CN114675692A

CN114675692A - 一种智能图书馆温控方法、装置以及智能图书馆

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Publication number: CN114675692A
Application number: CN202210581921.6A
Authority: CN
Inventors: 林颖; 吴旭镇; 张立雄
Original assignee: Huato System Co ltd
Current assignee: Huato System Co ltd
Priority date: 2022-05-26
Filing date: 2022-05-26
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2042-05-26
Also published as: CN114675692B

Abstract

本发明涉及温度控制技术领域，特别是涉及一种智能图书馆温控方法、装置以及智能图书馆，所述智能图书馆温控方法包括：获取未来目标时长的时间温度曲线；根据所述时间温度曲线中预测温度的范围与设定的参考温度范围的关系生成温控曲线；将温控曲线转换为功率曲线，根据所述功率曲线控制温控装置的输出功率时间温度曲线时间温度曲线。本发明提供的方法通过获取预测的温度信息生成温控曲线，使温控装置执行温度曲线达到温控的目的。本发明的方法结合了外界的温度变化情况，减小了温控功率的消耗，达到了节能目的。

Description

一种智能图书馆温控方法、装置以及智能图书馆

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，特别是涉及一种智能图书馆温控方法、装置以及智能图书馆。

背景技术

图书馆是提供借阅服务的公共设场所，图书馆中有大量的图书、文献资料，可以学习研究。然而，传统图书馆的主要问题是地点固定，设施繁杂庞大，管理维护成本高，同时借阅并不方便，有效的覆盖范围十分有限，读者往往要跨越远距离才能借到书。

鉴于上述问题，现有技术提供了24小时微型图书馆，通过这种微型图像馆用户可以随时借阅以及归还，极大地方便了读者；并且这种微型图书馆占地小，实现了图书进社区。

然而，这种微型图像馆本身较小，为了给图书一个很适宜的环境，需要控制馆内的温度以及湿度。温度以及温度本身的控制并不难，但是图书不能长期处于封闭状态以免产生异味，图书发霉等，也不能保持通风，以免外界的环境影响图书，造成图书老化、纸张发黄等。故如何实现微型图书馆内节能高效的温控是需要解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种智能图书馆温控方法、装置以及智能图书馆。

本发明实施例是这样实现的，一种智能图书馆温控方法，所述智能图书馆温控方法包括：

获取未来目标时长的时间温度曲线；

根据所述时间温度曲线中预测温度的范围与设定的参考温度范围的关系生成温控曲线；

将温控曲线转换为功率曲线，根据所述功率曲线控制温控装置的输出功率。时间温度曲线时间温度曲线

在其中一个实施例中，本发明还提供了一种智能图书馆温控装置，所智能图书馆温控装置包括：

预测信息获取模块，用于获取未来目标时长的时间温度曲线；

温控曲线生成模块，用于根据所述时间温度曲线中预测温度的范围与设定的参考温度范围的关系生成温控曲线；

温控模块，用于将温控曲线转换为功率曲线，根据所述功率曲线控制温控装置的输出功率。时间温度曲线时间温度曲线

在其中一个实施例中，本发明还提供了一种智能图书馆，所述智能图书馆包括：

智能图书馆本体；以及

如本发明所述的智能图书馆温控装置。

本发明提供的方法通过获取预测的温度信息生成温控曲线，使温控装置执行温度曲线达到温控的目的。本发明的方法结合了外界的温度变化情况，充分利用了内外温度差，减小了温控功率的消耗，达到了节能目的。

附图说明

图1为一个实施例提供的智能图书馆温控方法的流程图；

图2为一个实施例提供的时间温度曲线的示意图；

图3为一个实施例提供的智能图书馆温控装置的结构框图；

图4为一个实施例提供的智能图书馆的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，在一个实施例中，提出了一种智能图书馆温控方法，具体可以包括以下步骤：

S100，获取未来目标时长的时间温度曲线；

S200，根据所述时间温度曲线中预测温度的范围与设定的参考温度范围的关系生成温控曲线；

S300，将温控曲线转换为功率曲线，根据所述功率曲线控制温控装置的输出功率。

在本实施例中，目标时长可以24小时为一个周期，视需要周期时长可以调整，此仅为示例性的，不用于限定本发明的实现。在本实施例中，时间温度曲线可以来源于天气预报，此通过联网可以直接获取。

在本实施例中，根据温度的预测信息以及设定的参考温度范围对馆内温度进行调控，属于一种根据预测信息进行的超前调控，根本在于利用调控前后的温差，一方面减小调控过程中的散热量，另一方面，减少或者延缓调控后的热量散失，从而减少温控的次数以及幅度，达到节能的目的。本发明利用了参考温度范围，在此范围内根据当前的内外温度情况调节温度，相对于现有技术保持温控装置开启，使温度维持在目标温度(最适宜温度)上下的方式，本发明能够节省能耗。

在本实施例中，温控装置具体可以为空调等，也可以其它同时具有加热以及制冷功能的设备，还可以是由加热设备以及制冷设备组合而成的温控系统。需要说明的是，采用如空调等温控设备调节温度，此时需要保持馆内与外界的相对隔绝，但如空调等温控设备在工作时会使馆内外空气交换，而不会造成馆内的长时间封闭，本发明的方法不需要单独设置通风过程。

在本实施例中，温控曲线是指用于描述馆内温度随时间变化的曲线，据此可以将之转换为功率曲线，使温控设备依功率曲线输出，从而达到温控的目的。

作为本发明的一个实施例，所述根据所述时间温度曲线中预测温度的范围与设定的参考温度范围的关系生成温控曲线，包括：

判断时间温度曲线中预测温度的范围与参考温度范围是否有交集；

若无交集且所述预测温度中的最高温低于所述参考温度范围的最低温，则生成循环加热曲线；

若无交集且所述预测温度中的最低温高于所述参考温度范围的最高温，则生成循环制冷曲线；

若有交集，且所述预测温度中的最低温低于所述参考温度范围的最低温、所述预测温度中的最高温低于所述参考温度范围的最高温，则生成动态加热曲线；

若有交集，且所述预测温度中的最低温高于所述参考温度范围的最低温、所述预测温度中的最高温高于所述参考温度范围的最高温，则生成动态制冷曲线；

若有交集且所述预测温度中的温度区间为所述参考温度范围的子集，则生成待机曲线；

若有交集且所述参考温度范围为所述预测温度中的温度区间的子集，则生成双向动态温控曲线。

在本实施例中，根据时间温度曲线与预设的参考温度范围之间的关系确定温控的模式得到不同的温控曲线。可以理解，这里的温控曲线是馆内温度曲线，对应的是调控目标，实际需要转化为温控设备可以执行的功率曲线。

在本实施例中，如图2所示，时间温度曲线A对应循环加热曲线；时间温度曲线B对应循环制冷曲线；时间温度曲线C对应动态加热曲线；时间温度曲线D对应循环制冷曲线；时间温度曲线E对应待机线；时间温度曲线F对应双向动态温控曲线。

在本实施例中，循环加热、循环制冷是指重复执行加热、制冷操作，以使温度维持在设定目标，需要说明的是，本申请中并非主动重复执行在，而是根据乌馆内温度是否达到启动加热或者制冷条件确定，当时间温度曲线与实际温度较为相符时，由于图书馆为断地与外界进行热交换，几乎必然循环执行，但循环的时间间隔不定；动态加热、动态制冷是指加热、制冷操作是动态确定的，在加热（或者制冷）与待机状态之间切换；生成待机曲线，此时温控装置不工作，输出功率为0；双向动态温控曲线是指动态地确定是加热还是制冷，在整个周期中，可能既存在加热，也存在制冷过程。

作为本发明的一个实施例，所述生成循环加热曲线，包括：

根据所述时间温度曲线判断当前属于升温阶段还是降温阶段，

若属于升温阶段，在升温时间段内将馆内温度升至所述参考温度范围的最高温；

若属于降温阶段，在温度降至所述参考温度范围的最低温后，在降温时间段内将馆内温度升至目标温度；

根据以上过程得到循环加热曲线。

在本实施例中，说明了循环加热曲线的生成方式，由上述内容可知，循环加热曲线根据当前温度与预测温度的关系确定，这里的当前温度是指当前的外界温度，仅用于判断执行何种温控方式；温控过程中的温度均指馆内温度。

在本实施例中，对于升温阶段，在外界升温过程执行加热控制，并在升温时间段内将馆内温度升至参考温度范围的最高温，此操作可以有效减小内外温差的扩大幅度，从而减少内外的热量交换，同时在外界降温过程中，馆内温度也在下降，保持了温度的同向变化；在降温过程中，尽可能地不作处理，仅当馆内温度降至参考温度的最低温后再执行加热操作，且仅升至目标温度。常规地，这里的目标温度取参考温度范围的中值温度。

在一个温控周期中，可以存在多次的温度上升以及温度下降过程，通过重复以上步骤可以实现循环加热，得到目标温度随时间的变化曲线或者以曲线表示的目标温度变化趋势。

作为本发明的一个实施例，所述生成循环制冷曲线，包括：

根据时间温度曲线判断当前属于升温阶段还是降温阶段，

若属于降温阶段，在降温时间段内将馆内温度降至所述参考温度范围的最低温；

若属于升温阶段，在温度升到所述参考温度范围的最高温后，在升温时间段内将馆内温度降至目标温度；

根据以上过程得到所述循环制冷曲线。

在本实施例中，说明了循环制冷曲线的生成方式，由上述内容可知，循环制冷曲线根据当前温度与预测温度的关系确定，这里的当前温度是指当前的外界温度，仅用于判断执行何种温控方式；温控过程中的温度均指馆内温度。

在本实施例中，对于降温阶段，在外界降温过程执行制冷控制，并在降温时间段内将馆内温度降至参考温度范围的最低温，此操作可以有效减小内外温差的扩大幅度，从而减少内外的热量交换，同时在外界升温过程中，馆内温度也在上升，保持了温度的同向变化；在升温过程中，尽可能地不作处理，仅当馆内温度上升至参考温度的最高温后再执行制冷操作，且仅降至目标温度。常规地，这里的目标温度取参考温度范围的中间值。

在一个温控周期中，可以存在多次的温度上升以及温度下降过程，通过重复以上步骤可以实现循环制冷，得到目标温度随时间的变化曲线或者以曲线表示的目标温度变化趋势。

作为本发明的一个实施例，所述生成动态加热曲线，包括：

判断当前温度是否低于所述参考温度范围，

若是，则重复执行在馆内温度降至所述参考温度范围的最低温时启动加热直至馆内温度升至目标温度的过程；

若否，温控装置待机；

根据以上过程得到所述动态加热曲线。

在本实施例中，当温度在参考温度范围之外时，通过温控使馆内温度保持在参考温度的最低温度与目标温度之间，此过程以最小的代价维持了参考温度，同时减少温控设备的开关次数；当外界温度进入参考温度区间后，温控装置待机，不需要消耗功率。

作为本发明的一个实施例，所述生成动态制冷曲线，包括：

判断当前温度是否高于所述参考温度范围的最高温，

若是，则重复执行在馆内温度升至所述参考温度范围的最高温时启动制冷直至所述馆内温度降至目标温度的过程；

若否，温控装置待机；

根据以上过程得到所述动态制冷曲线。

在本实施例中，当温度在参考温度范围之外时，通过温控使馆内温度保持在目标温度与参考温度的最高温度之间，此过程以最小的代价维持了参考温度，同时减少温控设备的开关次数；当外界温度进入参考温度区间后，温控装置待机，不需要消耗功率。

作为本发明的一个实施例，所述生成双向动态温控曲线，包括：

判断当前温度相对于参考温度范围的位置，

若当前温度位于参考温度范围的左侧，则馆内温度降至参考温度范围的最低温时启动加热、馆内温度升至目标温度时停止加热，重复此过程；

若当前温度位于参考温度范围之内，则温控装置待机；

若当前温度位于参考温度范围的右侧，则重复执行在馆内温度升至参考温度范围的最高温时启动制冷直至所述馆内温度降至目标温度的过程；

根据以上过程得到所述双向动态温控曲线。

在本实施例中，对于有交集且参考温度范围为时间温度曲线中的温度区间的子集的情况，综合动态加热以及动态制冷两种过程，可以结合前述实施例理解，本实施例对此不再赘述。

作为本发明的一个实施例，由下式将温控曲线转换为功率曲线：

其中：

为温控装置的输出功率；

为馆内空气的定容比热容；

为馆内空气质量；

为温控前馆内空气温度，

为温控后馆内空气温度；

为温控全程馆内与外界的平均温差；

为换热参考量；

为换热时间；

为温控有效系数，升温时

取1，制冷时

取2。

在本实施例中，采用的是恒功率的控制方式，故热量变化大小只与前后温度差以及温控时长有关；此外，智能图书馆虽然可以简化为一个封闭模型，但是壁面材料与外界仍然存在热量交换，这部分的热量与内外温度差、换热时长（温控时长）以及由结构（如表面积、材料等）决定的换热参考量有关；此外，理论上加热与制冷的功率没有区别，但是考虑到设备输出的差异，本发明中用

表征了加热与制冷在效率上的差异。综合以上，由热量平衡可以得到上式，得到各曲线端点之间，测控设备输出功率的平均值。

在本实施例中，当采用恒定进行温控时，循环加热曲线、循环制冷曲线、成动态加热曲线、动态制冷曲线、待机曲线、双向动态温控曲线转换为功率曲线后，得到若干段水平线段，在循环加热或者循环制冷中，当馆内温度下降或者上升到设定值时，开始进行温控调节，当温度波动使馆内温度多次达到设定值时，则重复多次加热或者制冷，本发明中是被动循环，并非无条件地自动循环；实际是否循环由温度的波动情况而定。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种智能图书馆温控装置，所智能图书馆温控装置包括：

温控模块，用于将温控曲线转换为功率曲线，根据所述功率曲线控制温控装置的输出功率。

在本实施例中，上述各模块为本发明提供的智能图书馆温控方法的模块化，对于各个模块的解释说明请参考本发明实施例提供的方法部分的内容，本发明实施例对此不赘述。

如图4所示，本发明实施例还提供了一种智能图书馆，所述智能图书馆包括：

智能图书馆本体；以及

如本发明实施例所述的智能图书馆温控装置。

在本实施例中，对于智能图书馆的结构可以参考现有技术，本发明实施例对此不赘述。智能图书馆内通过设置智能图书馆温控装置，通过获取预测的温度信息生成温控曲线，使温控装置执行温度曲线达到温控的目的。本发明的方法结合了外界的温度变化情况，充分利用了内外温度差，减小了温控功率的消耗，达到了节能目的。

图5示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以运行于图4所示的智能图书馆内。如图5所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的智能图书馆温控方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的智能图书馆温控方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本申请提供的智能图书馆温控装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图5所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该智能图书馆温控装置的各个程序模块，比如，图2所示的预测信息获取模块、温控曲线生成模块和温控模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的智能图书馆温控方法中的步骤。

例如，图5所示的计算机设备可以通过如图3所示的智能图书馆温控装置中的预测信息获取模块执行步骤S100；计算机设备可通过温控曲线生成模块执行步骤S200；计算机设备可通过温控模块执行步骤S300。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取未来目标时长的时间温度曲线；

将温控曲线转换为功率曲线，根据所述功率曲线控制温控装置的输出功率。

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

获取未来目标时长的时间温度曲线；

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。