一种模块式全科热水机智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种模块式全科热水机智能控制系统，涉及智能控制技术领域，解决的问题是全科热水机的控制、调节能力差，工作监控状态不力。采用的方法是:一种模块式全科热水机智能控制系统，通过所述故障探索系统包含改进型的狼群算法模型在全局范围内探索出现异常状态的模块信息后，进一步探索出现异常的节点信息，确认异常节点的位置，通过所述控制执行模块根据异常节点信息生成具体的故障解决方案，通过温度自调节模型采用改进型蚁群算法得到最佳温度估算值，本发明专利技术能够自动调温自动检修的全科热水机工作状态，大大提高了全科热水机运行状态异常监控能力。运行状态异常监控能力。运行状态异常监控能力。

【技术实现步骤摘要】
一种模块式全科热水机智能控制系统


[0001]本专利技术涉及智能控制
，且更具体地涉及一种模块式全科热水机智能控制系统。

技术介绍

[0002]全科换热是一种安全卫生、节能环保的间接式水加热系统技术，是一种全面的、科学的、中西融合的、全新的热交换方式，目前科技水平高速发展，人们对生活品质的需求日益提高，人们的生活已经离不开随时随地的热水，全科热水机的应用也越来越广泛。在具体应用过程中，比如在专利号CN200720056854.7中，该专利公开了一种模块式热水机,包括压缩机,与压缩机依次连接的第一换热器,第二换热器,汽液分离器,所述第二换热器是由并联连接的第一冷凝器,第二冷凝器,与第一冷凝器,第二冷凝器出口管道连接的节流装置,与节流装置出口相连接的第一蒸发器,第二蒸发器,与节流装置出口相连接的第三蒸发器,第四蒸发器构成,第一蒸发器与第二蒸发器并联连接并与第一冷凝器设置为一体。上述现有技术虽然提高了用户的经验体验。但传统的全科热水机一方面需要管理人员现场手动调节温度阈值，在控制及调节全科热水机时，困难重新，无法远程进行温度设置，更无法实现热水机的温度自调节，另一方面在热水机出现故障时，只能管理人员手动通知维修部门，不能实现自动报修，并且需要检修人员现场检测才能确认故障节点，不能自动进行故障检测和生成故障处理方案，因此，在全科热水机运行过程中，不同功能单元发挥作用过程中，就难以实现工作过程监视或测试。
[0003]目前人们需要一种智能化程度高、控制能力强、调节力度可控的多种调温模式，以提高全科热水机智能控制系统应用能力。

技术实现思路

[0004]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种模块式全科热水机智能控制系统，通过所述故障探索系统包含改进型的狼群算法模型在全局范围内探索出现异常状态的模块信息后，进一步探索出现异常的节点信息，确认异常节点的位置，通过所述控制执行模块根据异常节点信息生成具体的故障解决方案，通过温度自调节模型采用改进型蚁群算法得到最佳温度估算值，本专利技术拥有多种调温模式，是一种能够自动调温自动检修的全科热水机智能控制系统，大大提高了全科热水机智能控制系统控制能力和调节能力；为了实现上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：一种模块式全科热水机智能控制系统，包括数据检测模块、管理平台和报修模块；数据检测模块用于检测热水机内的温度和热水机整机运行状态故障；所述数据检测模块包括温度传感器和故障判定子模块，所述温度传感器用于检测热水机硬件温度、热水机出水口的水温和外部环境温度，所述故障判定子模块用于判断热水机是否正常工作，并生成故障信息，所述温度传感器的输出端与故障判定子模块的输入端连接；
报修模块用于检测并发送报修信息到管理平台和检修部门接收端，并将检修部门的检修结果返回至管理平台；管理平台用于管理人员远程手动调节热水机的水温，观察热水机的工作状态和查询热水机的检修历史记录；在本专利技术的技术方案中，所述管理平台包括登录子模块、模式选择子模块、温度设定子模块、检修记录数据库和显示子模块，所述登录子模块用于管理人员登录，进入管理界面，所述模式选择子模块用于选择热水机的水温自调节模式和水温手动调节模式，所述温度设定子模块用于管理人员设置温度阈值调节热水器水温，所述检修记录数据库用于储存热水机的历史检修次数、历史故障原因和历史检修结果，所述显示子模块用于显示热水机的出水口温度、工作模式、工作状态和检修历史记录，所述登录子模块的输出端与模式选择子模块的输入端连接，所述模式选择子模块的输出端与温度设定子模块的输入端连接，所述模式选择子模块和检修记录数据库的输出端与显示子模块的输入端连接；在本专利技术的技术方案中，所述报修模块包括通信子模块，所述通信子模块采用802.11无线接口满足无线传输协议；在本专利技术的技术方案中，全科热水机智能控制系统还包括异常处理模块和调温模块；在本专利技术的技术方案中，异常处理模块用于热水机异常状态的信息分析；在本专利技术的技术方案中，所述异常处理模块包括输入预处理模型、状态分析模块、模型预测控制模块和控制执行模块，其中所述输入预处理模将监视到的全科热水机数据信息通过属性分类处理，所述状态分析模块用于分析全科热水机运行状态中的故障判断，所述模型预测控制模块用于对输入的故障诊断数据信息进行异常预测与诊断，所述控制执行模块用于对热水机异常状态故障数据信息分配不同的控制命令， 所述控制执行模块用于生成与处理故障信息相对应的处数据信息，其中所述输入预处理模型的输出端与状态分析模块的输入端连接，所述状态分析模块的输出端与状态分析模块的输入端连接，所述状态分析模块的输出端与模型预测控制模块的输入端连接，所述模型预测控制模块的输出端与控制执行模块的输入端连接；在本专利技术的技术方案中，调温模块通过PLC可编程控制器对热水机自适应调节水温；在本专利技术的技术方案中，所述调温模块包括历史调温数据库、特征提取子模块和温度自调节模型，所述历史调温数据库用于存储管理人员设置的历史温度阈值和历史环境温度，所述特征提取子模块采用卷积神经网络模型提取并计算历史温度的特征信息，按时间维度将管理人员设置的历史温度阈值特征信息与历史环境温度特征信息融合，以生成历史温度的特征信息集，所述温度自调节模型用于根据历史温度的特征信息集实现热水机的温度自调节，自动生成热水机最佳温度阈值，所述历史调温数据库的输出端与特征提取子模块的输入端连接，所述特征提取子模块的输出端与温度自调节模型的输入端连接；在本专利技术的技术方案中，所述数据检测模块的输出端与所述调温模块、管理平台和异常分析模块的输入端连接，所述调温模块的输出端与所述管理平台的输入端连接，所述异常分析模块的输出端与所述报修模块的输入端连接，所述报修模块的输出端与所述管理平台的输入端连接。
[0005]作为本专利技术进一步的技术方案，所述输入预处理模型包括故障探索系统、数据过滤系统和数据压缩系统，所述故障探索系统用于探索热水机运行状态存在故障的模块与节点，所述数据过滤系统用于过滤由于突发情况造成的误触信息，所述数据压缩系统将数据重新组织进行数据量压缩，所述故障探索系统的输出端与数据过滤系统的输入端连接，所述数据过滤系统的输出端与数据压缩系统的输入端连接。
[0006]作为本专利技术进一步的技术方案，所述故障探索系统包含改进型的狼群算法模型，所述改进型的狼群算法模型包括主控模块和与所述主控模块连接的粗探索单元、精探索单元、探索设置模块和位置匹配模块，所述粗探索单元用于在全局范围内探索出现异常状态的模块信息，所述精探索单元用于在出现异常状态的模块中细化所探索的异常节点信息，所述探索设置模块用于设置探索模式，所述位置匹配模块用于将搜索出的数据信息按照编码属性、位置属性或信息属性进行匹配，其中所述探索设置模块的输出端分别与粗探索单元和精探索单元的输入端连接，所述 探索设置模块的输出端与位置匹配模块的输入端连接，所述位置匹配模块的输出端分别与粗探索单元和精探索单元的输入端连接。
[0007]作为本专利技术进一步的技术方案，所述粗探索单元的工作方法为：步骤一、等级分层，按照适应度值排序选取适应度系数大于1的三匹狼，把三匹狼分为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块式全科热水机智能控制系统，包括管理平台和报修模块；报修模块用于检测并发送报修信息到管理平台和检修部门接收端，并将检修部门的检修结果返回至管理平台；管理平台用于管理人员远程手动调节热水机的水温，观察热水机的工作状态和查询热水机的检修历史记录；其中所述报修模块包括通信子模块，所述通信子模块采用802.11无线接口满足无线传输协议；其特征在于：全科热水机智能控制系统还包括数据检测模块、异常处理模块和调温模块；其中：数据检测模块用于检测热水机内的温度和热水机整机运行状态故障；所述数据检测模块包括温度传感器和故障判定子模块，所述温度传感器用于检测热水机硬件温度、热水机出水口的水温和外部环境温度，所述故障判定子模块用于判断热水机是否正常工作，并生成故障信息，所述温度传感器的输出端与故障判定子模块的输入端连接；异常处理模块用于热水机异常状态的信息分析；所述异常处理模块包括输入预处理模型、状态分析模块、模型预测控制模块和控制执行模块，其中所述输入预处理模将监视到的全科热水机数据信息通过属性分类处理，所述状态分析模块用于分析全科热水机运行状态中的故障判断，所述模型预测控制模块用于对输入的故障诊断数据信息进行异常预测与诊断，所述控制执行模块用于对热水机异常状态故障数据信息分配不同的控制命令，所述控制执行模块用于生成与处理故障信息相对应的处数据信息；其中所述输入预处理模型的输出端与状态分析模块的输入端连接，所述状态分析模块的输出端与状态分析模块的输入端连接，所述状态分析模块的输出端与模型预测控制模块的输入端连接，所述模型预测控制模块的输出端与控制执行模块的输入端连接；调温模块通过PLC可编程控制器对热水机自适应调节水温；所述调温模块包括历史调温数据库、特征提取子模块和温度自调节模型，所述历史调温数据库用于存储管理人员设置的历史温度阈值和历史环境温度，所述特征提取子模块采用卷积神经网络模型提取并计算历史温度的特征信息，按时间维度将管理人员设置的历史温度阈值特征信息与历史环境温度特征信息融合，以生成历史温度的特征信息集，所述温度自调节模型用于根据历史温度的特征信息集实现热水机的温度自调节，自动生成热水机最佳温度阈值，所述历史调温数据库的输出端与特征提取子模块的输入端连接，所述特征提取子模块的输出端与温度自调节模型的输入端连接；所述数据检测模块的输出端与所述调温模块、管理平台和异常分析模块的输入端连接，所述调温模块的输出端与所述管理平台的输入端连接，所述异常分析模块的输出端与所述报修模块的输入端连接，所述报修模块的输出端与所述管理平台的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种模块式全科热水机智能控制系统，其特征在于：所述输入预处理模型包括故障探索系统、数据过滤系统和数据压缩系统，所述故障探索系统用于探索热水机运行状态存在故障的模块与节点，所述数据过滤系统用于过滤由于突发情况造成的误触信息，所述数据压缩系统将数据重新组织进行数据量压缩，所述故障探索系统的输出端与数据过滤系统的输入端连接，所述数据过滤系统的输出端与数据压缩系统的输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种模块式全科热水机智能控制系统，其特征在于：所述故障探索系统包含改进型的狼群算法模型，所述改进型的狼群算法模型包括主控模块和与所述
主控模块连接的粗探索单元、精探索单元、探索设置模块和位置匹配模块，所述粗探索单元用于在全局范围内探索出现异常状态的模块信息，所述精探索单元用于在出现异常状态的模块中细化所探索的异常节点信息，所述探索设置模块用于设置探索模式，所述位置匹配模块用于将搜索出的数据信息按照编码属性、位置属性或信息属性进行匹配，其中所述探索设置模块的输出端分别与粗探索单元和精探索单元的输入端连接，所述探索设置模块的输出端与位置匹配模块的输入端连接，所述位置匹配模块的输出端分别与粗探索单元和精探索单元的输入端连接。4.根据权利要求3所述的一种模块式全科热水机智能控制系统，其特征在于：所述粗探索单元的工作方法为：步骤一、等级分层，按照适应度值排序选取适应度系数大于1的三匹狼，把三匹狼分为两组，a组包含一匹狼，在狼群中起领导作用，b组包含两匹狼，负责接收a组狼的召唤信息，在狼群中进行群体小于3个狼群的领导，b组中的两匹狼的移动步长范围与a组狼的距离自适应变化幅值成正比，移动步长范围自适应公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）式（1）中，为a组狼的位置，为b组狼的位置，i为B组狼的标号，为a组狼的适应度，为b组狼的适应度，K为b组狼的搜索步长，S为b组狼的移动步长范围，狼群中其余狼为下位狼，每只下位狼在全局范围内根据自身搜索步长寻找最优解；步骤二、确定故障模块，a组狼在首先辨别方位，通知b组狼带领下位...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉清，
申请(专利权)人：河南博兆电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：