基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统及方法与流程

本发明涉及设备控制，特别涉及一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统及方法。

背景技术：

1、目前，变频空气源热泵机组在出厂时，往往依据实验室的简短测试数据，针对环境温度和进水温度等负荷需求，分段设定了固定的目标频率和目标过热度；

2、然而，随着机组使用时间的不断累积，温度传感器可能会受到环境、老化等因素的影响，导致其阻值发生漂移，从而导致温度检测不准确，同时翅片和套管等换热器脏污和结垢等导致换热效果差，进而使得机组控制出现误差；

3、此外，面对多样化的实际使用环境，这种统一的设定方式使得机组运行存在诸多潜在问题，例如，电子膨胀阀的过热度如果设置不合理，可能会引发压缩机回液液击或排气温度过高等不良后果，同时，如果压机的目标频率设置过高，则容易导致超频运行，进而增加故障停机的风险；

4、因此，为了克服上述缺陷，本发明提供了一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统及方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统及方法，用以通过构建变频空气源热泵机组的基础关系函数，从而便于对变频空气源热泵机组的运行情况进行有效确定，同时，通过监测同类型机组的状态参数，实现根据同类型机组的状态参数对变频空气源热泵机组的传感器值进行有效修正，确保了得到的变频空气源热泵机组的运行数据的准确可靠性，其次，根据修正后得到的数据对构建的基础关系函数进行拟合完善，从而便于更加准确的判断变频空气源热泵机组是否达到最佳工作状态，便于对变频空气源热泵机组进行有效控制，确保了变频空气源热泵机组的最佳能效和节能效果，最后，通过拟合完善的目标关系函数对变频空气源热泵机组的实时运行参数进行解析，实现在变频空气源热泵机组不满足运行要求时，及时确定相应的调整值，实现对变频空气源热泵机组进行准确可靠的动态控制，在保障变频空气源热泵机组节能的同时，优化了变频空气源热泵机组的运行效果，提高了能效，为用户提供了更加智能、高效和可靠的服务体验。

2、本发明提供了一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，包括：

3、关系确定模块，用于基于变频空气源热泵机组的基本性能参数和历史测试数据构建变频空气源热泵机组的基础关系函数；

4、数据采集模块，用于基于物联网实时获取同类型机组的状态参数，并对同类型机组的状态参数进行差异比对，且基于差异比对结果对变频空气源热泵机组的传感器值进行修正；

5、函数优化模块，用于基于修正结果累计目标量的修正数据，并基于修正数据对基础关系函数进行拟合完善，得到目标关系函数；

6、控制模块，用于基于目标关系函数对变频空气源热泵机组的实时运行数据进行解析，确定对变频空气源热泵机组的调整值，并将调整值下发至变频空气源热泵机组进行动态控制。

7、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，关系确定模块，包括：

8、基本信息确定单元，用于获取变频空气源热泵机组的终端标识，并将终端标识封装为索引标签；

9、基本性能参数获取单元，用于：

10、基于索引标签对服务器中的后台数据库进行访问，并基于访问结果调取变频空气源热泵机组的配置参数；

11、基于配置参数确定变频空气源热泵机组的性能表征项，并基于配置参数确定各性能表征项的可控范围，且基于性能表征项和对应的可控范围得到变频空气源热泵机组的基本性能参数；

12、历史测试数据获取单元，用于：

13、基于索引标签对测试数据库进行访问，并基于访问结果对数据库中的测试数据进行遍历；

14、基于遍历结果锁定待调取历史测试数据，并对待调取历史测试数据进行调取。

15、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，关系确定模块，包括：

16、参数解析单元，用于对基本性能参数进行解析，确定变频空气源热泵机组的最佳能效过热度数据，同时，对历史测试数据进行拆分，得到变频空气源热泵机组在不同时刻下对应的压缩机运行频率、环境温度以及水温；

17、数据关系确定单元，用于将最佳能效过热度数据和变频空气源热泵机组在不同时刻下对应的压缩机运行频率、环境温度以及水温在二维坐标系中生成数据变化曲线，并基于数据变化曲线分别确定对应的数据变化趋势以及相对变化关系；

18、函数生成单元，用于基于函数构建要求确定自变量与因变量，同时，从函数模型库中匹配目标函数模型，并基于自变量与因变量、数据变化趋势以及相对变化关系将最佳能效过热度数据和变频空气源热泵机组在不同时刻下对应的压缩机运行频率、环境温度以及水温代入目标函数模型进行分析，得到基础关系函数。

19、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，基于物联网实时获取同类型机组的状态参数包括：环境温度、出水温度、进水温度、外盘管温度、排气温度、内盘管温度、回气温度、蒸发温度、主阀开度、辅阀开度、风机转速、运行频率、ac电压、dc电压、整机电流、压机电流、输出功率、低压压力、设定目标水温、设定目标频率、设定目标过热度。

20、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，数据采集模块，包括：

21、数据采集准备单元，用于获取变频空气源热泵机组的多维度身份表征参数，并基于多维度身份表征参数对服务器中的授权设备进行身份识别，且基于身份识别结果锁定同类型机组；

22、传感器确定单元，用于基于变频空气源热泵机组的监测数据类型对同类型机组配置多维度监测传感器，并对多维度监测传感器进行联动协调；

23、数据采集单元，用于基于联动协调结果控制多维度监测传感器分别依次对各同类型机组的状态参数进行采集，得到同类型机组的状态参数。

24、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，数据采集模块，包括：

25、数据序列生成单元，用于获取得到的同类型机组的状态参数，并将同类型机组的状态参数进行维度拆分，且对维度拆分后得到的每一维度状态参数进行序列化处理，得到多维度状态参数序列；

26、数据比较单元，用于将不同机组的同一维度状态参数序列进行起始点对齐，并基于起始点对齐结果得到同一维度参数的目标对照组；

27、数据修正单元，用于基于目标对照组对不同机组的同一维度参数进行差异比对，得到同一维度参数的数据取值特征，并基于数据取值特征对变频空气源热泵机组的传感器值进行修正。

28、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，函数优化模块，包括：

29、数据累计单元，用于基于修正结果对变频空气源热泵机组的修正数据进行目标量的累计，并基于累计结果对修正数据的取值范围进行节点划分；

30、函数完善单元，用于：

31、基于节点划分结果得到阶梯阈值范围，并基于阶梯阈值范围递减的顺序将每一节点范围内的修正数据依次输入至基础关系函数进行分析；

32、基于分析结果分别确定基础关系函数对每一节点范围内修正数据的收敛度，并在收敛度满足预设阈值时，完成对基础关系函数的拟合完善；

33、动态优化单元，用于：

34、基于拟合完善结果对基础关系函数配置动态优化线程，并对动态优化线程配置周期触发条件；

35、基于周期触发条件启动动态优化线程对基础关系函数进行周期动态迭代拟合完善。

36、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制系统，控制模块，包括：

37、类型确定单元，用于对变频空气源热泵机组的实时运行数据进行读取，确定实时运行数据对应的参数类型，同时，读取目标关系函数的变量类型；

38、解析单元，用于：

39、将目标关系函数的变量类型与实时运行数据对应的参数类型进行匹配，并基于匹配结果将实时运行数据在目标关系函数中进行映射，且基于映射结果计算目标关系函数，获得变频空气源热泵机组的当前能效过热度；

40、获取最佳能效过热度，并将当前能效过热度与最佳能效过热度进行比较，判断是否需要对变频空气源热泵机组的运行参数进行调整；

41、若当前能效过热度与最佳能效过热度相等时，则判定不需要对变频空气源热泵机组的运行参数进行调整；

42、否则，则判定需要对变频空气源热泵机组的运行参数进行调整；

43、调整值确定单元，用于：

44、当需要对变频空气源热泵机组的运行参数进行调整时，则在变频空气源热泵机组运行参数对应的多个参数类型中随机选取一个目标参数类型作为自变量，将剩余参数类型设为定值；

45、当因变量中能效过热度为最佳能效过热度时，基于目标关系函数确定目标参数类型对应的最佳参数值；

46、对多个参数类型依次随机选取参数类型作为自变量，将剩余参数类型依次设为定值，并当因变量中能效过热度为最佳能效过热度时，基于目标关系函数依次确定每个参数类型对应的最佳参数值；

47、获取每个参数类型对最佳能效过热度的影响权重，并根据影响权重确定每个参数类型之间的目标比值；

48、基于目标比值对每个参数对应的最佳参数值进行综合调整，获得对变频空气源热泵机组的调整值；

49、动态控制单元，用于将调整值下发至变频空气源热泵机组进行动态控制。

50、本发明提供了一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制方法，包括：

51、步骤1：基于变频空气源热泵机组的基本性能参数和历史测试数据构建变频空气源热泵机组的基础关系函数；

52、步骤2：基于物联网实时获取同类型机组的状态参数，并对同类型机组的状态参数进行差异比对，且基于差异比对结果对变频空气源热泵机组的传感器值进行修正；

53、步骤3：基于修正结果累计目标量的修正数据，并基于修正数据对基础关系函数进行拟合完善，得到目标关系函数；

54、步骤4：基于目标关系函数对变频空气源热泵机组的实时运行数据进行解析，确定对变频空气源热泵机组的调整值，并将调整值下发至变频空气源热泵机组进行动态控制。

55、优选的，一种基于物联网大数据的变频空气源热泵节能控制方法，步骤1中，基于变频空气源热泵机组的基本性能参数和历史测试数据构建变频空气源热泵机组的基础关系函数，包括：

56、获取变频空气源热泵机组的终端标识，并将终端标识封装为索引标签；

57、基于索引标签对服务器中的后台数据库进行访问，并基于访问结果调取变频空气源热泵机组的配置参数；

58、基于配置参数确定变频空气源热泵机组的性能表征项，并基于配置参数确定各性能表征项的可控范围，且基于性能表征项和对应的可控范围得到变频空气源热泵机组的基本性能参数；

59、基于索引标签对测试数据库进行访问，并基于访问结果对数据库中的测试数据进行遍历；

60、基于遍历结果锁定待调取历史测试数据，并对待调取历史测试数据进行调取。

61、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

62、1.通过构建变频空气源热泵机组的基础关系函数，从而便于对变频空气源热泵机组的运行情况进行有效确定，同时，通过监测同类型机组的状态参数，实现根据同类型机组的状态参数对变频空气源热泵机组的传感器值进行有效修正，确保了得到的变频空气源热泵机组的运行数据的准确可靠性，其次，根据修正后得到的数据对构建的基础关系函数进行拟合完善，从而便于更加准确的判断变频空气源热泵机组是否达到最佳工作状态，便于对变频空气源热泵机组进行有效控制，确保了变频空气源热泵机组的最佳能效和节能效果，最后，通过拟合完善的目标关系函数对变频空气源热泵机组的实时运行参数进行解析，实现在变频空气源热泵机组不满足运行要求时，及时确定相应的调整值，实现对变频空气源热泵机组进行准确可靠的动态控制，在保障变频空气源热泵机组节能的同时，优化了变频空气源热泵机组的运行效果，提高了能效，为用户提供了更加智能、高效和可靠的服务体验。

63、2.通过获取变频空气源热泵机组的终端标识，并将终端标识转换为索引标签，从而为进行基本性能参数和历史测试数据的获取提供了便利，其次，通过得到的索引标签分别对基本性能参数和历史测试数据进行访问和确定，最终实现对基本性能参数和历史测试数据的准确获取，为构建变频空气源热泵机组的基础关系函数提供了数据支撑，也为对变频空气源热泵机组进行有效的节能控制提供了便利和保障。

64、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在本技术文件中所特别指出的结构来实现和获得。

65、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。