一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法与流程

专利检索2026-06-06  3


本发明涉及数据滤波,具体涉及一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法。


背景技术:

1、空气能冷暖机是一种高效节能的供暖与制冷设备。在空气能冷暖机工作时候,实时监测进水温度数据对分析空气冷暖机的正常运行有重要意义,实时监测进水温度数据有助于空气冷暖机进行温度控制以及故障检测,空气能冷暖机存在电磁干扰,导致进水温度数据存在噪声,影响进水温度数据的准确性,因此需要对进行滤波降噪,使得故障检测和温度控制更加准确。

2、现有技术自适应滤波算法具有较高的实时性,能提高进水温度时序数据的实时滤波效果。在自适应滤波算法进行滤波过程中,自适应滤波算法的学习率对于进水温度突变的适应性较差,使得对进水温度突变适应性不佳,导致滤波降噪效果不佳,影响实时监控的准确性。


技术实现思路

1、为了解决现有技术自适应滤波算法的学习率的适应性较差,使得对进水温度突变适应性不佳,导致滤波降噪效果不佳,影响实时监控的准确性的技术问题,本发明的目的在于提供一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,所采用的技术方案具体如下:

2、一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,所述方法包括以下步骤:

3、获取冷暖机的进水温度待滤波时序数据,以及冷暖机压缩机的吸收空气温度时序数据;确定所述吸收空气温度时序数据的各个子序列,每个子序列对应一个工作周期;获取所述吸收空气温度时序数据中各个吸收空气温度值对应时刻的pid控制调节量;

4、根据所述吸收空气温度时序数据中各个吸收空气温度值的波动性,获取各个吸收空气温度值对应时刻的空气波动程度值;确定每个所述工作周期的预设周围范围;根据每个工作周期及其预设周围范围对应的所述子序列的差异性,以及在每个工作周期对应的子序列中所有吸收空气温度值对应时刻的空气波动程度值,获取每个工作周期的周期空气波动值;确定所述吸收空气温度时序数据中每个吸收空气温度值对应时刻的参考时刻和参考周期;根据所述吸收空气温度时序数据中每个吸收空气温度值对应时刻所属的工作周期的周期空气波动值,每个所述吸收空气温度值对应时刻的参考时刻的pid控制调节量,每个所述吸收空气温度值对应时刻与其参考周期之间的距离,以及每个吸收空气温度值对应时刻的参考周期的大小,获取所述吸收空气温度时序数据中每个吸收空气温度值对应时刻的调节因子;

5、根据所述调节因子对所述进水温度待滤波时序数据中相同时刻的进水温度值的初始的学习率进行调整,获取所述进水温度待滤波时序数据的各个进水温度值对应时刻的调整后学习率;根据所述调整后学习率,对所述进水温度待滤波时序数据进行实时滤波,获取进水温度时序滤波数据;

6、根据所述进水温度时序滤波数据,进行实时监控。

7、进一步地,所述空气波动程度值的获取方法包括:

8、在所述吸收空气温度时序数据中,计算各个所述吸收空气温度值的差分,得到各个吸收空气温度对应时刻的时刻温度差分值;构建每个吸收空气温度对应时刻的预设差分分析区间,在所述预设差分分析区间中,计算所有对应所述时刻温度差分值的均值,作为吸收空气温度对应时刻的参考差分值;

9、根据吸收空气温度值对应时刻的时刻温度差分值和参考差分值之间的差异,以及在吸收空气温度值对应时刻的预设差异待分析区域中所述吸收空气温度值的分布差异,获取吸收空气温度值对应时刻的空气波动程度值。

10、进一步地,所述空气波动程度值的获取方法还包括:

11、根据空气波动程度值公式获取空气波动程度值,所述空气波动程度值公式包括:

12、;其中,为第个吸收空气温度值对应时刻的空气波动程度值;为第个吸收空气温度值对应时刻的所述时刻温度差分值;为第个吸收空气温度值对应时刻的所述参考差分值;为在第个吸收空气温度值对应时刻的预设差异待分析区域中,第个吸收空气温度值之前的所有吸收空气温度值的均值;为在第个吸收空气温度值对应时刻的预设差异待分析区域中,第个吸收空气温度值之后的所有的吸收空气温度值的均值;为绝对值符号;为归一化函数。

13、进一步地,所述周期空气波动值的获取方法包括:

14、根据周期空气波动值公式获取周期空气波动值,所述周期空气波动值公式包括:

15、;其中,为第个工作周期的所述周期空气波动值;为在第个工作周期的预设周围范围对应的所述子序列中,所有所述吸收空气温度值的均值;为在第个工作周期对应的所述子序列中,所有所述吸收空气温度值的均值;为第个工作周期的起始时刻;为第个工作周期的结束时刻;为在第个工作周期对应的所述子序列中,第个吸收空气温度值对应时刻的所述空气波动程度值;为归一化函数;为绝对值符号。

16、进一步地,所述调节因子的获取方法包括:

17、根据调节因子公式获取调节因子,所述调节因子公式包括:

18、;其中,为在所述吸收空气温度时序数据中,每个吸收空气温度值对应时刻的调节因子;为每个吸收空气温度值对应时刻的参考时刻的pid控制调节量;为每个吸收空气温度值对应时刻所属的工作周期的周期空气波动值,为每个吸收空气温度值对应时刻和其参考周期的特征距离;为每个吸收空气温度对应时刻的所述参考周期的长度;为归一化函数。

19、进一步地,所述特征距离的获取方法包括:

20、将每个吸收空气温度值对应时刻的参考周期的终止时刻到该吸收空气温度值对应时刻之间的欧式距离,作为吸收空气温度值对应时刻和参考周期的特征距离。

21、进一步地,所述调整后学习率的获取方法包括:

22、根据调节因子和所述进水温度待滤波时序数据中相同时刻的进水温度值的初始的学习率,获取进水温度值对应时刻的调整后学习率;

23、所述调节因子和所述调整后学习率呈正相关性;所述初始的学习率和所述调整后学习率呈正相关性。

24、进一步地,所述进水温度时序滤波数据的获取方法包括:

25、基于自适应滤波算法,获取所述进水温度时序滤波数据中每个所述进水温度值对应的误差信号;根据每个所述进水温度值对应的误差信号和调整后学习率,对每个所述进水温度值的进行实时滤波,获取进水温度时序滤波数据。

26、进一步地,所述进行实时监控包括:

27、在进水温度时序滤波数据中,计算当前时刻的进水温度滤波值的差分,得到当前时刻的实时滤波差分值;根据实时滤波差分值,进行实时监控。

28、进一步地,所述预设差分分析区间的获取方法包括:

29、将每个吸收空气温度对应时刻作为目标区间时刻,预设差分分析区间是以目标区间时刻为矩形窗口的最后一个时刻,以预设差分区间规格为矩形窗口的大小构建的矩形窗口。

30、本发明具有如下有益效果:

31、考虑到压缩机吸收空气温度是通过影响压缩机的热交换效率,间接影响空气能冷暖机进水温度变化。通过分析压缩机吸收空气温度的波动程度,获取各个吸收空气温度值对应时刻的空气波动程度值;空气波动程度值反映压缩机吸收空气的变化程度。考虑到压缩机在运作过程中,存在吸气和压缩的工作周期;压缩机的效率不只是受到一个时刻吸收外界空气的影响,还受到工作周期中所有时刻的吸收外界空气的影响,获取工作周期的周期空气波动值;周期空气波动值反映压缩机工作周期中吸收的外接空气的温度变化,变化越大,说明对压缩机工作循环的效率影响越大,对应的热循环水流的进水温度的波动应该越大。在空气能冷暖机的工作系统中,进水温度不仅受到外部空气的影响,还受到空气能冷暖机自身的工作特性影响。空气能冷暖机的pid控制系统根据进水温度的反馈对压缩机的功率进行调节,改变进水温度。例如,在目标温度不变的情况下,进水温度和目标温度之间的差异越大,pid控制系统输出的pid控制调节量就越大,pid控制系统对压缩机的功率调整越大,压缩机功率对进水温度的影响程度就越大。进而结合压缩机工作循环的影响,获取吸收空气温度时序数据中每个吸收空气温度值对应时刻的调节因子。调节因子综合反映了外界空气和空气能冷暖机自身的工作特性对进水温度的影响程度,影响越大,调节因子越大。

32、考虑到空气能冷暖机的进水温度,影响因素突变导致在发生较大突变时,需要较大的学习率来快速调整数据权重参数,从而提高自适应滤波的收敛速度;而进水温度在影响因素变化较小时,需要较小的学习率来获取更精确的权重参数。根据调节因子对初始的学习率进行调整,获取进水温度待滤波时序数据的各个进水温度值对应时刻的调整后学习率;调整后学习率可以更好适应影响因素的变化情况,改善滤波效果,提高实时监控的准确性。


技术特征:

1.一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述空气波动程度值的获取方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述空气波动程度值的获取方法还包括:

4.根据权利要求1所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述周期空气波动值的获取方法包括:

5.根据权利要求1所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述调节因子的获取方法包括:

6.根据权利要求5所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述特征距离的获取方法包括:

7.根据权利要求1所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述调整后学习率的获取方法包括:

8.根据权利要求1所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述进水温度时序滤波数据的获取方法包括:

9.根据权利要求1所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述进行实时监控包括:

10.根据权利要求2所述的一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法,其特征在于,所述预设差分分析区间的获取方法包括:


技术总结
本发明涉及数据滤波技术领域,具体涉及一种空气能冷暖机工作数据实时监测方法。该方法首先获取各个吸收空气温度值对应时刻的空气波动程度值;根据每个工作周期及其预设周围范围对应的子序列的差异性,以及在每个工作周期对应的子序列中所有吸收空气温度值对应时刻的空气波动程度值,获取每个工作周期的周期空气波动值;进而获取吸收空气温度时序数据中每个吸收空气温度值对应时刻的调节因子;根据调整后学习率,对进水温度待滤波时序数据进行实时滤波,获取进水温度时序滤波数据,进而进行实时监控。本发明通过构建针对性的调整后学习率,改善滤波效果,提高实时监控的准确性。

技术研发人员:丁俊杰,钱洪江,韦阔明
受保护的技术使用者:深圳市思科顿环保科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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