CN112413716A - 一种基于人工智能物联网的阀门调节方法及系统 - Google Patents

一种基于人工智能物联网的阀门调节方法及系统 Download PDF

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郑太浩
宁永胜
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Abstract

本发明涉及一种基于人工智能物联网的阀门调节方法及系统，该方法包括：阀门的上位平台获取室外温度和室内温度，根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值；所述阀门接收所述上位平台下发的所述第一回水温度设定值，并获取回水温度，根据所述回水温度和所述第一回水温度设定值的偏差，调节阀门开度。本发明可通过检测温度来调节阀门开度控制流量，达到实时精细调节户间水力平衡的目的，最大限度的将热量按需求分配给热用户，满足了本地的精细化调节的需求，并且当阀门与上位平台之间的通讯失败时，阀门可进行自主调节。

Description

一种基于人工智能物联网的阀门调节方法及系统
技术领域
本发明涉及阀门领域，具体涉及一种基于人工智能物联网的阀门调节方法及系统。
背景技术
城市供热是利用集中热源，通过供热管网等设施向热能用户供应生产或生活用热的供热方式。作为国家重点关注与支持的民生行业，供热系统的智能化成为智慧城市建设的重要组成部分。行业中现有的智慧供热系统仅仅停留在软件开发与应用层面，户端技术产品的硬件继续延用传统设施，智能化程度较低。在供暖运行前期，热用户交费后，需要运维人员针对交费情况进行开关阀门操作，此项工作任务量巨大，不仅需要检查未交费用户阀门的启闭情况，还有检查已交费用户阀门的启闭情况。在管网系统注水打压时，避免人为的失误导致给热用户造成经济损失。供暖系统运行后，运维人员还需要现场针对管网系统阀门手动调节开度，做水力平衡的调整，由于人工调节偏差过大，只能做到粗略的水力工况调节。
供热系统使用水作为载体输送热量，而水在管道内循环存在偏向性，即管路阻力小的地方循环水量大，管路阻力大的地方循环水量小，这就造成了供热系统的水力失调。供热行业目前因水力失调造成的能源浪费大概占总供热能源消耗的20％以上，供暖系统水力失调的现象为管网近端热用户的室内温度偏高，管网末端热用户的室内温度偏低。为了满足管网末端热用户的室内温度达标，解决方法只能提高热用户的进水温度或增大热用户室内的循环流量。当提高进水温度或增大循环流量后，管网近端热用户的室内温度就会更高，从而造成能源的浪费。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种基于人工智能物联网的阀门调节方法及系统
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种基于人工智能物联网的阀门调节方法，包括：
阀门的上位平台获取室外温度和室内温度，根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值；
所述阀门接收所述上位平台下发的所述第一回水温度设定值，并获取回水温度，根据所述回水温度和所述第一回水温度设定值的偏差，调节阀门开度。
第二方面，本发明还提供一种基于人工智能物联网的阀门调节系统，包括包括阀门和上位平台；
所述上位平台，用于获取室外温度、和室内温度和回水温度，根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值；
所述阀门，用于接收所述上位平台下发的所述第一回水温度设定值，并获取回水温度，根据所述回水温度和所述第一回水温度设定值的偏差，调节阀门开度。
本发明的有益效果是：一是可通过检测温度来调节阀门开度控制流量，达到实时精细调节户间水力平衡的目的，最大限度的将热量按需求分配给热用户，满足了本地的精细化调节的需求，二是当阀门与上位平台之间的通讯失败时，阀门可进行自主调节。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于人工智能物联网的阀门调节方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的室外温度与回水温度对应曲线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明应用于对阀门的调节，通过阀门的执行器内部通讯元件与平台系统进行通讯，通讯方式采用NB-lOT传输，支持电信、移动、联通三大运营商平台，可周期上传阀开度、回水温度等信息；可接收平台下发的阀门开度、设置参数等命令。
图1为本发明实施例提供的一种基于物联网的阀门调节方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
S11、阀门的上位平台获取室外温度和室内温度，根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值；
具体的，室外温度和室内温度可通过设置在室外和室内的温度传感器获取，回水温度可通过设置在回水管路的温度传感器获取。
预先根据平台对室内温度采集结果，并结合室外温度情况，通过平台大数据统计和云计算，自动生成在某个室内温度范围下，室外温度与回水温度的对应曲线，如图2所示，坐标系的横坐标为室外温度，纵坐标为回水温度。
这样，在获取到室内温度后，即可根据室内温度选取室外温度与回水温度的对应曲线，从而根据获取的室外温度和选取的曲线确定回水温度设定值。
S12、所述阀门接收所述上位平台下发的所述第一回水温度设定值，并获取回水温度，根据所述回水温度和所述第一回水温度设定值的偏差，调节阀门开度。
具体的，阀门依据实际运行反馈的回水温度和上述回水温度设定值的偏差，即可进行自动修正，进行阀门开度调整，例如，实际回水温度高于设定值±0.5℃，阀门可自动关小，降低流量，减少供热量，从而实现根据气候的变化给予实时热量补偿。
另外，可设定每间隔30分钟(时间可自由设定)自动调整一次阀门开度，并在调整前上传回水温度，当回水温度达到设定值±0.5℃时，阀门开度保持不变。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：
S13、所述阀门接收所述上位平台下发的第二回水温度设定值，根据所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
具体的，依据室内温度反馈信息，结合建筑物热指标需求情况，数据管控平台可直接设定用户回水温度，使得阀门按照此设定值自动调节开度，改变循环流量，以满足热用户的热量需求，实现按需供热。例如，调节某一栋楼房的过程中，一楼、顶楼和靠外墙的热用户房屋散热量大，给定的循环流量就大；中间楼层的热用户房屋散热量小，给定的循环流量就小。阀门支持单户回水温度设定和统一回水温度设定。
可选地，在该实施例中，步骤S13具体包括：
S131、每隔预设时间间隔计算一次所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差；
S132、当所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内时，保持阀门开度不变，否则调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
具体的，阀门每间隔30分钟(时间可自由设定)自动调整一次开度，并在调整前上传回水温度，当回水温度达到设定值±0.5℃时，阀门开度保持不变。
可选地，在该实施例中，该方法还包括：
S14、当所述阀门与所述上位平台之间的通讯失败时，所述阀门与所述上位平台进行联系；
S15、若连续未联系成功的次数超过设定次数时，所述阀门根据所述回水温度和预先设定的第三回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第三回水温度设定值的偏差在预设范围内。
具体的，当上位平台出现故障或信号传输不稳定时，会导致阀门与上位平台之间的通讯失败，此时，阀门会与上位平台进行联系，根据通讯的联系次数进行判断，若连续N次未联系成功(次数可设)，则根据获取的回水温度和设定值进行自动调节，将用户室内温度控制在舒适范围。当与上位平台建立联系后，阀门追随上位平台指令运行。
本发明实施例提供一种基于物联网的阀门调节系统，该系统包括阀门和上位平台；
所述上位平台，用于获取室外温度、和室内温度和回水温度，根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值；
所述阀门，用于接收所述上位平台下发的所述第一回水温度设定值，并获取回水温度，根据所述回水温度和所述第一回水温度设定值的偏差，调节阀门开度。
可选地，在该实施例中，所述阀门具体用于：
根据所述室内温度选取室外温度与回水温度的对应曲线；
根据所述室外温度和所述曲线确定第一回水温度设定值。
可选地，在该实施例中，所述阀门，还用于接收所述上位平台下发的第二回水温度设定值，根据所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
可选地，在该实施例中，所述阀门，具体用于：
每隔预设时间间隔计算一次所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差；
当所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内时，保持阀门开度不变，否则调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
可选地，在该实施例中，所述阀门还用于：
当所述阀门与上位平台之间的通讯失败时，与所述上位平台进行联系；
若连续未联系成功的次数超过设定次数时，根据所述回水温度和预先设定的第三回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第三回水温度设定值的偏差在预设范围内。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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，上述描述系统实施例中的模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，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，例如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。
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发明实施例方案的目的。
另外，在本发明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，也可以是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。
集成的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，或者该技术方案的全部或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 Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于人工智能物联网的阀门调节方法，其特征在于，包括：
阀门的上位平台获取室外温度和室内温度，根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值；
所述阀门接收所述上位平台下发的所述第一回水温度设定值，并获取回水温度，根据所述回水温度和所述第一回水温度设定值的偏差，调节阀门开度。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节方法，其特征在于，所述根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值，具体包括：
根据所述室内温度选取室外温度与回水温度的对应曲线；
根据所述室外温度和所述曲线确定第一回水温度设定值。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节方法，其特征在于，还包括：
所述阀门接收所述上位平台下发的第二回水温度设定值，根据所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节方法，其特征在于，所述根据所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，具体包括：
每隔预设时间间隔计算一次所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差；
当所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内时，保持阀门开度不变，否则调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节方法，其特征在于，还包括：
当所述阀门与所述上位平台之间的通讯失败时，所述阀门与所述上位平台进行联系；
若连续未联系成功的次数超过设定次数时，所述阀门根据所述回水温度和预先设定的第三回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第三回水温度设定值的偏差在预设范围内。
6.一种基于人工智能物联网的阀门调节系统，其特征在于，包括阀门和上位平台；
所述上位平台，用于获取室外温度、和室内温度和回水温度，根据所述室外温度和室内温度确定第一回水温度设定值；
所述阀门，用于接收所述上位平台下发的所述第一回水温度设定值，并获取回水温度，根据所述回水温度和所述第一回水温度设定值的偏差，调节阀门开度。
7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节系统，其特征在于，所述阀门具体用于：
根据所述室内温度选取室外温度与回水温度的对应曲线；
根据所述室外温度和所述曲线确定第一回水温度设定值。
8.根据权利要求6所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节系统，其特征在于，所述阀门，还用于接收所述上位平台下发的第二回水温度设定值，根据所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
9.根据权利要求8所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节系统，其特征在于，所述阀门，具体用于：
每隔预设时间间隔计算一次所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差；
当所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内时，保持阀门开度不变，否则调节阀门开度，使所述回水温度和第二回水温度设定值的偏差在预设范围内。
10.根据权利要求6至9任一项所述的一种基于人工智能物联网的阀门调节系统，其特征在于，所述阀门还用于：
当所述阀门与上位平台之间的通讯失败时，与所述上位平台进行联系；
若连续未联系成功的次数超过设定次数时，根据所述回水温度和预先设定的第三回水温度设定值的偏差，调节阀门开度，使所述回水温度和第三回水温度设定值的偏差在预设范围内。
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