一种基于物联网的冷柜远程智能控制管理系统的制作方法

本发明涉及冷柜控制，具体为一种基于物联网的冷柜远程智能控制管理系统。

背景技术：

1、冷柜作为在食品、药品等领域广泛应用的设备，其主要职能在于维持内部温度，以确保存储物品的新鲜和质量。随着科技的不断发展，远程智能控制管理系统在冷柜领域迅速崭露头角。这一系统为冷柜的运行和维护提供了更为高效、智能的解决方案，从而优化了其性能并拓展了应用范围，远程智能控制管理系统通过无线通信技术，将冷柜的运行数据传输至远程服务器，实现对冷柜状态的实时监控。

2、现阶段当前冷柜在运行过程中普遍面临结霜和环境异常的问题，这些挑战对冷柜的性能和储存物品的安全性产生不利的影响，传统冷柜管理通常仰赖人工巡检和维护，但存在滞后和不及时的问题，尤其是在应对结霜和环境异常方面，传统系统往往无法实现自动调整，导致性能不佳和能耗优化难以达成。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的冷柜远程智能控制管理系统，解决了背景技术中提到的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：包括数据检测模块、数据采集模块、数据计算模块、评估模块和自动优化模块；

5、在冷柜的内部和外部安装若干集成传感器组，由数据检测模块依据集成传感器组，对冷柜内部的综合制冷数据和综合环境数据进行检测，并由数据采集模块对所检测到的综合制冷数据和结霜程度数据进行分类汇总，生成第一数据集和第二数据集；

6、所述数据计算模块包括第一计算单元、第二计算单元和第三相关计算单元，所述第一计算单元用于依据第一数据集，提取冷柜冷循环数据集和冷柜结霜数据集，分别分析计算获取到冷循环系数lxxs和冷柜结霜系数jsxs，并由第二计算单元从所述第二数据集中，提取冷柜内部环境数据集和生物污染数据集，计算获得冷柜环境系数lgxs和生物污染系数swxs；再由第三相关计算单元将冷循环系数lxxs和冷柜结霜系数jsxs拟合，获取综合制冷系数zlxs，再将冷柜环境系数lgxs和生物污染系数swxs获得综合环境系数hjxs，并将综合制冷系数zlxs和综合环境系数hjxs进行相关联，获得综合冷柜系数zhxs；

7、所述综合制冷系数zlxs和综合环境系数hjxs分别通过以下公式获取：

8、zlxs＝[(lxxs*a1)+(jsxs*a2)]+a；

9、

10、式中，a1表示冷循环系数lxxs的比例系数，a2表示冷柜结霜系数jsxs的比例系数，其中，且，a1+a2≠1，0＜a1＜0.59，0＜a2＜0.43，其具体值由用户调整设置，a为第一修正常数；

11、b1和b2分别表示冷柜环境系数lgxs和生物污染系数swxs的比例系数，且，b1≠b2，0＜b1＜0.87，0＜b2＜0.46，其具体值由用户调整设置，b为第二修正常数；

12、由评估模块设置评估阈值g，将综合冷柜系数zhxs与评估阈值g对比分析，获得评估结果，并由自动优化模块根据评估结果生成自动优化方案。

13、优选的，所述数据检测模块包括第一检测单元和第二检测单元；

14、所述第一检测单元用于采用第一集成传感器组和第二集成传感器组，对冷柜的制冷循环系统和冷柜内部的结霜情况进行检测，获取综合制冷数据；

15、所述第一集成传感器组包括蒸发器温度传感器、冷凝器温度传感器、制冷剂压力传感器、制冷剂流量传感器和冷凝风扇速率传感器；

16、所述第二集成传感器组包括红外线测距仪和冷柜时间参数说明书；

17、所述第二检测单元用于采用第三集成传感器组和第四集成传感器组，对冷柜内部的环境和冷柜内部的生物污染状况进行检测，获取综合环境数据；

18、所述第三集成传感器组包括温度传感器、湿度传感器、超声波风速传感器和电容式传感器；

19、所述第四集成传感器组包括气溶胶传感器和微生物传感器。

20、优选的，所述数据采集模块用于数据检测模块所检测到的综合制冷数据和综合环境数据，进行分类汇总后，生成第一数据集和第二数据集，再进行采集；

21、所述第一数据集包括冷柜冷循环数据集和冷柜结霜数据集；

22、所述冷柜冷循环数据集包括蒸发器温度lwd、冷凝器温度lnq、制冷剂压力lyl、制冷剂流量lll和冷凝风扇速率lfs；

23、所述冷柜结霜数据集包括冷柜容量jrl、冷柜内胆实时宽度jkd、冷柜内胆实时高度jgd和冷柜内胆实时长度jcd；

24、所述第二数据集包括冷柜内部环境数据集和生物污染数据集；

25、所述冷柜内部环境数据集包括温度hwd、湿度hsd、空气流通速率hkq和积水高度hjs；

26、所述生物污染数据集包括外部微生物颗粒swb、内部微生物颗粒snb、真菌孢子占比szj、细菌占比sxj和霉菌占比smj。

27、优选的，所述第一计算单元包括冷循环计算单元和结霜计算单元；

28、所述冷循环计算单元用于依据所述第一数据集中的冷柜冷循环数据集，进行无量纲处理后，汇总计算获得冷循环系数lxxs；

29、所述冷循环系数lxxs通过以下公式获取：

30、

31、优选的，所述结霜计算单元用于依据第一数据集中的冷柜结霜数据集，进行无量纲汇总处理后，汇总计算获得冷柜结霜系数jsxs；

32、所述冷柜结霜系数jsxs通过以下公式获取：

33、jsxs＝jrl-(jkd*jgd*jcd)。

34、优选的，所述第二计算单元包括冷柜环境计算单元和生物污染计算单元；

35、所述冷柜环境计算单元用于依据所述第二数据集中的冷柜内部环境数据集，进行无量纲汇总处理后，汇总计算获得冷柜环境系数lgxs；

36、所述冷柜环境系数lgxs通过以下公式获取：

37、lgxs＝[(hwd*c1)+(hsd*c2)+(hkq*c3)+(hjs*c4)]+c；

38、式中，c1、c2、c3和c4分别表示温度hwd、湿度hsd、空气流通速率hkq和积水高度hjs的比例系数，且，0＜c1＜0.39，0＜c2＜0.77，0＜c3＜0.86，0＜c4＜0.55，其具体值由用户调整设置，c表示第三修正常数。

39、优选的，所述生物污染计算单元用于依据所述第二数据集中的生物污染数据集，进行无量纲汇总处理后，汇总计算获得生物污染系数swxs；

40、所述生物污染系数swxs通过以下公式获取：

41、

42、优选的，所述第三相关计算单元将冷循环系数lxxs和冷柜结霜系数jsxs拟合，获取综合制冷系数zlxs，再将冷柜环境系数lgxs和生物污染系数swxs获得综合环境系数hjxs，并将综合制冷系数zlxs和综合环境系数hjxs进行相关联，获得综合冷柜系数zhxs；

43、所述综合冷柜系数zhxs通过以下公式获取：

44、

45、优选的，由第三相关计算单元将所获取的综合冷柜系数zhxs，与评估模块所预设的评估阈值g进行评估，获取相应的评估结果，具体评估方案如下；

46、当综合冷柜系数zhxs＞评估阈值g时，表示当前冷柜的环境存在异常，导致内部存储物品受到影响，此时则生成第一评估结果；

47、当综合冷柜系数zhxs＝评估阈值g时，表示当前冷柜工作运营正常，此时则无需生成评估结果；

48、当综合冷柜系数zhxs＜评估阈值g时，表示当前冷柜设备存在异常，导致冷柜置冷存存在异常，此时则生成第二评估结果。

49、优选的，所述评估模块将所生成的评估结果，发送至自动优化模块，由自动优化模块对所获取的评估结果，进行分析生成，并生成自动优化方案，具体自动优化方案如下；

50、当自动优化模块接收到第一评估结果时，首先是将自动开启紫外线消毒灯和除臭器，对冷柜内部进行除菌处理，确保冷柜内部卫生达到最佳水平，并调整风流调节装置来改善空气流通，防止湿气积聚维护冷柜内部干燥环境，自动调整制冷循环，确保温度和湿度保持在安全范围内，系统维持冷柜内部的稳定温度和湿度；

51、当自动优化模块接收到第二评估结果时，系统将迅速生成预警并立即通知相关工作人员，此时，系统会自动进行冷柜设备硬件的正常性检测，如果检测到任何异常情况，系统将启动应急处理程序，其中包括自动调整除霜功率，以改善冷柜内部的结霜状况，应急处理过程将持续进行，直到冷柜设备硬件的检测结果正常，在此期间，系统将动态调整除霜功率，确保冷柜内部结霜问题得到及时纠正，一旦冷柜设备硬件检测正常，系统将自动重新设定冷柜内除霜功率。

52、有益效果

53、本发明提供了一种基于物联网的冷柜远程智能控制管理系统。具备以下有益效果：

54、(1)通过内部和外部集成的传感器组，系统实现了对冷柜运行状态的全方位监测。内部集成的传感器负责采集制冷数据、结霜情况等核心信息，而外部传感器则监测环境数据，以确保冷柜在各种工作环境下都能够有效运行，数据检测模块作为系统的核心组成部分，精准地收集和记录各种传感器提供的信息多维度数据，为后续的运维管理提供了充分的信息基础，数据计算模块通过多个计算单元对采集到的数据进行深度分析和处理，通过提取关键参数，系统能够实时评估冷柜的运行状况，识别任何潜在问题。这种智能化的运维管理使得设备的可靠性和稳定性得到了显著的提升，系统的智能监测功能不仅使运维人员能够随时追踪冷柜的工作状态，还能够自动发现并报告潜在问题，提高了设备的故障预测和处理效率，这种全面的监控手段有助于及时调整工作参数，优化制冷系统的性能和整体运行效能。

55、(2)该系统评估模块设置了综合冷柜系数zhxs，并通过与预设的评估阈值g对比，系统能够进行智能评估。这一机制不仅仅局限于对冷柜的制冷性能，还包括了环境和生物污染多个方面。一旦系统评估结果超过设定的阈值，系统将及时生成预警信息。这种智能评估与预警机制有效地帮助用户预防潜在问题，提前采取措施，保障冷柜内物品的安全性。

56、(3)该系统通过自动优化模块根据评估结果生成相应的自动优化方案。当评估结果表明冷柜环境存在异常时，系统能够智能地开启紫外线消毒灯和除臭器，提升冷柜内部卫生水平。另外，当发现冷柜设备存在异常时，系统能够自动进行硬件检测，并启动相应的应急处理程序，包括调整除霜功率等，确保设备的正常运行。这种智能化的优化与处理机制使得系统具备自我调整和修复的能力，改善了冷柜的运行效率和维护效果。