一种自适应环境变化的智能供热控制系统、方法及装置与流程

本发明属于智能供热控制系统，尤其涉及一种自适应环境变化的智能供热控制系统、方法及装置。

背景技术：

1、智能供热控制系统是一种利用现代科技手段，通过传感器、控制器等设备，实现对供热系统的自动调节和优化，从而达到高效节能、舒适度高的目的系统。它主要包括供热设备、控制系统、传感器等部分，通过这些部分的协同工作，实现对供热系统的智能调控。自适应环境变化的智能供热控制是智能供热控制系统的一个重要方面。这种控制系统具有可监测、可调节、可计量、可预测的特征，能够实现系统的绿色、安全、经济、高效运行。

2、现有技术的问题在于，系统通常是单一模式的，如果外界环境发生变化，而系统无法准确识别和适应环境变化，会导致供热效果不佳或出现故障。例如外界环境变化包括：

3、气温：当气温降低时，供热系统需要提供更多的热量以满足人们的需求。如果供热系统的供热能力不足，室内温度将无法达到理想温度，居民会感到寒冷不舒适。此外，随着气温的降低，供暖管道散热量也相应增加，埋在土里的供热管道的温度被冻土带走的更多，实际供到取暖户的热量就少了，温度自然就低了。

4、风速：室外风速也是影响供热系统工作的重要因素。为了应对这一影响，供热系统需要具备较强的抗风能力，采取措施减少热能的流失，如增加供热设备的绝缘层厚度、减少热传递的表面积等。

5、湿度：大气湿度也会对供热系统产生影响。在北方地区的冬季，通常空气湿度较低，这使得人们感到更加干燥。在供热系统中，低湿度的空气会增加水分的蒸发速度，导致室内空气的湿度进一步降低。干燥的室内环境不仅会给人们带来不适，还加重呼吸道问题等健康问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种自适应环境变化的智能供热控制系统、方法及装置，具备能根据外界环境自适应调节的优点，解决了现有技术的问题。

2、本发明是这样实现的，一种自适应环境变化的智能供热控制系统，包括中央处理模块，其特征在于，所述中央处理模块信号连接有以下模块：

3、温度采集模块：通过温度传感器获取供热的实时内部温度数据，并进行滤波和校准处理；

4、控制模块：根据实时内部温度和目标温度，计算并输出控制信号，以调节供暖设备的运行状态；

5、外部环境感知模块：实时感知外部环境的温度、湿度、风速以及入住率中的至少一个参数，根据这些参数的变化，自动调整供热设备的运行状态，以满足环境变化的需求，实现自适应供热；

6、数据分析与优化模块：通过对历史数据的分析，找出供热设备运行的规律，预测未来的供热需求；

7、设备监测与预警模块：通过实时收集供热设备的运行状态和性能参数，运用数据分析技术，及时发现设备的故障和异常，并发出预警；

8、用户界面与交互模块：用户通过界面进行参数设置、模式选择操作，与系统进行交互，满足个性化的供热需求。

9、作为本发明优选的，所述外部环境感知模块包括以下单元：

10、传感器单元：实时获取外部环境中的温度、湿度、风速以及入住率，传感器单元通过高精度的感应设备，将外部环境的物理变化转化为电信号，为后续的数据处理和分析提供基础；

11、数据处理单元：接收传感器单元传输的数据，进行滤波、去噪和校准，然后对处理后的数据进行进一步的分析和统计，提取出与环境变化相关的关键信息；

12、控制逻辑单元：基于数据处理单元的分析结果，根据预设的算法和规则，判断供热设备的运行状态是否需要调整；

13、执行单元：用于接收控制逻辑单元的指令，并驱动供热设备进行相应的操作；

14、通信与反馈单元：用于与其他模块或系统进行通信，传递环境感知模块的状态信息和控制指令，同时接收来自其他模块或系统的反馈，以便对环境感知模块的工作效果进行评估和优化。

15、作为本发明优选的，所述控制逻辑单元包括：

16、状态监测子单元：实时接收数据处理单元的分析结果，监测供热设备的运行状态，包括热量输出、设备温度、风速，通过持续的数据收集，确保控制逻辑单元能够基于最新的设备状态进行决策；

17、规则匹配子单元：根据所述状态监测子单元的数据判断当前供热设备的运行状态是否需要调整；

18、决策输出子单元：基于规则匹配子单元的计算结果生成具体的控制指令；

19、反馈调整子单元：在控制指令执行后，反馈调整子单元会监控供热设备的实际响应情况，并根据实际效果对控制逻辑进行微调。

20、作为本发明优选的，所述规则匹配子单元包括：

21、入住率分析与评估组件，用于分析新小区的入住率情况，包括各楼层、各单元的入住率统计，通过对比历史数据、实时数据和预测数据，准确掌握当前入住率对供热效果的影响程度，并对入住率的变化趋势进行预测，以便为后续的供热调整提供决策依据；

22、供热阀门智能控制组件，根据入住率分析和评估结果，自动调整各楼层或单元的供热阀门开度，对于入住率较低的区域，减小阀门开度以减少热量散失；对于入住率较高的区域，则增加阀门开度以确保热量供应充足；

23、供热效果监测与反馈组件，获取供热系统的实际效果信息，包括已入住用户的室内温度、热量分布，通过收集和分析这些数据评估供热系统调整后的效果是否达到预期，如果效果低于预设值，则反馈给供热阀门智能控制系统，以便进行进一步的调整和优化。

24、作为本发明优选的，所述规则匹配子单元还包括：

25、室内热量流失分析组件，通过监测室内温度、湿度、入住率以及建筑物的保温性能计算室内热量的流失速度；

26、供热管道热量流失分析组件，通过外界环境评估供热管道在外部环境的热量流失；

27、供热系统能力评估与调节组件，通过监测供热系统的输出功率、管道温度判断系统的供热能力是否满足当前的需求，如果供热能力不足，则自动调节增加供热量，以确保室内温度达到预设状态，同时，如果供热能力过剩，系统也会进行相应的调节，避免能源的浪费。

28、作为本发明优选的，所述设备监测与预警模块包括以下单元：

29、数据采集单元：用于实时收集供热设备的运行状态和性能参数，包括温度、压力、流量、功率；

30、数据处理与分析单元：接收数据采集单元提供的数据，并运用先进的数据分析技术对设备运行数据进行深入剖析，通过对数据的处理和分析发现设备运行的异常和潜在故障；

31、预警生成与发布单元：在数据处理与分析单元发现设备故障或异常后，此单元负责生成相应的预警信息，并通过预设的通信渠道及时发布给相关人员；

32、故障定位与诊断单元：基于数据处理与分析的结果，此单元能够精确定位故障发生的位置，并初步诊断故障的原因。

33、作为本发明优选的，还包括第一协同模块，所述第一协同模块信号连接于所述外部环境感知模块和所述设备监测与预警模块，所述第一协同模块包括以下单元：

34、跨模块协同优化单元，当外部环境发生变化时，外部环境感知模块调整供热设备的运行状态，同时设备监测与预警模块监测设备的运行状态并预警潜在故障，两个模块的数据和信息可以相互反馈和验证，以提高供热系统的效率和稳定性；

35、能效管理与优化单元，通过分析外部环境变化和设备运行状态，系统可以调整供热设备的运行参数，以实现最佳的能效比，同时根据历史数据和模式识别技术，预测未来的能耗趋势，并提前制定相应的优化策略。

36、作为本发明优选的，还包括第二协同模块，所述第二协同模块信号连接于所述第一协同模块和所述规则匹配子单元，所述第二协同模块包括：

37、故障预警与应急调整单元，设备监测与预警模块实时监测供热设备的运行状态，一旦发现潜在故障，则立即发出预警，能效管理与优化单元在接收到预警信息后根据历史数据和模式识别技术预测可能的故障影响，并自动调整其他设备的运行参数，以减轻故障对供热效果的影响，同时供热阀门智能控制组件根据入住率情况，调整阀门开度，确保关键区域的供热不受影响；

38、能效趋势预测与优化建议单元：能效管理与优化单元利用历史数据和算法模型，预测未来的能耗趋势，入住率分析与评估组件提供入住率变化数据，帮助预测模块更准确地预测未来能耗，根据预测结果，系统生成优化建议；

39、用户反馈与个性化供热定制单元：供热效果监测与反馈组件不仅收集室内温度数据，还接收用户的反馈意见，系统根据用户反馈和入住率数据，为每个用户或每个区域定制个性化的供热方案，通过这种方式，系统可以满足不同用户的供热需求，提高用户满意度。

40、一种自适应环境变化的智能供热控制方法，包括以下步骤：

41、通过温度传感器获取供热的实时内部温度数据，并进行滤波和校准处理；

42、根据实时内部温度和目标温度，计算并输出控制信号，以调节供暖设备的运行状态；

43、实时感知外部环境的温度、湿度、风速以及入住率中的至少一个参数，根据这些参数的变化，自动调整供热设备的运行状态，以满足环境变化的需求，实现自适应供热；

44、通过对历史数据的分析，找出供热设备运行的规律，预测未来的供热需求；

45、通过实时收集供热设备的运行状态和性能参数，运用数据分析技术，及时发现设备的故障和异常，并发出预警；

46、用户通过界面进行参数设置、模式选择操作，与系统进行交互，满足个性化的供热需求。

47、一种自适应环境变化的智能供热控制装置，包括存储器，所述存储器中存储有所述自适应环境变化的智能供热控制系统。

48、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

49、本发明环境感知模块通过高精度的传感器获取当前的环境状态，包括温度、湿度、风速和入住率等参数。通过先进的数据处理算法，系统能够识别出环境变化的趋势，并预测未来的环境状态。基于环境感知模块提供的数据和数据处理与分析模块的预测结果，智能决策模块将生成最优的供热策略。这些策略旨在提高供热效率，同时确保舒适度和节能。供热执行模块负责执行智能决策模块生成的供热策略。通过精确控制供热设备的运行状态，系统能够实时调整供热量，以适应环境的变化。