CN116878179A - 一种风冷机组的高效制冷方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风冷机组的高效制冷方法及系统，涉及数据处理技术领域，当压缩机启动制冷模式时进行通道数据感知监测，对风侧翅片换热器进行控制优化生成翅片换热控制参数，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值进行电子式膨胀阀节流控制，对水侧套管换热器进行监测与控制优化生成套管换热控制参数，将吸热完成制冷剂输送至压缩机，解决了现有技术中存在的自动化控制局限于局部点数据，存在数据孤岛现象，导致决策效率较低，准确性难以保证的技术问题，以风冷机组的结构组件为基准，进行多点位的数据监测感知与换热分析，结合搭建的换热比预测器进行实时换热比预测与寻优调控，实现高效化精准制冷调控。

Description

一种风冷机组的高效制冷方法及系统

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种风冷机组的高效制冷方法及系统。

背景技术

风冷机组为风冷型换热调控机组，可用于进行空调系统、机械设备的过热保护等场景，由于传统的自动化控制技术的局限性，导致风冷机组的冷凝控制效果受限。目前针对风冷机组的制冷调控方面，现有技术缺点在于自动化控制局限于局部点数据，存在数据孤岛现象，导致决策效率较低，准确性难以保证。

发明内容

本申请提供了一种风冷机组的高效制冷方法及系统，用于针对解决现有技术中存在的自动化控制局限于局部点数据，存在数据孤岛现象，导致决策效率较低，准确性难以保证的技术问题。

鉴于上述问题，本申请提供了一种风冷机组的高效制冷方法及系统。

第一方面，本申请提供了一种风冷机组的高效制冷方法，所述方法包括：

当压缩机启动制冷模式时，通过第三温度传感器监测第一管道的第一制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第一管道的第一制冷剂流量，其中，第一管道属于制冷剂循环管道，用于连接压缩机和风侧翅片换热器；

获取风侧翅片换热器基础信息和风冷期望换热比，所述风侧翅片换热器基础信息包括换热面积信息；

根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热；

激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制；

通过第三温度传感器监测第二管道的第二制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第二管道的第二制冷剂流量，其中，第二管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和水侧套管换热器；

根据所述制冷剂目标温度、所述第二制冷剂温度和所述第二制冷剂流量，激活第二温度传感器和第一流量传感器对水侧套管换热器进行控制优化，生成套管换热控制参数，控制所述水侧套管换热器进行换热；

将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机。

第二方面，本申请提供了一种风冷机组的高效制冷系统，所述系统包括：

第一制冷剂数据监测模块，所述第一制冷剂数据监测模块用于当压缩机启动制冷模式时，通过第三温度传感器监测第一管道的第一制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第一管道的第一制冷剂流量，其中，第一管道属于制冷剂循环管道，用于连接压缩机和风侧翅片换热器；

数据获取模块，所述数据获取模块用于获取风侧翅片换热器基础信息和风冷期望换热比，所述风侧翅片换热器基础信息包括换热面积信息；

翅片换热控制参数生成模块，所述翅片换热控制参数生成模块用于根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热；

节流控制模块，所述节流控制模块用于激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制；

第二制冷剂数据监测模块，所述第二制冷剂数据监测模块用于通过第三温度传感器监测第二管道的第二制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第二管道的第二制冷剂流量，其中，第二管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和水侧套管换热器；

套管换热控制参数生成模块，所述套管换热控制参数生成模块用于根据所述制冷剂目标温度、所述第二制冷剂温度和所述第二制冷剂流量，激活第二温度传感器和第一流量传感器对水侧套管换热器进行控制优化，生成套管换热控制参数，控制所述水侧套管换热器进行换热；

制冷剂输送模块，所述制冷剂输送模块用于将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的一种风冷机组的高效制冷方法，当压缩机启动制冷模式时，通过第三温度传感器监测第一管道的第一制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第一管道的第一制冷剂流量，获取风侧翅片换热器基础信息和风冷期望换热比，所述风侧翅片换热器基础信息包括换热面积信息，结合所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热；匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值对电子式膨胀阀进行节流控制，监测第二管道的第二制冷剂温度与第二制冷剂流量，结合制冷剂目标温度激活第二温度传感器和第一流量传感器对水侧套管换热器进行控制优化，生成套管换热控制参数，进而将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机，解决了现有技术中存在的自动化控制局限于局部点数据，存在数据孤岛现象，导致决策效率较低，准确性难以保证的技术问题，以风冷机组的结构组件为基准，进行多点位的数据监测感知与换热分析，结合搭建的换热比预测器进行实时换热比预测与寻优调控，实现高效化精准制冷调控。

附图说明

图1为本申请提供了一种风冷机组的高效制冷方法流程示意图；

图2为本申请提供了一种风冷机组的高效制冷方法中机组构件关联示意图；

图3为本申请提供了一种风冷机组的高效制冷系统结构示意图。

附图标记说明：第一制冷剂数据监测模块11，数据获取模块12，翅片换热控制参数生成模块13，节流控制模块14，第二制冷剂数据监测模块15，套管换热控制参数生成模块16，制冷剂输送模块17。

具体实施方式

本申请通过提供一种风冷机组的高效制冷方法及系统，当压缩机启动制冷模式时进行通道数据感知监测，对风侧翅片换热器进行控制优化生成翅片换热控制参数，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值进行电子式膨胀阀节流控制，对水侧套管换热器进行监测与控制优化生成套管换热控制参数，将吸热完成制冷剂输送至压缩机，用于解决现有技术中存在的自动化控制局限于局部点数据，存在数据孤岛现象，导致决策效率较低，准确性难以保证的技术问题。

实施例一：

如图1、图2所示，本申请提供了一种风冷机组的高效制冷方法，应用于风冷机组，风冷机组包括压缩机、风侧翅片换热器、电子式膨胀阀、水侧套管换热器和制冷剂循环管道，所述风侧翅片换热器部署有第一温度传感器、风速传感器和风量传感器，所述水侧套管换热器部署有第二温度传感器和第一流量传感器，所述制冷剂循环管道部署有第三温度传感器和第二流量传感器，包括：

S1：当压缩机启动制冷模式时，通过第三温度传感器监测第一管道的第一制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第一管道的第一制冷剂流量，其中，第一管道属于制冷剂循环管道，用于连接压缩机和风侧翅片换热器；

风冷机组为风冷型换热调控机组，可用于进行空调系统、机械设备的过热保护等场景，为保障风冷机组的冷凝控制效果，本申请提供的一种风冷机组的高效制冷方法应用于风冷机组，所述风冷机组包括压缩机、风侧翅片换热器、电子式膨胀阀、水侧套管换热器和制冷剂循环管道，压缩机用于进行冷媒制动实现热功转换制冷；所述风侧翅片换热器，基于风翅增大散热面积，实现热传导与空气换热；所述电子式膨胀阀作为流量的调节阀与制冷设备中的节流阀，用于进行节流降压形成低温低压制冷剂；所述水侧套管换热器用于进行排气温度的冷却控制；所述制冷剂循环管道用于进行冷却剂的循环流动，分别配置温度传感器与流量传感器，进行机组制冷过程中的温度与流量监测，便于进行自适应调控。以风冷机组的结构组件为基准，进行多点位的数据监测感知与换热分析，结合搭建的换热比预测器进行实时换热比预测与寻优调控，实现高效化精准制冷调控。

所述第一管道为待进行监管的制冷剂循环管道，连接有压缩机和风侧翅片换热器，基于压缩机进行制冷剂循环传输的输送能量提供，当所述压缩机启动制冷模式时，同步激活所述第三温度传感器，对所述第一管道进行实时温度感知，获取所述第一制冷剂温度；同步激活所述第二流量传感器，对所述第一管道进行流量感知，获取所述第一制冷剂流量，所述第一制冷剂温度与所述第一制冷剂流量进行制冷调控的采集数据源。

S2：获取风侧翅片换热器基础信息和风冷期望换热比，所述风侧翅片换热器基础信息包括换热面积信息；

S3：根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热；

其中，所述风侧翅片换热器的翅片用于增大散热面积，以提高换热能力，进行翅片的面积计量，获取所述换热面积信息，并添加进所述风侧翅片换热器基础信息。进一步对降低的热量和原本热量的比例进行设置，为基于用户自定义设定的预设值，作为所述风冷期望换热比。所述风侧翅片换热器基础信息和所述风冷期望换热比为进行控制优化的基本约束。

进一步的以所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比为基准，激活所述风侧翅片换热器部署的所述第一温度传感器、所述风速传感器和所述风量传感器，基于实时感知的温度数据、风速数据与风量数据，进行换热效率的确定，以此为基准进行所述风侧翅片换热器的控制优化，对控制参数进行调整，直至监测的温度数据、风速数据与风量数据表征的换热效率达标，将当前的控制参数作为所述翅片换热控制参数，基于所述翅片换热控制参数，进行所述风侧翅片换热器的换热控制，以提高制冷控制效果。

其中，根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热，本申请S3还包括：

S31：获取风冷控制参数，所述风冷控制参数包括冷气风速、冷气风量、冷气温度；

S32：激活风速传感器监测冷气初始风速，激活第一温度传感器监测冷气初始温度，激活风量传感器监测冷气初始风量；

S33：根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成换热比预测值；

S34：当所述换热比预测值和所述风冷期望换热比的换热比偏差小于换热比偏差阈值，将所述冷气初始风速、所述冷气初始温度和所述冷气初始风量设为所述翅片换热控制参数。

其中，根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成换热比预测值，本申请S33还包括：

S331：基于风冷机组型号，检索制冷日志信息，所述制冷日志信息包括风冷控制参数监测值、制冷剂温度监测值、制冷剂流量监测值和换热比标定值；

S332：构建损失函数：

；

其中，LOSS表征损失函数，表征第一项权重，/>表征第二项权重，/>表征第i组预测换热比，/>表征第i组换热比标定值，n表征计算损失的总训练组数，/>表征有预设偏差阈值，/>表征正则化项，W为处理器节点权重参数，/>表征第i组预测换热量，表征第i组换热量标定值；

S333：根据所述损失函数、最小损失阈值，调取所述风冷控制参数监测值、所述制冷剂温度监测值、所述制冷剂流量监测值和所述换热比标定值，对BP神经网络进行监督学习，生成换热比预测器，根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成所述换热比预测值。

其中，本申请S34还包括：

S341：当所述换热比预测值和所述风冷期望换热比的所述换热比偏差大于或等于所述换热比偏差阈值，加载冷气风速约束区间、冷气风量约束区间和冷气温度约束区间；

S342：根据所述冷气风速约束区间、所述冷气风量约束区间和所述冷气温度约束区间，对所述冷气风速、所述冷气风量和所述冷气温度进行随机赋值，生成M组风冷控制参数赋值结果，M≥50，M为整数；

S343：遍历所述M组风冷控制参数赋值结果，结合所述换热比预测器进行评估，筛选满足所述换热比偏差阈值的所述翅片换热控制参数；

S344：当所述M组风冷控制参数赋值结果不满足所述换热比偏差阈值，更新所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数。

其中，当所述M组风冷控制参数赋值结果不满足所述换热比偏差阈值，更新所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数，本申请S344还包括：

S3441：根据所述换热比偏差自小到大从所述M组风冷控制参数赋值结果中，筛选O组扩充起始参数，O＜M；

S3442：设定随机扰动邻域范围，遍历所述O组扩充起始参数进行随机扰动，生成Q组风冷扩充控制参数；

S3443：遍历所述Q组风冷扩充控制参数结合所述换热比预测器进行评估，筛选满足所述换热比偏差阈值的所述翅片换热控制参数；

S3444：当所述Q组风冷扩充控制参数不满足所述换热比偏差阈值，替换所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数。

具体的，将所述冷气风速、所述冷气风量与所述冷气温度作为所述风冷控制参数。激活所述风侧翅片换热器部署的所述第一温度传感器、所述风速传感器和所述风量传感器进行所述风冷控制参数的实时监测感知，获取所述冷气初始风速、所述冷气初始风量与所述冷气初始温度，且上述监测感知参数具有同时序性。进一步基于所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测。

具体的，确定所述风冷机组型号，可基于出厂标签进行识别确定。基于所述风冷机组型号，于工业互联网中进行同型号机组的制冷数据检索，包括映射对应的所述风冷控制参数监测值、所述制冷剂温度监测值、所述制冷剂流量检测值与所述换热比标定值，进行检索数据规整生成所述制冷日志信息，基于检索的制冷日志信息进行换热比预测分析，以曾运行记录为参考，可提高预测结果的实际契合度。

进而构建所述损失函数，表达式为：，其中，LOSS表征损失函数，/>表征第一项权重，/>表征第二项权重，/>表征第i组预测换热比，/>表征第i组换热比标定值，n表征计算损失的总训练组数，/>表征有预设偏差阈值，/>表征正则化项，W为处理器节点权重参数，/>表征第i组预测换热量，/>表征第i组换热量标定值，其中，权重配置可有本领域技术人员进行自定义设定，所述预设偏差阈值为允许限度内的最大偏差值，上述参量皆可基于本申请实施例前期的处理进行获取，可视为已知参量。

对调取的所述风冷控制参数监测值、所述制冷剂温度监测值、所述制冷剂流量监测值和所述换热比标定值进行映射关联，作为训练数据，进而配置所述最小损失阈值，结合所述损失函数，基于所述训练数据进行神经网络监督学习，获取所述换热比预测器，进而将所述训练数据输入所述换热比预测器中进行检验，对输出数据与所述换热比标定值进行校对与偏差计量，判定是否满足精度允许限度内的偏差阈值，若不满足，筛选不满足偏差阈值的所述训练数据，对所述换热比预测器进行复训，重复上述监督训练与检验步骤，直至输出偏差皆满足所述偏差阈值，获取训练完成的所述换热比预测器。

进而将所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量输入所述换热比预测器中，进行识别匹配与决策分析，直接输出所述换热比预测值。通过搭建所述换热比预测器进行预测分析，可有效提高预测处理效率，保障换热比预测结果的精准度与客观性。

进一步对所述换热比预测值与所述风冷期望换热比进行差值计算，获取所述换热比偏差并与所述换热比偏差阈值进行校对，所述换热比偏差阈值为基于控制标准自定义设定的允许范围内的最大换热比偏差值，若所述换热比偏差小于所述换热比偏差阈值，表明当前的控制效果满足控制需求，无需进行控制调整，继续将所述冷气初始风速、所述冷气初始温度和所述冷气初始风量设为所述翅片换热控制参数。

当所述换热比偏差大于或等于所述换热比偏差阈值时，表明当前的控制效果不达标，存在参数调控的必要性。并加载所述冷气风速约束区间、所述冷气风量约束区间和所述冷气温度约束区间，即参数的允许调控范围。基于所述冷气风速约束区间、所述冷气风量约束区间和所述冷气温度约束区间分别进行随机取值，组合作为一组风冷控制参数赋值结果，多次进行随机赋值组合，生成所述M组风冷控制参数赋值结果，其中，M≥50且M为整数，通过进行M的取值约束，以确保最终择取的控制参数的优选性。

遍历所述M组风冷控制参数赋值结果，分别输入所述换热比预测器中进行预测评估，获取输出的M个换热比预测值，并分别与所述风冷期望换热比进行差值计算，与所述换热比偏差阈值进行校对，筛选满足所述换热比偏差阈值的至少一个换热比预测值，对其由大到小进行正序列化排序，择取最大换热比预测值，将其对应组的风冷控制参数赋值结果作为所述翅片换热控制参数。

若所述M个换热比预测值与所述风冷期望换热比的差值皆不满足所述换热比偏差阈值，对所述M组风冷控制参数赋值结果的换热比偏差由大到小进行正序列化整合，筛选偏差较小的O组扩充起始参数，其中O＜M。进而设定随机扰动邻域范围，优选的，所述随机扰动邻域范围以各组扩充起始参数为中心，且，所述扩充起始参数的换热比偏差越小，所设定的随机扰动邻域范围越大，且扰动次数越多。进而遍历所述O组扩充起始参数进行随机扰动，获取所述Q组风冷扩充控制参数，其中，Q＞O。

进而遍历所述Q组风冷扩充参数，分别输入所述换热比预测器中进行预测评估，获取换热比预测值并与所述风冷期望换热比进行差值计算，校对所述换热比偏差阈值，并筛选满足所述换热比偏差阈值的换热比预测值，择取最小偏差对应的风冷扩充参数，作为所述翅片换热控制参数。当所述Q组风冷扩充参数不满足所述换热比偏差阈值时，将所述Q组风冷扩充控制参数替换所述M组风冷控制参数赋值结果，再次执行控制优化，具体执行步骤同上，直至获取满足所述换热比偏差阈值的参数组，作为所述翅片换热控制参数，以确保所述翅片换热控制参数满足控制标准，保障换热控制效果达标。

S4：激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制；

其中，所述S4还包括：

S41a：基于风冷机组型号，检索制冷日志信息，其中，所述制冷日志信息包括环境温度记录值、制冷剂流量记录值、制冷剂温度记录值和电能损耗记录值，其中，所述环境温度记录值，与所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值和所述电能损耗记录值一对多；

S42a：筛选所述电能损耗记录值的最小值的所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值，与所述环境温度记录值在所述制冷剂特征标定表进行关联存储。

其中，激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制，本申请S4还包括：

S41b：通过第二流量传感器监测第四管道的第三制冷剂流量，其中，第四管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和风侧翅片换热器；

S42b：根据所述制冷剂流量阈值和所述第三制冷剂流量，计算制冷剂流量偏差，调整所述电子式膨胀阀的开合程度。

以所述风冷机组型号为基准，于工业互联网中进行同型号机组的所述环境温度记录值、所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值和所述电能损耗记录值，其中，各环境温度记录值对应映射关联的多组所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值和所述电能损耗记录值。针对同一环境温度记录值对应的多组所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值和所述电能损耗记录值，进行电能损耗记录的校对，筛选最小电能损耗记录值对应的所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值，结合对应环境温度记录值进行映射关联，生成多组映射序列，集成构建所述制冷剂特征标定表，所述制冷剂特征标定表包含多个最优映射关联组，其中，所述制冷剂标定表为联网表格，存在周期性更新，以确保所述制冷剂标定表的时效性。

进而激活所述制冷剂特征标定表，基于所述环境温度信息进行遍历匹配，提取匹配环境温度所映射关联的所述制冷剂目标温度于所述制冷剂流量阈值并作为最优控制约束。其中，所述第四管道属于制冷剂循环管道，用于连接所述电子式膨胀阀和所述风侧翅片换热器。同时，基于所述第二流量传感器，对所述第四管道的制冷剂流量进行监测感知，获取所述第三制冷剂流量，对所述制冷剂流量阈值与所述第三制冷剂流量进行差值计算，获取所述制冷剂流量偏差，即实时监测流量与最佳流量之间的偏差度。基于所述制冷剂流量偏差，对所述电子式膨胀阀的开合程度进行调控，所述电子式膨胀阀基于编程式进行开合程度控制，以确保制冷剂流量控制处于最佳状态。

S5：通过第三温度传感器监测第二管道的第二制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第二管道的第二制冷剂流量，其中，第二管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和水侧套管换热器；

S6：根据所述制冷剂目标温度、所述第二制冷剂温度和所述第二制冷剂流量，激活第二温度传感器和第一流量传感器对水侧套管换热器进行控制优化，生成套管换热控制参数，控制所述水侧套管换热器进行换热；

S7：将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机。

其中，所述第二管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和水侧套管换热器。基于所述第三温度传感器，对所述第二管道进行温度监测，获取所述第二制冷剂温度，同步基于所述第二流量传感器对所述第二管道进行流量监测感知，获取所述第二制冷剂流量。

进一步的，获取水冷控制参数，包括水冷温度、水冷流量，激活所述第二温度传感器与所述第一流量传感器进行监测感知，确定初始温度与初始流量。进一步搭建水冷换热比预测器用于进行水冷换热比预测，其中，所述水冷换热比预测器与所述风冷换热比预测器的构建方式相同，具体构建数据不同。具体的，所述损失函数为通用函数，结合所述损失函数，并确定所述最小损失阈值，其中，所述最小损失阈值可以与所述风冷换热比预测器相同。同理，基于风冷机组型号检索制冷日志信息，包括水冷控制参数监测值、制冷剂温度监测值、制冷剂流量监测值和所述换热比标定值，结合所述损失函数与所述最小损失阈值进行BP神经网络训练与检验，生成满足精度阈值的所述水冷换热比预测器。

进而结合所述水冷换热比预测器，针对所述第二制冷剂温度、所述第二制冷剂流量、初始温度与初始流量进行换热比预测，输出换热比预测值。设定水冷期望换热比，为用户预设值。校对所述换热比预测值与所述水冷期望换热比，计算差值并判定是否满足偏差阈值，若满足，继续基于初始温度与初始流量进行所述水侧套管换热器的换热控制；若不满足，确定参数约束区间并进行随机赋值，结合所述水冷换热比预测器进行换热比预测分析与参数扩充分析，具体步骤与风冷处理步骤相同，获取满足偏差阈值的所述套管换热控制参数，对所述水侧套管换热器进行换热控制。最终将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机，精准进行自动化制冷控制。

本申请实施例提供的一种风冷机组的高效制冷方法，具有如下技术效果：

1、以风冷机组的结构组件为基准，进行多点位的数据监测感知与换热分析，结合搭建的换热比预测器进行实时换热比预测与寻优调控，实现高效化精准制冷调控。

2、以风冷换热控制与水冷换热控制为主要调控方向，结合参数间的协同关联关系，基于构建的风冷换热比预测器与水冷换热比预测器进行实时监测参数的换热比预测，结合与期望值的偏差进行适应性分析，基于约束区间寻优与扩充寻优，可有效提高决策效率与决策准确度，保障制冷控制效果的需求契合性。

实施例二：

基于与前述实施例中一种风冷机组的高效制冷方法相同的发明构思，如图3所示，本申请提供了一种风冷机组的高效制冷系统，所述系统包括：

第一制冷剂数据监测模块11，所述第一制冷剂数据监测模块11用于当压缩机启动制冷模式时，通过第三温度传感器监测第一管道的第一制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第一管道的第一制冷剂流量，其中，第一管道属于制冷剂循环管道，用于连接压缩机和风侧翅片换热器；

数据获取模块12，所述数据获取模块12用于获取风侧翅片换热器基础信息和风冷期望换热比，所述风侧翅片换热器基础信息包括换热面积信息；

翅片换热控制参数生成模块13，所述翅片换热控制参数生成模块13用于根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热；

节流控制模块14，所述节流控制模块14用于激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制；

第二制冷剂数据监测模块15，所述第二制冷剂数据监测模块15用于通过第三温度传感器监测第二管道的第二制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第二管道的第二制冷剂流量，其中，第二管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和水侧套管换热器；

套管换热控制参数生成模块16，所述套管换热控制参数生成模块16用于根据所述制冷剂目标温度、所述第二制冷剂温度和所述第二制冷剂流量，激活第二温度传感器和第一流量传感器对水侧套管换热器进行控制优化，生成套管换热控制参数，控制所述水侧套管换热器进行换热；

制冷剂输送模块17，所述制冷剂输送模块17用于将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机。

进一步而言，所述节流控制模块14还包括：

流量监测模块，所述流量监测模块用于通过第二流量传感器监测第四管道的第三制冷剂流量，其中，第四管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和风侧翅片换热器；

开合程度调整模块，所述开合程度调整模块用于根据所述制冷剂流量阈值和所述第三制冷剂流量，计算制冷剂流量偏差，调整所述电子式膨胀阀的开合程度。

进一步而言，所述节流控制模块14还包括：

信息检索模块，所述信息检索模块用于基于风冷机组型号，检索制冷日志信息，其中，所述制冷日志信息包括环境温度记录值、制冷剂流量记录值、制冷剂温度记录值和电能损耗记录值，其中，所述环境温度记录值，与所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值和所述电能损耗记录值一对多；

特征表存储模块，所述特征表存储模块用于筛选所述电能损耗记录值的最小值的所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值，与所述环境温度记录值在所述制冷剂特征标定表进行关联存储。

进一步而言，所述翅片换热控制参数生成模块13还包括：

风冷控制参数获取模块，所述风冷控制参数获取模块用于获取风冷控制参数，所述风冷控制参数包括冷气风速、冷气风量、冷气温度；

冷气初始数据监测模块，所述冷气初始数据监测模块用于激活风速传感器监测冷气初始风速，激活第一温度传感器监测冷气初始温度，激活风量传感器监测冷气初始风量；

换热比预测模块，所述换热比预测模块用于根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成换热比预测值；

控制参数设定模块，所述控制参数设定模块用于当所述换热比预测值和所述风冷期望换热比的换热比偏差小于换热比偏差阈值，将所述冷气初始风速、所述冷气初始温度和所述冷气初始风量设为所述翅片换热控制参数。

进一步而言，所述换热比预测模块还包括：

制冷日志信息检索模块，所述制冷日志信息检索模块用于基于风冷机组型号，检索制冷日志信息，所述制冷日志信息包括风冷控制参数监测值、制冷剂温度监测值、制冷剂流量监测值和换热比标定值；

函数构建模块，所述函数构建模块用于构建损失函数：

；

其中，LOSS表征损失函数，表征第一项权重，/>表征第二项权重，/>表征第i组预测换热比，/>表征第i组换热比标定值，n表征计算损失的总训练组数，/>表征有预设偏差阈值，/>表征正则化项，W为处理器节点权重参数，/>表征第i组预测换热量，表征第i组换热量标定值；

换热比预测值生成模块，所述换热比预测值生成模块用于根据所述损失函数、最小损失阈值，调取所述风冷控制参数监测值、所述制冷剂温度监测值、所述制冷剂流量监测值和所述换热比标定值，对BP神经网络进行监督学习，生成换热比预测器，根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成所述换热比预测值。

进一步而言，所述控制参数设定模块还包括：

约束区间加载模块，所述约束区间加载模块用于当所述换热比预测值和所述风冷期望换热比的所述换热比偏差大于或等于所述换热比偏差阈值，加载冷气风速约束区间、冷气风量约束区间和冷气温度约束区间；

参数赋值模块，所述参数赋值模块用于根据所述冷气风速约束区间、所述冷气风量约束区间和所述冷气温度约束区间，对所述冷气风速、所述冷气风量和所述冷气温度进行随机赋值，生成M组风冷控制参数赋值结果，M≥50，M为整数；

参数筛选模块，所述参数筛选模块用于遍历所述M组风冷控制参数赋值结果，结合所述换热比预测器进行评估，筛选满足所述换热比偏差阈值的所述翅片换热控制参数；

参数控制优化模块，所述参数控制优化模块用于当所述M组风冷控制参数赋值结果不满足所述换热比偏差阈值，更新所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数。

进一步而言，所述参数控制优化模块还包括：

扩充起始参数筛选模块，所述扩充起始参数筛选模块用于根据所述换热比偏差自小到大从所述M组风冷控制参数赋值结果中，筛选O组扩充起始参数，O＜M；

风冷扩充控制参数生成模块，所述风冷扩充控制参数生成模块用于设定随机扰动邻域范围，遍历所述O组扩充起始参数进行随机扰动，生成Q组风冷扩充控制参数；

翅片换热控制参数筛选模块，所述翅片换热控制参数筛选模块用于遍历所述Q组风冷扩充控制参数结合所述换热比预测器进行评估，筛选满足所述换热比偏差阈值的所述翅片换热控制参数；

控制优化模块，所述控制优化模块用于当所述Q组风冷扩充控制参数不满足所述换热比偏差阈值，替换所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数。

本说明书通过前述对一种风冷机组的高效制冷方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种风冷机组的高效制冷方法及系统，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种风冷机组的高效制冷方法，其特征在于，应用于风冷机组，风冷机组包括压缩机、风侧翅片换热器、电子式膨胀阀、水侧套管换热器和制冷剂循环管道，所述风侧翅片换热器部署有第一温度传感器、风速传感器和风量传感器，所述水侧套管换热器部署有第二温度传感器和第一流量传感器，所述制冷剂循环管道部署有第三温度传感器和第二流量传感器，包括：

当压缩机启动制冷模式时，通过第三温度传感器监测第一管道的第一制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第一管道的第一制冷剂流量，其中，第一管道属于制冷剂循环管道，用于连接压缩机和风侧翅片换热器；

获取风侧翅片换热器基础信息和风冷期望换热比，所述风侧翅片换热器基础信息包括换热面积信息；

根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热；

激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制；

通过第三温度传感器监测第二管道的第二制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第二管道的第二制冷剂流量，其中，第二管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和水侧套管换热器；

根据所述制冷剂目标温度、所述第二制冷剂温度和所述第二制冷剂流量，激活第二温度传感器和第一流量传感器对水侧套管换热器进行控制优化，生成套管换热控制参数，控制所述水侧套管换热器进行换热；

将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制，包括：

通过第二流量传感器监测第四管道的第三制冷剂流量，其中，第四管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和风侧翅片换热器；

根据所述制冷剂流量阈值和所述第三制冷剂流量，计算制冷剂流量偏差，调整所述电子式膨胀阀的开合程度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

基于风冷机组型号，检索制冷日志信息，其中，所述制冷日志信息包括环境温度记录值、制冷剂流量记录值、制冷剂温度记录值和电能损耗记录值，其中，所述环境温度记录值，与所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值和所述电能损耗记录值一对多；

筛选所述电能损耗记录值的最小值的所述制冷剂流量记录值、所述制冷剂温度记录值，与所述环境温度记录值在所述制冷剂特征标定表进行关联存储。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热，包括：

获取风冷控制参数，所述风冷控制参数包括冷气风速、冷气风量、冷气温度；

激活风速传感器监测冷气初始风速，激活第一温度传感器监测冷气初始温度，激活风量传感器监测冷气初始风量；

根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成换热比预测值；

当所述换热比预测值和所述风冷期望换热比的换热比偏差小于换热比偏差阈值，将所述冷气初始风速、所述冷气初始温度和所述冷气初始风量设为所述翅片换热控制参数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成换热比预测值，包括：

基于风冷机组型号，检索制冷日志信息，所述制冷日志信息包括风冷控制参数监测值、制冷剂温度监测值、制冷剂流量监测值和换热比标定值；

构建损失函数：

；

其中，LOSS表征损失函数，表征第一项权重，/>表征第二项权重，/>表征第i组预测换热比，/>表征第i组换热比标定值，n表征计算损失的总训练组数，/>表征有预设偏差阈值，/>表征正则化项，W为处理器节点权重参数，/>表征第i组预测换热量，/>表征第i组换热量标定值；

根据所述损失函数、最小损失阈值，调取所述风冷控制参数监测值、所述制冷剂温度监测值、所述制冷剂流量监测值和所述换热比标定值，对BP神经网络进行监督学习，生成换热比预测器，根据所述冷气初始风速、所述冷气初始温度、所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度和所述第一制冷剂流量进行换热比预测，生成所述换热比预测值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述换热比预测值和所述风冷期望换热比的所述换热比偏差大于或等于所述换热比偏差阈值，加载冷气风速约束区间、冷气风量约束区间和冷气温度约束区间；

根据所述冷气风速约束区间、所述冷气风量约束区间和所述冷气温度约束区间，对所述冷气风速、所述冷气风量和所述冷气温度进行随机赋值，生成M组风冷控制参数赋值结果，M≥50，M为整数；

遍历所述M组风冷控制参数赋值结果，结合所述换热比预测器进行评估，筛选满足所述换热比偏差阈值的所述翅片换热控制参数；

当所述M组风冷控制参数赋值结果不满足所述换热比偏差阈值，更新所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述M组风冷控制参数赋值结果不满足所述换热比偏差阈值，更新所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数，还包括：

根据所述换热比偏差自小到大从所述M组风冷控制参数赋值结果中，筛选O组扩充起始参数，O＜M；

设定随机扰动邻域范围，遍历所述O组扩充起始参数进行随机扰动，生成Q组风冷扩充控制参数；

遍历所述Q组风冷扩充控制参数结合所述换热比预测器进行评估，筛选满足所述换热比偏差阈值的所述翅片换热控制参数；

当所述Q组风冷扩充控制参数不满足所述换热比偏差阈值，替换所述M组风冷控制参数赋值结果进行控制优化，生成所述翅片换热控制参数。

8.一种风冷机组的高效制冷系统，其特征在于，应用于风冷机组，风冷机组包括压缩机、风侧翅片换热器、电子式膨胀阀、水侧套管换热器和制冷剂循环管道，所述风侧翅片换热器部署有第一温度传感器、风速传感器和风量传感器，所述水侧套管换热器部署有第二温度传感器和第一流量传感器，所述制冷剂循环管道部署有第三温度传感器和第二流量传感器，包括：

第一制冷剂数据监测模块，所述第一制冷剂数据监测模块用于当压缩机启动制冷模式时，通过第三温度传感器监测第一管道的第一制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第一管道的第一制冷剂流量，其中，第一管道属于制冷剂循环管道，用于连接压缩机和风侧翅片换热器；

数据获取模块，所述数据获取模块用于获取风侧翅片换热器基础信息和风冷期望换热比，所述风侧翅片换热器基础信息包括换热面积信息；

翅片换热控制参数生成模块，所述翅片换热控制参数生成模块用于根据所述换热面积信息、所述第一制冷剂温度、所述第一制冷剂流量和所述风冷期望换热比，激活第一温度传感器、风速传感器和风量传感器对风侧翅片换热器进行控制优化，生成翅片换热控制参数，控制所述风侧翅片换热器进行换热；

节流控制模块，所述节流控制模块用于激活制冷剂特征标定表对环境温度信息进行处理，匹配制冷剂目标温度和制冷剂流量阈值，对电子式膨胀阀进行节流控制；

第二制冷剂数据监测模块，所述第二制冷剂数据监测模块用于通过第三温度传感器监测第二管道的第二制冷剂温度，通过第二流量传感器监测所述第二管道的第二制冷剂流量，其中，第二管道属于制冷剂循环管道，用于连接电子式膨胀阀和水侧套管换热器；

套管换热控制参数生成模块，所述套管换热控制参数生成模块用于根据所述制冷剂目标温度、所述第二制冷剂温度和所述第二制冷剂流量，激活第二温度传感器和第一流量传感器对水侧套管换热器进行控制优化，生成套管换热控制参数，控制所述水侧套管换热器进行换热；

制冷剂输送模块，所述制冷剂输送模块用于将所述水侧套管换热器的吸热完成制冷剂通过第三管道输送至所述压缩机。