本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)據(jù)挖掘的公共建筑能耗預(yù)測(cè)與能效管理　出處：《山東建筑大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái),隨著公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量的提高和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的普及,建筑運(yùn)行監(jiān)測(cè)平臺(tái)中積累了海量的實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)背后往往蘊(yùn)涵著建筑節(jié)能的突破方向。并且,建筑能耗數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)維度高的特點(diǎn),導(dǎo)致常規(guī)的分析方法難以發(fā)現(xiàn)和總結(jié)能耗數(shù)據(jù)中隱藏的建筑用能規(guī)律和分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)具有處理海量數(shù)據(jù)以及發(fā)現(xiàn)潛在的、新穎有用知識(shí)的分析能力,為人們認(rèn)識(shí)蘊(yùn)藏在數(shù)據(jù)中的信息和知識(shí)提供了一條途徑。本文運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行公共建筑的能耗分析,以提高公共建筑的能效水平和節(jié)能策略的合理性,主要研究?jī)?nèi)容及方法如下:1.探究建筑能耗數(shù)據(jù)缺失值的填補(bǔ)方法。采用基于馬氏距離的k均值填充法填補(bǔ)公共建筑能耗缺失數(shù)據(jù),為降低能耗數(shù)據(jù)的維度并利用屬性集蘊(yùn)含的內(nèi)在信息,通過(guò)相關(guān)性分析找到與缺失屬性密切相關(guān)的屬性,并使用信息熵計(jì)算最近鄰域的系數(shù)矩陣,量化非缺失數(shù)據(jù)屬性對(duì)缺失數(shù)據(jù)屬性的影響程度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,算法可以有效利用能耗數(shù)據(jù)屬性間的內(nèi)在聯(lián)系,填補(bǔ)建筑能耗缺失數(shù)據(jù)。2.提出了適用于建筑能耗異常數(shù)據(jù)檢測(cè)的算法LODCD。針對(duì)現(xiàn)有異常數(shù)據(jù)檢測(cè)算法時(shí)間復(fù)雜度高、參數(shù)魯棒性差的問(wèn)題,本文在COF算法的基礎(chǔ)上,提出基于聚類(lèi)和密度的局部離群數(shù)據(jù)檢測(cè)算法LODCD。算法利用聚類(lèi)方法從原始數(shù)據(jù)集中篩選出候選離群數(shù)據(jù)集,降低算法的時(shí)間復(fù)雜度;同時(shí),在進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)象之間距離計(jì)算時(shí),引入信息熵的概念確定數(shù)據(jù)對(duì)象的離群屬性以提高算法的檢測(cè)準(zhǔn)確率。確定數(shù)據(jù)集的離群屬性后,采用新的局部鏈接離群因子LCOF度量候選離群數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的離群程度。算法在保證檢測(cè)準(zhǔn)確率的前提下,降低了時(shí)間復(fù)雜度并減小了檢測(cè)準(zhǔn)確率對(duì)參數(shù)的依懶性。仿真結(jié)果證明了所提方法的有效性和可行性。3.構(gòu)建了基于決策樹(shù)算法的建筑能耗預(yù)測(cè)模型。采用C4.5決策樹(shù)算法處理公共建筑能耗數(shù)據(jù),建立一個(gè)易于理解的公共建筑能耗預(yù)測(cè)模型,并利用C4.5算法選擇影響建筑能耗的主要因素,將其作為自變量,構(gòu)建公共建筑能耗回歸分析模型。此外,采用主成分分析對(duì)原始屬性進(jìn)行處理,通過(guò)提取原始屬性的主成分來(lái)降低建筑能耗數(shù)據(jù)的維度,達(dá)到提高算法掃描數(shù)據(jù)集速度的目的。仿真實(shí)驗(yàn)證明,該模型可以較好的預(yù)測(cè)建筑能耗值,為建筑能效提高提供理論依據(jù)。4.對(duì)商業(yè)建筑能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,并通過(guò)建模分析關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘結(jié)果應(yīng)用在公共建筑能效管理的可行性。采用Apriori算法從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面,分析公共建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)、氣象參數(shù)、人員活動(dòng)規(guī)律之間所存在的內(nèi)在相關(guān)性和連動(dòng)關(guān)系,并運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行解讀,尋找提高建筑能效的關(guān)鍵切入點(diǎn)。使用SketchUp和OpenStudio模擬商業(yè)建筑全年各項(xiàng)能耗,驗(yàn)證關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘結(jié)果對(duì)建筑能效提高的影響。仿真實(shí)驗(yàn)證明,本文提出的公共建筑能耗數(shù)據(jù)挖掘處理方法具有通用性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),能夠有效地應(yīng)用于建筑能耗預(yù)測(cè)分析,并指導(dǎo)建筑整體能效水平的提高。
[Abstract]:In recent years , with the improvement of the monitoring quality of the public building energy - saving monitoring system and the popularization of the building automation system , a large amount of real - time energy consumption data is accumulated in the building operation monitoring platform . The real - time characteristics of the building can be effectively applied to the analysis of building energy consumption prediction and to guide the improvement of the overall energy efficiency level of the building .

【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.13;TU111.195

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本文編號(hào)：1432506