一种空压机热管理控制方法及系统与流程

    技术2026-07-29  3


    本发明涉及数据处理。更具体地,本发明涉及一种空压机热管理控制方法及系统。


    背景技术:

    1、空压机是工业生产中的关键设备之一,广泛应用于制造业、建筑业、采矿业以及能源等领域。空压机的主要功能是通过压缩空气提供动力,以驱动各种机械设备。然而,空压机在运行过程中会产生大量的热能,如果这些热量得不到有效管理与利用,不仅会降低设备的工作效率,还可能导致设备过热、磨损加剧、故障频发等问题,进而影响生产流程的连续性和经济效益。空压机的热管理技术主要集中在两个方面:一是减少空压机运行过程中产生的热量,二是对产生的热量进行有效回收和再利用。减少空压机产生的热量通常通过优化设计、改进运行控制算法、采用高效散热系统等手段来实现。随着工业设备的智能化发展,越来越多的研究开始关注如何通过实时监控和智能控制来提高空压机的热管理效果。因此,如何对空压机的热量进行有效管理和回收利用,成为了空压机技术发展中的重要研究方向。

    2、目前,空压机的热管理面临诸多挑战。首先,由于不同类型的空压机在不同工况下的热量产生和散热能力差异较大,因此针对单一类型的热管理方案往往难以适用于多种场景。此外,空压机的启停频率也对其热管理效果产生直接影响。频繁启停可能导致设备热量急剧上升,而长时间运行则可能导致热量累积过多,无法及时散热。因此,现有技术难以实现对空压机热管理进行有效控制。


    技术实现思路

    1、为解决上述背景技术中提出的难以实现对空压机热管理进行有效控制的问题,本发明在如下的多个方面中提供方案。

    2、在第一方面中,本发明提供了一种空压机热管理控制方法,包括:

    3、获取不同空压机当前时间段的运行数据及其启停频率,基于所述启停频率将空压机划分为短时空压机和长时空压机,其中,启停频率大于设定阈值的为长时空压机,小于等于设定阈值的为短时空压机;将短时空压机的运行数据和长时空压机的运行数据分别输入机器模型,输出第一预测值和第二预测值;并分别计算第一预测值对应的第一权重,以及第二预测值对应的第二权重;所述第一权重与短时空压机的启停频率正相关,与短时空压机和长时空压机的总启停频率负相关;所述第二权重与长时空压机的启停频率正相关,与短时空压机和长时空压机的总启停频率负相关;对所述第一预测值与第二预测值进行加权得到第一启停频率;获取空压机衰减率,将所述空压机衰减率与所述第一启停频率相乘得到第二启停频率,并基于所述第二启停频率控制空压机运行期间的温度参数数据。

    4、上述技术方案从两个角度获取了短时空压机和长时空压机的运行数据,并综合考虑了启停频率对空压机的影响,从多角度分析,能够提高对空压机热能的有效控制。

    5、进一步地,计算第一预测值对应的第一权重α,公式为:

    6、

    7、式中,a表示当前时间段短时空压机的启停频率,c表示当前时间段短时空压机和长时空压机的总启停频率;

    8、计算第二预测值对应的第二权重β,公式为:

    9、

    10、式中,b表示当前时间段长时空压机的启停频率。

    11、上述技术方案通过基于启停频率的权重计算,不仅提升了系统对空压机运行状态的动态响应能力,而且平衡了不同空压机的影响,并在复杂工况下提供了更精准的预测和优化控制,进而提升了系统的稳定性和效率。

    12、进一步地,计算第一启停频率γ,公式为:

    13、

    14、式中,ε表示第一预测值,η表示第二预测值。

    15、上述技术方案通过对不同空压机的预测结果进行加权平均,能够综合反映多空压机的运行状态,动态调整预测结果,提高了系统的预测精度和能效管理水平。同时,避免了单一预测带来的局限性,提升了系统的稳定性和可靠性。

    16、进一步地,还包括,通过可编程逻辑控制器或微控制器的数字输入端口或通信接口,获取不同空压机在当前时间段的运行数据及其启停频率。

    17、进一步地,所述运行数据包括:冷却进水温度、冷却出水温度、进水口流量和出水口流量。

    18、进一步地,所述机器模型为支持向量机模型。

    19、进一步地,还包括,训练机器模型,具体为:

    20、将不同空压机的运行数据输入至预先构建的机器模型内进行训练,在训练过程中,计算输出的预测值与标签之间的损失;

    21、用梯度下降法调整机器模型参数以最小化预测误差;

    22、迭代地调整机器模型的参数,直到损失小于一定值或达到设定的训练次数,最终得到训练好的机器模型。

    23、在第二方面中,本发明提供了一种空压机热管理控制系统,包括存储器和处理器,所述存储器内存储有计算机程序指令,当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现以上任意一项所述的一种空压机热管理控制方法。

    24、本发明的有益效果在于:

    25、本发明通过智能化控制策略优化空压机的运行和能耗管理。首先,将空压机划分为短时空压机和长时空压机,并基于启停频率对空压机的运行状态进行精确预测,从而减少了频繁启停,提升了整体运行效率。此外,通过计算短时空压机和长时空压机的权重,能够动态适应不同空压机的运行模式,增强了系统的灵活性和鲁棒性。在考虑空压机衰减率的同时,该方法有效减少了设备的过度磨损,延长了设备使用寿命,降低了维护成本;并在适当的启停频率下调整热能回收,最大化余热的利用率,进而减少能源浪费,并降低了系统的总体能耗。



    技术特征:

    1.一种空压机热管理控制方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种空压机热管理控制方法,其特征在于,计算第一预测值对应的第一权重α,公式为:

    3.根据权利要求2所述的一种空压机热管理控制方法,其特征在于,计算第一启停频率γ,公式为:

    4.根据权利要求1所述的一种空压机热管理控制方法,其特征在于,还包括,通过可编程逻辑控制器或微控制器的数字输入端口或通信接口,获取不同空压机在当前时间段的运行数据及其启停频率。

    5.根据权利要求1所述的一种空压机热管理控制方法,其特征在于,所述运行数据包括:冷却进水温度、冷却出水温度、进水口流量和出水口流量。

    6.根据权利要求1所述的一种空压机热管理控制方法,其特征在于,所述机器模型为支持向量机模型。

    7.根据权利要求1所述的一种空压机热管理控制方法,其特征在于,还包括,训练机器模型,具体为:

    8.一种空压机热管理控制系统,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器内存储有计算机程序指令,当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现权利要求1~7任意一项所述的一种空压机热管理控制方法。


    技术总结
    本发明涉及数据处理技术领域,本发明涉及一种空压机热管理控制方法及系统,包括:获取不同空压机的运行数据及启停频率,按启停频率将空压机划分为长时空压机和短时空压机;将这两类空压机的数据输入机器模型,得到第一预测值和第二预测值,并计算相应的权重;第一权重与短时空压机启停频率正相关,与总启停频率负相关;第二权重与长时空压机启停频率正相关,与总启停频率负相关;对两个预测值进行加权得到第一启停频率,并结合空压机衰减率,计算第二启停频率;利用所述第二启停频率控制空压机运行期间的温度参数数据。本发明解决了对空压机热管理的有效控制问题。

    技术研发人员:李洪均,李洪滔
    受保护的技术使用者:万众热工科技(广州)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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