CN112275102A - 一种基于ai变频精度控制的冷干机节能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冷干机技术领域，尤其涉及一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统及方法，包括压力采集模块、AI算法模块及冷干机的控制单元，其特征在于，AI算法模块由深度卷积网络搭建而成，AI算法模块基于后台服务器运行，后台服务器采用Ubuntu14.04操作系统、win7系统或win10系统，压力采集模块及控制单元均通过导线与AI算法模块电性连接。本发明能恒定压缩空气主管网露点，减小露点波动，消除冷干机过载浪费，实现节能效果，适合推广和应用。
Description
技术领域
本发明涉及冷干机技术领域，尤其涉及一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统及方法。
背景技术
冷干机的压缩机为工频运行，其选型和除水能力的设计一般按照夏季高温高湿工况来设计，对于春、秋、冬三季空气含湿量较小的季节，工频冷干机的除水负荷远超实际工况，多消耗的压缩机的制冷的电能就造成超出工况需求范围外的电能浪费，为此我们提出一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统及方法来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在现有的冷干机在运行时易出现除水负荷远超实际工况，能耗浪费较大的缺点，而提出的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，包括压力采集模块、AI算法模块及冷干机的控制单元，所述AI算法模块由深度卷积网络搭建而成，AI算法模块基于后台服务器运行，所述后台服务器采用Ubuntu14.04操作系统、win7系统或win10系统，所述压力采集模块及控制单元均通过导线与AI算法模块电性连接。
优选的，所述压力采集模块设置在冷干机出口压缩空气管道的压力点。
优选的，所述后台服务器选择Tomcat7.OWeb服务器。
优选的，所述冷干机包括单机冷干机和多机组冷干机。
优选的，所述控制单元为PLC控制单元，所述控制单元用于控制冷干机的运行、停止及变频器频率。
优选的，所述AI算法模块包括:
算法管理模块：用以接收开发者提交的算法，接收算法需求信息，同时对所述算法进行测试和发布；
SDK管理模块：用以管理辅助软件的相关文档，范例与数据传输；
算法发布模块：用以发布数据指令，最终产生输出控制信息；
模型管理模块：用以对其建构的数据框架或其搭造的模型进行管理。
一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制方法，具体包括：
单机变频控制方法：
通过压力采集模块采集冷干机出口压缩空气压力露点值，所述压力露点值上传反馈至AI算法模块，通过软件的AI精度算法，控制冷干机的压缩机变频器，使出口压缩空气露点保持2-10℃的压缩空气品质要求。对于固定处理量的冷干机，因为夏季空气潮湿多水，在夏季压缩机变频器满负荷运行的情况下，在同样的处理量时，在春秋冬季，要实现同样气量的除水能力，变频器只需要在较低频率运行即可满足出口压力露点的要求，实现冷干机的节能控制；
多机系统控制方法：
通过压力采集模块采集压缩空气主管网压缩空气露点，所述压力露点值上传反馈至AI算法模块，通过AI算法模块精度控制功能，反向控制多台变频冷干机的运行与停止，多台冷干机按照同一末端露点目标值工作，多台机器安装实际监测的压力值，根据机器的最佳组合配合工作，起机顺序和停机顺序按照AI算法模块设置的开关机方案运行，变频冷干机根据AI变频方式控制变频器频率运行，根据末端目标露点需求的变动调节变频器赫兹数，使末端压力露点保持在0.5℃波动范围内。
本发明提出的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统及方法，有益效果在于：本发明利用AI算法模块、压力采集模块及控制单元间的相互配合，能恒定压缩空气主管网露点，减小露点波动，消除冷干机过载浪费，实现节能效果，AI算法模块的AI精度控制方法具有比PID调节响应速度快超调小的功能，对于压缩空气这种低阻尼波动大的负载调节具有相应速度快、精准调节的优势，使冷干机的工作能耗及效率实时匹配末端管网实际压力露点值，消除了工频冷干机超工况高负荷运行的缺陷，用于压缩空气末端恒定露点的调节显现出控制平稳、冷干机节能运行的优点。适用于压缩空气节能控制的推广和应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例：
一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，包括压力采集模块、AI算法模块及冷干机的控制单元，冷干机包括单机冷干机和多机组冷干机，控制单元为PLC控制单元，控制单元用于控制冷干机的运行、停止及变频器频率，AI算法模块由深度卷积网络搭建而成，AI算法模块包括:算法管理模块：用以接收开发者提交的算法，接收算法需求信息，同时对所述算法进行测试和发布；SDK管理模块：用以管理辅助软件的相关文档，范例与数据传输；算法发布模块；用以发布数据指令，最终产生输出控制信息；模型管理模块；用以对其建构的数据框架或其搭造的模型进行管理。
AI算法模块基于后台服务器运行，后台服务器选择Tomcat7.OWeb服务器，后台服务器采用Ubuntu14.04操作系统、win7系统或win10系统，压力采集模块及控制单元均通过导线与AI算法模块电性连接，压力采集模块设置在冷干机出口压缩空气管道的压力点。
一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制方法，具体包括：
单机变频控制方法：
通过压力采集模块采集冷干机出口压缩空气压力露点值，所述压力露点值上传反馈至AI算法模块，通过软件的AI精度算法，控制冷干机的压缩机变频器，使出口压缩空气露点保持2-10℃的压缩空气品质要求。对于固定处理量的冷干机，因为夏季空气潮湿多水，在夏季压缩机变频器满负荷运行的情况下，在同样的处理量时，在春秋冬季，要实现同样气量的除水能力，变频器只需要在较低频率运行即可满足出口压力露点的要求，实现冷干机的节能控制；
多机系统控制方法：
通过压力采集模块采集压缩空气主管网压缩空气露点，所述压力露点值上传反馈至AI算法模块，通过AI算法模块精度控制功能，反向控制多台变频冷干机的运行与停止，多台冷干机按照同一末端露点目标值工作，多台机器安装实际监测的压力值，根据机器的最佳组合配合工作，起机顺序和停机顺序按照AI算法模块设置的开关机方案运行，变频冷干机根据AI变频方式控制变频器频率运行，根据末端目标露点需求的变动调节变频器赫兹数，使末端压力露点保持在0.5℃波动范围内。
本发明利用AI算法模块、压力采集模块及控制单元间的相互配合，能恒定压缩空气主管网露点，减小露点波动，消除冷干机过载浪费，实现节能效果，AI算法模块的AI精度控制方法具有比PID调节响应速度快超调小的功能，对于压缩空气这种低阻尼波动大的负载调节具有相应速度快、精准调节的优势，使冷干机的工作能耗及效率实时匹配末端管网实际压力露点值，消除了工频冷干机超工况高负荷运行的缺陷，用于压缩空气末端恒定露点的调节显现出控制平稳、冷干机节能运行的优点。适用于压缩空气节能控制的推广和应用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，包括压力采集模块、AI算法模块及冷干机的控制单元，其特征在于，所述AI算法模块由深度卷积网络搭建而成，AI算法模块基于后台服务器运行，所述后台服务器采用Ubuntu14.04操作系统、win7系统或win10系统，所述压力采集模块及控制单元均通过导线与AI算法模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，其特征在于，所述压力采集模块设置在冷干机出口压缩空气管道的压力点。
3.根据权利要求1所述的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，其特征在于，所述后台服务器选择Tomcat7.OWeb服务器。
4.根据权利要求1所述的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，其特征在于，所述冷干机包括单机冷干机和多机组冷干机。
5.根据权利要求1所述的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，其特征在于，所述控制单元为PLC控制单元，所述控制单元用于控制冷干机的运行、停止及变频器频率。
6.根据权利要求1所述的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制系统，其特征在于，所述AI算法模块包括:
算法管理模块：用以接收开发者提交的算法，接收算法需求信息，同时对所述算法进行测试和发布；
SDK管理模块：用以管理辅助软件的相关文档，范例与数据传输；
算法发布模块：用以发布数据指令，最终产生输出控制信息；
模型管理模块：用以对其建构的数据框架或其搭造的模型进行管理。
7.根据权利要求1-6所述的一种基于AI变频精度控制的冷干机节能控制方法，其特征在于，具体包括：
单机变频控制方法：
通过压力采集模块采集冷干机出口压缩空气压力露点值，所述压力露点值上传反馈至AI算法模块，通过软件的AI精度算法，控制冷干机的压缩机变频器，使出口压缩空气露点保持2-10℃的压缩空气品质要求。对于固定处理量的冷干机，因为夏季空气潮湿多水，在夏季压缩机变频器满负荷运行的情况下，在同样的处理量时，在春秋冬季，要实现同样气量的除水能力，变频器只需要在较低频率运行即可满足出口压力露点的要求，实现冷干机的节能控制；
多机系统控制方法：
通过压力采集模块采集压缩空气主管网压缩空气露点，所述压力露点值上传反馈至AI算法模块，通过AI算法模块精度控制功能，反向控制多台变频冷干机的运行与停止，多台冷干机按照同一末端露点目标值工作，多台机器安装实际监测的压力值，根据机器的最佳组合配合工作，起机顺序和停机顺序按照AI算法模块设置的开关机方案运行，变频冷干机根据AI变频方式控制变频器频率运行，根据末端目标露点需求的变动调节变频器赫兹数，使末端压力露点保持在0.5℃波动范围内。
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