新疆凯盛建材设计研究院(有限公司)周明获国家专利权
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龙图腾网获悉新疆凯盛建材设计研究院(有限公司)申请的专利一种基于数据算法的智慧温室温度控制装置及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116520908B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310427722.4,技术领域涉及:G05D23/20;该发明授权一种基于数据算法的智慧温室温度控制装置及方法是由周明;黄新江;殷长宏;汤海军;秦晓龙设计研发完成,并于2023-04-20向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于数据算法的智慧温室温度控制装置及方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种基于数据算法的智慧温室温度控制装置及方法,该方法包括:各数据采集模块收集所需参数,通信模块采集的参数并将其发送至运算及补偿模块;运算及补偿模块进行热负荷计算,绘制未来24小时热负荷曲线图;结合未来24小时热负荷曲线图及温室热水供暖系统的热惰性,计算需要提前调整的时间;根据设定值和提前调整时间,开启或关闭一个或多个加热系统并调节系统流量使室内温度保持在设定温度,根据采集的温室室内温度对比设定温度的偏差,优化系统流量的调节幅度。本发明提供的一种基于数据算法的智慧温室温度控制装置及方法,对温室未来24时的热负荷进行预测,提前1~2小时对温室加热系统进行提前流量控制,从而达到节约能源的效果。
本发明授权一种基于数据算法的智慧温室温度控制装置及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于数据算法的智慧温室温度控制装置,其特征在于,包括:室外环境传感器、室内环境传感器、通信模块、未来24小时天气获取模块、运算及补偿模块与控制模块,所述室外环境传感器、室内环境传感器及未来24小时天气获取模块通信连接所述通信模块,所述通信模块连接所述运算及补偿模块,所述运算及补偿模块电性连接所述控制模块; 所述室外环境传感器用于采集室外天气情况,包括温度、湿度、太阳辐射照度、风力,雨量; 所述室内环境传感器用于采集温室内温度、湿度; 所述未来24小时天气获取模块用于从专门天气网站抓取温室当地未来24小时逐时天气预报; 所述通信模块用于连接室外环境传感器、室内环境度传感器、未来24小时天气获取模块、控制模块和运算及补偿模块; 所述运算及补偿模块用于通过收集的参数,并根据采集的参数计算流量信息; 所述控制模块用于接收运算及补偿模块发出的流量信息及向被控对象发出变频或调整幅度信息; 其中,运算及补偿模块用于进行热负荷计算,绘制未来24小时热负荷曲线图;然后结合未来24小时热负荷曲线图及温室热水供暖系统的热惰性,计算需要提前调整的时间; 运算及补偿模块进行热负荷计算,绘制未来24小时热负荷曲线图,具体包括如下步骤: 步骤201:获取未来24小时温度Tw,天气状态,日出时间t1、日落时间t2,得到围护结构逐时热负荷: QW=(1-Ljn)K1F1(Tn-Tw) 其中,Ljn为帘幕节能系数,K1为温室围护结构的传热系数,F1为温室围护结构的面积,Tn为温室内设计温度,时间在t1—t2之间时,取日间室内设计温度值,时间不在t1—t2之间时,取夜间室内设计温度值; 判定计算时间是否在t1—t2之间,如在则对天气状态进行判定,如遇多云、阴天雨雪天气,则Ljn=0;晴天情况下,太阳辐射照度小于设定值时,则Ljn=0; 步骤202:计算温室太阳辐射冷负荷: QL=Ccl*Cz*DJ*Fc 其中,Ccl为透过无帘幕玻璃维护结构的太阳辐射冷负荷系数,Cz为帘幕综合遮挡系数,DJ为最大日射得热因数,Fc为玻璃透光部分的净面积; 步骤203:判定计算时间是否在t1—t2之间,若在,计算日间温室逐时热负荷: QZw=QW-QL+QT+QF+Qm 其中QT为日间通风热负荷,QF为冷风渗透热负荷,Qm为温室门热负荷; 若不在,得到夜间温室逐时热负荷: QZn=QW+Qy+QF+Qm 其中Qy为夜间通风热负荷,QF为冷风渗透热负荷,Qm为温室门热负荷; 步骤204:根据步骤203,得出温室未来24小时逐时热负荷QZ,Z=1,2,...,24,QZ包括QZw及QZn,根据步骤203选择相应公式,绘制24小时温室热负荷曲线; 结合未来24小时热负荷曲线图及温室热水供暖系统的热惰性,计算需要提前调整的时间,具体为: 加热系统的平均水温Tp,温室加热系统所有管道的表面积为F2,钢管的传热系数为K2,则某一时点t加热系统对温室的放热负荷为: Qf=K2*F2*Tp-TnW 下一时点t+1的逐时热负荷为QZ+1,计算热惰性产生额外的放热负荷为: Qr=Qf-QZ+1 本时段的逐时热负荷为QZ,则需要提前的调整的时间t为 t=2QrQZ+QZ+1*60 单位为分钟,时间t取值以15分钟为单位,7舍8入为准则选取,超过120min的情况仍按120min取值。
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