一种基于人工智能的机房空调控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于人工智能的机房空调控制方法和装置，涉及机房空调控制技术领域，本发明专利技术智能分析机房空调本机各工况下的能效变化，使机房空调始终运行在最优能效状态下，有效提高制冷效率和达到节能效果；同时，本发明专利技术还可通过各工况下的最优能效变化情况分析，判断空调是否需要维护保养，从而达到智能运维的功能，有效提高空调运行期间保养率和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的机房空调控制方法和装置
本专利技术涉及机房空调控制
，尤其涉及一种基于人工智能的机房空调控制方法和装置。
技术介绍
现有IDC机房空调常采用目标控制和参数控制的PID控制方法，即通过传感器将采集的送回风温湿度数据通过PID算法计算制冷需求，按对应需求调节内外风机、电子膨胀阀以及变频压缩机等部件，其根据计算需求对应的部件仅按预设的PID算法进行控制，每次改变需要手动改变PID参数，但在没有数据支撑的情况下需要人工对PID参数进行调节不仅需要手动调节人员有相当丰富的经验、而且还要对所调整空调器有深入的了解。所以在现有技术中，仅在设计验证阶段在专业的实验室对PID参数进行测试标定，很难根据现场需求对以及空调运行时间变化对参数进行调整，即使根据经验将参数进行调整也很难标定调整对空调运行状态的具体影响以及是否达到预期的模板。现有IDC机房空调控制领域也有依靠人工智能方法对空调控制的实例，但现有人工智能方法需要依托大数据平台，以及服务器运行数据或气候等数据做辅助计算，不仅计算效率受到影响，而且对服务器业务运行稳定性造成了一定的风险。现有技术通过设定运行维护时间实现定时维护，或者通过空气过滤网前后压差判断滤网脏堵情况实现滤网脏堵告警，通过压缩机高低压压力传感器设定阈值实现对制冷装置的告警维护，通常告警出现时空调器效率不仅大幅下降，并且部分情况下已经强制停机状态，不能运行。维护的不智能使空调器运行风险和对机房环境危害大大增加。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于人工智能的机房空调控制方法和装置，旨在提高空调运行效率达到节能目的。本专利技术提供一种基于人工智能的机房空调控制方法，所述方法包括以下步骤：控制器读取送回风温湿度，按预定算法计算制冷需求，将计算出的制冷需求发送至人工智能屏；人工智能屏从控制器获取历史空调运行参数，将历史空调运行参数代入数据模型，计算本次制冷量及所对应的空调运行参数调整值；控制器按调整后的空调运行参数运行，记录调整后运行时的送回风温湿度，并读取对应的电源功率发送至人工智能屏；人工智能屏根据调整后运行时的送回风温湿度以及电源功率计算当前能效值，比较当前能效值与前一次的历史能效值：若当前能效值比历史能效值小，将空调运行参数回退至上次历史参数运行，并代入数据模型，调整下次调用时参数调整方向；若当前能效值比历史能效值大，则按当前空调运行参数运行，并代入数据模型，下次继续按相同参数调整方向调整空调运行参数。在上述技术方案的基础上，所述空调运行参数包括内风机转速、外风机转速和压缩机转速。在上述技术方案的基础上，人工智能屏从控制器获取历史空调运行参数，具体包括以下步骤：检测历史运行数据所计算出的工况对应的空调运行参数；判断是否有符合当前制冷需求的空调运行参数；若没有，则工况对应的空调运行参数为缺省，从空调控制器获取按默认PID参数运行时的空调运行参数；若有，则以查找到的符合当前制冷需求的空调运行参数代入数据模型。在上述技术方案的基础上，人工智能屏将历史空调运行参数代入数据模型，计算本次制冷量及所对应的空调运行参数调整值，具体包括：将内风机转速、外风机转速和压缩机转速作为调整参数，通过线性回归算法计算调整设定工况下对应的空调运行参数调整值；将计算出的空调运行参数调整值存储于人工智能屏中，供下次开机或达到预设的参数调整时间时读取运行。在上述技术方案的基础上，通过线性回归算法计算调整设定工况下对应的空调运行参数调整值，具体包括以下步骤：每次仅调整内风机转速、外风机转速和压缩机转速中的一个参数；参数调整优先级为压缩机转速>外风机转速>内风机转速，其中变量调整每次不超过1％，总调整不超过5％范围，当参数达到当前最优后按参数调整优先级计算下一优先级的参数的调整值。在上述技术方案的基础上，人工智能屏根据调整后运行时的送回风温湿度以及电源功率计算当前能效值，具体包括以下步骤：通过Q＝C*m*△t计算制冷量，其中Q表示当前制冷量，C为对应湿度范围内空气的比热容，m为空气质量，△t为回风温度与送风温度差值；根据计算出的当前制冷量Q与电源功率P比值计算当前能效值EER，EER＝Q/P。在上述技术方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：开机运行或空调运行时长达到判断时间阈值时，且在当前工况下稳定运行大于设定稳定工况时间时；控制器读取当前工况对应状态下的最优能效值；读取设定的空调保养维护能效下降阈值；控制器对比当前最优能效值与历史对应工况下最优能效值差值△EER，判断当前空调是否需要维护保养；当能效差值未达到设定维护保养阈值时，标记当前空调状态为良好；当△EER大于设定维护保养阈值时，判断是否需求立即维护；当能效差值达到设定维护保养阈值时，通知人工智能屏显示维护保养标记，并间隔设定时间T发出提示信息；当能效差值达到设定立即维护保养阈值时，控制器立即发出声光报警信息，并控制空调在无其他告警状态下降速运行。本专利技术还提供一种基于人工智能的机房空调控制装置，包括控制器和人工智能屏：所述控制器用于：读取送回风温湿度，按预定算法计算制冷需求，将计算出的制冷需求发送至人工智能屏；采集空调运行参数发送至人工智能屏；所述人工智能屏用于：将控制器发来的制冷需求以及历史空调运行参数代入数据模型，计算本次制冷量及所对应的空调运行参数调整值，通过线性回归算法计算调整设定工况下对应的空调运行参数调整值；将计算出的空调运行参数调整值存储于人工智能屏中，供下次开机或达到预设的参数调整时间时读取运行。在上述技术方案的基础上，所述人工智能屏包含CPU处理模块、触控屏模块、NPU模块、控制器通讯模块以及存储模块；所述CPU处理模块用于控制触控屏模块、NPU模块、控制器通讯模块以及存储模块的工作；所述触控屏模块用于显示维护保养标记；所述NPU模块用于将控制器发来的制冷需求以及历史空调运行参数代入数据模型，计算本次制冷量及所对应的空调运行参数调整值，通过线性回归算法计算调整设定工况下对应的空调运行参数调整值；将计算出的空调运行参数调整值存储于存储模块中，供下次开机或达到预设的参数调整时间时读取运行；所述存储模块用于存储计算出的空调运行参数调整值；所述控制器通讯模块用于与控制器进行通信。在上述技术方案的基础上，所述控制器包含MCU模块、传感器采集模块、智能屏通讯模块、空调部件驱动模块和空调通讯模块；所述MCU模块用于读取送回风温湿度，按预定算法计算制冷需求；所述传感器采集模块用于采集空调运行参数；所述智能屏通讯模块用于将计算出的制冷需求、采集的空调运行参数发送至人工智能屏；接收至人工智能屏反馈的数据；所述空调部件驱动模块用于驱动空调部件按设定的空调运行参数运行：所述空调通讯模块用于与空调部件进行通信。与现有技术相比，本专利技术的优点在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能的机房空调控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n控制器读取送回风温湿度，按预定算法计算制冷需求，将计算出的制冷需求发送至人工智能屏；/n人工智能屏从控制器获取历史空调运行参数，将历史空调运行参数代入数据模型，计算本次制冷量及所对应的空调运行参数调整值；/n控制器按调整后的空调运行参数运行，记录调整后运行时的送回风温湿度，并读取对应的电源功率发送至人工智能屏；/n人工智能屏根据调整后运行时的送回风温湿度以及电源功率计算当前能效值，比较当前能效值与前一次的历史能效值：若当前能效值比历史能效值小，将空调运行参数回退至上次历史参数运行，并代入数据模型，调整下次调用时参数调整方向；若当前能效值比历史能效值大，则按当前空调运行参数运行，并代入数据模型，下次继续按相同参数调整方向调整空调运行参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的机房空调控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
控制器读取送回风温湿度，按预定算法计算制冷需求，将计算出的制冷需求发送至人工智能屏；
人工智能屏从控制器获取历史空调运行参数，将历史空调运行参数代入数据模型，计算本次制冷量及所对应的空调运行参数调整值；
控制器按调整后的空调运行参数运行，记录调整后运行时的送回风温湿度，并读取对应的电源功率发送至人工智能屏；
人工智能屏根据调整后运行时的送回风温湿度以及电源功率计算当前能效值，比较当前能效值与前一次的历史能效值：若当前能效值比历史能效值小，将空调运行参数回退至上次历史参数运行，并代入数据模型，调整下次调用时参数调整方向；若当前能效值比历史能效值大，则按当前空调运行参数运行，并代入数据模型，下次继续按相同参数调整方向调整空调运行参数。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空调运行参数包括内风机转速、外风机转速和压缩机转速。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，人工智能屏从控制器获取历史空调运行参数，具体包括以下步骤：
检测历史运行数据所计算出的工况对应的空调运行参数；
判断是否有符合当前制冷需求的空调运行参数；
若没有，则工况对应的空调运行参数为缺省，从空调控制器获取按默认PID参数运行时的空调运行参数；若有，则以查找到的符合当前制冷需求的空调运行参数代入数据模型。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
人工智能屏将历史空调运行参数代入数据模型，计算本次制冷量及所对应的空调运行参数调整值，具体包括：
将内风机转速、外风机转速和压缩机转速作为调整参数，通过线性回归算法计算调整设定工况下对应的空调运行参数调整值；
将计算出的空调运行参数调整值存储于人工智能屏中，供下次开机或达到预设的参数调整时间时读取运行。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
通过线性回归算法计算调整设定工况下对应的空调运行参数调整值，具体包括以下步骤：
每次仅调整内风机转速、外风机转速和压缩机转速中的一个参数；
参数调整优先级为压缩机转速>外风机转速>内风机转速，其中变量调整每次不超过1％，总调整不超过5％范围，当参数达到当前最优后按参数调整优先级计算下一优先级的参数的调整值。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
人工智能屏根据调整后运行时的送回风温湿度以及电源功率计算当前能效值，具体包括以下步骤：
通过Q＝C*m*△t计算制冷量，其中Q表示当前制冷量，C为对应湿度范围内空气的比热容，m为空气质量，△t为回风温度与送风温度差值；
根据计算出的当前制冷量Q与电源功率P比值计算当前能效值EER，EER＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42