一种通过两个设定温度实现海鲜缸区间控温的节能算法的制作方法

1.本发明属于海鲜养殖的技术领域，具体涉及一种海鲜养殖中通过两个设定温度实现海鲜缸区间控温的节能算法。


背景技术：

2.随着我国人民生活水平不断提高，海鲜越来越多地作为人们餐桌上的菜肴。因不同海鲜水产的水域分布不同，为满足不同地区客户的购买需求，海鲜水产必然耗费大量时间在运输、养殖、售卖当中。在这漫长的过程中，显而易见，海鲜存活率将作为重要的盈利因素，同时结合商户为确保海鲜能得到较高的存活率所投入的花费，两者共同决定海鲜商户的经济效益。如何权衡两者之间的关系并获得最大的经济效益将作为海鲜商户经营的重要课题。
3.目前用于存放养殖海鲜水产的设备主要为多功能海鲜缸或海鲜池。该设备根据不同海鲜水产的不同生存环境需求，如水温需求、含氧量需求、酸碱度需求、洁净度需求等，主板软件根据用户的设置和一定的控制策略以满足不同鱼类的生存环境需求，实现更高存活率。其中温度控制是海鲜水产生存环境的重要因素，适宜的温度有利于提高海鲜存活率，同时，适当的控温策略可以降低电能消耗，降低商户的用电成本，提高经济效益。
4.如专利申请202022777792.7公开了一种用于海鲜养殖的温度控制仪，包括机箱，所述机箱上端固定安装有养殖槽，所述养殖槽呈上端开口结构，所述养殖槽下端左部固定安装有防护套，所述机箱下端左部固定安装有扰动装置，所述机箱上端中部和养殖槽下端中部共同贯穿有升温装置，所述升温装置右方分别设置有温感件和降温装置。由此实现水体的加温和降温操作，实时控制水体温度，提高温控效果，有利于海鲜的养殖。
5.然而，这种升温和降温方式并不能实现自由调节及控制温度范围，而温度范围对海鲜的存活率影响很大，特别是需要一直开启，用电成本高，不经济。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种通过两个设定温度实现海鲜缸区间控温的节能算法，该算法可以由用户根据所养殖的海鲜的适宜生存温度，自行设置鱼缸的水温范围，控温主板根据用户设置的温度范围，执行对应的较为节能的控温算法，实现提高海鲜存活率，降低用电成本，实现提高经济效益的目的。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
8.一种通过两个设定温度实现海鲜缸区间控温的节能算法，包括如下步骤：
9.步骤一，设置温度范围，所述温度范围是用户根据不同的海鲜的生存温度范围，自行在海鲜缸的控制面板上设置两个设定温度为ts1和ts2，其中ts1为鱼缸水温的上限，ts2为鱼缸水温的下限，ts1总是大于等于ts2；
10.步骤二，计算控温函数，
11.海鲜鱼缸一般通过压缩机冷媒传对热量进行传递、或电加热器对鱼缸进水端的来
水进行加热或其他热交换单元对鱼缸水进行温度调节。这些热量传递的环节都有一个输出量，即能力传递力度，记为u。u越大意味着给鱼缸水的制冷/制热能力越强，越小意味着能力越弱。控制主板通过温度传感器检测到的鱼缸实际水温为t。
12.其控制量u的控温函数记为：
13.u＝f(t，t
s1
，t
s2
)
14.程序根据此控温函数计算出当前的制冷制热驱动量，并输出到热交换单元中，实现水温的控制。
15.步骤三，设置目标温度并进行控温，
16.根据ts1/ts2的设定值确定一个控温的目标温度，并通过控温公式进行温度控制。
17.通常情况下目标温度取：t目标＝(ts1+ts2)/2。
18.控温函数u＝f(t,ts1,ts2)的制定原则为当前水温t在附近或相等时，以较小的驱动力对热交换单元进行驱动，或停止对热交换单元进行驱动，节省用电；当前水温t距离ts1或ts2越远时，以越大的驱动力对热交换单元进行驱动，使水温更好地保持在t1到t2之间；当超出了ts1到ts2的范围之外，即意味着当前水温已经超出了用户设置的范围之外，则对热交换单元进行较大力度的驱动，以尽快把缸中水温拉回到用户设置的温度范围内。因此，控温公式为：
[0019][0020]
式中第一行、第二行的含义为缸中水温距离目标温度越远，控温主板对热交换元件的驱动力越大；式中第三行的含义为缸中水温与目标温度相等时，控温主板停止对热交换元件的驱动；式中第四行的含义为缸中水温超出用户设置的温度范围时，控温主板对热交换元件进行较强的驱动，其中，max为一常量，为控制量的最大值。
[0021]
本发明的有益效果如下：
[0022]
本发明可以由用户根据所养殖的海鲜的适宜生存温度，自行设置鱼缸的水温范围，控温主板根据用户设置的温度范围，执行对应的较为节能的控温算法，实现提高海鲜存活率，降低用电成本，实现提高经济效益的目的。
附图说明
[0023]
图1是本发明所实现算法的流程图。
具体实施方式
[0024]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]
图1所示，本发明所实现的通过两个设定温度实现海鲜缸区间控温的节能算法，实现海鲜缸的温度控制，需要进行如下步骤：
[0026]
1、用户根据不同的海鲜的生存温度范围，自行在海鲜缸的控制面板(现有温度控
制系统中自带)上设置两个设定温度为ts1和ts2。其中ts1为鱼缸水温的上限，ts2为鱼缸水温的下限。ts1总是大于等于ts2。
[0027]
例如：某种鱼类的适宜生存温度为23-29℃，则用户可以设置本发明所述的海鲜缸的ts1＝29℃，ts2＝23℃。这样设置比较符合该品种鱼类的生存需要。
[0028]
特别地，如有些鱼类对水温要求较为苛刻，需要确保水温保持在23-24℃之间，则用户需要设置ts1＝24℃,ts2＝23℃；另有些鱼类对水温不敏感，15-30℃之间都不影响其存活率,则用户可以设置ts1＝30℃，ts2＝15℃。
[0029]
2、海鲜缸控温主板根据用户设定的t1/t2温度，执行对应的控温算法。
[0030]
海鲜鱼缸一般通过压缩机(现有设备)冷媒传对热量进行传递、或电加热器对鱼缸进水端的来水进行加热或其他热交换单元对鱼缸水进行温度调节。这些热量传递的环节都有一个输出量，即能力传递力度，记为u。u越大意味着给鱼缸水的制冷/制热能力越强，越小意味着能力越弱。控温主板(现有温度控制系统中的主板)通过温度传感器检测到的鱼缸水温为t。
[0031]
其控制量u的控温函数记为：
[0032]
u＝f(t，t
s1
，t
s2
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ①
[0033]
程序根据此控温函数计算出当前的制冷制热驱动量，并输出到热交换单元中，实现水温的控制。
[0034]
3、为了实现节省能量的效果，我们根据ts1/ts2的设定值确定一个控温的目标温度，比如可以取目标温度为
[0035]
t
目标
＝(t
s1
+t
s2
)/2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ②
[0036]
控温函数u＝f(t,ts1,ts2)的制定原则为当前水温t在附近或相等时,控温主板以较小的驱动力对热交换单元进行驱动，或停止对热交换单元进行驱动，节省用电；当前水温t距离ts1或者ts2越远时,控温主板以越大的驱动力对热交换单元进行驱动，使水温更好地保持在t1到t2之间；当超出了ts1到ts2的范围之外，即意味着当前水温已经超出了用户设置的范围之外，则对热交换单元进行较大力度的驱动，以尽快把缸中水温拉回到用户设置的温度范围内。
[0037]
举例：可以采用单纯的线性控制算法，记ts1和ts2两个设定温度的平均值为目标温度：
[0038]
t目标＝(ts1+ts2)/2
[0039]
记
[0040]
△
t＝t-t目标
[0041]
设计的控温公式为：
[0042][0043]
式中第一行、第二行的含义为缸中水温距离目标温度越远，控温主板对热交换元件的驱动力越大；式中第三行的含义为缸中水温与目标温度相等时，控温主板停止对热交换元件的驱动；式中第四行的含义为缸中水温超出用户设置的温度范围时，控温主板对热
交换元件进行较强的驱动，其中，max为一常量，为控制量的最大值。
[0044]
总之，本发明可以由用户根据所养殖的海鲜的适宜生存温度，自行设置鱼缸的水温范围，控温主板根据用户设置的温度范围，执行对应的较为节能的控温算法，实现提高海鲜存活率，降低用电成本，实现提高经济效益的目的。
[0045]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。