CN110083072B - 一种流体网络智能控制方法、智能节点和系统 - Google Patents

一种流体网络智能控制方法、智能节点和系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种流体网络智能控制方法、智能节点和系统。所述方法包括若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中对应的当前压力值；其中，所述控制信息表包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及与每个相邻智能节点间的节点间阻力信息；根据所述控制信息表，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点，本发明实施例通过安装在流体网络中每个流体单元的智能节点，通过相互间的信息交互，维护自身的控制信息表，使每个智能节点都能简单得得到相关的控制信息，并快速实现整个流体网络中流量的动态平衡。

Description

一种流体网络智能控制方法、智能节点和系统
技术领域
本发明实施例涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种流体网络智能控制方法、智能节点和系统。
背景技术
中国是世界最大的建筑市场，逐年增加的竣工面积使得我国建筑面积的存量不断增加，我国公共建筑面积已经突破100亿㎡。根据中国建筑节能协会发布的《中国建筑能耗研究报告(2016)》，中国建筑能源消耗总量已经超过8亿吨标准煤，占全国能源消耗总量的20％左右。公共建筑的能源消耗强度明显高于居住建筑，是我国建筑节能工作的重点之一。暖通空调系统能耗占典型公共建筑能耗的30％-50％，对暖通空调系统进行优化智能控制，具有重要的经济和社会意义。
暖通空调流体网络由于前期未进行充分的流量平衡调节，并且使用过程中各末端需要的循环水量和风量随负荷变化，都需要暖通空调流体网络能够根据末端需求进行流量的动态调节。现有传统的上位机+直接数字控制(Direct Digital Control，DDC)的传统层次控制架构，需要进行大量的控制系统配置、控制程序编程等工作，对于配置、调试、编程提出很高的要求。
可见，现有技术中对于流体网络中的特性的辨识和主要物理量，例如，压力和流量等，的计算过程过于复杂，难于实现网络中流体的动态平衡。
发明内容
本发明实施例提供一种流体网络智能控制方法、智能节点和系统，用以解决现有技术中对于流体网络中的特性的辨识和主要物理量的计算过程过于复杂，难于实现网络中流体的动态平衡。
第一方面，本发明实施例提供了一种流体网络智能控制方法，包括：
若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；
根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；
将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于流体网络智能控制的智能节点，包括：
信息接收模块，用于若接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；
信息计算模块，用于根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；
信息发送模块，用于将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
第三方面，本发明实施例还提供了一种用于流体网络智能控制的系统，包括：
预设数量的如权利要求6或7所述的智能节点，每个智能节点分别安装于流体网络的各个流体单元，所有智能节点间的相互连接关系与对应的流体单元间的物理连接关系相同，且每个智能节点内置预设的标准数据集和标准程序集，并根据在所述系统中的拓扑关系得到与所述智能节点对应的控制算法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
处理器、存储器、通信接口和通信总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述通信接口用于该电子设备的通信设备之间的信息传输；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：
若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；
根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；
将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
第五方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；
根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；
将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
本发明实施例提供的流体网络智能控制方法、智能节点和系统，通过安装在流体网络中每个流体单元的智能节点维护各自的控制信息表，并根据所述控制表中的相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，利用控制算法得到所述智能节点的需求压力值，并将需求压力值发送给所有的相邻智能节点，以更新所述相邻智能节点的控制信息表中所述智能节点的当前压力值，从而使流体网络中的各个智能节点通过相互间的信息交互，维护自身的控制信息表，使每个智能节点都能简单得得到相关的控制信息，并快速实现整个流体网络中流量的动态平衡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本发明实施例的流体网络智能控制方法流程图；
图2为本发明实施例的另一流体网络智能控制方法流程图；
图3为本发明实施例的用于流体网络智能控制的智能节点的结构示意图；
图4为本发明实施例的用于流体网络智能控制的系统的结构示意图；
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的流体网络可以为某一特定区域或建筑内的风系统、水系统等，在系统中分布式得安装智能节点，每个智能节点对应系统中的一个流体单元，并且所有智能节点间根据系统中各个流体单元的物理连接关系相互连接从而形成由智能节点组成的无中心网络，其中，每个智能节点用于执行下述实施例所述的方法。
图1为本发明实施例的流体网络智能控制方法流程图，如图1所示，所述方法包括：
步骤S01、若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息。
在流体网络的每个智能节点设置控制信息表并进行实时维护，所述控制信息表中至少包括有所有相邻智能节点的当前压力值，以及该智能节点与每个相邻智能节点间的节点间阻力信息，其中，所述节点间阻力信息为根据连接两个智能节点的物理信息，以及相邻智能节点的种类，例为源节点、汇节点等特性，得到的阻力特征信息。所述源节点为流体的输入单元，例如水泵或空调进风口等，所述汇节点为流体的输出单元，例如出水口或出风口等。所述阻力特征信息可以在智能节点的安装过程中，根据其在网络中的拓扑关系预先设定。而所述相邻智能节点的当前压力值，则是通过相邻智能节点间的交互信息得到的。
若所述智能节点接收到了任一相邻智能节点发送的需求压力值，则需要根据接收到的需求压力值去更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值。
步骤S02、根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值。
每个智能节点根据实际的需要，例如，根据质量守恒原则、流量阻力特征方程、热交换公式、能量守恒原则等等，以及所述智能节点在流体网络中的拓扑关系，预设与每个智能节点对应的控制算法。
在所述智能节点根据接收到的需求压力值对控制信息表的当前压力值进行更新后，所述智能节点会根据更新后的控制信息表中包含的所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过所述控制算法，得到所述智能节点的需求压力值。
进一步地，所述控制算法为根据质量守恒和流量阻力特征方程得到的如下方程组：
Q′i1+Q′i2+…+Q′in＝0,
Figure BDA0002065951350000051
Figure BDA0002065951350000052
…
Figure BDA0002065951350000053
其中，所述Q′i1,Q′i2,...,Q′in分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间需求流量，所述P1,P2,…,Pn分别为所述智能节点Di的控制信息表中所述相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的当前压力值，所述P′i为所述智能节点Di的需求压力值，所述Si1,Si2,…,Sin分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间阻力信息。
根据上述实施例可知，所述控制算法可以根据实际的需要预先设定，在本发明实施例中仅给出了一种具体的实施方式。所述质量守恒方程：
Q′i1+Q″i2+...+Q′in＝0，
用于表示对于智能节点Di而言，与所有相邻智能节点的节点间需求流量的和为0，相当于，要求所有向Di流入的节点间需求流量与从Di流出的节点间需求流量相等，其中，可以设定所述Di流入的节点间需求流量为正值，流出的节点间需求流量为负值。而所述流量阻力特征方程：
Figure BDA0002065951350000061
Figure BDA0002065951350000062
...
Figure BDA0002065951350000063
则表示了相邻两个智能节点间的压力差与对应的节点间阻力信息、节点间需求流量的关系。在已知所有相邻智能节点的当前压力值P1,P2,...,Pn，以及与所有相邻智能节点的节点间阻力信息Si1,Si2,...,Sin时，可以得到满足上述控制算法的所述智能节点的需求压力值P′i，以及与所有相邻智能节点的节点间需求流量Q′i1,Q′i2,...,Q′in。
以所述智能节点D0存在4个相邻智能节点D1，D2，D3，D4为例，D0的控制信息表中保存有相邻智能节点D1，D2，D3，D4的当前压力值P1,P2,P3,P4，D0与D1，D2，D3，D4间的节点间阻力信息S01,S02,S03,S04，将控制信息表中上述内容代入控制算法：
Q′01+Q′02+Q′03+Q′04＝0,
Figure BDA0002065951350000064
Figure BDA0002065951350000065
Figure BDA0002065951350000066
Figure BDA0002065951350000067
从而得到了所述D0的需求压力值P′0，以及D0与D1，D2，D3，D4的节点间需求流量Q′01,Q′02,Q′03,Q′04。
上述的计算方法只是控制算法的一种举例说明，在实际的应用过程中，还可以考虑其它的边界条件，例如温度，通过能量平衡方程，使控制算法更接近实际的需求。
步骤S03、将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
所述智能节点将得到的需求压力值发送给所有的相邻智能节点，以使每个相邻智能节点根据接收到的所述智能节点的需求压力值来更新所述相邻智能节点的控制信息表。
本发明实施例通过安装在流体网络中每个流体单元的智能节点维护各自的控制信息表，并根据所述控制表中的相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，利用控制算法得到所述智能节点的需求压力值，并将需求压力值发送给所有的相邻智能节点，以更新所述相邻智能节点的控制信息表中所述智能节点的当前压力值，从而使流体网络中的各个智能节点通过相互间的信息交互，维护自身的控制信息表，使每个智能节点都能简单得得到相关的控制信息，并快速实现整个流体网络中流量的动态平衡。
图2为本发明实施例的另一流体网络智能控制方法流程图，基于上述实施例，进一步地，所述控制信息表中还包括所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间当前流量；相应地，所述步骤S02，具体为：
步骤S021、根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间需求流量和所述智能节点的需求压力值。
每个智能节点的控制信息表中还包括有所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间当前流量。
当所述智能节点根据接收到的相邻智能节点的需求压力值，对控制信息表进行更新后，通过控制算法，除了可以得到所述智能节点的需求压力值外，还可以得到所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间需求流量。
相应地，所述步骤S03，具体为：
步骤S031、若任一节点间需求流量与对应的节点间当前流量的差值超过预设的调节阈值，则根据所述节点间需求流量更新所述控制信息表中对应的节点间当前流量，同时将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
当所述智能节点根据控制算法和控制信息表中的所有相邻智能节点的当前压力值与节点间阻力信息，得到所述智能节点的需求压力值和与所述相邻智能节点的节点间需求流量后。
依次将每个节点间需求流量与控制信息表中对应的相邻智能节点的节点间当前流量进行比较，若比较后得到的差值超过了预设的调节阈值，则判定需要对所述智能节点与该相邻智能节点间的流量进行调节，从而将所述控制信息表中对应的节点间当前流量更新为所述节点间需求流量，并在所有的比较结束后，将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
但若所有比较后的差值均没有超过所述调节阈值，则判定无需对所述智能节点的流量进行调节，相当于，无需更新所述控制信息表中的节点间当前流量，也无需向任何的相邻智能节点发送得到的需求压力值。
以智能节点D0与相邻智能节点D1，D2，D3，D4为例，D0的控制信息表中记录了与D1，D2，D3，D4的节点间当前流量Q01,Q02,Q03,Q04，在通过如上述实施例计算后，得到D0与D1，D2，D3，D4的节点间需求流量Q′01,Q′02,Q′03,Q′04，以及D0的需求压力值P′0。然后，分别将Q′01与Q01，Q′02与Q02，Q′03与Q03，Q′04与Q04进行比较。
若仅Q′01与Q01，Q′02与Q02比较后的差值超过了所述调节阈值，则将所述控制信息表中Q01和Q02分别更新为Q′01和Q′02，同时，将所述D0的需求压力值P′0发送给D1，D2，D3，D4。
而若Q′01与Q01，Q′02与Q02，Q′03与Q03，Q′04与Q04比较后的差值均没有超过所述调节阈值，则判定所述D0无需进行流量调节。
本发明实施例通过所述智能节点将计算得到的节点间需求流量与控制信息表中对应的节点间当前流量进行比较，若任一比较结果超过了所述调节阈值，则更新控制信息表中对应的节点间当前流量，向所有的相邻智能节点发送需求压力值，若没有比较结果超过所述调节阈值，则不进行流量调节，从而使流体网络中的各个智能节点通过相互间的信息交互，维护自身的控制信息表，实现整个流体网络中流量的动态平衡，并且通过调节阈值能够有效得控制流量调节的灵敏度，减少不必要的信息传递。
基于上述实施例，进一步地，所述方法还包括：
所述智能节点根据预设的压力和/或流量监测设备，获取所述智能节点的当前压力值和/或节点间当前流量，并更新所述控制信息表。
由上述实施例，可知，所述智能节点的控制信息表中的节点间当前流量，是由所述智能节点根据计算后得到的节点间需求流量与节点间当前流量的比较后更新得到的。
在实际的应用过程中，还可以通过在所述智能节点设置一定数量的监测设备，所述监测设备为压力监测设备或流量监测设备。
所述流量监测设备可用于测量所述智能节点与相邻智能节点间的流量，从而使所述智能节点根据监测到的节点间的流量来更新所述控制信息表中的节点间当前流量。可见，通过监测得到的节点间当前流量将更接近于实际的情况。
而所述压力监测设备则可以用于测量所述智能节点的压力值，并且可以将该压力值记录到控制信息表中作为所述智能节点的当前压力值。从而在所述智能节点判断是否进行流量调节时，也可以将得到的所述智能节点的需求压力值与当前压力值的差距的因素考虑在内。例如，可以在所述需求压力值与当前压力值超过预设的压力阈值时，向所有的相邻智能节点发送需求压力值。
每个智能节点的监测设备的设置的数量和种类都可以根据实际的需要来进行设定，在此不作具体限定。
本发明实施例通过在智能节点预设压力和/或流量监测设备，将获取到的当前压力值和/或节点间当前流量用于更新所述控制信息表，从而使所述控制信息表的数据更接近实际的应用，能够更加准确得判断是否需要进行流量调节，更加快速得实现整个流体网络中流量的动态平衡。
基于上述实施例，进一步地，所述方法还包括：
根据每个节点间需求流量对所述智能节点进行流量调节。
在通过控制算法得到所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间需求流量后，若判定需要对所述智能节点进行流量调节，则所述智能节点还可以根据节点间需求流量，调节对应的所述智能节点与相邻智能节点间的流量。可以是直接将流量调节为所述节点间需求流量，也可以是现有流量的基础上根据节点间需求流量与节点间当前流量的比值增加或者减少。
本发明实施例通过在判定需要对所述智能节点进行流量调节时，调节所述智能节点与相邻智能节点间的流量，从而快速实现整个流体网络中流量的动态平衡。
图3为本发明实施例的用于流体网络智能控制的智能节点的结构示意图，如图3所示，所述智能节点包括：信息接收模块10、信息计算模块11和信息发送模块12，其中，
所述信息接收模块10用于若接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；所述信息计算模块11用于根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；所述信息发送模块12用于将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。具体地：
在信息计算模块11设置控制信息表并进行实时维护，所述控制信息表中至少包括有所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间阻力信息，其中，所述节点间阻力信息为根据连接两个智能节点的物理信息，以及相邻智能节点的种类，得到的阻力特征信息。而所述相邻智能节点的当前压力值，则是通过相邻智能节点间的交互信息得到的。
若所述信息接收模块10接收到了任一相邻智能节点发送的需求压力值，则发送给信息计算模块11，由所述信息计算模块11根据接收到的需求压力值去更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值。
每个信息计算模块11根据实际的需要，例如，根据质量守恒原则、流量阻力特征方程、热交换公式、能量守恒原则等等，以及所述智能节点在流体网络中的拓扑关系，预设与每个智能节点对应的控制算法。
在所述信息计算模块11根据接收到的需求压力值对控制信息表的当前压力值进行更新后，所述信息计算模块11会根据更新后的控制信息表中包含的所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过所述控制算法，得到所述智能节点的需求压力值。
进一步地，所述控制算法为根据质量守恒和流量阻力特征方程得到的如下方程组：
Q′i1+Q′i2+...+Q′in＝0,
Figure BDA0002065951350000101
Figure BDA0002065951350000102
…
Figure BDA0002065951350000103
其中，所述Q′i1,Q′i2,...,Q′in分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间需求流量，所述P1,P2,...,Pn分别为所述智能节点Di的控制信息表中所述相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的当前压力值，所述P′i为所述智能节点Di的需求压力值，所述Si1,Si2,...,Sin分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间阻力信息。
根据上述实施例可知，所述控制算法可以根据实际的需要预先设定，在本发明实施例中仅给出了一种具体的实施方式。所述质量守恒方程：
Q′i1+Q″i2+...+Q′in＝0，
用于表示对于智能节点Di而言，与所有相邻智能节点的节点间需求流量的和为0，相当于，要求所有向Di流入的节点间需求流量与从Di流出的节点间需求流量相等，其中，可以设定所述Di流入的节点间需求流量为正值，流出的节点间需求流量为负值。而所述流量阻力特征方程：
Figure BDA0002065951350000111
Figure BDA0002065951350000112
...
Figure BDA0002065951350000113
则表示了相邻两个智能节点间的压力差与对应的节点间阻力信息、节点间需求流量的关系。在已知所有相邻智能节点的当前压力值P1,P2,...,Pn，以及与所有相邻智能节点的节点间阻力信息Si1,Si2,...,Sin时，可以得到满足上述控制算法的所述智能节点的需求压力值P′i，以及与所有相邻智能节点的节点间需求流量Q′i1,Q′i2,…,Q′in。
所述信息发送模块12将由信息计算模块11得到的需求压力值发送给所有的相邻智能节点，以使每个相邻智能节点根据接收到的所述智能节点的需求压力值来更新所述相邻智能节点的控制信息表。
本发明实施例提供的智能节点用于执行上述方法，其功能具体参考上述方法实施例，其具体方法流程在此处不再赘述。
本发明实施例通过安装在流体网络中每个流体单元的信息计算模块11维护各自的控制信息表，并根据所述控制表中的相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，利用控制算法得到所述智能节点的需求压力值，再由所述信息发送模块12将需求压力值发送给所有的相邻智能节点，以更新所述相邻智能节点的控制信息表中所述智能节点的当前压力值，从而使流体网络中的各个智能节点通过相互间的信息交互，维护自身的控制信息表，使每个智能节点都能简单得得到相关的控制信息，并快速实现整个流体网络中流量的动态平衡。
基于上述实施例，进一步地，所述控制信息表中还包括所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间当前流量；相应地，所述信息计算模块具体用于：
根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间需求流量和所述智能节点的需求压力值。
每个信息计算模块的控制信息表中还包括有所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间当前流量。
当所述信息接收模块根据接收到的相邻智能节点的需求压力值，对控制信息表进行更新后，所述信息计算模块通过控制算法，除了可以得到所述智能节点的需求压力值外，还可以得到所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间需求流量。
所述信息计算模块将得到的节点间需求流量和需求压力值发送给信息发送模块。
相应地，所述信息发送模块具体用于：
若任一节点间需求流量与对应的节点间当前流量的差值超过预设的调节阈值，则根据所述节点间需求流量更新所述控制信息表中对应的节点间当前流量，同时将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
所述信息发送模块依次将每个节点间需求流量与控制信息表中对应的相邻智能节点的节点间当前流量进行比较，若比较后得到的差值超过了预设的调节阈值，则判定需要对所述智能节点与该相邻智能节点间的流量进行调节，从而将所述控制信息表中对应的节点间当前流量更新为所述节点间需求流量，并在所有的比较结束后，将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
但若所有比较后的差值均没有超过所述调节阈值，则判定无需对所述智能节点的流量进行调节，相当于，所述信息发送模块无需更新所述控制信息表中的节点间当前流量，也无需向任何的相邻智能节点发送得到的需求压力值。
本发明实施例提供的智能节点用于执行上述方法，其功能具体参考上述方法实施例，其具体方法流程在此处不再赘述。
本发明实施例通过所述信息计算模块将计算得到的节点间需求流量与控制信息表中对应的节点间当前流量进行比较，若任一比较结果超过了所述调节阈值，则判定由信息发送模块更新控制信息表中对应的节点间当前流量，向所有的相邻智能节点发送需求压力值，若没有比较结果超过所述调节阈值，则不执行流量调节，从而使流体网络中的各个智能节点通过相互间的信息交互，维护自身的控制信息表，实现整个流体网络中流量的动态平衡，并且通过调节阈值能够有效得控制流量调节的灵敏度，减少不必要的信息传递。
图4为本发明实施例的用于流体网络智能控制的系统的结构示意图，如图4所示，所述系统包括：
预设数量的如上述实施例所述的智能节点，每个智能节点分别安装于流体网络的各个流体单元，所有智能节点间的相互连接关系与对应的流体单元间的物理连接关系相同，且每个智能节点内置预设的标准数据集和标准程序集，并根据在所述系统中的拓扑关系得到与所述智能节点对应的控制算法。
本发明的方法基于无中心的分布智能网络，在整个流体网络中给每个流体单元分别配置一个智能节点，并将智能节点互联以形成无中心智能网络的系统；其中，所有智能节间的相互连接关系与对应的流体单元间的物理连接关系相同。
每个智能节点内置标准数据集和标准程序集，实现数据传输、运算、现场数据采集和控制功能。
标准数据集：分布式智能节点内置标准数据集，当控制节点对应的空间或设备对象确定时，其标准数据结构因此而自动确定，减少人为配置工作。
标准程序集：分布式智能节点内置标准程序集，当控制节点对应的空间或设备对象确定时，其标准数据结构因此而自动确定，相应的标准程序集可通过自动或手动方式下载到分布式智能节点，无需编程，实现控制功能。
运算通讯总线：每个分布式智能节点间的数据通讯和分布式运算通过运算通讯总线实现，运算通讯总线可通过有线或无线通讯实现。
本发明实施例提供的系统用于执行上述方法，其功能具体参考上述方法实施例，其具体方法流程在此处不再赘述。
本发明实施例通过给每个流体单元分配智能节点，以形成相互连接的无中心智能网络的系统，各智能节点平等地自主协调完成辨识和计算任务，分布式地计算出各个流体单元的流量、压力分布，降低了传统控制形式的人工配置、调试和编程的工作量，实现了控制设备的即插即用，提高了系统的控制效率、鲁棒性及可扩展性。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该服务器可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行如下方法：若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
进一步地，本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
进一步地，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
本领域普通技术人员可以理解：此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过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取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种流体网络智能控制方法，其特征在于，包括：
若智能节点接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；
根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；
将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点，
其中，所述控制算法为根据质量守恒和流量阻力特征方程得到的如下方程组：
Q′i1+Q′i2+...+Q′in＝0,
Figure FDA0003271962900000011
Figure FDA0003271962900000012
…
Figure FDA0003271962900000013
其中，所述Q′i1,Q′i2,...,Q′in分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间需求流量，所述P1,P2,...,Pn分别为所述智能节点Di的控制信息表中所述相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的当前压力值，所述P′i为所述智能节点Di的需求压力值，所述Si1,Si2,...,Sin分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间阻力信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信息表中还包括所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间当前流量；相应地，根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值，具体为：
根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间需求流量和所述智能节点的需求压力值；相应地，所述将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点，具体为：
若任一节点间需求流量与对应的节点间当前流量的差值超过预设的调节阈值，则根据所述节点间需求流量更新所述控制信息表中对应的节点间当前流量，同时将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述智能节点根据预设的压力和/或流量监测设备，获取所述智能节点的当前压力值和/或节点间当前流量，并更新所述控制信息表。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据每个节点间需求流量对所述智能节点进行流量调节。
5.一种用于流体网络智能控制的智能节点，其特征在于，包括：
信息接收模块，用于若接收到任一相邻智能节点发送的需求压力值，则更新保存的控制信息表中与所述相邻智能节点对应的当前压力值；其中，所述控制信息表至少包括所有相邻智能节点的当前压力值，以及所述智能节点与每个相邻智能节点间预设的节点间阻力信息；
信息计算模块，用于根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点的需求压力值；
信息发送模块，用于将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点，
其中，所述信息计算模块中所述控制算法为根据质量守恒和流量阻力特征方程得到的如下方程组：
Q′i1+Q′i2+...+Q′in＝0,
Figure FDA0003271962900000021
Figure FDA0003271962900000022
…
Figure FDA0003271962900000023
其中，所述Q′i1,Q′i2,...,Q′in分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间需求流量，所述P1,P2,...,Pn分别为所述智能节点Di的控制信息表中所述相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的当前压力值，所述Pi′为所述智能节点Di的需求压力值，所述Si1,Si2,...,Sin分别为所述智能节点Di与相邻智能节点D1，D2，…，Dn间的节点间阻力信息。
6.根据权利要求5所述的智能节点，其特征在于，所述控制信息表中还包括所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间当前流量；相应地，所述信息计算模块具体用于：
根据所述控制信息表中所有相邻智能节点的当前压力值和节点间阻力信息，通过预设的与所述智能节点对应的控制算法，得到所述智能节点与每个相邻智能节点间的节点间需求流量和所述智能节点的需求压力值；相应地，所述信息发送模块具体用于：
若任一节点间需求流量与对应的节点间当前流量的差值超过预设的调节阈值，则根据所述节点间需求流量更新所述控制信息表中对应的节点间当前流量，同时将所述需求压力值发送给所有的相邻智能节点。
7.一种用于流体网络智能控制的系统，其特征在于，包括：
预设数量的如权利要求5或6所述的智能节点，每个智能节点分别安装于流体网络的各个流体单元，所有智能节点间的相互连接关系与对应的流体单元间的物理连接关系相同，且每个智能节点内置预设的标准数据集和标准程序集，并根据在所述系统中的拓扑关系得到与所述智能节点对应的控制算法。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述流体网络智能控制方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述流体网络智能控制方法的步骤。
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