本发明涉及一种用于中央空调控制的节能优化方法，属于通信技术领域。
背景技术：
中央空调即建筑用的空气调节器，一般采用人工手段，对建筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。空调系统是现代建筑的重要组成部分，现有的中央空调控制系统多起到调节室内温度和空气湿度的作用，但在智能化和节能控制方面存在不足。
技术实现要素：
本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种用于中央空调控制的节能优化方法。
本发明采用如下技术方案：一种用于中央空调控制的节能优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤SS1：将中央空调的主机、冷媒管道和循环水泵三种设备组合作为有限集合体，建立有限集合模型；
步骤SS2：建立有限集合模型中三种设备之间的优化目标函数以及约束条件，优化目标函数包括环境需求的代价函数、能耗的代价函数、设备运行效率的代价函数；
步骤SS3：将中央空调的主机、循环水泵这两种设备随机配成一对，然后再与冷媒管道进行随机配对形成中央空调的若干成对设备组合，对所述成对设备组合进行效用函数和适应度的优化迭代计算，每次计算前重新随机配对，迭代次数达到运算阈值后，计算中央空调设备的效用函数和适应度，生成新集合模型；
步骤SS4：判断所述步骤SS3获得的新集合模型是否处于稳定状态；如果新有限集合模型处于稳定状态，则停止计算；若新有限集合模型尚未处于稳定状态，那么返回重新进行所述步骤SS3，直至新集合模型处于稳定状态；由此得到稳定状态下优化目标函数所对应的各个代价函数作为最优值，完成中央空调设备的节能优化。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS1中的有限集合模型采用如下公式：
xi＝{x1i，x2i，x3i} (1)
其中，i代表第i次运算，i＝1，2，…，N，N为运算阈值，xi为第i次运算的有限集合模型，x1i、x2i、x3i分别为第i次运算的主机变化值、冷媒管道变化值和循环水泵变化值。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS2中的所述优化目标函数采用如下公式：
V＝min{f1(xi)，f2(xi)，f3(xi)} (2)
其中，V为优化目标函数，f1(xi)为表征环境需求的代价函数，环境需求为室内温度与室外温度的比值，f2(xi)为表征能耗的代价函数，f3(xi)为表征设备运行效率的代价函数；
上述的f1(xi)、f2(xi)、f3(xi)分别采用如下公式进行计算：
其中，x1i、x2i、x3i分别为第i次运算的主机变化值、冷媒管道变化值和循环水泵变化值，i代表第i次运算。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS2中的约束条件采用如下公式：
g(xi)≥0 (3)
所述约束函数g(xi)采用以下公式：
其中，x1i、x2i、x3i分别为第i次运算的主机变化值、冷媒管道变化值和循环水泵变化值，i代表第i次运算。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS3中，若迭代计算的次数未达到运算次数阈值，则有限集合模型中的设备进行重新随机配对和计算。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS3中的效用函数采用如下公式：
其中，U(xi)为优化计算的效用函数，m、n均表示中央空调的主机、冷媒管道和水泵中的任一设备。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS3中的适应度采用如下公式：
其中，F(xi)为适应度，N为运算次数阈值，pi为有限集合模型xi中的设备被选中的概率，U(xi)为优化计算的效用函数。
作为一种较佳的实施例，所述的运算次数阈值N＝100。
本发明所达到的有益效果：本发明针对现有的中央空调控制系统缺乏智能化和节能控制的功能，通过将中央空调的主机、冷媒管道和循环水泵定义为有限集合模型，通过迭代环境需求的代价函数、能耗的代价函数和设备运行效率的代价函数体现的目标优化函数求取最优解的优化方法，求解中央空调的主机、冷媒管道和循环水泵的需求大小，实现控制中央空调的各个设备运行量获得节能、运行效率、维护费用方面实现最优控制，能显著提高中央空调的各个设备的运行优化控制，降低能耗、设备运行费用，提高中央空调的节能环保功能。
附图说明
图1是本发明的一种用于中央空调控制的节能优化方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示的是本发明的一种用于中央空调控制的节能优化方法的流程图，本发明提出一种用于中央空调控制的节能优化方法，包括如下步骤：
步骤SS1：将中央空调的主机、冷媒管道和循环水泵三种设备组合作为有限集合体，建立有限集合模型；
步骤SS2：建立有限集合模型中三种设备之间的优化目标函数以及约束条件，优化目标函数包括环境需求的代价函数、能耗的代价函数、设备运行效率的代价函数；
步骤SS3：将中央空调的主机、循环水泵这两种设备随机配成一对，然后再与冷媒管道进行随机配对形成中央空调的若干成对设备组合，对所述成对设备组合进行效用函数和适应度的优化迭代计算，每次计算前重新随机配对，迭代次数达到运算阈值后，计算中央空调设备的效用函数和适应度，生成新集合模型；
步骤SS4：判断所述步骤SS3获得的新集合模型是否处于稳定状态；如果新有限集合模型处于稳定状态，则停止计算；若新有限集合模型尚未处于稳定状态，那么返回重新进行所述步骤SS3，直至新集合模型处于稳定状态；由此得到稳定状态下优化目标函数所对应的各个代价函数作为最优值，完成中央空调设备的节能优化。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS1中的有限集合模型采用如下公式：
xi＝{x1i，x2i，x3i} (1)
其中，i代表第i次运算，i＝1，2，…，N，N为运算阈值，xi为第i次运算的有限集合模型，x1i、x2i、x3i分别为第i次运算的主机变化值、冷媒管道变化值和循环水泵变化值。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS2中的所述优化目标函数采用如下公式：
V＝min{f1(xi)，f2(xi)，f3(xi)} (2)
其中，V为优化目标函数，f1(xi)为表征环境需求的代价函数，环境需求为室内温度与室外温度的比值，f2(xi)为表征能耗的代价函数，f3(xi)为表征设备运行效率的代价函数；
上述的f1(xi)、f2(xi)、f3(xi)分别采用如下公式进行计算：
其中，x1i、x2i、x3i分别为第i次运算的主机变化值、冷媒管道变化值和循环水泵变化值，i代表第i次运算。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS2中的约束条件采用如下公式：
g(xi)≥0 (3)
所述约束函数g(xi)采用以下公式：
其中，x1i、x2i、x3i分别为第i次运算的主机变化值、冷媒管道变化值和循环水泵变化值，i代表第i次运算。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS3中，若迭代计算的次数未达到运算次数阈值，则有限集合模型中的设备进行重新随机配对和计算。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS3中的效用函数采用如下公式：
其中，U(xi)为优化计算的效用函数，m、n均表示中央空调的主机、冷媒管道和水泵中的任一设备。
作为一种较佳的实施例，所述步骤SS3中的适应度采用如下公式：
其中，F(xi)为适应度，N为运算次数阈值，pi为有限集合模型xi中的设备被选中的概率，U(xi)为优化计算的效用函数。
作为一种较佳的实施例，所述的运算次数阈值N＝100。
本发明针对现有的中央空调控制系统缺乏智能化和节能控制的功能，通过将中央空调的主机、冷媒管道和循环水泵定义为有限集合模型，通过迭代环境需求的代价函数、能耗的代价函数和设备运行效率的代价函数体现的目标优化函数求取最优解的优化方法，求解中央空调的主机、冷媒管道和循环水泵的需求大小，实现控制中央空调的各个设备运行量获得节能、运行效率、维护费用方面实现最优控制，能显著提高中央空调的各个设备的运行优化控制，降低能耗、设备运行费用，提高中央空调的节能环保功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。