本發(fā)明涉及恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量檢測的，尤其是涉及一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體工業(yè)和高能物理研究等行業(yè)要求室內(nèi)環(huán)境具有較高的空氣穩(wěn)定性，往往需要達到高精密級(-0.5℃≤δt≤0.5℃)甚至超高精密級(-0.1℃≤δt≤0.1°c)。針對高精密級及其之下等級的恒溫室，需要針對性設(shè)計氣流組織以適配高精度溫度控制需求，例如水平單向流等，并采用“小溫差、大流量”的送風(fēng)方式，從而降低空調(diào)系統(tǒng)擾量作用。然而，空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)在運行過程中，往往仍然會出現(xiàn)各式各樣由的空調(diào)系統(tǒng)擾量產(chǎn)生的擾量，對于高精密級或超高精密級恒溫營造需求而言，這些擾量如果不及時消除，會對工藝過程和設(shè)備產(chǎn)生不可逆的損害。實現(xiàn)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)擾量的快速診斷，可以有助于快速針對性采取相對應(yīng)措施對其消除或降低。

2、但是，目前的擾量檢測方法無法檢測出對應(yīng)的擾量的類型和程度，導(dǎo)致擾量檢測的精度不足，不利于及時調(diào)整維護。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了及時檢測出恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的擾量的類型和程度而提供的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，方法包括以下步驟：

4、s1、構(gòu)建恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集中包括多個擾量數(shù)據(jù)，所述擾量數(shù)據(jù)為不同工況中單個擾量下各個測點的時序溫度、擾量類型標(biāo)簽和擾量程度；

5、s2、將所述時序溫度作為輸入，擾量類型標(biāo)簽作為預(yù)期輸出數(shù)據(jù)進行擾量類型診斷網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，得到第一級擾量類型診斷模型；

6、s3、將所述時序溫度以及擾量類型標(biāo)簽作為輸入，擾量程度作為預(yù)期輸出數(shù)據(jù)進行擾量程度診斷網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，得到第二級擾量程度診斷模型；

7、s4、獲取實際擾動時序溫度數(shù)據(jù)，將實際擾動時序溫度數(shù)據(jù)輸入第一級擾量類型診斷模型，得到設(shè)有實際擾量類型的實際擾動時序溫度數(shù)據(jù)，將設(shè)有實際擾量類型的實際擾動時序溫度數(shù)據(jù)輸入第二級擾量程度診斷模型，得到實際擾動時序溫度數(shù)據(jù)對應(yīng)的實際擾量類型和實際擾量程度。

8、進一步地，所述構(gòu)建恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集的具體步驟為：

9、構(gòu)建仿真的恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)，所述恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)包括恒溫室、送風(fēng)系統(tǒng)、內(nèi)部設(shè)備熱源和和溫度監(jiān)測系統(tǒng)；

10、在各個工況下調(diào)節(jié)仿真的恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)中的擾量類型和擾量程度，獲取各個測點的不同擾量類型和擾量程度下的時序溫度，并采用實際的數(shù)據(jù)調(diào)整各個測點的不同擾量類型和擾量程度下的時序溫度，然后整合得到恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集。

11、進一步地，仿真的恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)基于流體動力學(xué)仿真軟件構(gòu)建。

12、進一步地，所述各個測點設(shè)于恒溫室內(nèi)部。

13、進一步地，基于所述溫度監(jiān)測系統(tǒng)獲取各個測點的不同擾量類型和擾量程度下的時序溫度。

14、進一步地，所述溫度監(jiān)測系統(tǒng)為溫度傳感器陣列。

15、進一步地，所述送風(fēng)系統(tǒng)、內(nèi)部設(shè)備熱源和和溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)于恒溫室內(nèi)。

16、進一步地，所述擾量類型標(biāo)簽包括送風(fēng)溫度波動、送風(fēng)風(fēng)量波動和電纜散熱量波動。

17、進一步地，所述擾量類型診斷網(wǎng)絡(luò)采用機器學(xué)習(xí)聚類分析k-means算法進行擾量類型的分類，利用反向傳播算法進行訓(xùn)練。

18、進一步地，所述擾量程度診斷網(wǎng)絡(luò)為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用反向傳播算法進行訓(xùn)練。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

20、本發(fā)明利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)處理非線性多輸入問題的優(yōu)勢，分別通過機器學(xué)習(xí)聚類算法和回歸算法利用監(jiān)測數(shù)據(jù)分別對恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的擾量類型和程度進行分級診斷，采用兩級的診斷模型分別得到擾動的類型和程度，提高了診斷精度，同時填補了實測數(shù)據(jù)缺少擾量工況的缺點，構(gòu)建的數(shù)據(jù)集可以概括各類擾量工況，提高了數(shù)據(jù)集的完整性，可以檢測出不同工況下的擾量類型和程度。

技術(shù)特征：

1.一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，所述構(gòu)建恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集的具體步驟為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，仿真的恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)基于流體動力學(xué)仿真軟件構(gòu)建。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，所述各個測點設(shè)于恒溫室內(nèi)部。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，基于所述溫度監(jiān)測系統(tǒng)獲取各個測點的不同擾量類型和擾量程度下的時序溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，所述溫度監(jiān)測系統(tǒng)為溫度傳感器陣列。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，所述送風(fēng)系統(tǒng)、內(nèi)部設(shè)備熱源和和溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)于恒溫室內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，所述擾量類型標(biāo)簽包括送風(fēng)溫度波動、送風(fēng)風(fēng)量波動和電纜散熱量波動。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，所述擾量類型診斷網(wǎng)絡(luò)采用機器學(xué)習(xí)聚類分析k-means算法進行擾量類型的分類，利用反向傳播算法進行訓(xùn)練。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，其特征在于，所述擾量程度診斷網(wǎng)絡(luò)為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用反向傳播算法進行訓(xùn)練。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于機器學(xué)習(xí)的恒溫空調(diào)送風(fēng)擾量兩級檢測方法，方法包括以下步驟：S1、構(gòu)建恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集中包括多個擾量數(shù)據(jù)，所述擾量數(shù)據(jù)為單個擾量下各個測點的時序溫度、擾量類型標(biāo)簽和擾量程度；S2、將所述時序溫度作為輸入，擾量類型標(biāo)簽作為預(yù)期輸出數(shù)據(jù)進行擾量類型診斷網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，得到第一級擾量類型診斷模型；S3、訓(xùn)練得到第二級擾量程度診斷模型；S4、獲取實際擾動時序溫度數(shù)據(jù)，將實際擾動時序溫度數(shù)據(jù)輸入第一級擾量類型診斷模型和第二級擾量程度診斷模型，得到實際擾量類型和實際擾量程度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有及時檢測出恒溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的擾量的類型和程度等優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：葉蔚,郭煒辰,何玲
受保護的技術(shù)使用者：同濟大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10