本發(fā)明涉及中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法和裝置。
背景技術(shù):
在我國(guó),2014年建筑能耗總量超過(guò)12.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占社會(huì)總能耗的30%。中央空調(diào)能耗占建筑總能耗的65%左右,其中空調(diào)機(jī)房能耗占中央空調(diào)系統(tǒng)能耗70%左右。由此可見(jiàn),中央空調(diào)的節(jié)能是建筑節(jié)能減排的重中之重。當(dāng)前,傳統(tǒng)的中央空調(diào)控制系統(tǒng)采用的是簡(jiǎn)單的pid控制,例如:在冷水側(cè)供回水管路預(yù)設(shè)壓差,當(dāng)供回水壓差大于預(yù)設(shè)值時(shí),提高冷水泵的頻率,增大功率;當(dāng)供回水溫差小于預(yù)設(shè)值時(shí),則降低冷水泵頻率,減小功率?;蛘呤褂没厮疁囟瓤刂品?,即預(yù)設(shè)冷水回水溫度,當(dāng)回水溫度高于預(yù)設(shè)值是,提高冷水泵的頻率,增大功率;當(dāng)回水溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí),降低冷水泵頻率,減小功率等。這些方法只是單純的根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)冷水側(cè)的物理參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié),并沒(méi)有充分考慮到建筑內(nèi)部的冷需量,也就是整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷。由于中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)滯性、大惰性等缺陷,當(dāng)系統(tǒng)冷負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能快速有效的響應(yīng),會(huì)造成能源不必要的浪費(fèi)或者室內(nèi)舒適度的降低。
同時(shí),傳統(tǒng)的中央空調(diào)節(jié)能控制方法在冷水或冷卻水側(cè)一味的追求泵的頻率最低,能耗最低,卻忽略了中央空調(diào)系統(tǒng)的整體能耗情況。由于制冷主機(jī)的能耗在整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)占有很大比重,有時(shí)雖然冷凍泵功率降低了,但制冷主機(jī)的能耗卻的增加的,相應(yīng)地,中央空調(diào)整體能耗也在增加,導(dǎo)致能耗的浪費(fèi)。
上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案,并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法,旨在解決當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行時(shí)整體能耗增加,導(dǎo)致資源浪費(fèi)的問(wèn)題。
本發(fā)明提供的一種中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法,所述方法包括以下步驟:
獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,作為遺傳基因算法的計(jì)算參數(shù);
根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
在遺傳基因算法滿足算法停止條件時(shí),停止遺傳基因算法的計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
根據(jù)中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)控制中央空調(diào)對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備運(yùn)行。
優(yōu)選地,所述根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)之前,還包括:
設(shè)置遺傳基因算法計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的限制條件,所述限制條件為中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi);
在當(dāng)前中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)滿足限制條件的情況下,執(zhí)行根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的步驟。
優(yōu)選地,所述待滿足遺傳基因算法停止條件之前,還包括:
根據(jù)遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果,判斷是否滿足算法停止條件;
若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果未滿足算法停止條件,則繼續(xù)計(jì)算直至滿足算法停止條件,并在停止計(jì)算后,輸出最終計(jì)算結(jié)果;
若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果滿足算法停止條件,則停止計(jì)算,并輸出最終計(jì)算結(jié)果。
優(yōu)選地,所述根據(jù)遺傳基因算法的計(jì)算內(nèi)容判斷是否滿足算法停止條件之前,還包括:
根據(jù)中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化需求定義遺傳基因算法停止計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的算法停止條件。
優(yōu)選地,所述方法還包括:
設(shè)置中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化周期,在周期內(nèi)重新獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,通過(guò)遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù),用以實(shí)時(shí)根據(jù)優(yōu)化參數(shù)計(jì)算結(jié)果優(yōu)化當(dāng)前中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)。
此外,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置,包括:
獲取模塊,用于獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,作為遺傳基因算法的計(jì)算參數(shù);
計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
輸出模塊,用于在遺傳基因算法滿足算法停止條件時(shí),停止遺傳基因算法的計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
控制模塊,用于根據(jù)中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)控制中央空調(diào)對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備運(yùn)行。
優(yōu)選地,還包括:
設(shè)置模塊,用于設(shè)置遺傳基因算法計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的限制條件,所述限制條件為中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi);
確認(rèn)模塊,用于在當(dāng)前中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)滿足限制條件的情況下,執(zhí)行根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的步驟。
優(yōu)選地,還包括:
判斷模塊,用于根據(jù)遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果,判斷是否滿足算法停止條件;
所述確認(rèn)模塊,還用于若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果未滿足算法停止條件,則繼續(xù)計(jì)算直至滿足算法停止條件,并在停止計(jì)算后,輸出最終計(jì)算結(jié)果;還用于若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果滿足算法停止條件,則停止計(jì)算,并輸出最終計(jì)算結(jié)果。
優(yōu)選地,還包括:
定義模塊,用于根據(jù)中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化需求定義遺傳基因算法停止計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的算法停止條件。
優(yōu)選地,還包括:
操作模塊,用于設(shè)置中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化周期,在周期內(nèi)重新獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,通過(guò)遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù),用以實(shí)時(shí)根據(jù)優(yōu)化參數(shù)計(jì)算結(jié)果優(yōu)化當(dāng)前中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)。
本發(fā)明通過(guò)獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,作為遺傳基因算法的計(jì)算參數(shù);根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);在遺傳基因算法滿足算法停止條件時(shí),停止遺傳基因算法的計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);根據(jù)中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)控制中央空調(diào)對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備運(yùn)行。著力解決當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行時(shí)整體能耗增加,導(dǎo)致資源浪費(fèi)的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法的第一實(shí)施例的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法的第二實(shí)施例的流程示意圖;
圖3為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法的第三實(shí)施例的流程示意圖;
圖4為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置的第一實(shí)施例的功能模塊示意圖;
圖5為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置的第二實(shí)施例的功能模塊示意圖;
圖6為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置的第三實(shí)施例的功能模塊示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
基于上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。
參照?qǐng)D1,圖1為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法的第一實(shí)施例的流程示意圖。
在一實(shí)施例中,所述方法包括:
步驟s10,獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,作為遺傳基因算法的計(jì)算參數(shù);
在當(dāng)前中央空調(diào)空調(diào)器中,采集中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),所述參數(shù)包括:
冷凍水體積流量:
冷凍水供水溫度:tch,sup,單位:℃;
冷凍水回水溫度:tch,re,單位:℃;
冷卻水供水溫度:tc,sup,單位:℃;
冷卻水回水溫度:tc,re,單位:℃;
室外溫度:tout,單位:℃;
室外相對(duì)濕度:hr,單位:%;
通過(guò)已采集到的運(yùn)行參數(shù),計(jì)算中央空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷:
進(jìn)一步的,調(diào)用中央空調(diào)各用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,其中,模型與各模型自變量的關(guān)系可以寫為:
冷水主機(jī)模型:
冷水泵模型:
冷卻泵模型:
冷卻塔模型:
則,中央空調(diào)系統(tǒng)整體的數(shù)學(xué)模型可以寫為:
wtot=wchiller+wch,p+wc,p+wc,t
步驟s20,根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
根據(jù)步驟s10中所獲取到的運(yùn)行參數(shù)及其數(shù)學(xué)模型,使用所述遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)行參數(shù),首先,設(shè)置適用函數(shù):fitness=wtot,其中,fitness為適應(yīng)函數(shù)。隨機(jī)選取10組數(shù)據(jù)作為算法運(yùn)算個(gè)體,每組數(shù)據(jù)包括參數(shù):
t′ch,sup(i)=r×tch,sup(1)+(1-r)×tch,sup(i)
其中:
t′ch,sup(i):為第i組數(shù)據(jù)組交叉后的冷水供水溫度;
r:為0到1之間的隨機(jī)數(shù)值;
tch,sup(1):為一號(hào)數(shù)據(jù)的冷水供水溫度;
tch,sup(i):為第i號(hào)數(shù)據(jù)組交叉前的冷水供水溫度。
并再次以30%作為變異概率,即在從1到10的數(shù)據(jù)組中所及選取3組數(shù)據(jù)進(jìn)行變異。
變異的具體方法為(以某編號(hào)數(shù)據(jù)組中冷卻水回水溫度為例):
其中:
t’c,re(i):為第i組數(shù)據(jù)組變異后的冷卻水回水溫度;
r:為0到1之間的隨機(jī)數(shù)值;
tc,re(i):為第i組數(shù)據(jù)組變異前的冷卻水回水溫度;
進(jìn)一步的,所述根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)之前,還包括:
設(shè)置遺傳基因算法計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的限制條件,所述限制條件為中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi);
其中,在使用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)運(yùn)行優(yōu)化參數(shù)時(shí),在啟動(dòng)該算法計(jì)算優(yōu)化參數(shù)之前,當(dāng)前空調(diào)器的目標(biāo)運(yùn)行部件的運(yùn)行結(jié)果必須要達(dá)到已預(yù)設(shè)的運(yùn)行結(jié)果,在滿足該預(yù)設(shè)條件時(shí),才能使用所述遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)運(yùn)行優(yōu)化參數(shù),所述目標(biāo)運(yùn)行部件的運(yùn)行預(yù)設(shè)結(jié)果,包括:
1)冷負(fù)荷、室外溫度、室外濕度保持不變;
2)冷水供水溫度在第一預(yù)設(shè)溫度到第二預(yù)設(shè)溫度之間,所述第一預(yù)設(shè)溫度及第二預(yù)設(shè)溫度,為中央空調(diào)空調(diào)器管理員設(shè)置的當(dāng)前中央空調(diào)的冷水供水溫度,例如第一預(yù)設(shè)溫度為7℃,第二預(yù)設(shè)溫度為13℃,即:tch,re-tch,sup∈[7℃13℃];
3)冷水回水溫度與供水溫度之間溫差在3攝氏度到7攝氏度之間,即:
tch,re-tch,sup∈[3℃7℃];
4)在保證冷負(fù)荷不變的情況下,冷水質(zhì)量流量由公式求得,即:
5)冷卻水回水溫度在第三預(yù)設(shè)溫度到第四預(yù)設(shè)溫度之間,所述第三預(yù)設(shè)溫度及第四預(yù)設(shè)溫度,為中央空調(diào)空調(diào)器管理員設(shè)置的當(dāng)前中央空調(diào)的冷卻水回水溫度,例如第三預(yù)設(shè)溫度為30℃,第四預(yù)設(shè)溫度為35℃,即:tc,re∈[30℃35℃];
6)冷卻水供水溫度與回水溫度之間溫差在第五預(yù)設(shè)溫度到第六預(yù)設(shè)溫度之間,所述第五預(yù)設(shè)溫度及第六預(yù)設(shè)溫度,為中央空調(diào)空調(diào)器管理員設(shè)置的當(dāng)前中央空調(diào)的冷卻水供水溫度與回水溫度的溫差范圍,例如,第五預(yù)設(shè)溫度為0℃,第六預(yù)設(shè)溫度為7℃,即:tc,sup-tc,re∈[0℃7℃];
7)、冷卻水體積流量在0m3/s到0.2m3/s之間,即:
其中,可根據(jù)該中央空調(diào)空調(diào)器實(shí)際情況,對(duì)已預(yù)設(shè)的運(yùn)行結(jié)果中的冷水回水溫度(2)、供水溫度溫差及冷卻水回水溫度范圍(5)及冷卻水供水溫度與回水溫度溫差(6)的溫度預(yù)設(shè)值做調(diào)整,以便更精確的確認(rèn)是否需要運(yùn)行遺傳基因算法對(duì)當(dāng)前中央空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化參數(shù)的計(jì)算,進(jìn)而完成中央空調(diào)的參數(shù)優(yōu)化。
在當(dāng)前中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)滿足限制條件的情況下,執(zhí)行根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的步驟。
根據(jù)已設(shè)置的遺傳基因算法限制條件,若中央空調(diào)空調(diào)器部件運(yùn)行情況滿足限制條件的內(nèi)容,則表示當(dāng)前中央空調(diào)存在整體能耗浪費(fèi)的情況,可對(duì)當(dāng)前中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,即通過(guò)遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù)。
步驟s30,在遺傳基因算法滿足算法停止條件時(shí),停止遺傳基因算法的計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
根據(jù)步驟s20的遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的計(jì)算步驟,其中,遺傳基因算法為迭代算法,所述迭代是重復(fù)反饋過(guò)程的活動(dòng),其目的通常是為了逼近所需目標(biāo)或結(jié)果。每一次對(duì)過(guò)程的重復(fù)稱為一次“迭代”,而每一次迭代得到的結(jié)果會(huì)作為下一次迭代的初始值。即通過(guò)遺傳基因算法的步驟,不停迭代計(jì)算;在所述遺傳基因算法滿足算法停止條件時(shí),停止當(dāng)前計(jì)算過(guò)程,并輸出計(jì)算出來(lái)的結(jié)果,作為該中央空調(diào)的運(yùn)行優(yōu)化參數(shù)。所述算法滿足條件為中央空調(diào)管理員根據(jù)當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行情況設(shè)置的遺傳基因算法最佳計(jì)算方式及計(jì)算結(jié)果。
步驟s40,根據(jù)中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)控制中央空調(diào)對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備運(yùn)行。
獲取到遺傳基因算法輸出的計(jì)算結(jié)果,所述計(jì)算結(jié)果為中央空調(diào)在當(dāng)前運(yùn)行模式下的不同部件的最佳運(yùn)行參數(shù),以此控制中央空調(diào)與該些運(yùn)行參數(shù)對(duì)應(yīng)的空調(diào)器部件運(yùn)行情況,以將空調(diào)器部件的運(yùn)行調(diào)整至最佳優(yōu)化參數(shù)。
本實(shí)施例中,通過(guò)獲取到的中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)及數(shù)學(xué)模型,作為遺傳基因算法的計(jì)算參數(shù),并通過(guò)該計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù),并在遺傳基因算法輸出計(jì)算結(jié)果即優(yōu)化參數(shù)后,控制中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù)對(duì)應(yīng)部件運(yùn)行,已使該中央空調(diào)達(dá)到低耗高效的運(yùn)行效果。
參照?qǐng)D2,圖2為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法的第二實(shí)施例的流程示意圖?;谏鲜龇椒ǖ牡谝粚?shí)施例,所述根據(jù)遺傳基因算法的計(jì)算內(nèi)容判斷是否滿足算法停止條件之前,還包括:
步驟s50,根據(jù)中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化需求定義遺傳基因算法停止計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的算法停止條件。
定義遺傳基因算法停止條件,所述遺傳基因算法停止,當(dāng)前遺傳基因算法為迭代算法;所述迭代算法,根據(jù)計(jì)算步驟不停迭代計(jì)算,每完成一次計(jì)算步驟為一代,待完成一次計(jì)算步驟后,重新按照步驟再次計(jì)算一次,稱為第二代;如此不停重復(fù)計(jì)算,即為迭代計(jì)算方式。在迭代計(jì)算過(guò)程中,根據(jù)當(dāng)前中央空調(diào)的參數(shù)優(yōu)化的需求定義遺傳基因算法的停止條件;所述停止條件包括,設(shè)定計(jì)算最大代數(shù)及計(jì)算結(jié)果變化率。該停止條件為當(dāng)前已設(shè)置定義的兩種停止方式,可以包括但不僅限于這兩種方式。
步驟s60,根據(jù)遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果,判斷是否滿足算法停止條件;
根據(jù)當(dāng)前已設(shè)置的遺傳基因算法停止條件,總結(jié)當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及解析當(dāng)前計(jì)算結(jié)果,確認(rèn)是否滿足已設(shè)置的遺傳基因算法停止條件。若當(dāng)前停止條件為設(shè)定計(jì)算最大代數(shù),即設(shè)置當(dāng)前遺傳基因算法計(jì)算的代數(shù)次數(shù),例如,設(shè)定當(dāng)前遺傳基因算法最大代數(shù)為100,即當(dāng)前基因算法迭代次數(shù)達(dá)100次之后,停止計(jì)算,并輸出最終計(jì)算結(jié)果為該中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);還有,若當(dāng)前停止條件為計(jì)算結(jié)果變化率為目標(biāo)數(shù)量,即設(shè)置當(dāng)前遺傳基因算法計(jì)算結(jié)果與上一代計(jì)算結(jié)果參數(shù)變化率為目標(biāo)數(shù)量,例如,設(shè)置當(dāng)前計(jì)算結(jié)果參數(shù)變化率的變化5%,在每一代計(jì)算完成后保留結(jié)果參數(shù),并與上一代計(jì)算的結(jié)果參數(shù)對(duì)比,若本次結(jié)果參數(shù)對(duì)比上一代計(jì)算的結(jié)果參數(shù)增長(zhǎng)5%,停止遺傳基因算法,以本代計(jì)算結(jié)果參數(shù)為最終結(jié)果參數(shù)。
步驟s70,若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果未滿足算法停止條件,則繼續(xù)計(jì)算直至滿足算法停止條件,并在停止計(jì)算后,輸出最終計(jì)算結(jié)果;
分析當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算結(jié)果及計(jì)算過(guò)程,若當(dāng)前的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果未滿足預(yù)設(shè)的算法停止條件,繼續(xù)進(jìn)行遺傳基因算法的迭代運(yùn)算,直至滿足停止條件后,停止計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)。
步驟s80,若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果滿足算法停止條件,則停止計(jì)算,并輸出最終計(jì)算結(jié)果。
分析當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算結(jié)果及計(jì)算過(guò)程,若當(dāng)前的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果已滿足預(yù)設(shè)的算法停止條件,停止當(dāng)前遺傳基因算法的迭代計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)。
參照?qǐng)D3,圖3為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)方法的第三實(shí)施例的流程示意圖?;谏鲜龇椒ǖ牡谝?、二實(shí)施例,所述方法還包括:
步驟s90,設(shè)置中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化周期,在周期內(nèi)重新獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,通過(guò)遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù),用以實(shí)時(shí)根據(jù)優(yōu)化參數(shù)計(jì)算結(jié)果優(yōu)化當(dāng)前中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)。
在當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)置當(dāng)前中央空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)算周期,所述中央空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)算周期,為目標(biāo)時(shí)間內(nèi)使用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的次數(shù)。在當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中,由于空調(diào)器運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)及運(yùn)行方式的變化,導(dǎo)致空調(diào)器運(yùn)行過(guò)程中包括能耗、運(yùn)行效果、部件磨損等不同程度變化,單次進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化并根據(jù)優(yōu)化參數(shù)調(diào)整運(yùn)行方式后,同樣的優(yōu)化參數(shù)不適用已變化的空調(diào)器;設(shè)置參數(shù)優(yōu)化周期后,周期內(nèi)對(duì)當(dāng)前中央空調(diào)空調(diào)器適用遺傳基因算法進(jìn)行優(yōu)化參數(shù)運(yùn)算,用以根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整當(dāng)前中央空調(diào)空調(diào)器最佳運(yùn)行模式。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置。
參照?qǐng)D4,圖4為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置的第一實(shí)施例的功能模塊示意圖。
在一實(shí)施例中,所述裝置包括:獲取模塊10、計(jì)算模塊20、設(shè)置模塊30、確認(rèn)模塊40、輸出模塊50及控制模塊60。
獲取模塊10,用于獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,作為遺傳基因算法的計(jì)算參數(shù);
在當(dāng)前中央空調(diào)空調(diào)器中,采集中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),所述參數(shù)包括:
冷凍水體積流量:
冷凍水供水溫度:tch,sup,單位:℃;
冷凍水回水溫度:tch,re,單位:℃;
冷卻水體積流量:
冷卻水供水溫度:tc,sup,單位:℃;
冷卻水回水溫度:tc,re,單位:℃;
室外溫度:tout,單位:℃;
室外相對(duì)濕度:hr,單位:%;
通過(guò)已采集到的運(yùn)行參數(shù),計(jì)算中央空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷:
進(jìn)一步的,調(diào)用中央空調(diào)各用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,其中,模型與各模型自變量的關(guān)系可以寫為:
冷水主機(jī)模型:
冷水泵模型:
冷卻泵模型:
冷卻塔模型:
則,中央空調(diào)系統(tǒng)整體的數(shù)學(xué)模型可以寫為:
wtot=wchiller+wch,p+wc,p+wc,t
計(jì)算模塊20,用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
根據(jù)獲取模塊10中所獲取到的運(yùn)行參數(shù)及其數(shù)學(xué)模型,使用所述遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)行參數(shù),首先,設(shè)置適用函數(shù):fitness=wtot,其中,fitness為適應(yīng)函數(shù)。隨機(jī)選取10組數(shù)據(jù)作為算法運(yùn)算個(gè)體,每組數(shù)據(jù)包括參數(shù):
t'ch,sup(i)=r×tch,sup(1)+(1-r)×tch,sup(i)
其中:
t'ch,sup(i):為第i組數(shù)據(jù)組交叉后的冷水供水溫度;
r:為0到1之間的隨機(jī)數(shù)值;
tch,sup(1):為一號(hào)數(shù)據(jù)的冷水供水溫度;
tch,sup(i):為第i號(hào)數(shù)據(jù)組交叉前的冷水供水溫度。
并再次以30%作為變異概率,即在從1到10的數(shù)據(jù)組中所及選取3組數(shù)據(jù)進(jìn)行變異。
變異的具體方法為(以某編號(hào)數(shù)據(jù)組中冷卻水回水溫度為例):
其中:
t’c,re(i):為第i組數(shù)據(jù)組變異后的冷卻水回水溫度;
r:為0到1之間的隨機(jī)數(shù)值;
tc,re(i):為第i組數(shù)據(jù)組變異前的冷卻水回水溫度;
進(jìn)一步的,所述根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)之前,還包括:
設(shè)置模塊30,用于設(shè)置遺傳基因算法計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的限制條件,所述限制條件為中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi);
其中,在使用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)運(yùn)行優(yōu)化參數(shù)時(shí),在啟動(dòng)該算法計(jì)算優(yōu)化參數(shù)之前,當(dāng)前空調(diào)器的目標(biāo)運(yùn)行部件的運(yùn)行結(jié)果必須要達(dá)到已預(yù)設(shè)的運(yùn)行結(jié)果,在滿足該預(yù)設(shè)條件時(shí),才能使用所述遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)運(yùn)行優(yōu)化參數(shù),所述目標(biāo)運(yùn)行部件的運(yùn)行預(yù)設(shè)結(jié)果,包括:
1)冷負(fù)荷、室外溫度、室外濕度保持不變;
2)冷水供水溫度在第一預(yù)設(shè)溫度到第二預(yù)設(shè)溫度之間,所述第一預(yù)設(shè)溫度及第二預(yù)設(shè)溫度,為中央空調(diào)空調(diào)器管理員設(shè)置的當(dāng)前中央空調(diào)的冷水供水溫度,例如第一預(yù)設(shè)溫度為7℃,第二預(yù)設(shè)溫度為13℃,即:tch,re-tch,sup∈[7℃13℃];
3)冷水回水溫度與供水溫度之間溫差在3攝氏度到7攝氏度之間,即:tch,re-tch,sup∈[3℃7℃];
4)在保證冷負(fù)荷不變的情況下,冷水質(zhì)量流量由公式求得,即:
5)冷卻水回水溫度在第三預(yù)設(shè)溫度到第四預(yù)設(shè)溫度之間,所述第三預(yù)設(shè)溫度及第四預(yù)設(shè)溫度,為中央空調(diào)空調(diào)器管理員設(shè)置的當(dāng)前中央空調(diào)的冷卻水回水溫度,例如第三預(yù)設(shè)溫度為30℃,第四預(yù)設(shè)溫度為35℃,即:tc,re∈[30℃35℃];
6)冷卻水供水溫度與回水溫度之間溫差在第五預(yù)設(shè)溫度到第六預(yù)設(shè)溫度之間,所述第五預(yù)設(shè)溫度及第六預(yù)設(shè)溫度,為中央空調(diào)空調(diào)器管理員設(shè)置的當(dāng)前中央空調(diào)的冷卻水供水溫度與回水溫度的溫差范圍,例如,第五預(yù)設(shè)溫度為0℃,第六預(yù)設(shè)溫度為7℃,即:tc,sup-tc,re∈[0℃7℃];
7)、冷卻水體積流量在0m3/s到0.2m3/s之間,即:
其中,可根據(jù)該中央空調(diào)空調(diào)器實(shí)際情況,對(duì)已預(yù)設(shè)的運(yùn)行結(jié)果中的冷水回水溫度(2)、供水溫度溫差及冷卻水回水溫度范圍(5)及冷卻水供水溫度與回水溫度溫差(6)的溫度預(yù)設(shè)值做調(diào)整,以便更精確的確認(rèn)是否需要運(yùn)行遺傳基因算法對(duì)當(dāng)前中央空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化參數(shù)的計(jì)算,進(jìn)而完成中央空調(diào)的參數(shù)優(yōu)化。
確認(rèn)模塊40,用于在當(dāng)前中央空調(diào)目標(biāo)用電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)滿足限制條件的情況下,執(zhí)行根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的步驟。
根據(jù)已設(shè)置的遺傳基因算法限制條件,若中央空調(diào)空調(diào)器部件運(yùn)行情況滿足限制條件的內(nèi)容,則表示當(dāng)前中央空調(diào)存在整體能耗浪費(fèi)的情況,可對(duì)當(dāng)前中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,即通過(guò)遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù)。
輸出模塊50,用于在遺傳基因算法滿足算法停止條件時(shí),停止遺傳基因算法的計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);
根據(jù)計(jì)算模塊20的遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的計(jì)算步驟,其中,遺傳基因算法為迭代算法,所述迭代是重復(fù)反饋過(guò)程的活動(dòng),其目的通常是為了逼近所需目標(biāo)或結(jié)果。每一次對(duì)過(guò)程的重復(fù)稱為一次“迭代”,而每一次迭代得到的結(jié)果會(huì)作為下一次迭代的初始值。即通過(guò)遺傳基因算法的步驟,不停迭代計(jì)算;在所述遺傳基因算法滿足算法停止條件時(shí),停止當(dāng)前計(jì)算過(guò)程,并輸出計(jì)算出來(lái)的結(jié)果,作為該中央空調(diào)的運(yùn)行優(yōu)化參數(shù)。所述算法滿足條件為中央空調(diào)管理員根據(jù)當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行情況設(shè)置的遺傳基因算法最佳計(jì)算方式及計(jì)算結(jié)果。
控制模塊60,用于根據(jù)中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)控制中央空調(diào)對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備運(yùn)行。
獲取到遺傳基因算法輸出的計(jì)算結(jié)果,所述計(jì)算結(jié)果為中央空調(diào)在當(dāng)前運(yùn)行模式下的不同部件的最佳運(yùn)行參數(shù),以此控制中央空調(diào)與該些運(yùn)行參數(shù)對(duì)應(yīng)的空調(diào)器部件運(yùn)行情況,以將空調(diào)器部件的運(yùn)行調(diào)整至最佳優(yōu)化參數(shù)。
本實(shí)施例中,通過(guò)獲取到的中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)及數(shù)學(xué)模型,作為遺傳基因算法的計(jì)算參數(shù),并通過(guò)該計(jì)算參數(shù)運(yùn)用遺傳基因算法計(jì)算該中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù),并在遺傳基因算法輸出計(jì)算結(jié)果即優(yōu)化參數(shù)后,控制中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù)對(duì)應(yīng)部件運(yùn)行,已使該中央空調(diào)達(dá)到低耗高效的運(yùn)行效果。
參照?qǐng)D5,圖5為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置的第二實(shí)施例的功能模塊示意圖。所述裝置還包括:定義模塊70及判斷模塊80。
定義模塊70,用于根據(jù)中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化需求定義遺傳基因算法停止計(jì)算優(yōu)化參數(shù)的算法停止條件。
定義遺傳基因算法停止條件,所述遺傳基因算法停止,當(dāng)前遺傳基因算法為迭代算法;所述迭代算法,根據(jù)計(jì)算步驟不停迭代計(jì)算,每完成一次計(jì)算步驟為一代,待完成一次計(jì)算步驟后,重新按照步驟再次計(jì)算一次,稱為第二代;如此不停重復(fù)計(jì)算,即為迭代計(jì)算方式。在迭代計(jì)算過(guò)程中,根據(jù)當(dāng)前中央空調(diào)的參數(shù)優(yōu)化的需求定義遺傳基因算法的停止條件;所述停止條件包括,設(shè)定計(jì)算最大代數(shù)及計(jì)算結(jié)果變化率。該停止條件為當(dāng)前已設(shè)置定義的兩種停止方式,可以包括但不僅限于這兩種方式。
判斷模塊80,用于根據(jù)遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果,判斷是否滿足算法停止條件;
根據(jù)當(dāng)前已設(shè)置的遺傳基因算法停止條件,總結(jié)當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及解析當(dāng)前計(jì)算結(jié)果,確認(rèn)是否滿足已設(shè)置的遺傳基因算法停止條件。若當(dāng)前停止條件為設(shè)定計(jì)算最大代數(shù),即設(shè)置當(dāng)前遺傳基因算法計(jì)算的代數(shù)次數(shù),例如,設(shè)定當(dāng)前遺傳基因算法最大代數(shù)為100,即當(dāng)前基因算法迭代次數(shù)達(dá)100次之后,停止計(jì)算,并輸出最終計(jì)算結(jié)果為該中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù);還有,若當(dāng)前停止條件為計(jì)算結(jié)果變化率為目標(biāo)數(shù)量,即設(shè)置當(dāng)前遺傳基因算法計(jì)算結(jié)果與上一代計(jì)算結(jié)果參數(shù)變化率為目標(biāo)數(shù)量;例如,設(shè)置當(dāng)前計(jì)算結(jié)果參數(shù)變化率的變化5%,在每一代計(jì)算完成后保留結(jié)果參數(shù),并與上一代計(jì)算的結(jié)果參數(shù)對(duì)比,若本次結(jié)果參數(shù)對(duì)比上一代計(jì)算的結(jié)果參數(shù)增長(zhǎng)5%,停止遺傳基因算法,以本代計(jì)算結(jié)果參數(shù)為最終結(jié)果參數(shù)。
所述確認(rèn)模塊40,還用于若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果未滿足算法停止條件,則繼續(xù)計(jì)算直至滿足算法停止條件;
分析當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算結(jié)果及計(jì)算過(guò)程,若當(dāng)前的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果未滿足預(yù)設(shè)的算法停止條件,繼續(xù)進(jìn)行遺傳基因算法的迭代運(yùn)算,直至滿足停止條件后,停止計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)。
所述確認(rèn)模塊40,還用于若當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果滿足算法停止條件,則停止計(jì)算,并輸出最終計(jì)算結(jié)果。
分析當(dāng)前遺傳基因算法的計(jì)算結(jié)果及計(jì)算過(guò)程,若當(dāng)前的計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果已滿足預(yù)設(shè)的算法停止條件,停止當(dāng)前遺傳基因算法的迭代計(jì)算,并輸出計(jì)算結(jié)果作為中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)。
參照?qǐng)D6,圖6為本發(fā)明中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置的第三實(shí)施例的功能模塊示意圖。所述裝置還包括:操作模塊90。
操作模塊90,用于設(shè)置中央空調(diào)參數(shù)優(yōu)化周期,在周期內(nèi)重新獲取中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及用電設(shè)備數(shù)學(xué)模型,通過(guò)遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)的優(yōu)化參數(shù),用以實(shí)時(shí)根據(jù)優(yōu)化參數(shù)計(jì)算結(jié)果優(yōu)化當(dāng)前中央空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)。
在當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)置當(dāng)前中央空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)算周期,所述中央空調(diào)的優(yōu)化運(yùn)算周期,為目標(biāo)時(shí)間內(nèi)使用遺傳基因算法計(jì)算中央空調(diào)優(yōu)化參數(shù)的次數(shù)。在當(dāng)前中央空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中,由于空調(diào)器運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)及運(yùn)行方式的變化,導(dǎo)致空調(diào)器運(yùn)行過(guò)程中包括能耗、運(yùn)行效果、部件磨損等不同程度變化,單次進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化并根據(jù)優(yōu)化參數(shù)調(diào)整運(yùn)行方式后,同樣的優(yōu)化參數(shù)不適用已變化的空調(diào)器;設(shè)置參數(shù)優(yōu)化周期后,周期內(nèi)對(duì)當(dāng)前中央空調(diào)空調(diào)器適用遺傳基因算法進(jìn)行優(yōu)化參數(shù)運(yùn)算,用以根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整當(dāng)前中央空調(diào)空調(diào)器最佳運(yùn)行模式。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。