The invention discloses an air source heat pump frost control method based on image recognition frost measurement technology. The unit controller sends out instructions to control the air source heat pump unit to switch to heating mode operation, and the image processing controller controls the camera probe to open, and the camera probe takes pictures of the fin surface of the outdoor heat exchanger at intervals of time. And the image signal is transmitted to the image processing controller; the image signal is identified by pixel gray level; the Image Frosting pixel is identified by degree; the output result is processed by product; the image processing controller transmits the defrosting signal to the unit controller, and the unit controller controls the unit to defrost operation; the image is processed by image defrosting. The signal is transmitted to the image processing controller, and the image processing controller filters, sharpens and processes the received image, recognizes the pixel gray level of the image signal, avoids the interference of uneven frosting, accurately and effectively reflects the amount of frost, and effectively controls the defrosting operation of the air source heat pump unit.
【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别测霜技术的空气源热泵控霜方法
本专利技术涉及一种新型除霜控制方法,具体地说,涉及一种基于图像识别测霜技术的空气源热泵除霜控制方法,属于除霜
技术介绍
结霜是影响空气源热泵机组运行效率的关键问题,随着换热器表面霜层的存在与生长,空气流过翅片管的阻力加大,流量减少,传热热阻增加,造成机组的制热性能衰减,严重时出现机组停机,因此周期性的除霜操作必不可少。现有除霜控制技术按照除霜判断依据的不同,大致可分为三大类:1)基于“软测量”思想间接判断霜层程度的控霜方法:温度-时间除霜控制法、定时除霜控制法、空气压差除霜控制法、自修正除霜控制法等;2)基于“直接测量”思想直接测量霜层厚度的控霜方法:激光技术测量霜层厚度、显微成像技术观测霜层厚度、千分尺技术测量霜层厚度等;3)基于“人工智能”思想智能判断霜层程度的控霜方法:模糊智能除霜控制技术、综合结霜指数(FI)进行判断的除霜控制技术、模糊自修正除霜控制技术等。然而,理想除霜的前提是对霜层的准确感知并有效监测霜层的生长,目前,通过测量结霜条件或结霜副产物中的一个或多个变量作为依据的“软测量”控霜方法尚不能对结霜过程进行全面认知与监测;考虑多因素的智能控霜方法由于对结霜过程的理论研究尚不充分,工作量大且准确的样本不易获得等问题,使得控制精度不高;而基于“直接测量”思想的控霜方法,是解决“误除霜”事故最有效的方法,但目前受到操作空间、环境条件、造价等因素制约,尚未广泛投入使用。因此,空气源热泵机组在实际运行过程中,经常出现“无霜除霜”和“有霜不除”的“误除霜”事故。“误除霜”导致的后果不仅表现在能源浪 ...
【技术保护点】
1.一种基于图像识别测霜技术的空气源热泵除霜控制方法,其特征在于:首先设定结霜灰度阈值f与结霜量阈值x,然后进行以下步骤:(1)机组控制器发出指令控制空气源热泵机组切换至制热模式运行,同时图像处理控制器控制摄像探头开启;(2)摄像探头按时间间隔每30s对室外换热器翅片表面进行拍摄,并将图像信号传输到图像处理控制器中,图像处理控制器对接收的图像进行滤波、锐化以及灰度处理;(3)对图像信号进行像素点灰度识别,以结霜灰度阈值f为标准,灰度值大于等于f的像素点判定为结霜点,灰度值小于f的像素点判定为非结霜点;将结霜像素点个数除以总像素点个数,结果作为结霜面积系数x1;(4)对图像结霜像素点进行程度识别,将每个结霜像素点灰度值相加再除以结霜像素点个数,计算结霜灰度平均值;将该平均值输出为特征值,作为结霜程度系数x2;(5)对步骤3)和步骤4)的输出结果进行乘积处理,结果记为x3,当x3大于或等于结霜量阈值x时,顺序执行步骤6);否则,返回步骤2);(6)图像处理控制器向机组控制器传达除霜信号,机组控制器控制机组进行除霜操作;(7)摄像探头按时间间隔每15s对室外换热器翅片表面进行拍摄,并将图像信 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别测霜技术的空气源热泵除霜控制方法,其特征在于:首先设定结霜灰度阈值f与结霜量阈值x,然后进行以下步骤:(1)机组控制器发出指令控制空气源热泵机组切换至制热模式运行,同时图像处理控制器控制摄像探头开启;(2)摄像探头按时间间隔每30s对室外换热器翅片表面进行拍摄,并将图像信号传输到图像处理控制器中,图像处理控制器对接收的图像进行滤波、锐化以及灰度处理;(3)对图像信号进行像素点灰度识别,以结霜灰度阈值f为标准,灰度值大于等于f的像素点判定为结霜点,灰度值小于f的像素点判定为非结霜点;将结霜像素点个数除以总像素点个数,结果作为结霜面积系数x1;(4)对图像结霜像素点进行程度识别,将每个结霜像素点灰度值相加再除以结霜像素点个数,计算结霜灰度平均值;将该平均值输出为特征值,作为结霜程度系数x2;(5)对步骤3)和步骤4)的输出结果进行乘积处理,结果记为x3,当x3大于或等于结霜量阈值x时,顺序执行步骤6);否则,返回步骤2);(6)图像处理控制器向机组控制器传达除霜信号,机组控制器控制机组进行除霜操作;(7)摄像探头按时间间隔每15s对室外换热器翅片表面进行拍摄,并将图像信号传输到图像处理控制器中,图像处理控制器对接收的图像进行滤波、锐化以及灰度处理;(8)对图像信号进行像素点灰度识别,计算结霜面积系数x1;当x1为0时,图像处理控制器向机组控制器传达退出除霜信号,机组控制器控制机组退出除霜,返回步骤1),进行下一个结除霜循环;否则,继续执行步骤6)。2.一种基于图像识别测霜技术的空气源热泵除霜控制系统,其特征在于:包括压缩机(1),四通换向阀(2),室内侧换热器(3),节流装置(4),室外侧换热器(5),气液分离器(6),摄像探头(7)以及图像处理控制器(8),机组控制器(9);其中,气液分离器(6)的出口与压缩机(1)的进气口相连,压缩机(1)的排气口与四通换向阀(2)的进气口相连,四通换向阀(2)的回气口与气液分离器(6)的入口相连;四通换向阀(2)的另外两个接口分别与室内侧换热器(3)的第一接口和室外侧换热器(5)的第一接口相连,节流装置(4)的两端分别与室内侧换热器(3)的第二接口和室外侧换热器(5)的第二接口相连;摄像探头(7)安装在空气源热泵室外换热器的机柜上,摄像探头(7)用于拍摄室外换热器翅片表面结霜情况,并与图像处理控制器(8)相连;图像处理控制器(8)与机组控制器(9)相连,机组控制器(9)控制压缩机(1),四通换向阀(2),节流装置(4)和室外侧换热器(5)风机的启停。3.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员:王伟,李昭阳,孙育英,张辉,寇墨林,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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