CN112923539B - 一种空调机组运行优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调机组运行优化方法及系统。该方法包括以下步骤：S1.初始值设置，设置初始值，所述初始值包括：优化周期、数据采集周期、运行参数约束条件和遗传算法初始值；S2.数据采集，采集存储空调机组的运行参数；S3.数据预处理，对步骤S2采集的运行参数进行处理，获取有效运行参数；S4.节能优化，利用步骤S3得到的有效运行参数，优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数。本发明简化了优化过程，并对简化过程进行验证，达到了良好的节能效果。

Description

一种空调机组运行优化方法及系统

技术领域

本发明属于空调机组控制领域，具体涉及一种空调机组运行优化方法及系统。

背景技术

空调机组是中央空调系统的主要末端制冷设备。既有建筑中央空调系统中AHU、大多采用定风量方式运行，因制冷主机冷冻水温度相对恒定，即仅通过调节冷冻水流量控制制冷量输出，与变风量方式相比，控制手段相对单一，对工况变化的适用性较差，容易导致部分负荷条件下系统低效率运行。常规变风量运行方式通常将送风量温度设为定值，需增加制冷量时，先调大风机频率提高送风量；需减少制冷量时，先调小风机频率降低送风量；风量的增加和减少使送风温度发生变化，根据送风设定温度调节空调机组电动阀开度以控制冷冻水流量的大小，使送风温度达到设定要求。实际上，在空调机组输出冷量一定时，送风风量和冷冻水流量有多重组合，各种组合所消耗的风机能耗和冷冻水泵能耗总和不相同。常规变风量运行方式缺乏送风风量与冷冻水流量协调调节的理论依据，送风风量和冷冻水流量的匹配不处于系统最低能好点，因此有进一步节能优化的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是当前中央空调系统末端空调机组变风量运行方式下，送风风量、冷冻水流量难以根据工况变化进行动态优化的问题，

本发明提供的一种空调机组运行优化方法，包括以下步骤：

S1.初始值设置，设置初始值，所述初始值包括：优化周期、数据采集周期、运行参数约束条件和遗传算法初始值；

S2.数据采集，采集存储空调机组的运行参数；

S3.数据预处理，对步骤S2采集的运行参数进行处理，获取有效运行参数；

S4.节能优化，利用步骤S3得到的有效运行参数，优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数。

作为优选技术方案，步骤S4之后还包括：S5.节能控制，利用所述优化运行参数进行控制，实现空调机组的在线节能优化运行；同时，进行下一个优化周期的数据采集步骤。

作为优选技术方案，步骤S3数据预处理包括如下步骤：

S31.判断步骤S2采集的运行参数是否符合有效性检测条件，是，则采集的运行参数为有效运行数据；否，则采集的运行参数失效，进行步骤S32；

S32.对运行数据进行延时检测。

作为优选技术方案，所述优化周期设置为包括多个所述数据采集周期，步骤S4包括：将步骤S31获取的优化周期内采集的各类所述有效运行数据取平均值作为优化计算的输入参数值，以优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数。

作为优选技术方案，步骤S2所述运行参数包括空调机组制冷量、回风温度、回风相对湿度、冷冻水进水温度、室内温度、冷冻水泵频率和冷冻水总流量；步骤S4所述下一优化周期空调机组的运行参数包括最优风机频率和冷冻水流量。

本发明还提供一种空调机组运行优化系统，包括：

初始值设置模块，设置初始值，所述初始值包括：优化周期、数据采集周期；

数据采集模块，采集存储空调机组的运行参数；

数据预处理模块，对采集的运行参数进行处理，获取有效运行参数；

节能优化模块，利用有效运行参数，优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数。

上述的空调机组运行优化系统，还包括：节能控制模块，利用所述优化运行参数进行控制，实现空调机组的在线节能优化运行。

作为优选技术方案，所述数据预处理模块包括：

有效性检测单元，判断采集的运行参数是否符合有效性检测条件，是，则采集的运行参数为有效运行数据；否，则采集的运行参数失效；

延时检测单元，对运行数据进行延时检测。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行所述执行指令时，所述处理器执行上述的空调机组运行优化方法。

本发明还提供一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行上述的空调机组运行优化方法。

本发明主要是提出了一种基于遗传算法的空调机组风量水量最优组合优化技术，简化了优化过程，并对简化过程进行验证，达到了良好的节能效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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是本发明的空调机组运行优化方法流程示意图。

图2是本发明的空调机组运行优化系统结构示意图。

图3是本发明的实施例提供的一电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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做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。

本发明将空调机组节能优化运行系统嵌入原有中央空调集成优化管理控制系统，利用中央空调节能优化控制系统实时采集平台运行数据，对风机频率和冷冻水流量等参数进行优化，将优化结果输出给控制系统的空调。机组运行控制模块进行相应控制操作，从而实现空调机组的在线节能优化运行。整个优化流程主要包括参数设置、数据采集与存储、数据预处理、在线运行优化和优化控制几个部分。

本发明提供的一种空调机组运行优化方法，包括以下步骤：

S1.初始值设置，设置初始值，所述初始值包括：优化周期、数据采集周期、运行参数约束条件和遗传算法初始值。

S2.数据采集，采集存储空调机组的运行参数。运行参数包括空调机组制冷量、回风温度、回风相对湿度、冷冻水进水温度、室内温度、冷冻水泵频率和冷冻水总流量等。

S3.数据预处理，对步骤S2采集的运行参数进行处理，获取有效运行参数。实际运行过程中，所采集数据可能与实际运行时的不相符，如果干扰对传感器精度造成的偏差和网络中断造成采集数据的滞后等。为实现对空调机组的在线优化运行，通过有效性检验判断所采集数据是否合理、有效。对于符合检测条件的数据，则输入在线优化运行程序，进行节能运行参数寻优；若不符合检测条件，则数据失效，需对运行数据进行延时检测。此外，由于系统运行参数设定值变动过于频繁会影响系统运行的稳定性，所以优化周期的设置通常包含若干个采集周期，对采集数据进行有效性检验判断后，将优化周期内采集的各类参数取平均值作为优化计算的输入参数值。

具体包括如下步骤：S31.判断步骤S2采集的运行参数是否符合有效性检测条件，是，则采集的运行参数为有效运行数据；否，则采集的运行参数失效，进行步骤S32；S32.对运行数据进行延时检测。

S4.节能优化，利用步骤S3得到的有效运行参数，优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数(包括最优风机频率和冷冻水流量)。具体地，所述优化周期设置为包括多个所述数据采集周期，步骤S4包括：将步骤S31获取的优化周期内采集的各类所述有效运行数据取平均值作为优化计算的输入参数值，以优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数。

S5.节能控制，利用所述优化运行参数进行控制，实现空调机组的在线节能优化运行，同时，进行下一个优化周期的数据采集步骤。

本发明还提供一种空调机组运行优化系统，包括：

初始值设置模块10，设置初始值，所述初始值包括：优化周期、数据采集周期；

数据采集模块20，采集存储空调机组的运行参数；

数据预处理模块30，对采集的运行参数进行处理，获取有效运行参数；

节能优化模块40，利用有效运行参数，优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数；

节能控制模块50，利用所述优化运行参数进行控制，实现空调机组的在线节能优化运行。

其中，数据预处理模块包括：

有效性检测单元310，判断采集的运行参数是否符合有效性检测条件，是，则采集的运行参数为有效运行数据；否，则采集的运行参数失效；

延时检测单元320，对运行数据进行延时检测。

图3是本发明实施例提供的一种空调机组运行优化方法的装置的结构示意图。在硬件层面，该服务器包括处理器701以及存储有执行指令的存储器702，可选地还包括内部总线703及网络接口704。其中，存储器702可能包含内存7021，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器7022(non-volatilememory)，例如至少1个磁盘存储器等；处理器701、网络接口704和存储器702可以通过内部总线703相互连接，该内部总线703可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等；所述内部总线703可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，为便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。当然，该服务器还可能包括其他业务所需要的硬件。当处理器701执行存储器702存储的执行指令时，处理器701执行本发明任意一个实施例中所述的方法，并至少用于执行：在一种可能实现的方式中，处理器从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中然后运行，也可从其它设备上获取相应的执行指令，以在逻辑层面上形成空调机组运行优化方法的装置。处理器执行存储器所存放的执行指令，以通过执行的执行指令实现本发明任一实施例中提供的空调机组运行优化方法。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(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)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行所述执行指令时，所述电子设备执行本发明任意一个实施例中提供的方法。该电子设备具体可以是如图3空调机组运行优化的装置所示；执行指令空调机组运行优化方法是所对应计算机程序。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或软件和硬件相结合的形式。

本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种空调机组运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.初始值设置，设置初始值，所述初始值包括：优化周期、数据采集周期、运行参数约束条件和遗传算法初始值，所述优化周期设置为包括多个所述数据采集周期；

S2.数据采集，采集存储空调机组的运行参数；

S3.数据预处理，对步骤S2采集的运行参数进行处理，获取有效运行参数；包括如下步骤：S31.判断步骤S2采集的运行参数是否符合有效性检测条件，是，则采集的运行参数为有效运行数据；否，则采集的运行参数失效，进行步骤S32；S32.对运行数据进行延时检测；

S4.节能优化，利用步骤S3得到的优化周期内采集的各类所述有效运行参数取平均值作为优化计算的输入参数值，优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数。

2.根据权利要求1所述的空调机组运行优化方法，其特征在于，步骤S4之后还包括：S5.节能控制，利用所述优化运行参数进行控制，实现空调机组的在线节能优化运行；同时，进行下一个优化周期的数据采集步骤。

3.根据权利要求1所述的空调机组运行优化方法，其特征在于，步骤S2所述运行参数包括空调机组制冷量、回风温度、回风相对湿度、冷冻水进水温度、室内温度、冷冻水泵频率和冷冻水总流量；步骤S4所述下一优化周期空调机组的运行参数包括最优风机频率和冷冻水流量。

4.一种空调机组运行优化系统，其特征在于，包括：

初始值设置模块，设置初始值，所述初始值包括：优化周期、数据采集周期，所述优化周期设置为包括多个所述数据采集周期；

数据采集模块，采集存储空调机组的运行参数；

数据预处理模块，对采集的运行参数进行处理，获取有效运行参数；

节能优化模块，利用优化周期内采集的各类所述有效运行参数取平均值作为优化计算的输入参数值，优化下一优化周期空调机组的运行参数，获得优化运行参数；

所述数据预处理模块包括：

有效性检测单元，判断采集的运行参数是否符合有效性检测条件，是，则采集的运行参数为有效运行数据；否，则采集的运行参数失效；

延时检测单元，对运行数据进行延时检测。

5.根据权利要求4所述的空调机组运行优化系统，其特征在于，还包括：

节能控制模块，利用所述优化运行参数进行控制，实现空调机组的在线节能优化运行。

6.一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行所述执行指令时，所述处理器执行如权利要求1至3中任一所述的方法。

7.一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如权利要求1至3中任一所述的方法。

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