一种温度控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种温度控制方法和系统，该温度控制方法根据预设的控制周期对各温度监控区域的温度值进行调整，在每一控制周期的起始时刻获取各温度监控区域的温度值并作为温度参考数据进行数据处理，以数据处理的结果作为训练数据集输入至CT神经网络，CT神经网络在每个控制周期的起始时刻输出对应各温度调整区域的目标温度值，温度调整装置根据该目标温度值进行温度设定，若在每个控制周期内，存在某一或某些温度调整区域的实际温度值不符合要求，则根据实时获取的实际温度值进行重新训练，并在下一周期的起始时刻再次输出新的目标温度值，从而实现对温度调至区域的温度的实时控制，并可根据用户的实际需要进行干预，提高温度控制效果。温度控制效果。温度控制效果。

【技术实现步骤摘要】
一种温度控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及温度控制
，具体涉及一种温度控制方法和系统。

技术介绍

[0002]ICU是为重症患者或昏迷患者提供重点治疗看护的专门场所，是为危重病人提供生命支撑治疗和看护的相对封闭场所，ICU通常包括中心监护站、若干治疗病床、医疗急救设备等。由于ICU病房需要满足不同病人对温度环境的要求、保证医护人员工作环境的舒适度、保障仪器设备的平稳运行，因此需要为ICU病房的各个区域提供合适的温度。
[0003]目前针对ICU病房的温度监测和控制一般采用人工设定空调设备温度的方式来满足制冷或制热的需求，这种人工设定的方式操作上较为麻烦，需要根据不同时段和不同需求进行手动调节，通常也难以满足不同监护病人以及医护人员对环境温度的特殊要求，因此为ICU病房环境的舒适度控制带来诸多不确定性和较大挑战。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种温度控制方法和系统，该方法和系统不需要人工设定环境温度，并且可以更为精确地控制环境温度。
[0005]为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种温度控制方法，其用于控制特定空间的温度，所述特定空间包括若干温度监控区域及若干温度调整区域，所述温度调整区域适于通过对应设置的温度调整装置对其温度进行调整，所述温度控制方法包括：基于温度参考数据的数据处理结果建立训练数据集；所述温度参考数据为在预设的每一控制周期的起始时刻所获取的各所述温度监控区域的温度值；基于卷积增强的Transformer结构建立CT神经网络；基于所述训练数据集训练所述CT神经网络；所述CT神经网络在训练后于每一所述控制周期的起始时刻输出对应各所述温度调整区域的目标温度值；所述目标温度值用于设定对应各温度调整区域的所述温度调整装置；其中，在每一所述控制周期内，当所述温度调整区域的实际温度值不符合要求时，获取当前时刻各所述温度监控区域的实际温度值并添加至所述训练数据集，以供所述CT神经网络在重新训练后输出所述目标温度值。
[0007]进一步的，还包括PID控制器；所述PID控制器接收所述CT神经网络输出的用于调整特定的温度调整区域的温度调整装置设定温度的目标温度值并实时获取该特定的温度调整区域的实际温度值，基于负反馈控制方式向该温度调整区域的温度调整装置输出设定调整值；所述温度调整装置基于所述设定调整值调整其设定温度。
[0008]进一步的，所述PID控制器基于以下公式输出设定调整值：
[0009][0010]其中：
[0011]K
p
、K
I
和K
D
分别为所述PID控制器比例、积分和微分环节的控制参数；
[0012]Δt为获取特定温度调整区域的实际温度值的采样时间间隔；
[0013]e(n)为第n个采样时刻的实际温度值与目标温度值之间的差值；
[0014]y(n)为所述PID控制器所输出的设定调整值。
[0015]进一步的，所述数据处理包括以下步骤：依据获取时刻截取预定数量的所述温度参考数据，依次经归一化处理、平均值计算处理和方差计算处理得到归一化矩阵、平均值矩阵和方差矩阵；将所述归一化矩阵、平均值矩阵和方差矩阵由列向量转化得到二维归一化矩阵、二维平均值矩阵和二维方差矩阵。
[0016]进一步的，所述CT神经网络以所述训练数据集为输入，经下采样、卷积、切块、Transformer和恢复操作后，输出用于调整特定的温度调整区域的温度调整装置设定温度的目标温度值。
[0017]进一步的，基于与所述特定空间相对应的数字孪生体模型，控制所述CT神经网络、PID控制器的运行。
[0018]进一步的，在每一所述控制周期内，当存在通过所述数字孪生体模型控制所述CT神经网络运行的情况时，判定所述温度调整区域的温度不符合要求。
[0019]进一步的，所述特定空间为ICU病房；所述温度调整装置为空调；所述温度监控区域包括：中心监护站墙壁、中心监护站操作台中心位置、中心监护站操作台边角位置、各病床床头位置和各空调回风口位置；所述温度调整区域包括：中心监护站和各病床。
[0020]此外，本专利技术还提供一种温度控制系统，其用于控制特定空间的温度，所述特定空间包括若干温度监控区域及若干温度调整区域，包括：温度获取模块，其用于获取各所述温度监控区域的温度；温度调整装置，其用于通过调整设定温度以调整其所对应的所述温度调整区域的温度；控制模块，其用于根据如权利要求2
‑
8任一项所述的一种温度控制方法调整所述温度调整装置的设定温度。
[0021]进一步的，还包括交互模块；所述交互模块适于通过与所述特定空间相对应的数字孪生体模型控制所述控制模块。
[0022]由上述对本专利技术的描述可知，相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]该温度控制方法根据预设的控制周期对各温度监控区域的温度值进行调整，在每一个控制周期的起始时刻首先获取各温度监控区域的温度值，将该获得的温度值作为温度参考数据进行数据处理，并以数据处理的结果建立训练数据集，训练数据集可作为CT神经网络的输入，CT神经网络在经过训练后，可以在每个控制周期的起始时刻输出对应各温度调整区域的目标温度值，每个温度调整区域对应的温度调整装置根据该目标温度值进行温度设定，若在每个控制周期内，存在某一或某些温度调整区域的实际温度值不符合要求，则根据实时获取的实际温度值进行重新训练，并在下一周期的起始时刻再次输出新的目标温度值，从而实现对温度调至区域的温度的实时控制，并可根据用户的实际需要进行干预，使得温度控制的效果更为精确；
[0024]该温度控制方法还结合有PID控制器，通过PID控制器的负反馈控制方式对温度调整装置输出设定调整值，之后温度调整装置再根据该设定调整值调整其设定温度，使得对温度调整装置的设定温度的调整更为精确，也使得该设定温度可以根据温度调整区域的实际温度值进行实时地调整；
[0025]该温度控制方法结合卷积操作关注局部以及Transformer操作统筹全局特征的优点，使得设计的温度控制模型具有更好的泛化能力；
[0026]该温度控制方法还设置有对应特定空间的数字孪生体模型，通过该数字孪生体模型用户可以简单、直观地控制CT神经网络和PID控制器的运行。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术提供的一种温度控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度控制方法，其用于控制特定空间的温度，所述特定空间包括若干温度监控区域及若干温度调整区域，所述温度调整区域适于通过对应设置的温度调整装置对其温度进行调整，其特征是，所述温度控制方法包括：基于温度参考数据的数据处理结果建立训练数据集；所述温度参考数据为在预设的每一控制周期的起始时刻所获取的各所述温度监控区域的温度值；基于卷积增强的Transformer结构建立CT神经网络；基于所述训练数据集训练所述CT神经网络；所述CT神经网络在训练后于每一所述控制周期的起始时刻输出对应各所述温度调整区域的目标温度值；所述目标温度值用于设定对应各温度调整区域的所述温度调整装置；其中，在每一所述控制周期内，当所述温度调整区域的实际温度值不符合要求时，获取当前时刻各所述温度监控区域的实际温度值并添加至所述训练数据集，以供所述CT神经网络在重新训练后输出所述目标温度值。2.如权利要求1所述的一种温度控制方法，其特征是，还包括PID控制器；所述PID控制器接收所述CT神经网络输出的用于调整特定的温度调整区域的温度调整装置设定温度的目标温度值并实时获取该特定的温度调整区域的实际温度值，基于负反馈控制方式向该温度调整区域的温度调整装置输出设定调整值；所述温度调整装置基于所述设定调整值调整其设定温度。3.如权利要求2所述的一种温度控制方法，其特征是，所述PID控制器基于以下公式输出设定调整值：其中：K
p
、K
I
和K
D
分别为所述PID控制器比例、积分和微分环节的控制参数；Δt为获取特定温度调整区域的实际温度值的采样时间间隔；e(n)为第n个采样时刻的实际温度值与目标温度值之间的差值；y(n)为所述PID控制器所输出的设定调整值。4.如权利要求1所述的一种温度控制方法，其特征是，所述数据处理包括以下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇，
申请(专利权)人：厦门宇昊软件有限公司，
类型：发明
国别省市：