确定节能档位的方法、节能控制的方法及节能控制器技术

本发明专利技术实施例提供一种确定节能档位的方法、节能控制的方法及节能控制器，属于泵送机械技术领域。该方法包括：首先获取泵送机械的实时工况数据；然后根据实时工况数据和能耗预测模型计算多个节能档位下的多个预测能耗，其中，能耗预测模型是根据泵送机械的历史工况数据和对应的历史能耗训练得到的；最后选取多个预测能耗中的最小预测能耗，根据最小预测能耗确定泵送机械的目标节能档位。该过程基于泵送机械的实时工况数据和能耗预测模型确定泵送机械的目标节能档位，准确确定泵送机械的目标节能档位，使得泵送机械执行目标节能档位，从而有效控制泵送机械的节能状态，从而提高了泵送机械的节能效率。送机械的节能效率。送机械的节能效率。

【技术实现步骤摘要】
确定节能档位的方法、节能控制的方法及节能控制器


[0001]本专利技术涉及泵送机械
，具体地涉及一种确定节能档位的方法、节能控制的方法及节能控制器。

技术介绍

[0002]目前，应用于混凝土泵车等柴油泵送机械的泵送系统的动力通常来自柴油发动机，应用于混凝土泵车等新能源泵送机械的泵送系统的动力通常来自新能源电池，在油价持续高涨及新能源消耗过大的背景下，针对于泵送系统的节能控制、节能评价统计以及通知管理成为新的技术需求。
[0003]现有技术中，泵送系统的节能控制主要在于对泵送负载特性优化、发动机与液压系统的动力匹配优化、结构件优化以降低泵送阻力等性能上的提升方式。而针对于操作者对泵控系统的节能控制操作仅依靠操作者的操作经验，无法有效控制泵送机械的节能状态，从而降低了泵送机械的节能效率。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术第一方面提供一种确定节能档位的方法，有效控制泵送机械的节能状态，从而提高了泵送机械的节能效率，该方法包括：
[0005]获取泵送机械的实时工况数据；
[0006]根据实时工况数据和能耗预测模型计算多个节能档位下的多个预测能耗，其中，能耗预测模型是根据泵送机械的历史工况数据和对应的历史能耗训练得到的；
[0007]选取多个预测能耗中的最小预测能耗，根据最小预测能耗确定泵送机械的目标节能档位。本专利技术第二方面提供一种节能控制的方法，包括：
[0008]根据第一方面提供的确定节能档位的方法确定泵送机械的目标节能档位；
[0009]将目标节能档位推送至显示装置，和/或控制泵送机械执行目标节能档位。
[0010]在本专利技术实施例中，和/或控制泵送机械执行目标节能档位，包括：
[0011]根据目标节能档位确定泵送机械的工作模式，其中，工作模式包括手动模式和自动模式；
[0012]若工作模式为自动模式，自动执行目标节能档位；
[0013]若工作模式为手动模式，接收控制命令，以使泵送机械基于控制命令执行目标节能档位。
[0014]在本专利技术实施例中，和/或控制泵送机械执行目标节能档位之后，还包括：
[0015]计算目标节能档位下的实时能耗，其中，实时能耗包括实时油耗或实时电耗；
[0016]比较预设误差阈值和实时能耗与对应的最小预测能耗的能耗差值，其中，能耗差值包括油耗差值或电耗差值；
[0017]如果能耗差值小于或等于预设误差阈值，继续执行目标节能档位。
[0018]在本专利技术实施例中，实时能耗为实时油耗时，计算目标节能档位下的实时能耗，包
括：
[0019]基于泵送机械的物料输送缸半径、泵送位移以及吸料系数计算得到泵送方量数值；
[0020]基于泵送机械的泵送时间和燃油变化率计算得到泵送油耗数值；
[0021]计算泵送油耗与泵送方量的比值得到目标节能档位下的实时油耗。
[0022]在本专利技术实施中，基于泵送机械的物料输送缸半径、泵送位移以及吸料系数计算得到泵送方量数值，包括：
[0023]根据第一时间差值与第二时间差值的比值计算得到吸料系数；其中，第一时间差值为泵送机械当前泵送周期内压力最小值所对应的时间值与上一泵送周期内压力最大值所对应的时间值的差值，第二时间差值为泵送机械当前泵送周期内压力最小值所对应的时间值与上一泵送周期内压力最小值所对应的时间值的差值；
[0024]根据物料运送缸的半径计算物料运送缸的横截面积；
[0025]计算横截面积、泵送位移以及吸料系数的乘积得到泵送方量数值。
[0026]在本专利技术实施例中，实时能耗为实时电耗时，计算目标节能档位下的实时能耗，包括：
[0027]获取泵送机械当前泵送周期的泵送开始电耗和泵送结束电耗，计算泵送开始电耗和泵送结束电耗的差值，得到当前泵送周期的泵送电耗数值；
[0028]计算泵送电耗与泵送方量的比值得到目标节能档位下的实时电耗。
[0029]在本专利技术实施例中，比较预设误差阈值和实时能耗与对应的最小预测能耗的能耗差值之后，还包括：
[0030]如果能耗差值大于预设误差阈值，获取预设数值个周期的工况数据并计算对应的能耗数据；
[0031]根据工况数据和能耗数据优化能耗预测模型。
[0032]在本专利技术实施例中，如果能耗差值小于或等于预设误差阈值，继续执行目标节能档位之后，还包括：
[0033]计算在目标节能档位下的工作时间与累计泵送时间的节能时间比值；
[0034]将节能时间比值发送至物联网平台。
[0035]在本专利技术实施例中，能耗预测模型的训练过程包括：
[0036]基于物联网平台获取泵送机械的历史工况数据和与历史工况数据对应的历史能耗；其中，历史工况数据包括历史泵送压力、历史发动机转速、历史液压油温以及历史排量电流；
[0037]对历史泵送压力、历史发动机转速、历史液压油温以及历史排量电流和历史油耗进行归一化处理，得到历史数据；
[0038]将历史数据分为训练数据、验证数据以及测试数据，基于历史数据建立与方量能耗的多项式；
[0039]基于训练数据对多项式进行训练，得到初始训练模型；
[0040]基于验证数据对初始训练模型评分，选取评分最高的初始训练模型作为能耗预测模型；
[0041]基于测试数据确定能耗预测模型的准确性。
[0042]本专利技术第三方面提供一种确定节能档位的装置，包括：
[0043]第一数据获取模块，用于获取泵送机械的实时工况数据；
[0044]第一能耗计算模块，用于根据实时工况数据和能耗预测模型计算多个节能档位下的多个预测能耗，其中，能耗预测模型是根据泵送机械的历史工况数据和对应的历史能耗训练得到的；
[0045]第一目标节能档位确定模块，用于选取多个预测能耗中的最小预测能耗，根据最小预测能耗确定泵送机械的目标节能档位。
[0046]本专利技术第四方面提供一种节能控制器，包括：
[0047]第三方面提供的确定节能档位的装置，用于确定泵送机械的目标节能档位；
[0048]执行模块，用于将目标节能档位推送至显示装置，和/或控制泵送机械执行目标节能档位。
[0049]本专利技术第五方面提供一种确定节能档位的系统，系统包括：物联网平台、终端设备、显示装置以及第四方面提供的节能控制器；物联网平台与节能控制器通过终端设备通信连接；显示装置与节能控制器通信连接；
[0050]物联网平台，用于基于泵送机械的历史工况数据和历史能耗建立能耗数据库；
[0051]终端设备，用于实现系统的远程数据通信；
[0052]显示装置，用于显示节能控制器的目标节能档位数值。
[0053]在本专利技术实施例中，系统还包括移动终端，移动终端与物联网平台通信连接；
[0054]物联网平台，还用于接收节能控制器的节能时间比值，并将泵送机械的实时工况数据和目标节能档位下的实时能耗发送至移动终端；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定节能档位的方法，其特征在于，包括：获取泵送机械的实时工况数据；根据所述实时工况数据和能耗预测模型计算多个节能档位下的多个预测能耗，其中，所述能耗预测模型是根据所述泵送机械的历史工况数据和对应的历史能耗训练得到的；选取所述多个预测能耗中的最小预测能耗，根据所述最小预测能耗确定所述泵送机械的目标节能档位。2.一种节能控制的方法，其特征在于，包括：根据权利要求1所述的确定节能档位的方法确定泵送机械的目标节能档位；将所述目标节能档位推送至显示装置，和/或控制所述泵送机械执行所述目标节能档位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述和/或控制所述泵送机械执行所述目标节能档位，包括：根据所述目标节能档位确定所述泵送机械的工作模式，其中，所述工作模式包括手动模式和自动模式；若所述工作模式为自动模式，自动执行所述目标节能档位；若所述工作模式为手动模式，接收控制命令，以使所述泵送机械基于所述控制命令执行所述目标节能档位。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述和/或控制所述泵送机械执行所述目标节能档位之后，还包括：计算所述目标节能档位下的实时能耗，其中，所述实时能耗包括实时油耗或实时电耗；比较预设误差阈值和所述实时能耗与所述对应的最小预测能耗的能耗差值，其中，所述能耗差值包括油耗差值或电耗差值；如果所述能耗差值小于或等于所述预设误差阈值，继续执行所述目标节能档位。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述实时能耗为所述实时油耗时，所述计算所述目标节能档位下的实时能耗，包括：基于所述泵送机械的物料输送缸半径、泵送位移以及吸料系数计算得到泵送方量数值；基于所述泵送机械的泵送时间和燃油变化率计算得到泵送油耗数值；计算所述泵送油耗与所述泵送方量的比值得到所述目标节能档位下的实时油耗。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述泵送机械的物料输送缸半径、泵送位移以及吸料系数计算得到泵送方量数值，包括：根据第一时间差值与第二时间差值的比值计算得到所述吸料系数；其中，所述第一时间差值为所述泵送机械当前泵送周期内压力最小值所对应的时间值与上一泵送周期内压力最大值所对应的时间值的差值，所述第二时间差值为所述泵送机械当前泵送周期内压力最小值所对应的时间值与上一泵送周期内压力最小值所对应的时间值的差值；根据物料运送缸的半径计算所述物料运送缸的横截面积；计算所述横截面积、所述泵送位移以及所述吸料系数的乘积得到所述泵送方量数值。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述实时能耗为所述实时电耗时，所述计算所述目标节能档位下的实时能耗，包括：
获取所述泵送机械当前泵送周期的泵送开始电耗和泵送结束电耗，计算所述泵送开始电耗和所述泵送结束电耗的差值，得到当前泵送周期的泵送电耗数值；计算所述泵送电耗与所述泵送方量的比值得到所述目标节能档位下的实时电耗。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述比较预设误差阈值和所述实时能耗与所述对应的最小预测能耗的能耗差值之后，还包括：如果所述能耗差值大于所述预设误差阈值，获取预设数值个周期的工况数据并计算对应的能耗数据；根据所述工况数据和所述能耗数据优化所述能耗预测模型。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘悦宇，赵佩珩，王国庆，罗青竹，郝鹏永，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：