本发明涉及中央空调参数调节,尤其涉及基于环境感知的节能中央空调实时参数调节系统及方法。
背景技术:
1、随着传感器技术、人工智能和大数据技术的发展,环境感知技术已经相对成熟,可以准确地获取室内环境数据,根据实时室内环境数据调节空调参数,提高室内舒适度,通过优化空调参数,可以降低能耗,减少能源浪费,实现节能减排的效果。但是大多没有考虑到多源数据融合、数据准确性以及动态节能的问题。
2、如公开号为cn112648716a的专利公开了一种中央空调温度调节系统,包括处理器、存储模块、通讯模块、温度采集模块、温度分析模块、温度对比模块、温度调节模块,所述处理器用于控制存储模块、通讯模块、温度采集模块、温度分析模块、温度对比模块、温度调节模块运行,所述通讯模块用于为温度调节系统提供网络,所述存储模块用于存储温度采集模块所采集的数据,所述温度采集模块用于采集室内的温度。该发明中,通过设置的温度分析模块与温度对比模块配合使用,能够对室内不同的空间点进行温度分析对比,得出不同空间点的温度差异,再通过温度调节模块改变中央空调的风向、风速、温度,使室内整体的空间点达到温度平衡,提供舒适的室内温度环境。
3、如授权公告号为cn107655160b的中国专利公开了一种基于神经网络预测的中央空调调节系统,包括中央控制器,中央控制器的内部设置有神经网络控制器和神经网络预测器,中央控制器的输入端连接有供电模块、风压检测器和温度传感器,中央控制器的输出端连接有变频器和送风机,变频器连接有空调机组,空调机组与送风机相连接,送风机连接有出风管道,风压检测器和温度传感器设置在出风管道上;通过中央控制器收集风压检测器检测送风机的出风管道的各个出风口的风压情况,以及温度传感器在各个出风口所采集到的室内温度和出风口温度信息,再结合神经网络控制器和神经网络预测器进行训练预测,快速得到预测结果并反馈给中央控制器,实现动态调控,具有稳定性好、响应速度快等优点。
4、如授权公告号为cn114183893b的中国专利公开了一种参数调节方法及空调,包括步骤:将影响待调节参数的取值的部件划分为多种类别,不同类别的所述部件调整所述待调节参数的取值的波动幅度不同;每个类别的所述部件设置一个对应其波动幅度的调节范围,根据待调节参数的当前取值所在的所述调节范围选择对应的所述部件进行调整。通过将参数以目标值为基础进行分级,并将调节参数的部件按调整的波动幅度以及精度进行分级,可以根据待调节参数的当前取值所在的范围来选择对应精度的部件进行调整,既可以保证系统的响应速度,又能保持较小的超调量,从而提高参数的调节效率和精准度,同时避免部件反复启停影响寿命。
5、以上专利存在本背景技术提出的问题:没有考虑到多源数据融合、数据准确性以及动态节能的问题。为解决这一问题,本发明提出基于环境感知的节能中央空调实时参数调节系统及方法。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述现有基于环境感知的节能中央空调实时参数调节系统及方法存在的问题,提出了本发明。
3、因此,本发明目的是提供基于环境感知的节能中央空调实时参数调节系统及方法。
4、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
5、基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,包括:
6、安装传感器,实时采集室内环境数据,并将采集到的室内环境数据进行融合,得到综合环境感知参数;
7、对综合环境感知参数进行处理和分析,并建立环境模型预测环境变化;
8、设定舒适度目标和能耗优化策略,并根据环境模型、舒适度目标和能耗优化策略,动态调整中央空调的参数;
9、实时监测动态调整后中央空调的节能效果,并实时优化中央空调的参数。
10、作为本发明所述基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法的一种优选方案,其中:传感器包括温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器,用于实时采集室内环境数据,包括温度数据、湿度数据和二氧化碳数据,并将采集到的室内环境数据进行融合,得到的综合环境感知参数的函数表达式如下所示:
11、;
12、式中,表示综合环境感知参数,表示激活函数,表示隐藏层节点的个数,表示第个隐藏层节点到输出层的权重系数,表示第个隐藏层节点的输出结果,表示隐藏层节点到输出层的偏置;
13、其中,第个隐藏层节点的输出结果的函数表达式如下所示:
14、;
15、式中,表示第个隐藏层节点的输出结果,表示激活函数,表示隐藏层节点的个数,表示输入层节点的温度数据到隐藏层节点的权重系数,表示输入层节点的温度数据,表示输入层节点的湿度数据到隐藏层节点的权重系数,表示输入层节点的湿度数据,表示输入层节点的二氧化碳数据到隐藏层节点的权重系数,表示输入层节点的二氧化碳数据,表示输入层节点到隐藏层节点的偏置。
16、作为本发明所述基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法的一种优选方案,其中:对融合后得到的综合环境感知参数进行异常检测,异常检测综合环境感知参数的函数表达式如下所示:
17、;
18、式中,表示第个时间点的异常分数,表示第个时间点的综合环境感知参数,表示综合环境感知参数的滑动平均值,表示综合环境感知参数的滑动标准差。
19、作为本发明所述基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法的一种优选方案,其中:建立环境模型预测环境变化,环境模型的函数表达式如下所示:
20、;
21、式中,表示当前环境的信息和状态,表示lstm单元的转移函数,表示第个时间点的综合环境感知参数,表示上一个时间点环境的信息和状态。
22、作为本发明所述基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法的一种优选方案,其中:实时监测居住者的舒适度,并设定舒适度目标,同时设定能耗目标,并实时监测中央空调的能耗数据,根据环境模型动态调整中央空调的参数的函数表达式如下所示:
23、;
24、式中,表示当前环境的信息和状态,表示上一个时间点环境的信息和状态,表示权衡舒适度的调节系数,表示第个时间点的舒适度,表示居住者的舒适度目标,表示权衡能耗的调节系数,表示中央空调的能耗目标,表示第个时间点的能耗数据。
25、作为本发明所述基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法的一种优选方案,其中:能耗优化策略的流程如下所示:
26、s31、实时监测中央空调的能耗数据,并将能耗数据传输至云平台中;
27、s32、对历史能耗数据进行清洗、转换和特征提取,并建立能耗预测模型;
28、s33、根据能耗预测结果和实时监测结果,自动调整能耗策略,以降低能耗并保持舒适度。
29、作为本发明所述基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法的一种优选方案,其中:实时监测动态调整后中央空调的节能效果的流程如下所示:
30、s41、实时监测动态调整后中央空调的能耗数据,并使用空调制冷量测试仪实时监测中央空调的制冷量数据;
31、s42、设定能效比目标为3.5,实时分析能耗数据和制冷量数据,识别节能异常点;
32、s43、设置实时反馈机制,若出现节能异常点,及时通知相关人员;
33、s44、根据节能异常点对中央空调的参数进行优化。
34、基于环境感知的节能中央空调实时参数调节系统,包括:环境感知模块、数据处理模块、优化控制模块和监测优化模块;
35、环境感知模块包括数据采集单元和数据融合单元,用于安装传感器,实时采集室内环境数据,并将采集到的室内环境数据进行融合,得到综合环境感知参数;
36、数据处理模块包括异常检测单元和环境模型单元,用于对采集到的环境感知参数进行处理和分析,并建立环境模型预测环境变化;
37、优化控制模块包括能耗优化单元和动态调整单元,用于设定舒适度目标和能耗优化策略,并根据环境模型、舒适度目标和能耗优化策略,动态调整中央空调的参数;
38、监测优化模块包括效果监测单元和参数优化单元,用于实时监测动态调整后中央空调的节能效果,并实时优化中央空调的参数。
39、一种计算机设备,包括,存储器,用于存储指令;处理器,用于执行所述指令,使得所述设备执行实现基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法。
40、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被执行时,实现基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法。
41、本发明的有益效果:本发明通过安装传感器,实时采集室内环境数据,并将采集到的室内环境数据进行融合,得到综合环境感知参数,实现更为精确的环境感知;对综合环境感知参数进行处理和分析,并建立环境模型预测环境变化,保证了综合环境感知参数数据的准确性以及对环境变化的实时预测;设定舒适度目标和能耗优化策略,并根据环境模型、舒适度目标和能耗优化策略,动态调整中央空调的参数,实现对中央空调的自适应控制,促进了能源利用效率的提高;实时监测动态调整后中央空调的节能效果,并实时优化中央空调的参数,降低能耗成本,逐步提升中央空调的性能。
1.基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:包括:
2.如权利要求1所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:传感器包括温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器,用于实时采集室内环境数据,包括温度数据、湿度数据和二氧化碳数据,并将采集到的室内环境数据进行融合,得到的综合环境感知参数的函数表达式如下所示:
3.如权利要求2所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:对融合后得到的综合环境感知参数进行异常检测,异常检测综合环境感知参数的函数表达式如下所示:
4.如权利要求3所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:建立环境模型预测环境变化,环境模型的函数表达式如下所示:
5.如权利要求4所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:实时监测居住者的舒适度,并设定舒适度目标,同时设定能耗目标,并实时监测中央空调的能耗数据,根据环境模型动态调整中央空调的参数的函数表达式如下所示:
6.如权利要求5所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:能耗优化策略的流程如下所示:
7.如权利要求6所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:实时监测动态调整后中央空调的节能效果的流程如下所示:
8.基于环境感知的节能中央空调实时参数调节系统,用于实现权利要求1-7中任一项所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法,其特征在于:包括:
9.一种计算机设备,其特征在于:包括:
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:该计算机程序被执行时,实现如权利要求1-7中任一项所述的基于环境感知的节能中央空调实时参数调节方法。