CN120062887B - 一种余热机组的智能控制方法、装置、终端设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种余热机组的智能控制方法、装置、终端设备及介质，本申请属于加热和制冷的联合系统技术领域。该方法包括：获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；采集空压机运行状态参数；将油温参数、水循环参数以及空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，结合空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对水循环速度进行控制；通过余热机组中的温度传感器采集的温度数据和水循环参数，建立数字孪生模型进行动态显示。本方案，实现对出水温度进行精准控制的目的，提高能源利用效率，确保输出的高温水作为提供给溴化锂机组的热源具有足够的稳定性。

Description

一种余热机组的智能控制方法、装置、终端设备及介质

技术领域

本申请属于加热和制冷的联合系统技术领域，具体涉及一种余热机组的智能控制方法、装置、终端设备及介质。

背景技术

目前，随着工业生产需求的日益增加，工业生产中所产生的热量需要进行回收处理。溴化锂机组，由于其可以基于热水实现制冷的目的，且符合工业生产、生活等对于冷水的使用需求，所以可以将其应用到热量回收当中，形成热量回收与制冷的联合系统。可以将热量回收后，形成的热水提供给溴化锂制冷机组，为溴化锂制冷机组的制冷提供热源。但是，目前的热量回收过程没有较好的控制方式，使得溴化锂机组的热源输入不够稳定，因此，如何能够对热量回收进行精准控制，是本领域中亟待解决的技术难题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种余热机组的智能控制方法、装置、终端设备及介质，目的在于解决余热机组不能够进行合理的控制，带来的输出水温的不稳定和不适用等问题。本方案通过对余热机组的水循环参数的控制，可以实现对出水温度进行精准控制的目的，提高能源的利用效率，确保输出的高温水作为提供给溴化锂机组的热源具有足够的稳定性。

第一方面，本申请实施例提供了一种余热机组的智能控制方法，所述方法包括：

获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；

采集空压机运行状态参数；

将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；

使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；

通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。

进一步的，所述方法还包括：

在通过所述终端设备接收到操作指令时，将操作指令对应的变化参数输入所述余热机组控制模型，以基于所述余热机组控制模型输出当前操作指令的结果预估数据；

显示结果预估数据，以供用户对所述操作指令进行确认；

接收到确认操作之后，执行所述操作指令，对所述余热机组的参数进行控制。

进一步的，所述方法还包括：

获取所述水循环的入水温度，并归集到水循环参数中；

相应的，使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制，包括：

使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度和/或入水温度进行控制。

进一步的，所述方法还包括：

以所述水循环速度和所述入水温度作为控制变量，确定所述出水温度对所述控制变量的灵敏度张量；

相应的，使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度和/或入水温度进行控制，包括：

使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果以及所述灵敏度张量，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度和/或入水温度进行控制。

进一步的，所述方法还包括：

获取所述余热机组的连接关系信息和内部管路分布信息；

根据所述连接关系信息和内部管路分布信息，构建余热机组中每个冷却塔的流体动力学模型；

相应的，通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示，包括：

通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，以及所述流体动力学模型，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。

进一步的，在终端设备中，生成流动箭头，根据所述水循环速度确定流动箭头的旋转速度，根据所述流体动力学模型确定所述流动箭头的显示位置。

进一步的，使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制，包括：

使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果以及所述流体动力学模型，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制。

第二方面，本申请实施例提供了一种余热机组的智能控制装置，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；

运行状态参数采集模块，用于采集空压机运行状态参数；

预测模块，用于将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；

水循环控制模块，用于使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；

动态显示模块，用于通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第一方面所述的方法。

在本申请实施例中，获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；采集空压机运行状态参数；将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。上述技术方案，通过对余热机组的水循环参数的控制，可以实现对出水温度进行精准控制的目的，提高能源的利用效率，确保输出的高温水作为提供给溴化锂机组的热源具有足够的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例一提供的余热机组的智能控制方法的流程示意图；

图2是本申请实施例二提供的余热机组的智能控制方法的流程示意图；

图3是本申请实施例三提供的余热机组的智能控制装置的结构示意图；

图4是本申请实施例四提供的清洁设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例做进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作（或步骤）描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

空压机在工作过程中会空压机润滑油产生大量的余热，为了使空压机维持正常工作，润滑油的温度需维持在50-55℃的工作空间，需要通过冷却塔工作降温。如果不能够对冷却塔进行精准的控制，不仅会造成空压机热能的浪费，还增加电能的损耗，水资源浪费。空压机余热回收机组就是对空压机余热进行回收利用的设备。空压机在工作时，输入电能中，一部分电能转换为压缩空气的势能，而另一部分能量被转换成热量。空压机余热回收机组可以将高温的油引出，然后通过热交换将油中的热量引出，利用该部分热量对水加热，进行再利用，提供热水给溴化锂机组作为热源。

但是，目前的余热机组是按照固定程序运行的，不会进行智能调节，这就会造成实际输出的水温存在不稳定的现象，并且，如果空压机润滑油温过高，需要进行冷却塔进行更多的散热处理，如果无法达到有效散热，不仅散热不彻底，而且冷却塔中的水无法有效利用，其实质也会造成能源的浪费。因此，如何能够对余热机组的水温进行精准控制，并更高效的产出稳定热源，是本领域亟待解决的技术难题。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的余热机组的智能控制方法、装置、终端设备及介质进行详细地说明。

实施例一

图1是本申请实施例一提供的余热机组的智能控制方法的流程示意图。如图1所示，具体包括如下步骤：

S101，获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；

首先，本申请适用于余热机组控制的场景。基于上述使用场景，可以理解的，本申请的执行主体可以是余热机组控制系统，或者执行控制操作的终端设备。

其中，余热机组是回收工业生产过程中产生的余热并将其转化为有用能量的设备。在不同的工业场景中，余热机组的形式和工作原理会有所不同。例如，在钢铁厂中，余热机组可以回收高炉炼铁过程中产生的高温废气的热量；在化工厂中，可能回收化学反应过程中释放的余热。

油温参数，与余热机组中油的温度相关的参数，具体包括进油温度和出油温度。进油温度是指油进入余热机组时的温度，出油温度则是油离开余热机组时的温度。这两个温度反映了油在余热机组内的热量交换情况。其中，进油温度和出油温度可使用高精度的非接触式红外温度传感器进行测量，这种传感器能快速响应且避免与油液直接接触，减少污染风险。

水循环参数，可以是余热机组中水循环系统的相关参数，包括水循环速度和出水温度。水循环速度指的是水在循环系统中流动的速度，它会影响水与油之间的热量交换效率。出水温度是指水从水循环系统中流出时的温度。

水循环速度，水在循环系统中单位时间内流动的距离或体积，可以通过进水阀的开关大小进行控制，也可利用超声波多普勒流速仪进行测量。

本方案可以通过各种传感器和测量设备收集相关参数信息。对于油温参数，利用红外温度传感器获取进油和出油温度；对于水循环参数，可以对进水阀的开关位置的识别来确定水循环速度，可以使用高精度温度传感器来识别出水温度。

S102，采集空压机运行状态参数；

空压机即空气压缩机，是将电动机的机械能转换成气体压力能的装置，在工业生产中广泛用于提供压缩空气。空压机运行状态参数，反映空压机运行状况的各种参数，例如转速、功率、压力比以及排气量等。其中，转速表示空压机转动的速度，功率体现其消耗的电能，压力比是进气压力与排气压力的比值，排气量则是单位时间内空压机排出的气体体积。

本方案可以通过空压机的运行状态参数，对余热机组进行更加合理的控制，例如空压机当前的运行状态为高负荷运行，则需要控制水循环参数，如水循环速度调节到最大等，来实现对空压机的热量的吸收，并且能够让余热机组的出水温度固定。

S103，将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；

余热机组控制模型，可以是基于数学算法和机器学习技术构建的模型，用于预测和控制余热机组的运行。本方案中，可以采用深度学习算法，如长短期记忆网络（LongShort-Term Memory，LSTM），结合强化学习机制构建。该模型通过学习大量的历史运行数据，能够掌握油温参数、水循环参数和空压机运行状态参数之间的复杂关系，从而对出水温度的变化进行预测。其中，LSTM 网络能够处理时间序列数据，学习油温参数、水循环参数和空压机运行状态参数等随时间变化的规律和相互关系；强化学习则根据系统的运行目标，如出水温度恒定，通过不断试错和奖励机制，优化控制策略。此外，余热机组控制模型还融入了热力学、流体力学等相关学科的原理和公式，以准确描述余热机组内部的热交换和能量转换过程。

利用余热机组控制模型，根据当前输入的油温参数、水循环参数以及空压机运行状态参数等信息，结合模型内部的算法和学习到的知识，对未来一段时间内出水温度可能发生的变化情况进行预估。预测结果包括出水温度的变化趋势，如上升、下降或保持稳定，变化幅度等信息，为后续的控制决策提供依据。

本方案可以将采集到的油温参数、水循环参数和空压机运行状态参数作为数据输入到余热机组控制模型中，为模型的计算和预测提供依据。余热机组控制模型在进行出水温度变化预测时，会综合考虑空压机运行状态参数对水温的影响。例如，当空压机的功率增加时，可能会产生更多的热量，从而影响余热机组的热交换过程，进而影响出水温度。余热机组控制模型根据输入的参数，运用其内部的算法和学习到的规律，对水循环参数中的出水温度在未来一段时间内的变化情况进行预估。

S104，使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；

水循环控制指令，可以是由余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果生成的一系列控制信号，用于指导水循环系统中执行机构的动作。这些指令包含了对水循环速度的具体调节要求，例如指令可能要求将水循环速度提高一定的百分比或降低到某个具体数值，还可能涉及对其他相关设备，如阀门的开度调整、水泵的启停控制等的操作指令，以实现对水循环系统的精确控制。

出水温度恒定，是设定一个目标出水温度值，作为余热机组运行的控制目标。在实际运行过程中，通过调节水循环速度等控制手段，使出水温度尽可能稳定地保持在这个目标值附近，允许有一定的波动范围，例如控制目标为80℃，可根据实际需求设定波动范围，如±1℃等。保持出水温度恒定有助于提高余热机组的运行效率和稳定性，满足后续生产工艺对水温的要求。

本方案中通过调用余热机组控制模型，利用其对出水温度变化的预测结果和内部的控制算法，进行控制指令的生成计算。模型根据当前的系统状态、预测的温度变化趋势以及出水温度恒定的目标，评估不同控制策略的效果，选择最优的控制方案。余热机组控制模型基于对出水温度变化预测结果的分析，按照预先设定的控制规则和算法，计算出实现出水温度恒定所需的水循环控制指令，发送至水循环系统的执行机构控制器。水循环系统的执行机构，如高精度的变频水泵、电动调节阀等，接收到水循环控制指令后，根据指令要求调整自身的工作状态。例如，变频水泵根据指令调整电机转速，从而改变水循环速度；电动调节阀调节阀门开度，控制水的流量。通过这些精确的操作，实现对水循环速度的控制，进而调节出水温度，使其趋近于设定的恒定值。

S105，通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。

其中，数字孪生模型，可以是对余热机组及其水循环系统的一种数字化虚拟映射。它通过实时采集温度传感器获取的温度数据和水循环参数，如速度、温度等，利用先进的三维建模软件，如Unity 3D、Unreal Engine等，并利用数据处理技术，构建出与实际物理系统高度一致的虚拟模型。该模型不仅在几何结构上与实际设备一致，还能实时反映设备的运行状态、温度分布以及能量流动等信息。

终端设备，可以是用户与数字孪生模型进行交互的设备，包括但不限于计算机、平板电脑、智能手机以及工业触摸屏等。这些设备可以通过网络与数字孪生模型的服务器相连，接收并显示模型的实时数据和动态画面。用户可以通过终端设备查看余热机组的运行状态，进行参数设置以及控制操作等。

本方案首先利用三维建模软件对余热机组的物理结构进行精确建模，包括设备的外形、内部管道布局以及热交换部件等。然后将温度传感器采集的温度数据和水循环参数等实时数据与三维模型进行关联和映射。通过数据融合技术，将不同来源的数据整合在一起，构建出能够实时反映设备运行状态的数字孪生模型。在建立过程中，还需要对模型进行校准和验证，确保模型的准确性。本方案可以通过各类温度传感器按照预设的采样频率，实时监测余热机组不同部位的温度变化，并将温度信号转换为可传输和处理的数据形式。这些数据通过有线或无线的数据传输方式，发送至数据采集和处理系统，为数字孪生模型的更新和分析提供最新的温度信息。数字孪生模型的服务器将处理后的模型数据和实时运行信息，通过网络传输至终端设备。终端设备利用图形渲染技术，将数字孪生模型以直观的三维图像或图表形式展示给用户。用户可以在终端设备上进行交互操作，如放大、缩小模型，查看不同部位的温度数据，了解设备的运行状态和性能指标等。

在本实施例中，需要额外说明的是，如果可以对余热机组进行精准的控制，使其能够有效的吸收空压机的润滑油的温度，不仅能够确保空压机的正常运行，还能够提升热水的产出量，例如原本在单位时间内产出的热水为4吨，在经过精准控制之后，可以提升热水的产出量，由原本的4吨提升至6吨或者更多，这也能够从另一方面来提高能源的利用率，为产出热水的使用提供更多可以适用的场景，实现更好的能源转换，为人们的生活使用提供便利。

本技术方案，通过精准获取余热机组的油温参数、水循环参数以及空压机运行状态参数，并利用先进的余热机组控制模型进行深入分析和预测，实现了对出水温度的精确控制。结合深度学习与强化学习的控制模型能够适应复杂多变的运行工况，动态调整控制策略。同时，基于实时数据建立的数字孪生模型为用户提供了直观、全面的设备运行状态展示，便于实时监测和管理。通过这些技术手段，提高了余热机组的能源利用效率，保证了出水温度的稳定性，减少了设备故障和维护成本，增强了系统的智能化水平。

在一个实施例中，可选的，所述方法还包括：

在通过所述终端设备接收到操作指令时，将操作指令对应的变化参数输入所述余热机组控制模型，以基于所述余热机组控制模型输出当前操作指令的结果预估数据；

显示结果预估数据，以供用户对所述操作指令进行确认；

接收到确认操作之后，执行所述操作指令，对所述余热机组的参数进行控制。

其中，操作指令，可以是用户通过终端设备向余热机组控制系统发出的用于改变设备运行状态或参数的指令。这些指令可以是对水循环速度的调整、对余热回收装置工作模式的切换、对油温控制范围的重新设定等。例如，用户可能希望将水循环速度提高20%，这些需求会以操作指令的形式通过终端设备输入到系统中。

变化参数，即与操作指令相对应的、需要在余热机组控制模型中进行调整的参数。比如，当操作指令是提高水循环速度时，变化参数就是水循环速度的具体变化值，如增加20%。

结果预估数据，可以是余热机组控制模型根据输入的变化参数，结合当前系统的运行状态，如油温参数、水循环参数、空压机运行状态参数等，通过内部的算法和模型进行计算和模拟后输出的对执行操作指令可能产生的结果的预测数据。结果预估数据可以包括出水温度的变化趋势、能耗的变化情况以及设备运行效率的改变等信息。例如，在预测出将水循环速度提高20%后，出水温度会在接下来的10分钟内降低8℃，同时能耗会增加5%。

确认操作，可以是用户在查看结果预估数据后，对是否执行操作指令做出的明确决定。如果用户认为结果预估数据符合预期，能够接受操作指令执行后可能产生的结果，就会通过终端设备进行确认操作，告知系统可以执行相应的操作指令；反之，如果用户认为结果预估数据不符合期望，可能会修改操作指令或放弃执行。

本方案中，终端设备实时监听用户的输入操作，当用户通过终端设备的操作界面发出操作指令时，终端设备能够准确识别并获取这些指令信息。然后将操作指令对应的变化参数传递给余热机组控制模型，具体的，可以对操作指令进行解析，提取出其中的变化参数，并按照控制模型所要求的数据格式和接口规范，将这些参数输入到模型中。余热机组控制模型在接收到变化参数后，利用其内部的算法，对输入的数据进行处理和计算。通过对系统的热交换过程、能量转换关系等进行模拟和分析，模型得出执行操作指令后可能产生的结果，并将这些结果以数据的形式输出。输出的结果预估数据可以是数值、图表、文本描述等形式，方便用户理解和评估。本方案可以将余热机组控制模型输出的结果预估数据展示在终端设备的屏幕上。例如，对于温度变化趋势可以用折线图展示，对于能耗变化可以用柱状图表示，同时还可以用文字说明相关的信息。通过直观的显示，用户能够清晰地了解执行操作指令可能带来的影响。用户在查看终端设备显示的结果预估数据后，根据自己的需求和判断，通过终端设备的操作界面进行确认操作。这一操作通常表现为点击“确认”按钮、输入密码等方式，以明确表示同意执行操作指令。终端设备在接收到用户的确认操作后，会将操作指令转化为具体的控制信号，发送给余热机组的各个执行机构，如水泵、阀门以及加热装置等。执行机构根据接收到的控制信号调整自身的工作状态，对余热机组的参数进行相应的控制，从而实现用户所期望的设备运行状态改变。

本技术方案，在用户通过终端设备发出操作指令后，利用余热机组控制模型对操作指令的结果进行预估，并将预估数据展示给用户确认，这一过程为用户提供了决策参考，避免了因盲目执行操作指令而可能导致的设备故障、能源浪费或不符合生产需求等问题。本方案通过结果预估，用户可以提前了解操作指令对余热机组运行的影响，从而根据实际情况决定是否执行操作指令，或者对操作指令进行调整。在用户确认后再执行操作指令，确保了对余热机组参数控制的准确性，提高了设备的运行效率和稳定性。

在一个实施例中，可选的，所述方法还包括：

获取所述余热机组的连接关系信息和内部管路分布信息；

根据所述连接关系信息和内部管路分布信息，构建余热机组中每个冷却塔的流体动力学模型；

相应的，通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示，包括：

通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，以及所述流体动力学模型，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。

其中，连接关系信息，可以是指余热机组内部各个设备、部件之间的连接方式和连接顺序等信息。例如，余热回收装置与冷却塔之间的管道连接方式，如串联或者并联，水泵与水循环管道的连接位置，各个阀门在管道系统中的安装位置及其与其他部件的连接关系等。这些连接关系信息对于理解余热机组内的物质流和能量流路径至关重要。

内部管路分布信息，描述余热机组内部水循环管路、油管路等各种管路的具体布局情况。包括管路的走向，如水平、垂直或者倾斜等，管径大小，弯曲半径，管路分支和汇合点的位置等。详细的内部管路分布信息有助于准确模拟流体在管路中的流动特性以及热量传递过程。

流体动力学模型，可以是基于流体动力学原理，如连续性方程、动量方程、能量方程等，构建的数学模型，用于描述冷却塔内流体的流动状态和相互作用。对于每个冷却塔，该模型考虑了流体的速度、压力、温度以及密度等参数，以及流体与塔内填料、风机等部件的相互作用。通过该模型，可以预测冷却塔内的水流分布、空气流动阻力和热交换效率等，为余热机组的运行优化提供理论支持。

数字孪生模型，可以在原有基础上，结合上述的连接关系信息、内部管路分布信息以及流体动力学模型，更加精确地对余热机组进行数字化虚拟映射。不仅能反映设备的几何结构和运行状态参数，还能模拟流体在机组内的流动和热交换过程，实时展示温度、压力以及流量等参数在空间上的分布情况，为用户提供更全面、深入的设备运行信息。

本技术方案，通过多种方式收集余热机组的连接关系信息和内部管路分布信息。具体的，可以通过查阅设备的设计图纸、安装手册等技术文档获取相关信息；也可以利用三维激光扫描技术对余热机组进行扫描，生成高精度的三维模型，从中提取连接关系和管路分布信息。本方案根据获取的连接关系信息和内部管路分布信息，运用专业的数值计算软件和数学建模方法，建立每个冷却塔的流体动力学模型。在构建过程中，需要对冷却塔的几何结构进行精确建模，设置合理的边界条件，如入口流速、温度以及压力等，并设置相关物理参数，如流体的密度、粘度以及导热系数等，并选择有限元法或者有限体积法来求解流体动力学方程，从而得到准确的模型结果。

本方案在原有通过温度传感器采集的温度数据和水循环参数建立数字孪生模型的基础上，进一步结合流体动力学模型的计算结果。将温度数据、水循环参数以及流体动力学模型中关于流体流动和热交换的信息进行融合，利用三维建模软件和数据处理技术，构建出更加真实、准确的数字孪生模型。在建立过程中，需要对不同来源的数据进行校准和匹配，确保模型能够准确反映余热机组的实际运行状态。将建立好的数字孪生模型通过网络传输至终端设备，并利用终端设备的图形处理和显示功能，以动态的方式展示模型的相关信息，可以让用户能够查看余热机组内部的温度分布、水流流动情况等，也可以通过二维或三维的动画展示设备的运行过程和参数变化，使用户能够直观地了解余热机组的实时运行状态。

本技术方案，通过获取余热机组的连接关系信息和内部管路分布信息，构建冷却塔的流体动力学模型，并将其融入数字孪生模型的建立过程中，显著提升了数字孪生模型的准确性和实用性。精确的流体动力学模型能够更真实地模拟冷却塔内的流体流动和热交换过程，使得数字孪生模型不仅能展示设备的运行状态参数，还能反映流体在空间上的分布和变化情况。这为用户提供了更全面、深入的设备运行信息，有助于用户更好地理解余热机组的工作原理和性能特点，从而做出更科学、合理的运行决策。同时，通过动态显示数字孪生模型，用户可以实时监测设备的运行状态，及时发现潜在的问题和异常情况，提前采取措施进行处理，提高了设备的稳定性，降低了设备故障和维护成本，进一步优化了余热机组的运行效率和能源利用效率。

在一个实施例中，可选的，在终端设备中，生成流动箭头，根据所述水循环速度确定流动箭头的旋转速度，根据所述流体动力学模型确定所述流动箭头的显示位置。

其中，流动箭头可以是在终端设备显示的数字孪生模型界面中，用于直观表示水或者油在余热机组内部管路中流动方向和状态的图形元素。它以箭头的形式呈现，其方向代表流体的流动方向，通过不同的视觉表现来反映流体的相关参数。例如，旋转速度可以是流动箭头绕自身中心点旋转的快慢程度，在本方案中，该旋转速度可以与水循环速度相关联，通过这种关联可以让用户在终端设备上更直观地感受到水循环速度的变化情况。显示位置可以是流动箭头在终端设备显示的数字孪生模型界面中的具体坐标位置。该位置是根据流体动力学模型计算得出的，能够准确反映流体在余热机组内部不同位置的流动情况，帮助用户了解流体在整个系统中的分布和走向。

本方案可以在终端设备中，根据水循环速度确定流动箭头的旋转速度，根据流体动力学模型确定流动箭头的显示位置，可以帮助确定在哪些位置流体的流动特征较为明显，需要显示流动箭头来表示。例如，在流体速度较大或流向发生明显变化的位置显示流动箭头，以突出流体的流动状态。通过对模型计算结果的分析和处理，将这些位置转换为终端设备显示界面上的坐标，从而确定流动箭头的显示位置。

本技术方案，在终端设备中通过生成流动箭头，并根据水循环速度和流体动力学模型分别确定其旋转速度和显示位置，极大地增强了数字孪生模型的可视化效果和信息表达能力。流动箭头的旋转速度直观地反映了水循环速度的变化，让用户无需查看具体的数值，就能快速感知水循环的快慢情况，便于及时发现水循环系统中的异常。而根据流体动力学模型确定的显示位置，使得流动箭头能够准确地指示流体在余热机组内部的实际流动路径和关键位置，帮助用户更清晰地理解流体在整个系统中的分布和走向，为用户进行系统的监测、分析和决策提供了更直观、有效的工具。

在一个实施例中，可选的，使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制，包括：

使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果以及所述流体动力学模型，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制。

其中，水循环速度是指水在余热机组水循环系统中单位时间内流动的距离或体积，它是影响出水温度的关键因素之一。通过调节水循环速度，可以改变水与油之间的热量交换效率，从而实现对出水温度的控制。

本方案可以调用余热机组控制模型，将出水温度变化预测结果以及流体动力学模型所提供的信息作为输入，利用模型内部的算法和逻辑进行分析和计算。在这个过程中，模型会综合考虑温度变化趋势、流体在系统内的流动特性以及热交换情况等多方面因素，以实现对出水温度的精确控制。余热机组控制模型在接收到出水温度变化预测结果和流体动力学模型的相关信息后，依据预设的控制算法，计算出为了使出水温度保持恒定所需采取的控制措施。这些措施被转化为具体的水循环控制指令，指令包含了对水循环速度的调节量以及其他相关设备的操作参数。例如，如果预测出水温度将上升，模型可能会生成增加水循环速度的指令，以加快热量的带走速度，从而保证了出水温度的一致性。

本方案具体的，可以将生成的水循环控制指令发送至水循环系统的执行机构。如变频水泵接收到指令后，根据指令要求调整自身的工作状态，当指令要求增加水循环速度时，水泵会提高电机转速，从而使水在管道中的流动速度加快；反之，当指令要求降低水循环速度时，水泵会降低电机转速。通过这种方式，实现对水循环速度的精确控制，进而调节出水温度，使其趋近于设定的恒定值。

本技术方案，在生成水循环控制指令时加入流体动力学模型，使得余热机组控制模型能够更加全面、准确地考虑到余热机组内部流体的流动特性和热交换过程对出水温度的影响。相较于仅基于温度变化预测结果进行控制，引入流体动力学模型后，控制模型可以根据流体在不同位置的速度、压力等参数，更精确地计算出为了保持出水温度恒定所需的水循环速度调节量。这有助于提高控制的精度和及时性，减少出水温度的波动，使出水温度能够更稳定地保持在设定值附近，从而提高余热机组的运行效率和稳定性，进一步优化余热回收和利用的效果。同时，也能降低能源消耗，减少设备的磨损和维护成本。

实施例二

图2是本申请实施例二提供的余热机组的智能控制方法的流程示意图。本方案对上述实施例做出了更优的改进，具体改进为：在对所述语音信息提取语义特征和声纹特征之后，所述方法还包括：识别所述语义特征中是否包括预设限定词；若包括，则根据所述预设限定词确定各控制指令的优先级。如图2所示，具体包括如下步骤：

S201，获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；

S202，采集空压机运行状态参数；

S203，获取所述水循环的入水温度，并归集到水循环参数中；

其中，水循环的入水温度，可以是指水进入余热机组水循环系统时的温度。在余热回收过程中，入水温度是一个重要的参数，它会影响到整个水循环系统与油之间的热交换过程，进而影响出水温度。例如，较低的入水温度意味着水有更大的吸热潜力，可能会使出水温度更容易达到预期值。

水循环参数是描述水循环系统运行状态的一系列参数集合，之前已经包含了水循环速度和出水温度等信息。将入水温度归集到水循环参数中后，能更全面地反映水循环系统的热状态，为后续的控制和分析提供更丰富的数据支持。

S204，将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；

S205，使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度和/或入水温度进行控制；

本方案中，控制对象除了水循环速度，还可以包括入水温度。入水温度的控制可以通过一些辅助设备，如预热器、冷却器等来实现，调节入水温度也能直接影响水与其他热源之间的热交换过程，从而对出水温度产生影响。

本方案可以调用余热机组控制模型进行分析和计算，在考虑了新的入水温度参数后，余热机组控制模型会更加全面地评估各种可能的控制策略。根据出水温度变化预测结果和出水温度恒定的目标，模型不仅会考虑对水循环速度的调节，还会考虑是否需要对入水温度进行调整，从而生成包含对水循环速度和/或入水温度控制要求的水循环控制指令。例如，如果预测出水温度过低，模型可能会生成提高入水温度的指令，同时也可能适当降低水循环速度，以增加水在系统内的受热时间。

S206，通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。

本技术方案，获取水循环的入水温度并归集到水循环参数中，丰富了用于控制的参数信息，使余热机组控制模型能够更全面地了解水循环系统的热状态。在此基础上，将控制范围从单纯的水循环速度扩展到水循环速度和/或入水温度，增强了控制的灵活性和精准度。当出水温度出现波动时，控制模型可以根据实际情况综合考虑调节水循环速度和入水温度，以更有效地使出水温度保持恒定。这有助于提高余热机组的运行效率，减少能源浪费，同时也能更好地满足不同工业生产过程对出水温度稳定性的要求。

在一个实施例中，可选的，所述方法还包括：

以所述水循环速度和所述入水温度作为控制变量，确定所述出水温度对所述控制变量的灵敏度张量；

相应的，使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度和/或入水温度进行控制，包括：

使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果以及所述灵敏度张量，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度和/或入水温度进行控制。

其中，控制变量可以是在余热机组的控制过程中，能够被人为调节的物理量。这里将水循环速度和入水温度作为控制变量，意味着可以通过改变这两个参数的值来影响出水温度，以达到使出水温度恒定的目的。

灵敏度张量，可以是出水温度相对于水循环速度和入水温度这两个控制变量的变化率关系。它反映了每个控制变量的微小变化会如何引起出水温度的变化，是一个多维度的量化指标，能全面地体现控制变量与出水温度之间的敏感程度。例如，灵敏度张量可以告诉我们，当水循环速度或入水温度发生一个单位的变化时，出水温度会相应地产生多大的变化幅度，以及变化的速度。

本方案可以通过实验测量、数值模拟或者数据分析等方法来计算出水温度对水循环速度和入水温度的灵敏度张量。在实验测量中，可以在不同的工况下，分别改变水循环速度和入水温度，记录对应的出水温度变化，然后根据这些数据计算灵敏度。数值模拟则是利用余热机组的数学模型，在计算机上模拟不同控制变量取值下的出水温度，进而得到灵敏度张量。数据分析是基于历史运行数据，运用统计分析方法挖掘控制变量与出水温度之间的关系，确定灵敏度张量。

本方案中，水循环控制指令可以是为了使出水温度保持恒定，由余热机组控制模型根据相关信息生成的用于调节水循环系统的指令，包括对水循环速度和/或入水温度的调节要求。

本方案将出水温度变化预测结果和灵敏度张量作为输入信息，提供给余热机组控制模型。模型会利用这些信息进行更精确的分析和计算，以制定合适的控制策略。余热机组控制模型结合出水温度变化预测结果和灵敏度张量，考虑出水温度恒定的目标，运用内部的算法和逻辑，计算出需要对水循环速度和/或入水温度进行的调整量，从而生成具体的水循环控制指令。例如，如果预测出水温度将上升，且灵敏度张量显示入水温度的变化对出水温度影响较大，模型可能会生成降低入水温度的指令，同时结合水循环速度的调节，以实现出水温度的恒定。

本技术方案，确定出水温度对水循环速度和入水温度的灵敏度张量，为余热机组控制模型提供了更详细的信息，使模型能够更准确地了解控制变量与出水温度之间的关系。在生成水循环控制指令时加入灵敏度张量，能够让控制模型根据不同控制变量的敏感程度，更加合理地分配对水循环速度和入水温度的调节量。这有助于提高控制的精准度和效率，减少不必要的调节动作，更快地使出水温度达到并保持恒定，从而提高余热机组的运行稳定性和能源利用效率，降低运行成本。

实施例三

图3是本申请实施例三提供的余热机组的智能控制装置的结构示意图。如图3所示，所述装置包括：

参数获取模块301，用于获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；

运行状态参数采集模块302，用于采集空压机运行状态参数；

预测模块303，用于将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；

水循环控制模块304，用于使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；

动态显示模块305，用于通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。

在本申请实施例中，参数获取模块，用于获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；运行状态参数采集模块，用于采集空压机运行状态参数；预测模块，用于将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；水循环控制模块，用于使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；动态显示模块，用于通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示。上述技术方案，通过对余热机组的水循环参数的控制，可以实现对出水温度进行精准控制的目的，提高能源的利用效率，确保输出的高温水作为提供给溴化锂机组的热源具有足够的稳定性。

本申请实施例中的余热机组的智能控制装置可以是装置，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动终端设备，也可以为非移动终端设备。示例性的，移动终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机（ultra-mobile personal computer，UMPC）、上网本或者个人数字助理（personal digital assistant，PDA）等，非移动终端设备可以为服务器、网络附属存储器（Network Attached Storage，NAS）、个人计算机（personal computer，PC）、电视机（television，TV）、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的余热机组的智能控制装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓（Android）操作系统，可以为IOS操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的余热机组的智能控制装置能够实现上述实施例一至四实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

实施例四

如图4所示，本申请实施例还提供一种清洁设备400，包括处理器401，存储器402，存储在存储器402上并可在所述处理器401上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器401执行时实现上述余热机组的智能控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的终端设备包括上述所述的移动终端设备和非移动终端设备。

实施例五

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述余热机组的智能控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的终端设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等。

实施例六

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述余热机组的智能控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机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（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (5)

1.一种余热机组的智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；

获取所述水循环的入水温度，并归集到水循环参数中，空压机余热回收机组将所述空压机中的高温的油引出，通过热交换将所述高温的油中的热量引出，利用所述热量对水加热；

采集空压机运行状态参数；其中，所述空压机运行状态参数包括转速、功率、压力比以及排气量中的至少一种；

将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；其中，所述余热机组控制模型采用长短期记忆网络，结合强化学习机制构建；

获取所述余热机组的连接关系信息和内部管路分布信息；

根据所述连接关系信息和内部管路分布信息，构建余热机组中每个冷却塔的流体动力学模型；

以所述水循环速度和所述入水温度作为控制变量，确定所述出水温度对所述控制变量的灵敏度张量，所述灵敏度张量是出水温度相对于水循环速度和入水温度这两个控制变量的变化率关系；

使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果以及所述流体动力学模型，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；

通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，以及所述流体动力学模型，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示，在终端设备中，生成流动箭头，根据所述水循环速度确定流动箭头的旋转速度，根据所述流体动力学模型确定所述流动箭头的显示位置。

2.根据权利要求1所述的余热机组的智能控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在通过所述终端设备接收到操作指令时，将操作指令对应的变化参数输入所述余热机组控制模型，以基于所述余热机组控制模型输出当前操作指令的结果预估数据；

显示结果预估数据，以供用户对所述操作指令进行确认；

接收到确认操作之后，执行所述操作指令，对所述余热机组的参数进行控制。

3.一种余热机组的智能控制装置，其特征在于，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取余热机组的油温参数，以及水循环参数；其中，所述油温参数包括进油温度和出油温度，所述水循环参数包括水循环速度和出水温度；获取所述水循环的入水温度，并归集到水循环参数中，空压机余热回收机组将所述空压机中的高温的油引出，通过热交换将所述高温的油中的热量引出，利用所述热量对水加热；

运行状态参数采集模块，用于采集空压机运行状态参数；其中，所述空压机运行状态参数包括转速、功率、压力比以及排气量中的至少一种；

预测模块，用于将所述油温参数、所述水循环参数以及所述空压机运行状态参数输入余热机组控制模型，供余热机组控制模型结合所述空压机运行状态参数，对水循环参数中的出水温度进行变化预测；其中，所述余热机组控制模型采用长短期记忆网络，结合强化学习机制构建；

所述余热机组的智能控制装置，还用于：获取所述余热机组的连接关系信息和内部管路分布信息；根据所述连接关系信息和内部管路分布信息，构建余热机组中每个冷却塔的流体动力学模型；

水循环控制模块，用于以所述水循环速度和所述入水温度作为控制变量，确定所述出水温度对所述控制变量的灵敏度张量，所述灵敏度张量是出水温度相对于水循环速度和入水温度这两个控制变量的变化率关系；使用所述余热机组控制模型根据出水温度变化预测结果以及所述流体动力学模型，以出水温度恒定为目的生成水循环控制指令，对所述水循环速度进行控制；

动态显示模块，用于通过所述余热机组中的温度传感器采集的温度数据和所述水循环参数，以及所述流体动力学模型，建立数字孪生模型，并在终端设备进行动态显示，在终端设备中，生成流动箭头，根据所述水循环速度确定流动箭头的旋转速度，根据所述流体动力学模型确定所述流动箭头的显示位置。

4.一种终端设备，其特征在于，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的余热机组的智能控制方法的步骤。

5.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的余热机组的智能控制方法的步骤。