一种冷链运输温控系统、温控方法及冷链设备与流程

本技术涉及冷链运输，尤其涉及一种冷链运输温控系统、温控方法及冷链设备。

背景技术：

1、冷链运输(cold-chain transportation)是指在运输全过程中，无论是装卸搬运、变更运输方式、更换包装设备等环节，都使所运输货物始终保持一定温度的运输。冷链运输广泛应用于对温度环境有严格要求的货物(如食品、药品和生物制品)的物流配送中。冷链设备通常以压缩机、风扇和pid(proportional integral derivative)控制器来实现温度控制。

2、在长途运输中，由于路况和车辆状况，冷链设备会遭受长时间的振动和冲击，导致压缩机和风扇等核心部件性能不稳，从而引起温度波动。传统的pid控制可以在稳定环境下维持温度，但在长时间频繁的振动条件下，可能出现响应不够迅速的问题，甚至导致系统进入“频繁调节”状态，增加能耗。此外，振动会影响设备硬件，加速老化。

3、因此，亟需一种能够自适应调整和自修复的智能温控系统，以确保在振动环境下的温控效果。

技术实现思路

1、本技术提供了一种冷链运输温控系统、温控方法及冷链设备，以解决现有技术中传统的pid控制在长时间频繁的振动条件下，可能出现响应不够迅速的问题。

2、第一方面，本技术提供了一种冷链运输温控系统，包括：

3、微型电子机械系统传感器、微控制器、控制模块、压缩机及风机；

4、所述微型电子机械系统传感器，用于监测冷链设备的振动信号，其中，所述振动信号用于表征所述冷链设备的振动状态；

5、所述微控制器，用于对所述振动信号进行信号处理得到振动特征数据，以及，根据所述振动特征数据对所述冷链设备的振动状态进行分析，并在所述振动状态为异常状态的情况下，根据所述振动特征数据确定压缩机功率调整值和风扇转速调整值；

6、所述控制模块，用于根据所述压缩机功率调整值调整所述压缩机的功率，以及，根据所述风扇转速调整值调整所述风机的转速。

7、在一个可能的实施方式中，所述微控制器，还用于在多个模式范围中确定所述振动特征数据所处的第一目标范围，将所述第一目标范围对应的振动模式确定为第一目标模式，将所述第一目标模式对应的功率调整参数确定为所述压缩机功率调整值，以及，将所述第一目标模式对应的转速调整参数确定为所述风扇转速调整值。

8、在一个可能的实施方式中，所述微控制器，还用于在多个模式范围中确定所述振动特征数据所处的第二目标范围，其中，所述振动特征数据包括振动平均幅度和振动频率，将所述第二目标范围对应的振动模式确定为第二目标模式，将所述第二目标模式对应的功率调整系数确定为目标功率系数，将所述目标功率系数和所述特征数据代入第一预设公式，得到所述压缩机功率调整值，以及，将所述第二目标模式对应的转速调整系数确定为目标转速系数，将所述目标转速系数和所述特征数据代入第二预设公式，得到所述风扇转速调整值，其中，所述第一预设公式和所述第二预设公式具体如下：

9、第一预设公式：δp＝-k1aavg-k2favg；

10、第二预设公式：δr＝-m1aavg-m2favg；

11、其中，aavg为振动平均幅度，favg为振动频率，δp为压缩机功率调整值，k1和k2为目标功率系数，δr为风扇转速调整值，m1和m2为目标转速系数。

12、在一个可能的实施方式中，所述系统还包括：存储模块；

13、所述存储模块，用于存储异常振动数据，其中，所述异常振动数据指超过预设的安全阈值范围的振动特征数据；

14、所述微控制器，还用于对所述存储模块中历史存储的多个异常振动数据进行聚类操作，以将多个所述异常振动数据划分为多个振动模式，针对每种振动模式，提取所述振动模式对应的振动参数以及获取所述振动模式对应的初始调整参数，根据所述振动参数和所述初始调整参数拟合出对应的功率调整系数和转速调整系数。

15、在一个可能的实施方式中，所述存储模块，还用于存储调整效果，其中，所述调整效果包括温度波动数据和能耗数据；

16、所述微控制器，还用于根据所述温度波动数据和所述能耗数据对每种振动模式对应的功率调整系数和转速调整系数进行优化，以达到最小化温控误差和能耗的目标。

17、在一个可能的实施方式中，所述微控制器，还用于在所述振动状态恢复为正常状态的情况下，向所述控制模块发送恢复原始设定值的恢复指令；

18、所述控制模块，用于按照所述恢复指令的指示控制所述压缩机和所述风机逐步恢复至所述原始设定值。

19、在一个可能的实施方式中，所述系统还包括：报警装置；

20、所述微控制器，还用于在所述振动状态为异常状态的情况下，向所述报警装置发送报警指令；

21、所述报警装置，用于按照所述报警指令的指示执行报警操作。

22、在一个可能的实施方式中，所述微控制器，还用于对比所述振动特征数据和预设的安全阈值范围，在所述振动特征数据超过所述安全阈值范围的情况下，确定所述振动状态为异常状态。

23、在一个可能的实施方式中，所述微控制器，还用于通过低通滤波器对所述振动信号进行数据预处理得到目标数据，对所述目标数据进行特征提取得到所述振动特征数据。

24、第二方面，本技术提供了一种温控方法，包括：

25、监测冷链设备的振动信号，其中，所述振动信号用于表征所述冷链设备的振动状态；

26、对所述振动信号进行信号处理得到振动特征数据；

27、根据所述振动特征数据对所述冷链设备的振动状态进行分析；

28、在所述振动状态为异常状态的情况下，根据所述振动特征数据确定压缩机功率调整值和风扇转速调整值；

29、根据所述压缩机功率调整值调整所述冷链设备中压缩机的功率，以及，根据所述风扇转速调整值调整所述冷链设备中风机的转速。

30、第三方面，本技术提供了一种温控装置，包括：

31、监测模块，用于监测冷链设备的振动信号，其中，所述振动信号用于表征所述冷链设备的振动状态；

32、处理模块，用于对所述振动信号进行信号处理得到振动特征数据；

33、分析模块，用于根据所述振动特征数据对所述冷链设备的振动状态进行分析；

34、确定模块，用于在所述振动状态为异常状态的情况下，根据所述振动特征数据确定压缩机功率调整值和风扇转速调整值；

35、调整模块，用于根据所述压缩机功率调整值调整所述冷链设备中压缩机的功率，以及，根据所述风扇转速调整值调整所述冷链设备中风机的转速。

36、第四方面，本技术提供了一种冷链设备，包括冷链运输温控系统，所述冷链运输温控系统为第一方面的冷链运输温控系统，或所述冷链运输温控系统的温控方法包括第二方面的冷链运输温控系统的温控方法。

37、第五方面，本技术提供了一种设备，包括：处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的温控程序，以实现第二方面中任一项所述的温控方法。

38、第六方面，本技术提供了一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现第二方面中任一项所述的温控方法。

39、本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本技术实施例提供的该系统包括：微型电子机械系统传感器、微控制器、控制模块、压缩机及风机；所述微型电子机械系统传感器，用于监测冷链设备的振动信号，其中，所述振动信号用于表征所述冷链设备的振动状态；所述微控制器，用于对所述振动信号进行信号处理得到振动特征数据，以及，根据所述振动特征数据对所述冷链设备的振动状态进行分析，并在所述振动状态为异常状态的情况下，根据所述振动特征数据确定压缩机功率调整值和风扇转速调整值；所述控制模块，用于根据所述压缩机功率调整值调整所述压缩机的功率，以及，根据所述风扇转速调整值调整所述风机的转速。通过该系统，可以在冷链设备存在异常振动时，根据振动情况自动调整压缩机和风机的功率输出，使冷链设备在振动环境下保持稳定运行，确保冷链设备在振动环境下的温控效果，避免出现响应缓慢，使系统进入“频繁调节”状态的情况。