一种设备节能控制方法和装置与流程

1.本公开涉及空调技术领域，尤其涉及一种设备节能控制方法和装置。


背景技术：

2.建筑能耗和工业能耗、交通能耗并列成为我国能源消耗的主要方面，建筑能耗一般指采暖、空调、照明等建筑内的运行消耗，大部分集中在空调的应用上，目前采用的空调换气系统多是使用暖通空调或是中央空调系统，空调停机后，剩余能量进入大气中，造成大量的能量白白浪费。
3.现有技术中，现场控制系统控制空调系统设置好提前关机时间，冷冻泵按照设定好的时间运行，直到延期时间关机。然而，采用这种方式时时间一旦设好将会处于固定的状态，提前关机时间不能变化，空调系统的蓄能得不到充分利用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开实施例提供了一种设备节能控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中设备提前关机时间只能固定设置，空调系统的蓄能得不到充分利用的问题。
5.本公开实施例的第一方面，提供了一种设备节能控制方法，包括：
6.基于获取的基本参数，计算水容量，并基于水容量和采集的物联数据，计算启动时平均水温；
7.根据启动时平均水温，确定设备的工作模式；
8.基于工作模式，确定工况条件是否达标；
9.若工况条件达标，则获取提前关机时间策略；
10.基于提前关机时间策略，更新提前关机优化百分比，以调整设备的提前关机时间。
11.本公开实施例的第二方面，提供了一种设备节能的装置，包括：
12.获取模块，被配置为基于获取的基本参数，计算水容量，并基于水容量和采集的物联数据，计算启动时平均水温；
13.工作模式确定模块，被配置为根据启动时平均水温，确定设备的工作模式；
14.判断模块，被配置为基于工作模式，确定工况条件是否达标；
15.策略生成模块，被配置为若工况条件达标，则获取提前关机时间策略；
16.更新模块，被配置为基于提前关机时间策略，更新提前关机优化百分比，以调整设备的提前关机时间。
17.本公开实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
18.本公开实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
19.本公开实施例与现有技术相比存在的有益效果至少包括：本公开实施例通过获取基本参数，计算水容量，基于水容量和预先采集的物联数据，计算启动时平均水温，根据启动时平均水温，判断设备工作模式，基于工作模式，判断工况条件是否达标，在确定工况条件达标的情况下，获取提前关机时间策略，基于提前关机时间策略，更新提前关机时间优化百分比，以调整空调的提前关机时间，使空调提前关机时间根据负荷需求进行变化，充分利用剩余的能量，减少空调的耗电量，达到节约能量的目的。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1是本公开实施例提供的一种设备节能控制方法流程示意图；
22.图2是本公开实施例提供的一种设备节能控制方法的具体流程示意图；
23.图3是本公开实施例提供的一种设备节能控制装置结构示意图；
24.图4是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
25.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本公开实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本公开的描述。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
26.下面将结合附图详细说明本公开实施例的技术方案。
27.空调耗能，由于空调运行后直接停机，这部分剩余能量在下一次系统运行前，没有在空调系统中发挥作用。将剩余的能量利用起来，空调可以通过冷冻泵延时运行，也就是通过空调提前关机，空调提前关闭时间，受多个因素影响，例如使用人数、水容量、室内外温差等，同一系统，不同日期的负荷需求也不同，因此空调的负荷需求是不断变化的，提前关机时间需要根据不同的负荷需求进行调整。
28.然而，现有技术中，空调系统控制方法单一，用户选择好提前关机时间，通常在设置后固定不变，空调水系统关机后，冷冻泵按照设置好的时间延时运行，直到延时时间到期关机。空调无法根据负荷需求调节提前关机时间，造成能量的浪费，增加耗电量。
29.本公开实施例提供了一种设备节能控制方法，获取基本参数，计算水容量，基于水容量和预先采集的物联数据，计算启动时平均水温，根据启动时平均水温，判断设备工作模式，基于工作模式，判断工况条件是否达标，确定工况条件达标，得到提前关机时间策略，基于提前关机时间策略，更新提前关机时间优化百分比，以调整空调的提前关机时间，使空调提前关机时间根据负荷需求进行变化，充分利用剩余的能量，减少空调的耗电量，达到节约能量的目的。
30.图1是本公开实施例提供的一种设备节能控制方法流程示意图。如图1所示，设备节能控制方法包括：
31.步骤s101，基于获取的基本参数，计算水容量，并基于水容量和采集的物联数据，计算启动时平均水温。
32.用户根据使用需求，在空调系统提供的用户界面，输入主要使用参数，至少包括：空调建筑面积、原系统停机时间、算法启动提前时间。输入空调建筑面积，指的是商品房中空调机位所占用的建筑面积。建筑的使用面积一般在85％左右，空调建筑面积包含在85％建筑面积内。空调建筑面积可以根据所占建筑面积比例计算得到，所占比例根据建筑面积的不同，可以划分为：旅馆饭店占70-80％；办公楼，展览中心占65-80％；剧院，俱乐部占75-85％；医院15-35％；商店50-65％。获取空调建筑面积后，输入原系统的停机时间，时间精确到分钟。算法启动提前时间按照用户需要进行设置，例如10分钟、15分钟、30分钟、60分钟等。
33.输入基本参数后，用户可选择是否启动算法程序，若选择启动程序，则空调系统根据输入的使用参数计算得到空调水容量，水容量分为使用侧水容量、冷却侧水容量，本实施例中主要计算使用侧水容量。
34.通过数据采集器实时采集物联数据，至少包括测点数据，设备属性信息。根据设备类型的不同，测点的数据也会发生变化。测点数据包括但不限于停机时中间载体的平均温度、室内温度、水容量中的至少一种，设备属性信息可以是设备型号、设备类型、制热量、制冷量等。设备以空调设备为例，空调类型包括但不限于挂式空调、柜式空调、吊顶式空调、窗式空调、中央空调等。
35.计算时自动选择需要的物联网数据，结合得到的使用侧水容量进行计算，得到启动时平均水温。
36.步骤s102，根据启动时平均水温，确定设备的工作模式。
37.根据启动时平均水温，空调系统判断此时处于制冷模式还是制热模式，
38.具体判断过程包括：
39.当室外温度≥t1时，判断空调是否制冷，若是，则确定空调工作模式为制冷模式；
40.其中t1可为25℃；
41.当室外温度＜t2时，判断空调是否制热，若是，则开启制热模式。
42.其中t2可为15℃。
43.空调设备设定的温度标准不同，制冷模式和制热模式开启的条件不同，此处不作具体限定。
44.步骤s103，基于工作模式，判断工况条件是否达标。
45.确定空调工作模式后，根据空调系统的算法预测，得到提前关机时间，若得到提前关机时间低于预设时间，则不需要执行提前关机，判断此时工况条件不达标，按照原系统停机时间关机。若根据空调系统的算法预测，提前关机时间符合空调提前关机时间的设定范围，则判断此时工况条件达标。
46.空调提前关机时间范围的设定，为了避免设置时间过长，无法实现优化效果。
47.步骤s104，若所述工况条件达标，则获取提前关机时间策略。
48.首先，根据启动时平均水温和停机时平均水温，计算蓄能温差，结合使用侧的水容
量，进而计算蓄能量。根据采集的物联数据，计算系统负荷率和停机期间的负荷需求。然后，基于蓄能量和负荷需求，计算期望提前关机时间。基于提前关机时间优化百分比，计算推荐提前关机时间。进而，根据期望提前关机时间和推荐提前关机时间，得到提前关机时间策略，生成设备的提前关机时间。
49.执行提前关机时间策略，根据提前关机时间提前关机。
50.步骤s105，基于提前关机时间策略，更新提前关机时间优化百分比，以调整设备的提前关机时间。
51.计算停机后系统平均水温，根据停机时平均水温和启动时平均水温，计算实际蓄能温差。基于实际蓄能温差和期望蓄能温差，计算并更新提前关机优化百分比，基于更新的关机优化百分比，确定新的提前关机时间，结束运行。其中，提前关机优化百分比的第一次默认值为100％，后面的提前关机优化百分比根据实际运行情况，进行更新。
52.本实施例中，通过算法自学习更新提前关机优化百分比，算法采用智能化自学习模型(例如有监督的神经网络、无监督神经网络等)，基于历史数据库，对智能化自学习模型进行训练，得到更新的提前关机时间百分比，结合提前关机策略，得到智能化自学习模型。在获取历史的提前关机时间记录后，通过自学习模型得到更新的提前关机优化百分比，进一步得到新的提前关机时间，基于新的提前关机时间，确定新的提前关机策略。随着数据库的更新和完整度的提高，得到的提前关机时间也更精确。对于提前关机时间改变后的应用效果，可以从冷冻泵运行效率、剩余能量利用率等方面进行比较，提前关机时间策略在比较中得到进一步完善。
53.本公开实施例中，对空调系统的提前关机时间的调节可以通过算法和物联数据实现，也可以通过云边结合方式实现。目前执行主体通过云端实现操作，利用训练好的模型计算提前关机时间，更新提前优化百分比，优化提前关机时间。而对于边缘端计算，边缘设备只能处理局部数据，不能实现全局计算。在实际应用中仍然需要借助云平台来实现信息的融合。因此，云边结合正逐渐成为支撑工业互联网发展的重要支柱。通过在边缘计算环境中安装和连接的智能设备，处理关键任务数据并实时响应，设备本身作为提供数据的中心，分析在设备上进行，因此延迟几乎为零。利用这种新增功能，数据处理变得分散，网络流量大大减少。云端可以在以后收集这些数据进行第二轮评估，处理和深入分析。
54.本公开实施例提供的一种设备的节能方法通过获取基本参数，计算水容量，基于水容量和预先采集的物联数据，计算启动时平均水温，根据启动时平均水温，判断设备工作模式，基于工作模式，判断工况条件是否达标，确定工况条件达标，得到提前关机时间策略，基于提前关机时间策略，更新提前关机优化百分比，以调整提前关机时间。使空调提前关机时间根据负荷需求进行变化，充分利用剩余的能量，减少空调的耗电量，达到节约能量的目的。同时，计算得到的提前关机时间，可以用于预测提前关机后的用户侧的负荷需求，根据不同空调设备的负荷需求，给用户提供不同的提前关机时间策略。提前关机时间策略不仅应用于家庭中的小型挂式空调，还可以用于预测商场、写字楼等大型建筑中的空调负荷需求，降低耗电成本。同时可以避免极端天气中空调设备的过度使用，延长了空调使用年限。
55.进一步地，得到提前关机时间，执行提前关机的操作可以通过人工线下根据计算得到的提前关机时间进行关闭，也可以通过线上，系统根据设定好的提前关机时间，响应于提前关机时间的指令，执行提前关机的操作。
56.进一步地，提前关机优化百分比会通过设置上限和下限数值进行限定，保证参数调优在一定范围内，保证设备的正常运转，防止调节时间跨度过大，损伤设备。
57.在一些实施例中，该方法还包括：在确定新的关机时间的策略后，执行提前关机时间策略，若空调设备没有按照生成的提前关机时间按时关机，则需要对空调设备进行检测，保障空调设备正常运行；或者，长期运行后，空调设备采集数据传感器不准确，造成计算得到的提前关机时间不符合空调实际负荷需求，则需要向系统发出提示，以提醒工作人员进行人工检验，或者进行数据库更新，将固有的算法模型进行优化等，以实现提前关机时间计算的准确性。
58.上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本技术的可选实施例，在此不再一一赘述。
59.图2是本公开实施例提供的一种设备节能控制方法具体实施例的流程示意图。如图2所示，该方法包括如下步骤：
60.s201，基于获取的基本参数，计算水容量，并基于水容量和采集的物联数据，计算启动时平均水温。
61.s202，根据启动时平均水温，确定设备的工作模式。
62.当室外温度≥t1时，判断空调是否制冷，若是，则确定空调工作模式为制冷模式；
63.当室外温度＜t2时，判断空调是否制热，若是，则确定空调工作模式为制热模式。
64.s203，基于工作模式，确定工况条件是否达标。
65.若不需要提前关机，则：
66.s204，确定工况条件不达标，按照原系统停机时间关机，并进入步骤209。
67.若需要提前关机，则：
68.s205，确定工况条件达标，计算期望蓄能温差、蓄能量、系统负荷率和负荷需求。
69.s206，基于蓄能量和负荷需求，计算期望提前关机时间，并基于提前关机时间优化百分比，计算推荐提前关机时间。
70.s207，基于期望提前关机时间和推荐提前关机时间，得到提前关机策略。
71.s208，执行提前关机策略，提前关机。
72.s209，结束运行。
73.s210，计算停机后系统平均水温；
74.s211，基于停机时平均水温和启动时平均水温，计算实际蓄能温差；
75.s212，基于实际蓄能温差和期望蓄能温差，计算并更新提前关机优化百分比，确定新的提前关机时间。
76.图3是本公开实施例提供的一种设备节能的装置结构示意图。如图3所示，该空调提前关机的节能装置包括获取模块301、工作模式确定302、判断模块303，策略生成模块304和更新模块305。其中，获取模块301被配置为基于获取的基本参数，计算水容量，并基于水容量和采集的物联数据，计算启动时平均水温。判断模块302被配置为根据启动时平均水温，确定设备的工作模式。确定达标模块303被配置为基于工作模式，确定工况条件是否达标。生成策略模块304被配置为若工况条件达标，则获取提前关机时间策略。更新模块305被配置为基于提前关机时间策略，更新提前关机优化百分比，以调整设备的提前关机时间。
77.进一步地，获取模块301被具体配置为：获取基本参数，至少包括：空调建筑面积、
原系统停机时间、算法启动提前时间，水容量为使用侧水容量；预先采集的物联数据，至少包括：测点数据、设备属性信息。
78.进一步地，确定达标模块303被具体配置为：判断的标准为根据空调是否需要提前关机；若需要提前关机，则工况条件达标；若不需要提前关机，则工况条件不达标，确定工况条件不达标，确定工况条件不达标，则按照原系统停机时间关机。
79.进一步地，生成策略模块304被具体配置为：计算期望蓄能温差、蓄能量、系统负荷率和负荷需求；基于蓄能量和负荷需求，计算期望提前关机时间；基于提前关机时间优化百分比，计算推荐提前关机时间；其中，提前关机时间优化百分比，初始提前关机优化时间百分比默认值为100％；基于期望提前关机时间和推荐提前关机时间，得到提前关机策略，执行提前关机策略，根据提前关机时间提前关机。
80.进一步地，更新模块305被具体配置为：计算停机后系统的数据，停机后系统的数据为停机后系统平均水温，基于停机时平均水温和启动时平均水温，计算实际蓄能温差；基于期望蓄能温差和实际蓄能温差，计算并更新提前关机优化百分比，基于更新的关机优化百分比，确定新的提前关机时间。
81.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
82.图4是本公开实施例提供的电子设备4的结构示意图。如图4所示，该实施例的电子设备4包括：处理器401、存储器402以及存储在该存储器402中并且可以在处理器401上运行的计算机程序403。处理器401执行计算机程序403时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器401执行计算机程序403时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
83.示例性地，计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或多个模块/单元被存储在存储器402中，并由处理器401执行，以完成本公开。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序403在电子设备4中的执行过程。
84.电子设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备4可以包括但不仅限于处理器401和存储器402。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是电子设备4的示例，并不构成对电子设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如，电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
85.处理器401可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
86.存储器402可以是电子设备4的内部存储单元，例如，电子设备4的硬盘或内存。存储器402也可以是电子设备4的外部存储设备，例如，电子设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)
等。进一步地，存储器402还可以既包括电子设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器402用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
87.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
88.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
89.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
90.在本公开所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/计算机设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/计算机设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
91.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
92.另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
93.集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司
法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如，在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
94.以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。