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用于建筑自动化系统数据驱动元数据标注的统一架构

计算机与社会 2020-09-16 v2

摘要

本文提出一种基于数据驱动方法组合的、用于建筑自动化系统数据自动点位标注的统一架构(UA)。包括故障检测与诊断以及监督控制在内的高级能源分析应用,已成为改善建成环境性能的重要机遇。这些分析的有效应用依赖于从各类建筑控制与监测系统中获取结构化数据,但典型的建筑自动化系统实现并未采用任何标准化元数据模式。尽管已开发如Project Haystack与Brick Schema等标准以解决此问题,但将数据结构化的过程(即标注点位以应用标准元数据模式)迄今仍是手动过程。该过程通常成本高、劳动密集且易出错。本工作通过提出一种UA来弥补此差距,其利用通过连接BAS可获取的数据(包括时间序列数据与原始点位名)自动执行点位标注过程。UA交织了来自机器学习的监督分类与无监督聚类技术,并利用其确定性与概率性输出来指导点位标注过程。此外,我们扩展UA以嵌入额外的输入与输出数据处理模块,旨在应对该自动化方案实时部署相关的挑战。我们在两个真实建筑数据集上测试UA:1. 商业零售建筑;2. 来自国家可再生能源实验室园区的办公建筑。所提方法在这两个测试场景中分别正确应用了85–90%和70–75%的标签。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.07690,
  title  = {A Unified Architecture for Data-Driven Metadata Tagging of Building Automation Systems},
  author = {Sakshi Mishra and Andrew Glaws and Dylan Cutler and Stephen Frank and Muhammad Azam and Farzam Mohammadi and Jean-Simon Venne},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07690},
  year   = {2020}
}

备注

19 pages, 9 figures, accepted for publication in Automation in Construction