阀346可以被致动器354控制，并且阀352可以被致动器356控制。致动器354-356可以经由通信链路358-360与AHU控制器330通信。致动器354-356可以从AHU控制器330接收控制信号，并且可向AHU控制器330提供反馈信号。在一些实施例中，AHU控制器330从被定位在供给空气管道312(例如，冷却盘管334和/或加热盘管336的下游)中的温度传感器362接收供应空气温度的测得值。AHU控制器330还可以从位于建筑物区域306中的温度传感器364接收建筑物区域306的温度的测得值。

在一些实施例中，AHU控制器330经由致动器354-356操作阀346和352，以调节被提供给供应空气310的加热或冷却的量(例如，来获得供应空气310的设定点温度或者将供应空气310的温度保持在设定点温度范围内)。阀346和352的位置影响由冷却盘管334或加热盘管336提供给供应空气310的加热或冷却的量，并且可以关联于为获得期望的供应空气温度所消耗的能量。AHU控制器330可以通过激活或禁用盘管334-336、调节风扇338的速度或者两者的组合来控制供应空气310和/或建筑物区域306的温度。

仍然参考图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可以包括一个或更多个计算机系统(例如，服务器、督管控制器、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/或为建筑物10提供服务的其他可控制系统的系统层面控制器、应用或数据服务器、头结点或主控制器。BMS控制器366可以根据相同或不同协议(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。在各种实施例中，AHU控制器330和BMS控制器366可以是分开的(如图3中所示)或集成的。在集成的实施方式中，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、设定点、操作边界等)，并且向BMS控制器366提供信息(例如，温度测得值、阀或致动器位置、操作状态、诊断等)。例如，AHU控制器330可以为BMS控制器366提供来自温度传感器362-364的温度测得值、设备开/关状态、设备操作能力，和/或可以被BMS控制器366使用来监视或控制建筑物区域306内的可变状态或状况的任何其他信息。

客户端装置368可以包括用于控制、观看或者以其他方式与HVAC系统100、其子系统和/或装置交互的一个或更多个人机接口或客户端接口(例如，图形用户界面、报告界面、基于文本的计算机界面、面向客户端的网络服务器、为网络客户端提供网页的网络服务器等)。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，或者任何其他类型的用户界面装置。客户端装置368可以是固定终端或者移动装置。例如，客户端装置368可以是台式电脑、具有用户界面的计算机服务器、膝上型电脑、平板电脑、智能手机、PDA，或者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。

现在参考图4，其示出根据示例性实施例的建筑物管理系统(BMS)400的框图。BMS400可以在建筑物10中实施以自动监视和控制各种建筑物功能。BMS 400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/自动扶梯子系统432和消防安全子系统430。在各种实施例中，建筑物子系统428可以包括更少的、附加的或者可替换的子系统。例如，建筑物子系统428可以还包括或者可替换地包括制冷子系统、广告或标识子系统、烹饪子系统、贩售子系统、打印机或复印服务子系统，或者使用可控制的设备和/或传感器来监视或控制建筑物10的任何其他类型的建筑物子系统。在一些实施例中，建筑物子系统428包括如参考图2-3所描述的水侧系统200和/或空气侧系统300。

建筑物子系统428中的每个可以包括用于完成它的各个功能和控制活动的任意数目的装置、控制器和连接。HVAC子系统440可以包括许多与如参考图1-3所描述的HVAC系统100相同的部件。例如，HVAC子系统440可以包括冷却装置、锅炉、任意数目的空气处理单元、经济型装置、现场控制器、督管控制器、致动器、温度传感器，以及用于控制建筑物10内的温度、湿度、空气流或其他可变条件的其他装置。照明子系统442可以包括任意数目的灯具、镇流器、光照传感器、调光器，或者被配置以可控制地调节被提供给建筑物空间的光的量的其他装置。安全子系统438可以包括住户传感器、视频监控摄像机、数字录像机、视频处理服务器、入侵检测装置、进入控制装置和服务器，或者其他安全相关的装置。

再参考图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可以促成BMS控制器366和外部应用(例如，监控和报告应用422、企业控制应用426、远程系统和应用444、留驻在客户端装置上的应用448等)之间的通信，以允许对BMS控制器366和/或子系统428的用户控制、监视和调整。接口407还可以促成BMS控制器366和客户端装置448之间的通信。BMS接口409可以促成BMS控制器366和建筑物子系统428(例如，HVAC、照明安全、电梯、配电、商业等)之间的通信。

接口407、409可以是或者包括用于执行与建筑物子系统428或其他外部系统或装置的数据通信的有线或者无线通信接口(例如，插座、天线、发射机、接收器、收发器、电线端子等)。在各种实施例中，经由接口407、409的通信可以是直接的(例如，本地有线或无线的通信)或者经由通信网络446(例如，广域网(WAN)、互联网、蜂窝网络等)进行的。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。又如，接口407、409可以包括用于经由无线通信网络通信的WiFi收发器。又如，接口407、409中的一者或两者可以包括蜂窝电话或移动电话通信收发器。在一个实施例中，通信接口407是电力线通信接口，而BMS接口409是以太网接口。在其他实施例中，通信接口407和BMS接口409两者为不同的以太网接口或者相同的以太网接口。

仍然参考图4，BMS控制器366被示出为包括处理电路404，所述处理电路404包括处理器406和存储器408。处理电路404可以被可通信地连接到BMS接口409和/或通信接口407，从而处理电路404及其各种部件可以经由接口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)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理部件，或者其他适合的电子处理部件。

存储器408(例如，存储器、存储器单元、储存装置等)可以包括一个或更多个装置(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘储存器等)，用于储存数据和/或计算机代码，所述数据和/或计算机代码完成或者促成本申请中所描述的各种过程、层和模块。存储器408可以是或者包括易失存储器或非易失存储器。存储器408可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件，或者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。根据示例性实施例，存储器408经由处理电路404被可通信地连接到处理器406，并且包括用于执行(例如，通过处理电路404和/或处理器406)本文所描述的一个或更多个过程的计算机代码。

在一些实施例中，BMS控制器366被实施在单个计算机(例如，一个服务器、一个机箱等)内。在各种其他实施例中，BMS控制器366可以遍及(例如，可以分散位置存在的)多个服务器或计算机分布。此外，尽管图4将应用422和426示出为存在于BMS控制器366的外部，然而在一些实施例中，应用422和426可以被主存在BMS控制器366内(例如，在存储器408内)。

仍然参考图4，存储器408被示出为包括企业集成层410、自动化测得和验证(AM&V)层412、需求响应(DR)层414、故障检测和诊断(FDD)层416、集成控制层418，以及建筑物子系统集成层420。层410-420可以被配置以从建筑物子系统428和其他数据源接收输入，基于所述输入为建筑物子系统428确定最优控制动作，基于所述最优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。以下段落描述在BMS 400中由层410-420中的每个层执行的通用功能中的一些功能。

企业集成层410可以被配置以向客户端或本地应用提供信息和服务以支持各种企业层面的应用。例如，企业控制应用426可以被配置以为图形用户界面(GUI)或者为任意数目的企业层面商业应用(例如，会计系统、用户识别系统等)提供跨子系统的控制。企业控制应用426也可以或者可选地被配置以提供配置GUI，用于配置BMS控制器366。在又一些其他实施例中，企业控制应用426可以与层410-420一起工作，以基于在接口407和/或BMS接口409处接收的输入最优化建筑物性能(例如，效率、能源使用、舒适性或安全性)。

建筑物子系统集成层420可以被配置以管理BMS控制器366和建筑物子系统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还可以被配置以管理建筑物子系统428之间的通信。建筑物子系统集成层420转换跨多个多厂家/多协议系统的通信(例如，传感器数据、输入信号、输出信号等)。

需求响应层414可以被配置以响应于满足建筑物10的需求来最优化资源利用(例如，电力使用、天然气使用、水使用等)和/或这样的资源利用的货币成本。所述最优化可以基于分时价格，开支削减信号，能源可用性，或者从公共事业供应商、分散式产能系统424、从能量储存装置427(例如，热的TES242、冷的TES 244等)或者从其他来源接收的其他数据。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、集成的控制层418等)接收输入。从其他层接收的输入可以包括环境或传感器输入，例如温度、二氧化碳水平、相对湿度水平、空气质量传感器输出、住户传感器输出、房间安排等。输入还可以包括诸如电力使用(例如，以kWh表示的)、热负荷测得值、定价信息、预计定价、平滑定价、来自公共事业的开支削减信号等的输入。

根据示例性实施例，需求响应层414包括控制逻辑以对它所接收的数据和信号作出响应。这些响应可以包括：与集成控制层418中的控制算法通信、改变控制策略、改变设定点，或者以受控制的方式激活/禁用建筑物设备或子系统。需求响应层414还可以包括被配置以确定何时利用所储存的能源的控制逻辑。例如，需求响应层414可以确定刚好在高峰用能时段开始之前开始使用来自能源储存装置427的能源。

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以主动发起控制动作(例如，自动改变设定点)，所述控制动作基于表征需求(例如，价格、缩减信号、需求水平等)的一个或更多个输入或基于需求最小化能源成本。在一些实施例中，需求响应层414使用设备模型来确定一组最优的控制动作。设备模型可以包括，例如，描述输入、输出和/或由各组建筑物设备执行的功能的热力学模型。设备模型可以代表建筑设备(例如，子设施、冷却装置阵列等)或各个装置(例如，各个冷却装置、加热器、泵等)的集合。

需求响应层414可以进一步包括或者利用一个或更多个需求响应策略定义(例如，数据库、XML文件等)。策略定义可以被使用者编辑或调整(例如，经由图形用户界面)，从而响应于需求输入发起的控制动作可以针对用户的应用、期望的舒适水平、具体的建筑物设备或者基于其他因素被定制。例如，需求响应策略定义可以指定哪个设备可以响应于特定的需求输入被打开或关闭，一个系统或一件设备应该被关闭多久，什么样的设定点可以被改变，所允许的设定点调整范围是什么，在返回到正常安排的设定点之前要保持高需求设定点多久，多接近于方法能力极限，利用哪些设备模式，进入和离开能源储存装置(例如，储热罐、电池组等)的能量转移比率(例如，最大比率、警报比率、其他比率边界信息等)，以及何时分派(例如，经由燃料电池、电动发电机组等)能量的就地生成。

集成控制层418可以被配置以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做出控制决策。由于由建筑物子系统集成层420所提供的子系统集成，集成控制层418可以整合子系统428的控制活动，从而使子系统428起到单个集成的超级系统的作用。在示例性实施例中，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能够单独提供的舒适性和能源节省提供更好的舒适性和能源节省。例如，集成控制层418可以被配置以使用来自第一子系统的输入为第二子系统做出能源节省控制决策。这些决策的结果可以被通信返回给建筑物子系统集成层420。

集成控制层418被示出为逻辑上在需求响应层414之下。通过使得建筑物子系统428及其相应的控制回路能够以与需求响应层414协调的方式被控制，集成控制层418可以被配置以增强需求响应层414的有效性。相对于常规系统，该配置可以有利地减少破坏性需求响应行为。例如，集成控制层418可以被配置以确保至用于冷却水温度的设定点的需求响应驱使的向上调整(或者直接或间接地影响温度的另一个部件)不会导致风扇能量(或者用来冷却一空间的其他能量)的增加，所述增加将导致比冷却装置处所节省的更多的总建筑物能源使用。

集成控制层418可以被配置以向需求响应层414提供反馈，以使得需求响应层414检查：即使当正在进行所需求的减负荷时也合适地保持约束条件(例如，温度、光照水平等)。约束条件还可以包括设定点或感测边界，它们涉及安全性、设备操作极限和性能、舒适性、防火规范、电气规范、能源守则等。集成控制层418逻辑上也在故障检测和诊断层416和自动测得和验证层412之下。集成控制层418可以被配置以基于来自多于一个建筑子系统的输出向这些更高的水平提供计算出的输入(例如，聚合)。

自动化测得和验证(AM&V)层412可以被配置以验证由集成控制层418或需求响应层414所命令的控制策略在正常工作(例如，使用由AM&V层412聚合的数据、集成控制层418、建筑物子系统集成层420、FDD层416或者其他)。由AM&V层412作出的计算可以基于用于各个BMS装置或子系统的建筑物系统能源模型和/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的实际输出相比较以确定模型的精确性。

故障检测和诊断(FDD)层416可以被配置以为建筑物子系统428、建筑物子系统装置(即，建筑物设备)提供持续的故障检测，并提供由需求响应层414和集成控制层418所使用的控制算法。FDD层416可以接收来自集成控制层418、直接来自一个或更多个建筑物子系统或装置，或者来自另一个数据来源的数据输入。FDD层416可以自动诊断所检测到的故障并对其作出响应。对于所检测或诊断的故障的响应可以包括向用户、维护调度系统提供警报信息或者提供被配置以试图修复故障或围绕着故障工作的控制算法。

FDD层416可以被配置以使用在建筑物子系统集成层420处可获得的详细子系统输入来输出故障部件或故障缘由(例如，松脱的风门联接)的特定指示。在其他示例性实施例中，FDD层416被配置以向集成控制层418提供“故障”事件，所述集成控制层418响应于所接收的故障事件执行控制策略和对策。根据示例性实施例，FDD层416(或由集成控制引擎或商业规则引擎执行的策略)可以关闭系统或者直接控制故障装置或系统周围的活动，以减少能源浪费，延长设备寿命或者确保合适的控制响应。

FDD层416可以被配置以储存或者访问各种不同的系统数据储存装置(或实时数据的数据点)。FDD层416可以使用一些数据储存装置的内容来识别设备层面(例如，特定冷却装置、特定AHU、特定终端单元等)处的故障，并使用其他内容来识别部件或子系统级层面的故障。例如，建筑物子系统428可以生成指示BMS 400及其各种部件的性能的临时的(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的或计算出的值，所述测得的或计算出的值展示统计特性并且提供关于如何根据来自它的设定点的错误执行对应的系统或过程(例如，温度控制过程、流动控制过程等)的信息。这些过程可以由FDD层416检查，以揭露何时系统在性能方面开始退化并且提醒用户要在它变得更严重之前修理故障。

HVAC装置测试

现在参考图5A-5B，示出根据示例性实施例的HVAC装置测试系统500。在各种实施例中，HVAC装置测试系统500可以被实施为BMS 400、空气侧系统300、水侧系统200、HVAC系统100的部件，或者被实施为与系统100-400中任一个系统相互作用的单独系统。HVAC装置测试系统500可以被配置以测试各种HVAC装置(例如，汽化器、冷凝器、冷却装置等)的流体流动特性，以便确定表征穿过HVAC装置的流体流动的两个或更多个变量之间的关系。图5A图示说明“现场测试”实施方式，其中HVAC装置测试系统500被使用来测试在顾客场所正在使用的特定HVAC装置。图5B图示说明“工厂测试”实施方式，其中HVAC装置测试系统500被使用来在工厂或其他非现场地点处测试各种HVAC装置。下文会更详细地描述这两种实施方式。

在一些实施例中，由HVAC装置测试系统500测试的变量包括流率和压差ΔP。测试流率可以是流体流动536穿过被测HVAC装置502的质量流率或者体积流率在一些实施例中，测试流率是由被安装在被测HVAC装置502的下游或上游的流率传感器504测得的。在其他实施例中，流率传感器504可以是与被测HVAC装置502集成的，并且测试流率可以作为来自被测HVAC装置502的数据输出被提供。

压差ΔP可以是被测HVAC装置502或其部件两侧的压降。在一些实施例中，使用在被测HVAC装置502内集成的(例如，工厂安装的)压差传感器505来测得压差ΔP，并且将压差ΔP提供作为来自被测HVAC装置502的数据输出。在其他实施例中，压差ΔP由从被测HVAC装置上游的压力P₁减去被测HVAC装置下游的压力P₂来计算出(即，ΔP＝P₁-P₂)。上游压力P₁和下游压力P₂可以使用上游压力传感器506和下游压力传感器508来测得，如图6所示。

具体地参考图5A，示出根据示例性实施例的HVAC装置测试系统500的现场测试实施方式。在该现场测试实施方式中，HVAC装置测试系统500接收针对在顾客处正在使用的特定HVAC装置502的测试变量的测得值。当在一定的流体流动条件范围中操作被测HVAC装置502时，HVAC装置测试系统500可以被配置以采集(例如，测得)测试变量的多个数据点。例如，HVAC装置测试系统500可以测得在多个不同压力和/或流率下的压差ΔP和对应的流率

HVAC装置测试系统500可以使用所采集的数据点来训练回归模型，所述回归模型因变于一个或更多个其他测试变量来预测测试变量中的一个。例如，HVAC装置测试系统500可以使用测得的压差ΔP和对应的流率来训练回归模型，所述回归模型因变于压差ΔP来估算流率如以下方程式中所示的：

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b$>

其中参数a和b是由HVAC装置测试系统500基于测试数据训练出的回归系数。应该理解，回归模型仅是示例性的并且在各种实施例中其他形式或类型的回归模型可以被HVAC装置测试系统500使用。

在现场测试实施方式中，HVAC装置测试系统500可以为被测HVAC装置502提供回归模型和/或回归系数。在一些实施例中，回归模型被储存在被测HVAC装置502的存储器内。例如，HVAC装置测试系统500被示出为将回归系数a和b提供给被测HVAC装置502。

一旦完成测试程序，就不再需要流率传感器504并且可以将其从被测HVAC装置502移除。在操作中，被测HVAC装置502两侧的压差ΔP可以使用集成的压力传感器505(如图5A中所示的)或者上游和下游的压力传感器506和508(如图6中所示的)来测得。被测HVAC装置502可以使用所储存的回归模型来自动计算估算的流率有利地，该特征允许被测HVAC装置502确定和/或报告多个相关变量的值，而不需要独立的传感器来测得这些变量。

现在参考图5B，其示出根据示例性实施例的HVAC装置测试系统500的工厂测试实施方式。在工厂测试实施方式中，HVAC装置测试系统500针对多个不同的被测HVAC装置502执行测试程序。HVAC装置测试系统500可以基于被测HVAC装置502的一个或更多个特性将被测HVAC装置502组织到多个组或群中。例如，HVAC装置测试系统500可以基于装置特性将一组被测热交换器组织到群中，所示装置特性例如是装置类型、装置制造商、型号代码、材料管指标(MTI)、热交换程数、水箱类型，和/或影响(或者相关于)HVAC装置的性能(关于被测变量中的任一个)的任何装置特性。在一些实施例中，HVAC装置测试系统500将同一群内的多个HVAC装置的测试数据组合起来，并且使用组合的测试数据来训练用于该群的回归模型。

由HVAC装置测试系统500训练的回归模型和/或回归系数可以被储存在回归系数数据库532中。回归系数数据库532可以储存每组回归系数a和b与表征所述回归系数组适用在的一个或多个HVAC装置的一个或更多个参数(例如，装置类型、装置制造商、型号代码、MTI等)。回归系数a和b可以从回归系数数据库532被检索出并且被储存在各种未被测HVAC装置503或用于未被测HVAC装置控制器507内，所述未被测HVAC装置与用来生成回归系数的被测HVAC装置502具有相同或相似的特性。

在一些实施例中，回归模型被储存在与被测HVAC装置502具有相似特性(例如，型号代码、MTI、程数、水箱类型等)的其他的HVAC装置内。例如，回归系数数据库532被示出为将回归系数a和b提供给未被测HVAC装置503。在一些实施例中，回归模型被储存在HVAC装置的控制器中，而不是被存储在HVAC装置本身中。例如，回归系数数据库532被示出为将回归系数a和b提供给未被测HVAC装置509的控制器507。回归系数a和b可以在分配给顾客之前(例如，在工厂时)被储存在装置503和507内，或者在之后的时间被上传到装置503和507(例如，经由通信网络、经由可移除的储存介质等)。

在操作中，未被测HVAC装置503或509两侧的压差ΔP可以使用集成的压差传感器505(如图5B中所示的)或者上游和下游的压力传感器506和508(如图6中所示的)来测得。在各种实施例中，压差测得值ΔP被提供给未被测HVAC装置509的控制器507，或者由未被测HVAC装置503内部使用。未被测HVAC装置503或未被测HVAC装置509的控制器507可以使用所储存的回归模型来自动计算估算的流率有利地，该特征允许未被测HVAC装置503或未被测HVAC装置509的控制器507确定和/或报告多个相关变量的值，而不需要独立的传感器来测得这些变量。参考图6更详细地描述HVAC装置测试系统500的额外优点和特征。

现在参考图6，其示出根据示例性实施例的更详细地图示说明HVAC装置测试系统500的框图。HVAC装置测试系统500被示出为包括数据通信接口510和处理电路512。数据通信接口510可以包括有线或无线通信接口(例如，插座、天线、发射机、接收器、收发器、线端子等)，所述有线或无线通信接口用于执行与被测HVAC装置(例如，被测HVAC装置502)、未被测HVAC装置(例如，未被测HVAC装置503、509)、传感器(例如，传感器504-508)、控制器(例如，控制器507、BMS控制器366)和/或其他外部系统或装置的电子数据通信。经由接口510的通信可以是直接的(例如，本地有线或无线通信)或者经由通信网络446(例如，WAN、互联网、蜂窝网络等)进行。例如，数据通信接口510可以包括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。又如，数据通信接口510可以包括经由无线通信网络通信的WiFi收发器。在一些实施例中，数据通信接口510被配置以使用BACnet通信协议来通信。

数据通信接口510可以从一个或更多个传感器(例如，传感器504-508)接收测得值，所述传感器被配置以测得表征穿过被测HVAC装置502的流体流动536的多个变量。例如，数据通信接口510可以从传感器504-508接收测得的压力和/或流率，并且向处理电路512提供测得值。处理电路512可以被可通信地连接到数据通信接口510，从而处理电路512及其各种部件可以经由通信接口510发送和接收数据。

处理电路512被示出为包括处理器514和存储器516。处理器514可以被实施为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理部件，或者其他适合的电子处理部件。存储器516(例如，存储器、存储器单元、储存装置等)可以包括一个或更多个装置(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘储存器等)，用于储存完成或促成本申请中所描述的各种过程、层和模块的数据和/或计算机代码。存储器516可以是或者包括易失存储器或非易失存储器。存储器516可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件，或者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。根据示例性实施例，存储器516经由处理电路512被可通信地连接到处理器514并且包括用于执行(例如，通过处理电路512和/或处理器514)本文所描述的一个或更多个过程的计算机代码。

在一些实施例中，HVAC装置测试系统500和处理电路512被实施在单个计算机(例如，一个服务器、一个机箱等)内。在其他实施例中，HVAC装置测试系统500的各种部件可以跨多个服务器或计算机分布，所述多个服务器或计算机可出现在分散的位置。例如，数据通信接口510可以接收来自传感器504-508的测得值，并且向远程处理电路512发送该测得值以用于进一步处理。在一些实施例中，处理电路512的一个或更多个部件使用基于云的计算平台，如由约翰逊控制公司(Johnson Controls,Inc.)出售的牌建筑物效率平台，来实施。

仍然参考图6，存储器516被示出为包括测试数据采集器518。测试数据采集器518可以被配置以采集测试数据，所述测试数据描述各种被测HVAC装置502的流动特性。被采集的测试数据可以包括，例如，测得压力、测得流率、测得温度、测得湿度，或者描述穿过被测HVAC装置502的流体流动536的任何其他类型的测得数据值。

尽管图6中仅示出一个被测HVAC装置502，然而应该理解，测试数据采集器518可以接收和储存任意数目和/或类型的HVAC装置的测试数据。在各种实施例中，被测HVAC装置502可以是被动型HVAC部件或主动型HVAC部件。被动型HVAC部件可以包括，例如，热交换器(例如，冷凝器、汽化器、冷却盘管、加热盘管、气体冷却器等)、流动控制元件(例如，管路、管道、管、限流器等)等。主动型HVAC部件可以包括，例如，冷却装置、加热器、电子阀、压缩机、风扇，或者通常需要能量以运转的任何其他HVAC部件。

可以经由数据通信接口510从一个或更多个传感器(例如，传感器504-508)接收测得的测试数据。在一些实施例中，测试数据采集器518从被测HVAC装置502中一个或更多个工厂安装的传感器接收测得的测试数据。例如，被测HVAC装置502可以包括工厂安装的压差传感器，所述工厂安装的压差传感器被配置以测得HVAC装置502两侧的压差ΔP或其一部分(如图5中所示)。在其他实施例中，测试数据采集器518从被安装在被测HVAC装置502的上游或下游的一个或更多个传感器接收测得的测试数据。例如，测试数据采集器518可以从上游压力传感器506接收上游压力P₁，并且从下游压力传感器508接收下游压力P₂(如图6中所示)。在一些实施例中，测试数据采集器518从被安装在被测HVAC装置502的上游或下游的流动传感器504接收测得的测试数据。

在一些实施例中，测试数据采集器518接收两个或更多个相关的变量的测得值，例如流率和压差ΔP。在其他实施例中，测试数据采集器518接收单个测得变量的测得值，并且使所述测得值与其他相关变量的已知值或控制值相关联。例如，存储器516被示出为包括流动调节器520。流动调节器520可以被配置以调节(例如，调整、控制等)穿过被测HVAC装置502的流率因此不需要测得所述流率在一些实施例中，流动调节器520通过向风扇或泵提供控制信号来调节流率所述风扇或泵被配置以对穿过HVAC装置502的流率产生影响。流动调节器520可以向测试数据采集器518提供流率的已知值或控制值。

测试数据采集器518还可以采集指示被测HVAC装置502的装置特性的数据。装置特性可以包括，例如，装置类型(例如，冷却装置、热交换器、管路等)、装置制造商、型号代码、冷凝器或汽化器代码、材料管指标、程数、水箱类型等。装置特性可以由用户提供(例如，经由用户界面534或网络446)和/或连同测得的测试数据一起经由数据通信接口510接收。测得的测试数据和装置特性可以被测试数据采集器518储存在测试数据库530中。测试数据库530中的每个数据点可以包括测得压力值和对应的测得流率值。在一些实施例中，测得的测试数据可以连同一个或更多个装置特性的指示一起被存储，所述一个或更多个装置特性的指示描述了与测得的测试数据相关联的被测HVAC装置502。

仍然参考图6，存储器516被示出为包括测试变量计算器522。测试变量计算器522可以被配置以基于由测试数据采集器518采集的测得值来确定一个或更多个计算出的测试变量的值。例如，由测试数据采集器518采集的测得值可以包括上游压力P₁和下游压力P₂。测试变量计算器522可以从上游压力P₁减去下游压力P₂来计算被测HVAC装置502两侧的压差ΔP(即，ΔP＝P₁-P₂)。计算出的压差ΔP随后可以被用作回归模型的输入来生成回归系数。

在一些实施例中，测试变量包括经计算的值，诸如焓、熵、流体密度，和/或无法被直接测得的其他值。测试变量计算器522可以使用热力学关系来确定一个或更多个非测得的测试变量的值。例如，测试变量计算器522可以因变于测得的温度/压力来计算流体焓。又如，测试变量计算器522可以通过用测得的体积流率乘以已知的流体密度p来计算质量流率(即，)。质量流率随后可以被用作回归模型的输入来生成回归系数。在其他实施例中，体积流率被用作回归模型的输入来生成回归系数，从而无需首先转换成质量流率。计算出的测试变量可以与测试数据库530中的测得的测试数据并排地被存储。

仍然参考图6，存储器516被示出为包括装置群524。装置群524可以被配置以基于被测HVAC装置的一个或更多个特性将被测HVAC装置组织到多个组或群中。例如，装置群524可以基于热交换器特性将一组被测热交换器组织到群中，所述热交换器特性例如是装置类型(例如，冷凝器、汽化器等)、装置制造商、型号代码、材料管指标(MTI)、程数、冷凝器或汽化器代码、水箱类型，和/或影响(或者相关于)HVAC装置的性能(相对于测试变量中的任一个)的任何装置特性。

被装置群524利用来将HVAC装置组织到群中的装置特性在本文中被称作“群参数”。在一些实施例中，装置群524将被测试的HVAC装置组织到多个群中，从而使每个群中的所有装置都具有相同的群参数组合。例如，被分配到一个群的所有HVAC装置都具有在它们的型号名中相同的文字串(例如，“ABC～”，其中“～”是通配符)、相同的MTI数目和/或相同的程数。在一些实施例中，群参数由用户提供(例如，经由用户界面534或网络446)和/或连同测得的测试数据一起被接收。例如，装置群524可以使用户界面534或客户端装置448为用户显示提示以指定用来将HVAC装置组织到群中的一个或更多个群参数。

在其他实施例中，装置群524基于预先定义的群标准(例如，型号名、MTI数目、程数)自动选择或生成一个或更多个群参数。例如，装置群524可以自动确定具有包括文字串“ABC”的型号名的HVAC装置应该被分派给一个群，而具有包括文字串“DEF”的型号名的HVAC装置应该被分派给另一个群。在一些实施例中，装置群524自动地选择群参数，所述群参数被估算以使得回归模型与群化测试数据最佳地拟合。

在一些实施例中，装置群524将多个HVAC装置的测试数据组合在同一个群内。例如，装置群524可以将测试数据库530中的测试数据组织到多个群化组中。每个群化组可以包括对应于特定群内的HVAC装置的所有测试数据(例如，测得的压力和流率)。每组群化的测试数据可以被回归模型训练机526用来训练不同组的回归系数。

仍然参考图6，存储器516被示出为包括回归模型训练机526。回归模型训练机526可以被配置以基于测试数据库530中的经测得和/或计算的测试数据来训练回归模型。训练回归模型可以包括使用测试数据生成回归模型的一组系数。在一些实施例中，回归模型训练机526使用来自单个HVAC装置的测试数据训练回归模型。在其他实施例中，回归模型训练机526使用针对一组相关的HVAC装置(例如，具有共享的装置特性的HVAC装置)的一组群化测试数据训练回归模型。

回归模型训练机526可以被配置以执行回归分析，其中测试数据通过函数被建模，所述函数因变于至少一个其他的流动相关的变量(例如，压差ΔP)和一个或更多个模型参数(即，回归系数)来预测流动相关的变量(例如，估算的流率)。在一些实施例中，回归模型训练机526执行非线性回归，以生成以下非线性模型中的回归系数a和b的值：

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b,$>

其中是由模型预测的流率，ΔP是作为输入被提供至模型的压差，而a和b是回归系数或模型参数。来自测试数据库530的测得流率和测得压差ΔP可以作为输入被提供至回归模型训练机526，并且被用来生成回归系数a和b的值。

回归模型训练机526可以确定回归系数a和b的值，从而所得到的函数与测试数据最佳地拟合。回归模型训练机526可以使用各种回归技术中的任一种技术来确定a和b的值。例如，回归模型训练机526可以使用最小二乘回归、普通最小二乘回归、偏最小二乘回归、总体最小二乘回归、广义最小二乘回归、加权最小二乘回归、非线性最小二乘回归、非负最小二乘回归、迭代再加权最小二乘回归、岭回归、贝叶斯回归，或任何其他合适的回归技术。

由回归模型训练机526执行的回归分析可以产生回归系数a和b的值、回归系数a和b的包容极限±L、指示拟合精确性的R²值，以及随机误差不确定性(RMSE)。包容极限±L可以基于预先定义的包容可能性(例如，95％、99％等)限定回归系数a和b中的每个系数的值的范围(例如最大和最小值)。在一些实施例中，RMSE值和/或包容极限被不确定性计算器528使用以确定由回归模型估算的流率的不确定性。回归模型训练机526可以将回归系数a和b、包容极限和/或RMSE值储存在回归系数数据库532中。

在一些实施例中，HVAC装置测试系统500将经训练的回归模型(即，模型方程式和回归系数)储存在被测HVAC装置502的存储器内。经训练的回归模型中的每个模型对应于被用来训练回归模型的一组测试数据并且可以被储存在HVAC装置的存储器内，对应的测试数据从所述存储器中被采集。一个或多个被测HVAC装置502随后可以基于测得压差ΔP使用经训练的回归模型(例如，在操作期间)来估算流率

在一些实施例中，HVAC装置测试系统500将经训练的回归模型储存在类似于被测HVAC装置502的一个或更多个未被测HVAC装置的存储器内。例如，用于被测HVAC装置的群的经训练的回归模型可以被储存在满足群的群参数的一个或更多个未被测HVAC装置(即，基于群参数会被组织到与被测HVAC装置相同群中的装置)中。例如，如果一个群包括具有“321”的MTI和包含字串“ABC”的型号名的所有双程热交换器，那么对于该群所生成的回归系数可以被储存在同样具有这些装置特性的未被测热交换器(例如，“ABC”家族中新型号的热交换器)内。未被测HVAC装置随后可以使用经训练的回归模型(例如，在操作期间)来基于测得压差ΔP估算流率

在一些实施例中，HVAC装置测试系统500将经训练的回归模型和/或回归系数提供给另一个系统或装置。例如，经训练的回归模型和/或回归系数可以被提供给BMS控制器(例如，BMS控制器366)、督管控制器和/或HVAC装置的本地控制器。控制器随后可以使用经训练的回归模型来基于测得压差ΔP估算穿过HVAC装置的流率

在一些实施例中，回归系数被提供给FDD层416以用于故障检测和诊断。例如，FDD层416可以将该回归系数与基于先前的一组测试数据的先前的一组回归系数作比较。如果这些回归系数已经相比它们先前的值有明显的改变，则可以通过FDD层416检测到故障。经训练的回归模型和/或回归系数可以储存在本地，提供给外部系统或装置和/或经由用户界面534呈现给用户。

仍然参考图6，存储器516被示出为包括不确定性计算器528。不确定性计算器528可以被配置以确定与各种测得或计算的值相关联的不确定性。在一些实施例中，不确定性计算器528确定与回归系数a相关联的不确定性μ_a、与回归系数b相关联的不确定性μ_b、以及与压差测得值ΔP相关联的不确定性μ_ΔP。不确定性计算器528可以使用不确定性μ_a、μ_b和μΔ_P来计算(或生成公式以计算)与由回归模型估算的流率相关联的不确定性

在一些实施例中，不确定性计算器528使用A类不确定性估算值来估算与压差测得值ΔP相关联的不确定性μ_ΔP。A类不确定性估算可以包含数据采样和统计分析。例如，在相同的操作条件下，不确定性计算器528可以获得n个独立的压差测得值ΔP。如果不确定性为零，那么所有独立的压差测得值ΔP将理想地为相同的；然而，测得值的不确定性致使测得压力ΔP变化。不确定性计算器528可以使用以下方程式估算A类不确定性：

$>{\mu }_{\Delta P}=\frac{S_{\Delta P}}{n}$>

其中s_ΔP是压差测得值ΔP的标准差，而n是压差测得值的数目。

在其他实施例中，不确定性计算器528使用B类不确定性估算值来估算与压差测得值ΔP相关联的不确定性μ_ΔP。B类不确定性估算可以基于从重新采集的经验和/或制造商特定的包容极限和包容可能性获得的启发法。例如，如果测得误差不是正态分布的，则不确定性计算器528可以使用以下方程式估算B类不确定性：

$>{\mu }_{\Delta P}=\frac{L}{{\phi }^{-1}\left(\frac{1+p}{2}\right)}$>

其中L表示包容极限(例如，±L)，p是包容可能性(例如，95％、99％等)，并且φ^-1是反正态分布函数。包容极限±L和包容可能性p可以从用来测得压差值ΔP的压差传感器的制造商说明书获得。

在一些实施例中，不确定性计算器528使用B类不确定性估算值来估算与回归模型系数a和b相关联的不确定性μ_a和μ_b。由回归模型训练机526执行的回归分析可以生成回归模型系数a和b的值，以及包容极限±L和包容可能性pp的值。例如，对一组示例性测试数据的回归分析可以产生以下信息：

a＝198.2[194.4,202]95％

b＝0.5759[0.5691,0.5827]95％

SSE＝3.07E3

R²＝0.9983

RMSE＝8.6592

这指示对于a，包容极限L_a是±3.8(即，a＝198.2±3.8)，对于b，包容极限Lb是±0.0068(即，b＝0.5759±0.0068)，并且包容可能性p是95％(即，p＝0.95)。从该信息，不确定性计算器528可以使用以下方程式估算出不确定性μ_a和μ_b：

$>{\mu }_a=\frac{L_a}{{\phi }^{-1}\left(\frac{1+p}{2}\right)}$>

$>{\mu }_b=\frac{L_b}{{\phi }^{-1}\left(\frac{1+p}{2}\right)}$>

在一些实施例中，不确定性计算器528计算(或生成公式以计算)与由回归模型估算的流率相关联的不确定性μ_F。如先前描述的，用于计算流率的模型可以具有形式不确定性μ_F可以取决于与回归模型系数a和b相关联的不确定性μ_a和μ_b、随机误差不确定性(RMSE)，以及与压差测得值ΔP相关联的不确定性μ_ΔP。在一些实施例中，a、b和ΔP是独立的并且每个都是正态分布的。

不确定性计算器528可以使用如以下方程式中所示的不确定性模型来计算流率不确定性μ_F：

$>{\mu }_F=\sqrt{{\left(\frac{\partial F}{\partial a}\right)}^2{\mu }_a^2+{\left(\frac{\partial F}{\partial b}\right)}^2{\mu }_b^2+{\mathrm{RMSE}}^2+{\left(\frac{\partial F}{\partial \Delta P}\right)}^2{\mu }_{\Delta P}^2}$>

$>{\mu }_F=\sqrt{{\left(\Delta Pb\right)}^2{\mu }_a^2+{(a·ln(\Delta P)·{\mathrm{\Delta P}}^b)}^2{\mu }_b^2+{\mathrm{RMSE}}^2+{(a·b·{\mathrm{\Delta P}}^{b-1})}^2{\mu }_{\Delta P}^2}.$>

在一些实施例中，不确定性计算器528假设测试数据没有不确定性(即，μ_ΔP＝0)。在这个假设下，不确定性模型可以被简化如下：

$>{\mu }_F=\sqrt{{\left(\frac{\partial F}{\partial a}\right)}^2{\mu }_a^2+{\left(\frac{\partial F}{\partial b}\right)}^2{\mu }_b^2+{\mathrm{RMSE}}^2}$>

$>{\mu }_F=\sqrt{{\left({\mathrm{\Delta P}}^b\right)}^2{\mu }_a^2+{(a·ln(\Delta P)·{\mathrm{\Delta P}}^b)}^2{\mu }_b^2+{\mathrm{RMSE}}^2}.$>

不确定性计算器528可以为外部系统或装置提供不确定性模型和/或不确定性模型参数(例如，μ_a、μ_b和/或μ_ΔP的值)。例如，不确定性模型和/或不确定性模型参数可以被提供给被测HVAC装置、未被测HVAC装置、这些装置的控制器、用户装置或者任何其他系统或装置。在一些实施例中，不确定性模型和/或不确定性模型参数被提供给接收回归模型系数a和b的相同的装置，如参考回归模型训练机526所描述的那样。在一些实施例中，不确定性计算器528将a、b和RMSE的值(由回归模型训练机526生成)和μ_a、μ_b和μ_ΔP的值(由不确定性计算器528生成)插入到不确定性模型中，从而仅剩下的未知变量为μ_F和Δ_P。HVAC装置和/或控制器可以连同目前的压力测得值Δ_P一起使用不确定性模型来计算所估算的流率中的不确定性μ_F。

流率估算

现在参考图7，其示出图示说明根据示例性实施例的HVAC系统700的框图。HVAC系统700被示出为包括各种被测和未被测的HVAC装置702-712。HVAC装置702、706和710是被测的HVAC装置，而HVAC装置704、708和712是未被测的HVAC装置。被测HVAC装置可以是其测试数据被测得并且被提供给HVAC装置测试系统500的任何HVAC装置。测试数据可以包括指示被测HVAC装置两侧的压差的压力测得值(例如，P₁、P₂、ΔP)和指示穿过被测HVAC装置的对应流率的流率测得值(例如，)。例如，被测HVAC装置702、706和710被示出为分别向HVAC装置测试系统500提供压力/流动测得值716、718和720。未被测HVAC装置可以是不会为了生成流率模型而向HVAC装置测试系统500提供测得的测试数据的任何HVAC装置。

HVAC装置702-712基于一个或更多个群参数被组织到多个群中(即，群A、群B和群C)。HVAC装置702-704属于群A；HVAC装置706-708属于群B，而HVAC装置710-712属于群C。在一些实施例中，装置群524将HVAC装置702-712组织到群A-C中，以使得每个群中的所有装置都具有相同的群参数组合。例如，被分派到群A的所有HVAC装置具有它们的型号名中相同的文字串、相同的MTI数目和/或相同的程数。

HVAC装置测试系统500可以使用每组压力/流动测得值716-720来生成对应的一组模型参数722-726。例如，HVAC装置测试系统500可以使用压力/流动测得值716来为群A生成模型参数722。类似地，HVAC装置测试系统500可以使用压力/流动测得值718、720来为群B生成模型参数724，并且为群C生成模型参数726。每组模型参数722-726可以包括回归模型参数(例如，回归模型中的a和b)和/或不确定性模型参数(例如，不确定性模型中的μ_a、μ_b、μ_ΔP和RSME)。回归模型参数a和b和不确定性模型参数μ_a、μ_b、μ_ΔP和RSME可以由回归模型训练机526和/或不确定性计算器528生成，如参考图6所描述的那样。

HVAC装置测试系统500可以针对相应的群向被测和/或未被测HVAC装置提供每组模型参数。例如，HVAC装置测试系统500可以向被测HVAC装置702和未被测HVAC装置704提供模型参数722。HVAC装置测试系统500可以向被测HVAC装置706和未被测HVAC装置708提供模型参数724。HVAC装置测试系统500可以向被测HVAC装置710和未被测HVAC装置712提供模型参数726。在一些实施例中，HVAC装置测试系统500向HVAC装置的控制器提供模型参数，而不是向HVAC装置本身提供模型参数。例如，HVAC装置测试系统500被示为向未被测HVAC装置712的控制器714提供模型参数726。

装置702-714可以使用模型参数722-726来因变于压差测得值ΔP来计算所估算的流率估算的流率可以使用以下方程式来计算：

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b,$>

其中压差测得值ΔP是由HVAC装置702-712测得的或者以其他方式对装置702-714可用的新的压差测得值ΔP。新的压差测得值ΔP可以是不包括在压力/流动测得值716-720中的最近的测得值。在一些实施例中，装置702-714根据以下方程式使用模型参数722-726来计算所估算的流率不确定性μ_F：

$>{\mu }_F=\sqrt{{\left({\mathrm{\Delta P}}^b\right)}^2{\mu }_a^2+{(a·ln(\Delta P)·{\mathrm{\Delta P}}^b)}^2{\mu }_b^2+{\mathrm{RMSE}}^2+{(a·b·{\mathrm{\Delta P}}^{b-1})}^2{\mu }_{\Delta P}^2}.$>

在一些实施例中，装置702-704使用估算的流率和/或不确定性μ_F，用于负荷预测、故障检测和诊断、能量监控/报告，或者流率值可能有用的其他应用。例如，控制器714可以使用估算的流率和/或不确定性μ_F来生成被提供给HVAC装置712的控制信号u。在一些实施例中，估算的流率和/或不确定性μ_F经由通信网络被报告给督管控制器或客户端装置。

现在参考图8，其示出根据示例性实施例的用于确定穿过HVAC装置的流率的过程800的流程图。在一些实施例中，过程800由HVAC系统100、水侧系统200、空气侧系统300、BMS400、HVAC装置测试系统500和/或HVAC系统700中的一个或更多个部件来执行，如参考图1-7所描述的那样。

过程800被示出为包括测得HVAC装置两侧的压差和穿过HVAC装置的对应流率(步骤802)。HVAC装置可以是HVAC系统中任意主动型或被动型部件。例如，HVAC装置可以是热交换器(例如，冷凝器、汽化器、冷却盘管、加热盘管、气体冷却器等)、流体控制元件(例如，管路、管道、管、限流器等)、冷却装置、加热器、电子阀、压缩机、风扇，或者任何其他HVAC部件。压差ΔP和流率可以在多个不同操作条件(例如，多个不同压差值和对应的流率值)下被测得。在一些实施例中，压差ΔP和流率可以是受控制的变量。在其他实施例中，压差ΔP和流率两者都可以是不受控制的变量。

步骤802可以包括使用一个或更多个传感器测得压差ΔP和流率在一些实施例中，传感器中的一个或更多个是与HVAC装置集成的工厂安装的传感器(例如，HVAC装置内的压差传感器)。在一些实施例中，传感器中的一个或更多个被定位在HVAC装置的上游或下游(例如，上游压力传感器、下游压力传感器、流率传感器等)。压差ΔP可以被直接测得或者从HVAC装置两侧的一对压力测得值计算出。流率可以是质量流率或者体积流率。在一些实施例中，流率是使用临时的流率传感器来测得的，所述临时的流率传感器仅为测试目的被安装并且一旦完成测试过程就被移除。

仍然参考图8，过程800被示出为包括使用测得的压差和对应的流率来训练流率模型(步骤804)。在一些实施例中，流率模型是一非线性模型，该非线性模型因变于压差ΔP和一个或更多个模型参数来估算流率例如，流率模型可以具有以下形式：

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b,$>

其中a和b是模型参数。

步骤804可以包括使用测得压差ΔP和流率作为训练数据来确定模型参数a和b的值。各种回归技术中的任何一种都可以被使用来确定a和b的值。例如，步骤804可以包括使用最小二乘回归、普通最小二乘回归、偏最小二乘回归、总体最小二乘回归、广义最小二乘回归、加权最小二乘回归、非线性最小二乘回归、非负最小二乘回归、迭代再加权最小二乘回归、岭回归、贝叶斯回归，或任何其他合适的回归技术，以基于步骤802中接收的测得数据确定模型参数a和b的值。

在一些实施例中，步骤804包括将在步骤802中接收的测得的压差ΔP和流率与针对另一个HVAC装置的另一组测得的压差ΔP和流率组合起来。例如，步骤802中接收的测得数据可以与同一群内的针对另一个HVAC装置的测得数据组合在一起。同一群内的HVAC装置可以具有一个或更多个共享的特性，如装置类型(例如，冷凝器、汽化器等)、装置制造商、型号代码、材料管索引号(MTI)、程数、汽化器或冷凝器代码、水箱类型，和/或影响(或者相关于)HVAC装置的任何性能(关于步骤802中测得的变量中的任一个)的装置特性。

在一些实施例中，步骤804包括识别与步骤802中接收数据的HVAC装置相同的群中一个或多个HVAC装置。步骤804可以包括将来自被识别的HVAC装置的测得数据与步骤802中接收的测得数据组合，以形成一组群化的测试数据。每个群化组可以包括对应于特定群内的HVAC装置的所有测试数据(例如，测得的压力和流率)。在一些实施例中，在步骤804中，使用群化组中的所有的测得数据来训练流率模型。

在一些实施例中，步骤804包括确定流率模型参数a和b中的不确定性(例如，μ_a、μ_b)、测得压差ΔP中的不确定性(例如，μ_ΔP)和/或随机误差不确定性(例如，RSME)，如参考图6所描述的那样。在一些实施例中，步骤804包括向HVAC装置或HVAC装置的控制器提供流率模型参数a和b和/或不确定性模型参数μ_a、μ_b、μ_ΔP和RSME。

仍然参考图8，过程800被示出为包括测得HVAC装置两侧的新的压差(步骤806)。新的压差ΔP_new可以是以与步骤802中接收的压差类似的方式测得的另一个(例如，更新的或者最近的)压差值。例如，新的压差ΔP_new可以通过工厂安装的压差传感器来测得，或者基于上游压力测得值和下游压力测得值来计算。

过程800被示出为包括将新的压差用作流率模型的输入来估算穿过HVAC装置的新的流率(步骤808)。步骤808可以包括使用步骤804中训练的流率模型来估算流率

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b,$>

其中a和b的值在步骤804中被确定，并且步骤806中接收的新的压差测得值ΔP_new代替压差变量ΔP。在一些实施例中，步骤808包括计算所估算的流率的不确定性μ_F，如参考不确定性计算器528所描述的那样。

在各种实施例中，步骤808被HVAC装置、HVAC装置的控制器，或者接收步骤804中生成的流率模型的任何其他系统或装置执行。估算的流率可以连同新的压差测得值ΔP_new一起作为来自HVAC装置的输出被提供。有利地，这允许HVAC装置确定或报告两个或更多个相关的变量的值，而不需要独立的传感器来测得每个变量。

现在参考图9，其示出根据示例性实施例的用于确定穿过未被测HVAC装置的流率的过程900的流程图。在一些实施例中，过程900由HVAC系统100、水侧系统200、空气侧系统300、BMS 400、HVAC装置测试系统500和/或HVAC系统700中的一个或更多个部件来执行，如参考图1-7所描述的那样。

过程900被示出为包括测得第一HVAC装置两侧的压差以及穿过第一HVAC装置的对应流率(步骤902)。第一HVAC装置可以是HVAC系统中的任何主动型或被动型部件。例如，第一HVAC装置可以是热交换器(例如，冷凝器、汽化器、冷却盘管、加热盘管、气体冷却器等)、流动控制元件(例如，管路、管道、管、限流器等)、冷却装置、加热器、电子阀、压缩机、风扇，或者任何其他HVAC部件。压差ΔP和流率可以在多个不同操作条件(例如，多个不同压差值和对应的流率值)下被测得。在一些实施例中，压差ΔP或流率可以是受控制的变量。在其他实施例中，压差ΔP和流率两者都可以是不受控制的变量。

步骤902可以包括使用一个或更多个传感器测得压差ΔP和流率在一些实施例中，传感器中的一个或更多个是与第一HVAC集成的工厂安装的传感器(例如，第一HVAC装置内的压差传感器)。在一些实施例中，传感器中的一个或更多个被定位在第一HVAC装置的上游或下游(例如，上游压力传感器、下游压力传感器、流率传感器等)。压差ΔP可以被直接测得或者从第一HVAC装置两侧的一对压力测得值计算出。流率可以是质量流率或者体积流率。在一些实施例中，流率是使用临时的流率传感器来测得的，所述临时的流率传感器仅为测试目的被安装并且一旦完成测试过程就被移除。

仍然参考图9，过程900被示出为包括使用测得的压差和对应的流率来训练流率模型(步骤904)。在一些实施例中，流率模型是因变于压差ΔP和一个或更多个模型参数来估算流率的非线性模型。例如，流率模型可以具有以下形式：

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b,$>

其中a和b是模型参数。

步骤904可以包括使用测得压差ΔP和流率作为训练数据来确定模型参数a和b的值。各种回归技术中的任何一种技术可以用来确定a和b的值。例如，步骤904可以包括使用最小二乘回归、普通最小二乘回归、偏最小二乘回归、总体最小二乘回归、广义最小二乘回归、加权最小二乘回归、非线性最小二乘回归、非负最小二乘回归、迭代再加权最小二乘回归、岭回归、贝叶斯回归，或任何其他合适的回归技术，以基于步骤902中接收的测得数据确定模型参数a和b的值。

在一些实施例中，步骤904包括将在步骤902中接收的测得的压差ΔP和流率与针对另一个HVAC装置的另一组测得的压差ΔP和流率组合起来。例如，步骤902中接收的测得数据可以与同一群内的另一个HVAC装置的测得数据组合在一起。在一些实施例中，步骤904包括识别与第一HVAC装置相同的群内的一个或多个HVAC装置。步骤904可以包括将来自被识别的HVAC装置的测得数据与在步骤902中接收的测得数据组合，以形成一组群化的测试数据。每个群化组可以包括对应于特定群内的HVAC装置的所有的测试数据(例如，测得的压力和流率)。在一些实施例中，使用群化组中的所有测得数据来训练步骤904中的流率模型。在一些实施例中，步骤904包括确定流率模型参数a和b的不确定性(例如，μ_a、μ_b)、测得压差ΔP的不确定性(例如，μ_ΔP)，和/或随机误差不确定性(例如，RSME)，如参考图6所描述的那样的。

仍然参考图9，过程900被示出为包括测得与第一HVAC装置具有一个或更多个共享特性的第二HVAC装置两侧的压差(步骤906)。共享的特性可以包括，例如，装置类型(例如，冷凝器、汽化器等)、装置制造商、型号代码、材料管索引号(MTI)、程数、汽化器或冷凝器代码、水箱类型，和/或影响(或者相关于)第一HVAC装置的性能(关于步骤902中测得的变量中的任一个)的任何装置特性。在一些实施例中，步骤906包括基于与第一HVAC装置共享的一个或更多个特性来识别第二HVAC装置。第二HVAC装置可以被识别为与第一HVAC装置相同的群中的任何装置。

第二HVAC装置两侧的压差可以以与步骤902中接收的压差相似的方式来测得。例如，第二HVAC装置两侧的压差可以由工厂安装的压差传感器来测得，或者基于上游压力测得值和下游压力测得值来计算出。

过程900被示出为包括使用第二HVAC装置两侧的测得的压差作为流率模型的输入来估算穿过第二HVAC装置的流率(步骤908)。步骤908可以包括使用步骤904中训练的流率模型估算穿过第二HVAC装置的流率

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b,$>

其中a和b的值在步骤904中被确定，并且步骤906中接收的压差测得值代替压差变量ΔP。在一些实施例中，步骤908包括计算所估算的流率的不确定性μ_F，如参考不确定性计算器528所描述的那样。

在各种实施例中，步骤908通过第二HVAC装置、第二HVAC装置的控制器，或者接收步骤904中生成的流率模型的任何其他系统或装置来执行。估算的流率可以连同第二HVAC装置两侧的压差测得值一起从第二HVAC装置作为输出被提供。有利地，这允许第二HVAC装置来确定或者报告两个或更多个相关变量的值，而不需要独立的传感器来测得每个变量。

现在参考图10，其示出根据示例性实施例的非线性回归模型的曲线图1000。曲线图1000标绘出被测HVAC装置群的流率与压差ΔP的关系。曲线图1000中表示的HVAC装置中的每个具有满足给定的一组群参数的装置特性。例如，曲线图1000中表示的HVAC装置中的每个具有包括文字串“YK～M4～”(其中“～”字符是通配符)(例如，YKMQM4H9-EUG、YKMRM4K1-CWGS、YKM2M4K1-CAGS等)的型号名。曲线图1000中表示的HVAC装置中的每个还是具有266的MTI的双程热交换器。装置群524可以使用这些和/或其他群参数来选择包括在曲线图1000中的HVAC装置。

曲线图1000被示出为包括若干组测试数据1002-1016。每组测试数据1002-1016对应于群内的被测HVAC装置。例如，测试数据1002对应于HVAC装置“YKMQM4H9～EUG”，测试数据1004对应于HVAC装置“YKMRM4K1～CWGS”，测试数据1006对应于HVAC装置“YKM2M4K1～CBGS”，以此类推。测试数据1002-1016中的每个数据点包括压差值ΔP和对应的流率值可使用一个或多个传感器采集测试数据1002-1016，所述传感器被配置来为被测HVAC装置测得压差ΔP和对应的流率测试数据1002-1016可以被组合到一组群化的测试数据中并且被使用来训练回归模型。

曲线图1000被示出为包括流率模型1018。如图10中所示的，流率模型1018是非线性回归模型。例如，流率模型1018可以具有形式其中系数a和b是使用测试数据1002-1016来训练的。回归模型训练机526可以使用各种回归分析中的任何一种来确定回归系数a和b的最优值，如参考图6所描述的那样。最优值可以是使得流率模型1018与测试数据1002-1016最佳拟合的值。例如，由回归模型训练机526执行的回归分析可以生成回归系数a＝951.2和b＝0.4775，如参数显示1020中所示的。回归系数a和b和/或流率模型1018可以被提供给群中的被测HVAC装置和/或满足群参数的未被测HVAC装置。HVAC装置随后可以使用流率模型1018因变于测得压差ΔP来估算流率

由回归模型训练机526执行的回归分析还可以生成回归系数a和b的包容极限。例如，参数显示1020指示a的包容极限为[925.9976.5](即，a＝951.2±25.3)，而b的包容极限为[0.46890.4862](即，和b＝0.4775±.0087)。95％的包容可能性被提供给这些包容极限中的每个。由回归模型训练机526执行的回归分析还可以生成RMSE值，在参数显示1020中被显示为RMSE＝96.83。

参数显示1020中所示的参数可以由不确定性计算器528使用以生成不确定性模型的参数(例如，μ_a、μ_b、RSME等)，如参考图6所描述的那样。不确定性模型参数和/或不确定性模型可以被提供给群中的被测HVAC装置和/或满足群参数的未被测HVAC装置。HVAC装置随后可以使用不确定性模型来因变于测得压差ΔP和不确定性模型参数来计算所估算的流率的不确定性μ_F。

现在参考图11，其示出根据示例性实施例的流率模型的百分比误差的曲线图1100。曲线图1100标绘出流率模型1018相对于测试数据1002-1016中包括的实际流率值的百分比误差。如从曲线图1100清楚看到的，流率模型1018具有大约8％的最大误差，绝大部分误差值在±2％内。这些结果指示流率模型1018是高度准确的并且可以被使用来提供对流率的准确估算。

现在参考图12，其示出根据示例性实施例的用于确定穿过HVAC装置的流率的过程1200的流程图。在一些实施例中，过程1200由HVAC系统100、水侧系统200、空气侧系统300、BMS 400、HVAC装置测试系统500和/或HVAC系统700中的一个或更多个部件来执行，如参考图1-7所描述的那样。过程1200可以被使用以自动获得HVAC装置的回归系数，并且使用所述回归系数来估算穿过HVAC装置的流率。

过程1200被示出为包括识别HVAC装置(步骤1202)。HVAC装置可以是HVAC系统中的任意主动型或被动型部件。例如，HVAC装置可以是热交换器(例如，冷凝器、汽化器、冷却盘管、加热盘管、气体冷却器等)、流动控制元件(例如，管路、管道、管、限流器等)、冷却装置、加热器、电子阀、压缩机、风扇，或者任何其他HVAC部件。步骤1202可以包括识别装置的一个或更多个特性，如装置类型、装置制造商、型号代码、材料管索引号(MTI)、热交换程数、水箱类型，和/或描述HVAC装置的任何装置特性。

过程1200被示出为包括访问回归系数的数据库(步骤1204)。回归系数数据库可以是本地数据库或者经由通信网络(例如，LAN、互联网等)可访问的远程数据库。回归系数的数据库可以包括不同类型的HVAC装置的多组回归系数a和b。每组回归系数a和b可以与表征一个或多个HVAC装置的一个或更多个参数(例如，装置类型、装置制造商、型号代码、MTI等)一起被储存在回归系数数据库中，这组回归系数组适用于所述一个或多个HVAC装置。在一些实施例中，回归系数数据库通过执行参考图5B-6所描述的HVAC装置测试程序来壮大。

仍然参考图12，过程1200被示出为包括确定系数是否可用于已被识别的HVAC装置(步骤1206)。步骤1206可以包括判断回归系数数据库中的任何组的回归系数是否存储有与被识别的HVAC装置的特性匹配的参数。如果发现匹配，步骤1206可以包括确定系数对于所识别的HVAC装置可用(即，步骤1206的结果为“是”)，并且可以从回归系数数据库中检索对应的一组的回归系数(步骤1210)。然而，如果没有发现匹配，步骤1206可以包括确定这些系数对于被识别的HVAC装置不可用(即，步骤1206的结果为“否”)，并且可以执行HVAC测试程序来获得被识别的HVAC装置的回归系数(步骤1208)。在一些实施例中，HVAC装置测试程序与参考图5A所描述的现场测试程序相同或者类似。回归系数可以被储存在HVAC装置或HVAC装置的控制器内。

过程1200被示出为包括测得HVAC装置两侧的压差(步骤1212)以及使用测得压差和回归系数来估算穿过HVAC装置的流率(步骤1214)。HVAC装置的两侧压差可以由工厂安装的压差传感器来测得，或者基于上游压力测得值和下游压力测得值来计算。步骤1214可以包括使用流率模型来估算穿过HVAC装置的流率所述流率模型是用在步骤1208或步骤1210中接收的回归系数训练的。例如，步骤1214可以包括使用模型来计算流率：

$>\hat{F}={\mathrm{a\Delta P}}^b,$>

其中a和b的值是在步骤1208或步骤1210中获得的回归系数，而ΔP是在步骤1212中获得的压差测得值。

如在各个示例性实施例中所示的系统和方法的构成和配置仅是说明性的。尽管本公开仅详细描述了一些实施例，然而许多修改是可能的(例如，大小、尺寸、结构、各个元件的形状和比例，参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等的变化)。例如，元件的位置可以被颠倒或者以其他方式改变，并且分立元件或位置的性质或数目可以更改或变化。因此，所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的顺序或次序可以根据可替换的实施例改变或者重新排序。可以在设计、操作条件和示例性实施例的布置方面作出其他的替换、修改、变化和省略，而不背离本公开的范围。

本公开预期到用于实现各种操作的任何机器可读介质上的方法、系统和程序产品。本公开的实施例可以使用现有的计算机处理器，或者通过用于适当系统的专用计算机处理器(为这个或另一个目的被并入)，或者通过硬接线系统来实施。本公开范围内的实施例包括程序产品，所述程序产品包括机器可读介质，所述机器可读介质上用于携带或者具有存储于其上的机器可读指令或数据结构。这样的机器可读介质可以是可通过通用或专用计算机或者具有处理器的其他机器访问的任何可获得的介质。例如，这样的机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM，或者其他光盘储存装置、磁盘储存装置或其他磁性储存装置，或者可以被用来以机器可读指令或数据结构的形式携带或储存期望的程序代码的任何其他介质，所述介质可以通过通用或专用计算机或者具有处理器的其他机器访问。当在网络或另一种通信连接(或者硬线、无线，或者硬线或无线的组合)上将信息转移并且提供给机器时，机器适当地将连接视为机器可读介质。因此，任何这样的连接被适当地称作机器可读介质。以上的组合也被包括在机器可读介质的范围内。机器可读指令包括，例如，使得通用计算机、专用计算机或专用处理机执行某一功能或一组功能的指令和数据。

尽管附图示出方法步骤的特定顺序，但是步骤的顺序可以不同于所描绘的。同样，两个或更多个步骤可以同时或者部分同时地执行。这样的变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这样的变化都在本公开的范围内。同样地，软件实施方式可以以标准程序设计技术来实现，所述标准程序设计技术具有基于规则的逻辑和其他逻辑来实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决定步骤。