环境参数调节方法、装置和存储介质
文献发布时间:2024-04-18 20:00:50
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,尤其涉及一种环境参数调节方法、装置和存储介质。
背景技术
在现有的仓库温度与湿度调节方法中,通常采用人工的方式控制仓库中温湿度调节装置(例如空调、除湿机等)的开关状态与参数设置;然而,通过人工的方式进行控制可能导致无法快速及时地相应仓库环境的温度与湿度变化情况,且由于仓库面积、仓库内房间位置、货物摆放等因素的影响,通过人工的方式也无法使仓库内各处的温度与湿度处于较为均匀的状态,无法高效准确地对仓库内的温度与湿度进行调节。
发明内容
为解决现有存在的技术问题,本发明实施例提供一种环境参数调节方法、装置和存储介质。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种环境参数调节方法,所述方法包括:
根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;
根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。
上述方案中,所述根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,包括:
对所述第一子区域中多个所述测量设备分别测量得到的第一环境参数取平均值,得到所述第一子区域的所述第二环境参数。
上述方案中,所述根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,包括:
根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数,采用预设算法确定所述环境调节设备的所述运行参数。
上述方案中,所述根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数,采用预设算法确定所述环境调节设备的所述运行参数,包括:
根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数。
上述方案中,所述根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数,包括:
利用如下公式表征所述比例积分微分控制算法:
其中,e(t)表示所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,u(t)表示所述运行参数,K
上述方案中,所述第二环境参数至少包括:平均环境温度值与平均环境湿度值,所述根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数,包括:
根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境温度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定温度运行参数,其中,所述温度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均环境温度值;
根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境湿度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定湿度运行参数,其中,所述湿度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均湿度温度值。
本发明实施例提供了一种环境参数调节装置,所述装置包括:第一确定模块和执行模块;其中,
所述第一确定模块,用于根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;
所述执行模块,用于根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。
上述方案中,所述第一确定模块,用于对所述第一子区域中多个所述测量设备分别测量得到的第一环境参数取平均值,得到所述第一子区域的所述第二环境参数。
上述方案中,所述执行模块,用于根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数,采用预设算法确定所述环境调节设备的所述运行参数。
上述方案中,所述执行模块,用于根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数。
上述方案中,所述执行模块,用于利用如下公式表征所述比例积分微分控制算法:
其中,e(t)表示所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,u(t)表示所述运行参数,K
上述方案中,所述第二环境参数至少包括:平均环境温度值与平均环境湿度值,所述执行模块,用于根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境温度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定温度运行参数,其中,所述温度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均环境温度值;
根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境湿度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定湿度运行参数,其中,所述湿度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均湿度温度值。
第三方面,本发明实施例还提供了一种环境参数调节装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够由所述处理器运行的可执行程序,所述处理器运行所述可执行程序时执行任一项所述环境参数调节方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种存储介质,其上存储有可执行程序,所述可执行程序被处理器执行时实现任一项所述环境参数调节方法的步骤。
本发明实施例所提供的环境参数调节方法、装置、计算机可读存储介质,根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。本发明实施例的方案中,通过根据第一区域内的第二环境参数自动确定运行参数,从而调节第二环境参数,可以避免使用人工调节的方式,使第一区域内环境参数的调节更加准确高效。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种环境参数调节方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种环境参数调节方法的第一区域示意图;
图3为本发明实施例提供的一种环境参数调节方法的PID控制系统流程图;
图4为本发明实施例提供的另一种环境参数调节方法的PID控制系统流程图;
图5为本发明实施例提供的再一种环境参数调节方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的一种环境参数调节装置的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种环境参数调节装置的结构示意图。
具体实施方式
根据行业规范,烟叶自然醇化仓储的适宜温度为20~30℃,湿度为55~65%。在适宜的温湿度条件下,烟叶外观质量、物理性状和吸食品质均得到较大的改善,如温度过高(高于35℃),或者湿度过大(大于70%),烟叶醇化速度加快,醇化后烟叶颜色变深,品质较差,且烟叶很容易发生霉变;因此,为解决烟叶醇化仓储的室内环境问题,目前烟叶醇化库通常采用除湿机系统,来控制仓间的温湿度值。通常会在一个烟草醇化仓库内,会堆放若干的烟垛,而且为了便于监控烟垛的醇化情况,会在每个烟垛布置相应温湿度传感器来监控和记录温湿度值。同时,仓库内会在墙角布置2~3台除湿机,来控制整个仓库的温湿度。
现有的仓库温湿度控制方法采用人工控制除湿机的方式进行,控制方式较为简单而且也无法快速及时地响应仓库环境的温湿度变化情况。同时,由于仓库面积、房间位置、除湿机朝向等各方面原因影响,通过人为方式控制的除湿机,也无法使仓库内各处的温湿度处于较为均匀的状态,无法及时、高效准确地控制仓库内的温湿度,同时还可能造成用电浪费。
为解决上述问题中至少之一,在本发明的各种实施例提供一种环境参数调节方法,包括:根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。
下面结合实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种环境参数调节方法的流程示意图;如图1所示,所述方法包括:
步骤101、根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;
步骤102、根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。
在一个可能的实现方式中,所述方法应用于物联网平台;所述物联网平台用于执行所述方法;所述物联网平台可以包括但不限于:网络连接平台、设备管理平台、云平台、应用程序支持平台和高级分析平台。
在一个可能的实现方式中,第一区域可以是用于存储资源的存储区域,例如,第一区域可以是仓库。
在一个可能的实现方式中,第一子区域可以是第一区域内按照预设规则进行划分后的子区域,第一区域内至少包括一个第一子区域。
示例性地,预设规则可以包括但不限于:按区域布局划分、按区域功能划分和按区域资源摆放方式划分。
在一个可能的实现方式中,第一环境参数,和/或,第二环境参数可以用于表征第一子区域的具体环境指标,例如,第一环境参数,和/或,第二环境参数可以包括但不限于:温度、湿度、风速、风向和含氧量。
在一个可能的实现方式中,测量设备可以是用于测量每个第一子区域的第一环境参数的智能化设备,例如,测量设备可以包括但不限于:温度计、湿度计、风速风向仪和空气检测仪;环境调节设备可以是用于调节第一子区域的第二环境参数的智能化设备,例如,环境调节设备可以包括但不限于:人工光源设备、空调、除湿机、通风扇和二氧化碳补充设备。
示例性地,调整环境调节设备的运行参数可以包括:当第一子区域内温度过高时降低空调的压缩机功率和/或输入功率、当第一子区域内湿度不均匀时增加除湿机的运行模式等。
在一个可能的实现方式中,测量设备可以与环境调节设备通过物联网平台通过软件和/或硬件的方式进行连接,可以通过物联网平台对环境调节设备的运行参数进行远程控制。
如图2所示,图2为本发明实施例提供的一种环境参数调节方法的第一区域示意图;其中,第一区域可以是指烟草醇化仓库,测量设备可以是指温湿度传感器,环境调节设备可以是指除湿机;在烟草醇化仓库中放置了18个烟草垛与3个除湿机,在每个烟草垛中放置至少1个用于监测温湿度情况的温湿度传感器;可以按照烟草垛与除湿机的相对位置进行区域划分从而确定第一子区域,例如,可以将作为第一区域的烟草醇化仓库分为3个第一子区域,第1个第一子区域为除湿机1与它周围的烟草垛1、2、3、9、10、11,第2个第一子区域为除湿机2与它周围的烟草垛4、5、12、13、14、15,第3个第一子区域为除湿机3与它周围的烟草垛6、7、8、16、17、18;可以通过物联网平台将每个子区域中的除湿机与该区域的温湿度传感器进行连接。通过上述方法,根据测量设备测量的第一环境参数确定第二环境参数,根据第二环境参数,通过物联网平台自动调整环境调节设备的运行参数,从而无需可以避免使用人工调节的方式,使第一区域内环境参数的调节更加准确高效。
在一些实施例中,所述根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,包括:
对所述第一子区域中多个所述测量设备分别测量得到的第一环境参数取平均值,得到所述第一子区域的所述第二环境参数。
在一个可能的实现方式中,第一环境参数可以是指第一子区域的温度值与湿度值,第二环境参数可以是指第一子区域的平均温度值与平均湿度值。
具体地,获取第一子区域中所有测量设备测量的第一环境参数,进行取平均值处理,得到第一子区域中的第二环境参数。
在一个可能的实现方式中,第一子区域中的测量设备可以向物联网平台实时上报温度值与湿度值,每次测量设备上报温度值与湿度值时,确定测量设备此刻的最新温度值与最新湿度值。
示例性地,以图2所示为例,假设第1个第一子区域中有12个温湿度传感器,则确定该第一子区域中每个温湿度传感器实时确定的最新温度状态值T
例如,第1个第一子区域内的烟草垛1、2、3、9、10、11中烟草垛1的温度值为20℃,烟草垛2的温度值为21℃,烟草垛3的温度值为22℃,烟草垛9的温度值为23℃,烟草垛10的温度值为20℃,烟草垛11的温度值为25℃,则T0=(20+21+22+23+20+25)/6=21.83℃。
进一步地,可以将确定的平均温度值T0与平均湿度值H0作为第1个第一子区域的最新温湿度状态值。
在一个可能的实现方式中,第一环境参数可以是指第一子区域的温度值与湿度值,第二环境参数可以是指第一子区域的加权平均温度值与加权平均湿度值。
示例性地,以图2为例,若第一子区域对中不同烟垛对应的重要程度不同,则确定第一子区域的第二环境参数时,可以按照不同烟垛对应的重要程度确定加权值,并根据加权值确定第一子区域对应的加权平均温度值T0与加权平均湿度值H0。
例如,第1个第一子区域内的烟草垛1、2、3、9、10、11中烟草垛1的温度值为20℃、权重为0.2,烟草垛2的温度值为21℃、权重为0.1,烟草垛3的温度值为22℃、权重为0.05,烟草垛9的温度值为23℃、权重为0.25,烟草垛10的温度值为20℃、权重为0.1,烟草垛11的温度值为25℃、权重为0.3,则T0=20*0.2+21*0.1+22*0.05+23*0.25+20*0.1+25*0.3=22.45℃。
通过上述方法,根据对第一环境参数取平均值确定第一子区域的第二环境参数,从而确定第一区域中每个第一子区域各自的第二环境参数,可以便于环境调节设备以子区域为单位进行环境参数调节,从而实现环境参数的动态调节。
在一些实施例中,所述根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,包括:
根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数,采用预设算法确定所述环境调节设备的所述运行参数。
在一些可能的实现方式中,目标环境参数可以包括但不限于:预设温度、预设湿度。
示例性地,目标环境参数可以是30℃温度、80%湿度。
具体地,采用预设算法确定除湿机的运行参数,使得烟草醇化仓库的第二环境参数对应的温度维持在目标环境参数的预设温度附近,使第二环境参数对应的湿度维持在目标环境参数的预设湿度附近。
在一个可能的实现方式中,可以通过将每个第一子区域的目标环境参数进行相同的设置,使第一区域整体的环境参数保持一致。
示例性地,将图2中的3个第一子区域的目标环境参数都设置为25℃的目标环境温度T以及60%的目标环境湿度H,则可以将第一区域整体的环境参数保持在温度25℃与湿度60%。
通过上述方法,根据预设算法确定除湿机的运行参数,使烟草醇化仓库的温湿度值维持在适合烟草醇化的目标环境温度与目标环境湿度下,可以使仓库内的温度与湿度可以动态地调节到目标值,从而确保仓库中的烟草更好地进行醇化作用,以保障烟草的品质。
在一些实施例中,所述根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数,采用预设算法确定所述环境调节设备的所述运行参数,包括:
根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数。
在一个可能的实现方式中,比例积分微分(PID,proportional integralderivative)控制算法可以是一种结合比例、积分与微分三种环节于一体的控制算法。
具体地,采用PID控制算法确定环境调节设备的运行参数,从而使得第一区域的目标环境参数与第二环境参数之间的差值不断缩小,使其无限接近于0。
通过上述方法,采用PID控制算法可以使第二环境参数在目标环境参数附近进行稳定调节,从而实现对烟草醇化仓库的环境参数的精准控制;此外,由于PID控制算法具有较强的抗干扰能力,从而可以保证烟草醇化仓库环境参数调节时的可靠性与稳定性。
在一些实施例中,所述根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数,包括:
利用如下公式表征所述比例积分微分控制算法:
其中,e(t)表示所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,u(t)表示所述运行参数,K
在一些可能的实现方式中,预设比例参数、预设积分参数与预设微分参数可以是PID控制算法的预设调节参数。
其中,预设比例参数K
示例性地,PID控制算法的公式中u(t)=K
在一个可能的实现方式中,比例控制可以是指通过设置预设比例参数K
例如,目标环境参数为40℃,第二环境参数为20℃,差值e(t)为20℃;假设K
这里,通过比例控制可以对差值瞬间作出反应,一旦存在差值,则比例控制立即产生控制作用,控制第二环境参数与目标环境参数的差值减少。
在一个可能的实现方式中,可以通过根据实际情况具体设置预设比例参数K
在一个可能的实现方式中,积分控制可以是指通过设置预设积分参数K
这里,稳态误差可以是指由于环境调节设备中存在固定消耗,使得通过比例控制无法彻底消除差值,从而遗留下的固定的差值。
示例性地,由于环境调节设备存在0.1℃的固定消耗,使得通过比例控制调节的第二环节参数为39.9℃,与40℃的目标环境参数存在稳定的0.1℃的固定差值e(t);通过积分控制
在一个可能的实现方式中,微分控制可以是指通过设置预设微分参数K
这里,震荡可以是指,由于PID控制算法的公式中存在积分控制的原因,当差值已经为0时u(t)的输出仍为非0整数,从而使第二环境参数大于目标环境参数,此时差值变为负数,使得第二环境参数回落至目标环境参数,从而使第二环境参数在目标环境参数附近反复变化。
超调可以是指预设比例参数K
通过上述方法,根据PID控制算法确定运行参数,可以将第二环境参数稳定快速地调节至目标环境参数附近,从而避免在调节环境参数时出现震荡或超调等情况。
在一些实施例中,所述第二环境参数至少包括:平均环境温度值与平均环境湿度值,所述根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数,包括:
根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境温度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定温度运行参数,其中,所述温度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均环境温度值;
根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境湿度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定湿度运行参数,其中,所述湿度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均湿度温度值。
在一个可能的实现方式中,PID控制算法可以应用于PID控制系统;所述PID控制系统可以包括但不限于:PID控制器、传感器与被控对象。
示例性地,PID控制器可以包括比例控制部分、积分控制部分与微分控制部分;传感器可以用于检测PID控制系统的输出,例如,传感器可以是温湿度传感器;被控对象可以是除湿机。
在一些可能的实现方式中,目标环境参数可以包括目标环境温度T与目标环境湿度H。
示例性地,以烟草醇化仓库为例,为了保持仓库内存储的烟草处于合适的醇化环境,烟草醇化仓库的目标环境参数可以包括:25℃的目标环境温度T以及60%的目标环境湿度H。
具体地,根据烟草醇化仓库的目标环境温度T与平均环境温度值T0之间的差值、目标环境湿度H与平均环境湿度值H0之间的差值,采用PID控制算法,使得烟草醇化仓库的平均环境湿度值温度值T0维持在目标环境温度T附近,以及平均环境湿度值H0维持在目标湿度值H附近。
如图3所示,图3为本发明实施例提供的一种环境参数调节方法的PID控制系统流程图;其中,
PID控制系统的输入r(t)可以是目标环境温度T,输出y(t)可以是环境当前温度(即由温度传感器检测的平均环境温度值T0),PID控制器的输入e(t)可以是指目标环境温度T与平均环境温度值T0的差值(即e(t)=r(t)-y(t));PID控制器根据e(t)与预设比例参数、预设积分参数与预设微分参数确定用于控制除湿机改变环境温度的温度运行参数;除湿机可以接收温度运行参数并开始工作,通过控制温度风速改变除湿机的运行状态,环境当前温度可以实时传回PID控制算法中,根据算法不断计算温度运行参数,使平均环境温度值T0趋于目标环境温度T。
如图4所示,图4为本发明实施例提供的另一种环境参数调节方法的PID控制系统流程图;其中,
PID控制系统的输入r(t)可以是目标环境湿度H,输出y(t)可以是环境当前湿度(即由湿度传感器检测的平均环境湿度值H0),PID控制器的输入e(t)可以是指目标环境湿度H与平均环境湿度值H0的差值(即e(t)=r(t)-y(t));PID控制器根据e(t)与预设比例参数、预设积分参数与预设微分参数确定用于控制除湿机改变环境湿度的湿度运行参数;除湿机可以接收湿度运行参数并开始工作,通过控制湿度风速改变除湿机的运行状态,使使平均环境湿度值H0趋于目标环境湿度H。
在一个可能的实现方式中,通过PID控制算法可以使当前环境温度一直保持在目标环境参数附近。
本发明实施例提供的方法,通过物联网平台连接除湿机与温湿度传感器,根据PID控制算法调节除湿机的运行参数,使烟草醇化仓库内的环境参数保持在目标环境参数附近,可以对仓库内的除湿机设备进行自动化、智能化地调节控制,使仓库内的温湿度值动态、高效地快速调节到目标值,并且可以让整个仓库各个子区域的温湿度都均衡,避免出现局部温度过高的情况,从而使仓库中的烟草更好地进行醇化作用,保障烟草的品质和质量。
图5为本发明应用实施例提供的一种环境参数调节方法的流程示意图;如图5所示,所述方法包括:
步骤501、每个烟垛内安装至少一个温湿度设备(即测量设备),监控垛内的温湿度情况(即第一环境参数)。
这里,相当于通过测量设备确定每个烟垛对应的第一环境参数。
步骤502、除湿机(即环境调节设备)关联临近的垛内温湿度设备。
这里,除湿机与温湿度设备可以是智能化设备,通过物联网平台连接除湿机与温湿度设备,可以通过物联网平台确定每个第一子区域的温湿度设备所测量的第一环境参数与对除湿机进行远程控制。
步骤503、每个区域(即第一子区域)的温湿度设备,实时进行平均求值,获取该区域的平均温湿度值T0、H0(即第二环境参数)。
这里,相当于对第一子区域中多个测量设备分别测量得到的第一环境参数取平均值,得到第一子区域的所述第二环境参数。
步骤504、根据设定的温湿度目标值T、H,采用经典PID控制算法,调整算法参数K
这里想,相当于根据第一区域的目标环境参数和第二环境参数之间的差值,采用PID控制算法,确定温度运行参数与湿度运行参数,使第一区域的平均环境温度值与平均环境湿度值达到目标环境参数。
步骤505、仓间(即第一区域)内整体环境达到温湿度目标值(即目标环境参数)。
这里,通过改变除湿机的运行参数(如温度、风速、风向等),时第一区域内的平均环境温度值与平均环境湿度值达到目标环境参数(例如25℃温度、60%湿度附近)。
以下结合上述任意实施例提供多个具体示例:
如图2所示,仓间内(即第一区域)放置了18个烟草垛,在每个烟草垛内放置了至少1个温湿度传感器(即测量设备)用于监控垛内的温湿度情况(即第一环境参数);仓间内放置了3台除湿机(即环境调节设备),用于调节仓间内的温湿度值,使仓间处于合适的温湿度(即目标环境参数),便于烟草进行醇化处理。
首先,我们需要保障的是,温湿度传感器和除湿机是智能化的设备,已经通过物联网技术手段连接到物联网平台,除湿机等控制设备也可以在物联网平台进行远程控制等指令下发,能够控制除湿机的开关、温湿度等参数。目前,绝大多数烟草存储仓库进行智能化改造时,基本已具备上述条件,但是还没有进行智能化联动控制以保持仓间环境的温度湿度平衡,这也正式本发明实施例所要实现的目标。
本发明实施例的主要技术流程如图5所示:
首先,需要根据每个仓间的情况,根据烟垛、除湿机的安装位置来进行分区(即对第一区域进行划分,确定第一子区域),以图2为例,可以以就近原则根据除湿机数量分成三个区域,区域一为除湿机与它周围的烟草垛(1/2/3/9/10/11),同理区域二为除湿机2对应的烟草垛(4/5/12/13/14/15),区域三为除湿机3对应的烟草垛(6/7/8/16/17/18)。在上述1~18的烟草垛内,每个烟草垛至少有1个温湿度传感器,我们需要将每个区域内的除湿机与区域内的温湿度传感器进行关联。
以区域一为例,假设区域内的温湿度传感器为12个,每个传感器会定时上报温湿度值,任何一个温湿度进行数值上报时,我们都将该区域的每个温湿度设备的最新状态数据温度T0~T12与湿度H0~H12,进行取平均处理,得到平均温湿度值T0、H0(相当于对第一子区域中多个测量设备分别测量得到的第一环境参数取平均值,得到第一子区域的第二环境参数),当成该区域的最新温湿度状态值。因此,以区域为范围,每个除湿机都会对应当前环境内实时最新的温湿度值。
为保持仓间内的烟草处于合适的烟草醇化环境,我们需要将仓间环境保持在25℃温度、60%湿度附近,即系统设定的目标温湿度值为T、H(即目标环境温度与目标环境湿度)。让使仓间的每个区域都均匀处于该目标温湿度值附近,我们需要针对每个区域都需采用经典的自动控制算法(即PID控制算法)进行除湿机的参数控制,来达到动态、准确地控制效果。针对于每个区域,具体的控制算法流程图3、4所示。
除湿机通过控制温度、湿度、风速等控制参数(即运行参数)来调节当前环境的温湿度值(即第二环境参数),而当前环境区域内,根据区域内各个温湿度传感器共同监测获取的平均值T0、H0(即平均环境温度值与平均环境湿度值)是当前环境的实际状态值,为了使得T0与H0达到我们所设定的环境系统目标值T、H,我们通过控制算法来进行动态调节除湿机的控制参数,使环境温湿度值能一直保持在目标温湿度值(即目标环境温度与目标环境湿度)的附近。
控制算法的实现有几个主要的参数输入,一个是目标温湿度T、H(即目标环境温度与目标环境湿度),一个是当前实际温湿度值T0、H0(即平均环境温度值与平均环境湿度值),以及算法中需要的调节参数K
每个区域根据上述控制算法进行调节后,区域内的温湿度将达到所设定的目标温湿度值,要将整个仓间内都处于目标温湿度值,则将每个区域的目标温湿度值设定成一致,并且每个区域都采用上述自动控制算法(即PID控制算法)方式进行调节,即可达到所要实现的目标温湿度值。
综上所述,通过分区设定关联绑定(即划分第一子区域)、垛内温湿度平均化处理(即对第一子区域中多个测量设备分别测量得到的第一环境参数取平均值,得到第一子区域的第二环境参数)、控制算法动态调节除湿机参数等来使仓间温湿度达到目标值,使仓间内的温湿度值均匀地、高效及时地处于烟叶醇化的温湿度值范围内。
图6为本发明实施例提供的一种环境参数调节装置的结构示意图,如图6所示,所述装置可以应用于服务器、计算机等智能电子设备;所述装置60包括:第一确定模块601和执行模块602;
其中,所述第一确定模块601,用于根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;
所述执行模块602,用于根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。
具体地,所述第一确定模块601,用于对所述第一子区域中多个所述测量设备分别测量得到的第一环境参数取平均值,得到所述第一子区域的所述第二环境参数。
具体地,所述执行模块602,用于根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数,采用预设算法确定所述环境调节设备的所述运行参数。
具体地,所述执行模块602,用于根据所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,采用比例积分微分控制算法,确定所述运行参数。
具体地,所述执行模块602,用于利用如下公式表征所述比例积分微分控制算法:
其中,e(t)表示所述第一区域的目标环境参数和所述第二环境参数之间的差值,u(t)表示所述运行参数,K
具体地,所述第二环境参数至少包括:平均环境温度值与平均环境湿度值,所述执行模块602,用于根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境温度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定温度运行参数,其中,所述温度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均环境温度值;
根据所述第一区域的所述目标环境参数与所述平均环境湿度值的差值,采用所述比例积分微分控制算法,确定湿度运行参数,其中,所述湿度运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述平均湿度温度值。
需要说明的是:上述实施例提供的环境参数调节装置在实现相应环境参数调节方法时,仅以上述各程序模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的程序模块,以完成以上描述的全部或者部分处理。另外,上述实施例提供的装置与相应图1所示方法的实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
为实现本发明实施例的方法,本发明实施例提供一种环境参数调节装置,如图7所示,该装置70包括:处理器701和用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序的存储器702;其中,
所述处理器701用于运行所述计算机程序时,执行:根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。具体来说,所述第一设备可以执行如图1所示的方法,与图1所示的环境参数调节方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
实际应用时,如图7所示,该装置70还可以包括:至少一个网络接口703。环境参数调节装置70中的各个组件通过总线系统704耦合在一起。可理解,总线系统704用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统704除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图7中将各种总线都标为总线系统704。其中,所述处理器701的个数可以为至少一个。网络接口703用于环境参数调节装置70与其他设备之间有线或无线方式的通信。
本发明实施例中的存储器702用于存储各种类型的数据以支持环境参数调节装置70的操作。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器701中,或者由处理器701实现。处理器701可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器701可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤,可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中,该存储介质位于存储器702,处理器701读取存储器702中的信息,结合其硬件完成前述方法的步骤。
在示例性实施例中,所述环境参数调节装置70可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable LogicDevice)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)、通用处理器、控制器、微控制器(MCU,Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或其他电子元件实现,用于执行前述方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序;所述计算机程序被处理器运行时,执行:根据第一区域的第一子区域中至少一个测量设备测量得到的第一环境参数,确定所述第一子区域的第二环境参数,其中,所述第一区域包含N个所述第一子区域,其中,N为大于或等于1的整数;根据所述第二环境参数,调整环境调节设备的运行参数,其中,所述运行参数用于控制所述环境调节设备的工作状态以调节所述第二环境参数。具体来说,所述计算机程序还可以执行如图1所示的方法,与图1所示的方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例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中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是:“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外,本申请实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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