一种基于永磁电机的空气状态控制方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于永磁电机的空气状态控制方法及设备，属于空气质量调节技术领域，用于解决目前大型农业设施空间内对换气扇的控制智能化程度较低，会造成较高的能耗和发热量，不利于空间内温度和湿度的控制，并会造成能源浪费的技术问题。方法包括：根据用户输入的自定义分区信息，确定农业设施空间内各分区对应的热红外采集装置；对热红外采集装置采集的热成像视频进行视频图像分析，得到各分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度，触发换气扇控制调整机制；根据超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度，确定各个分区的第一换气扇控制策略。提高了换气扇控制的智能化程度，降低了换气扇的能耗及发热量。热量。热量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于永磁电机的空气状态控制方法及设备


[0001]本专利技术涉及空气质量调节
，尤其涉及一种基于永磁电机的空气状态控制方法及设备。

技术介绍

[0002]近年来随着种植业和养殖业的结构调整与优化，使得大型种植业和大型养殖业发展迅猛。而无论是大型种植业还是大型养殖业，所需的农业设施场地面积都较大，并且多为封闭空间，例如大型种植业大多需要利用较大的温室大棚进行恒温种植，大型养殖业也需要在大型养殖场或恒温大棚中进行。而这些农业设施，均需要通过换气扇来保证空间内的温度和湿度处于适宜范围，并保障空气的流通。
[0003]但是由于大棚或养殖场等农业设施空间面积过大，往往需要布设几十到几百甚至上千个换气扇，每个换气扇都需要通过电机进行驱动，每个电机又需要配备一个驱动器来控制电机启动以及为电机提供电源。因此要驱动数量巨大的换气扇，则需要在农业设施空间内布设大量的驱动器。目前的大型空间内的换气方式通常是在固定时间段或者全天启动所有或部分换气扇，智能化程度较低，导致在单个场景中换气扇的数量较大时，这种大面积、长时间启动的换气方式会导致驱动器的能耗量和发热量都出现较严重的积累现象，在空间内产生类似城市中的热岛效应，提高空间内的温度，可能会影响最终的种植效果或养殖效果，还会增加能耗，增加用电成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种基于永磁电机的空气状态控制方法及设备，用于解决如下技术问题：目前大型农业设施空间内对换气扇的控制智能化程度较低，会造成较高的能耗和发热量，不利于空间内温度和湿度的控制，并会造成能源浪费。
[0005]本专利技术实施例采用下述技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种基于永磁电机的空气状态控制方法，方法包括：根据用户输入的自定义分区信息，确定农业设施空间内各分区对应的热红外采集装置；对所述热红外采集装置采集的热成像视频进行视频图像分析，得到各分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度；根据所述超温区域面积变化趋势以及所述超温区域面积变化速度，触发换气扇控制调整机制；根据所述超温区域面积变化趋势、所述超温区域面积变化速度以及当前时刻的空气状态参数，确定各个分区的第一换气扇控制策略；将所述第一换气扇控制策略转换为控制指令，发送到永磁电机驱动器，以驱动永磁电机换气扇执行所述第一换气扇控制策略，并在预设时间段内实时追踪各分区的超温区域面积变化趋势；根据追踪结果，对所述第一换气扇控制策略进行调整，得到第二换气扇控制策略
并执行，直至下一次触发所述换气扇控制调整机制。
[0006]在一种可行的实施方式中，在根据用户输入的自定义分区信息，确定农业设施空间内各分区对应的热红外采集装置之前，所述方法还包括：接收用户在管理界面输入的自定义分区信息；根据所述自定义分区信息，将农业设施空间中安装的所有换气扇划分为多个分区；其中，所述自定义分区信息至少包括分区名称、分区用途、分区内适宜温湿度区间以及分区内包含的换气扇编号；同一个分区内的换气扇编号为连续编号或非连续编号；所述管理界面中支持三种换气扇编号填写方式：填写编号范围、填写单个编号以及编号范围和单个编号混合填写。
[0007]在一种可行的实施方式中，根据用户输入的自定义分区信息，确定农业设施空间内各分区对应的热红外采集装置，具体包括：在所述自定义分区信息中，获取当前分区内包含的所有换气扇编号；在预制的农业设施空间俯视结构图中，根据所述换气扇编号，确定当前分区内每个换气扇的位置坐标信息，以及农业设施空间顶部安装的若干个热红外采集装置的位置坐标信息；根据所述每个换气扇的位置坐标信息以及所述若干个热红外采集装置的位置坐标信息，计算每个换气扇与每个热红外采集装置的距离；对于当前分区内编号连续的多个换气扇，若连续编号的数量小于等于第一预设阈值，则确定与所述多个换气扇的距离方差最小的热红外采集装置；若连续编号的数量大于第一预设阈值，则将所述连续编号平分为多个编号区间，并确定与每个编号区间内多个换气扇的距离方差最小的热红外采集装置；对于当前分区内编号不连续的换气扇，确定与所述换气扇距离最近的热红外采集装置；将确定出的所有热红外采集装置，设置为当前分区对应的热红外采集装置；其中，一个热红外采集装置可以对应多个分区。
[0008]在一种可行的实施方式中，对所述热红外采集装置采集的热成像视频进行视频图像分析，得到各分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度，具体包括：在所述热成像视频中，从当前时刻向前获取预设时长内的若干帧视频图像；将所述若干帧视频图像转换为RGB图像，并在所述RGB图像中获取各个像素点的RGB数据；根据各个像素点的RGB数据，在比色表中查找对应的温度值，并将所述温度值确定为像素温度值；根据大于当前分区内适宜温度上限的像素温度值的数量，确定当前分区内的超温区域面积；根据所述若干帧视频图像的超温区域面积，确定所述当前分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度。
[0009]在一种可行的实施方式中，根据所述若干帧视频图像的超温区域面积，确定所述当前分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度，具体包括：
在所述若干帧视频图像中，将最后一帧视频图像的超温区域面积减去第一帧视频图像的超温区域面积，得到超温区域面积差值；若所述超温区域面积差值大于第二预设阈值，则确定所述当前分区的超温区域面积变化趋势为上升趋势；若所述超温区域面积差值小于第三预设阈值，则确定所述当前分区的超温区域面积变化趋势为下降趋势；其中，所述第二预设阈值大于0，所述第三预设阈值小于0；计算超温区域面积差值绝对值与所述预设时长的比值，得到所述超温区域面积变化速度。
[0010]在一种可行的实施方式中，根据所述超温区域面积变化趋势以及所述超温区域面积变化速度，触发换气扇控制调整机制，具体包括：若所述超温区域面积变化趋势为上升趋势或下降趋势，且所述超温区域面积变化速度大于第四预设阈值，则通过远程指令，启动当前分区内安装的空气状态参数采集装置，开始采集当前分区内的空气状态参数，以触发所述换气扇控制调整机制；其中，所述空气状态参数至少包括空气温度以及空气湿度。
[0011]在一种可行的实施方式中，根据所述超温区域面积变化趋势、所述超温区域面积变化速度以及当前时刻的空气状态参数，确定各个分区的第一换气扇控制策略，具体包括：根据所述超温区域面积变化速度、所述空气状态参数、当前分区内的适宜温湿度区间，以及当前分区内已启动的换气扇数量以及每个换气扇的当前转速，构建换气扇参数与空气状态参数的第一关系方程，以及换气扇参数与所述超温区域面积变化速度的第二关系方程；根据所述第一关系方程与所述第二关系方程，求解得到当前分区内的已启动换气扇增开/减少数量，以及换气扇转速增加/减少量，从而得到所述当前分区的第一换气扇控制策略。
[0012]在一种可行的实施方式中，根据所述超温区域面积变化速度、所述空气状态参数、当前分区内的适宜温湿度区间，以及当前分区内已启动的换气扇数量以及每个换气扇的当前转速，构建换气扇参数与空气状态参数的第一关系方程，以及换气扇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于永磁电机的空气状态控制方法，其特征在于，所述方法包括：根据用户输入的自定义分区信息，确定农业设施空间内各分区对应的热红外采集装置；对所述热红外采集装置采集的热成像视频进行视频图像分析，得到各分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度；根据所述超温区域面积变化趋势以及所述超温区域面积变化速度，触发换气扇控制调整机制；根据所述超温区域面积变化趋势、所述超温区域面积变化速度以及当前时刻的空气状态参数，确定各个分区的第一换气扇控制策略；将所述第一换气扇控制策略转换为控制指令，发送到永磁电机驱动器，以驱动永磁电机换气扇执行所述第一换气扇控制策略，并在预设时间段内实时追踪各分区的超温区域面积变化趋势；根据追踪结果，对所述第一换气扇控制策略进行调整，得到第二换气扇控制策略并执行，直至下一次触发所述换气扇控制调整机制。2.根据权利要求1所述的一种基于永磁电机的空气状态控制方法，其特征在于，在根据用户输入的自定义分区信息，确定农业设施空间内各分区对应的热红外采集装置之前，所述方法还包括：接收用户在管理界面输入的自定义分区信息；根据所述自定义分区信息，将农业设施空间中安装的所有换气扇划分为多个分区；其中，所述自定义分区信息至少包括分区名称、分区用途、分区内适宜温湿度区间以及分区内包含的换气扇编号；同一个分区内的换气扇编号为连续编号或非连续编号；所述管理界面中支持三种换气扇编号填写方式：填写编号范围、填写单个编号以及编号范围和单个编号混合填写。3.根据权利要求1所述的一种基于永磁电机的空气状态控制方法，其特征在于，根据用户输入的自定义分区信息，确定农业设施空间内各分区对应的热红外采集装置，具体包括：在所述自定义分区信息中，获取当前分区内包含的所有换气扇编号；在预制的农业设施空间俯视结构图中，根据所述换气扇编号，确定当前分区内每个换气扇的位置坐标信息，以及农业设施空间顶部安装的若干个热红外采集装置的位置坐标信息；根据所述每个换气扇的位置坐标信息以及所述若干个热红外采集装置的位置坐标信息，计算每个换气扇与每个热红外采集装置的距离；对于当前分区内编号连续的多个换气扇，若连续编号的数量小于等于第一预设阈值，则确定与所述多个换气扇的距离方差最小的热红外采集装置；若连续编号的数量大于第一预设阈值，则将所述连续编号平分为多个编号区间，并确定与每个编号区间内多个换气扇的距离方差最小的热红外采集装置；对于当前分区内编号不连续的换气扇，确定与所述换气扇距离最近的热红外采集装置；将确定出的所有热红外采集装置，设置为当前分区对应的热红外采集装置；其中，一个热红外采集装置可以对应多个分区。
4.根据权利要求1所述的一种基于永磁电机的空气状态控制方法，其特征在于，对所述热红外采集装置采集的热成像视频进行视频图像分析，得到各分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度，具体包括：在所述热成像视频中，从当前时刻向前获取预设时长内的若干帧视频图像；将所述若干帧视频图像转换为RGB图像，并在所述RGB图像中获取各个像素点的RGB数据；根据各个像素点的RGB数据，在比色表中查找对应的温度值，并将所述温度值确定为像素温度值；根据大于当前分区内适宜温度上限的像素温度值的数量，确定当前分区内的超温区域面积；根据所述若干帧视频图像的超温区域面积，确定所述当前分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度。5.根据权利要求4所述的一种基于永磁电机的空气状态控制方法，其特征在于，根据所述若干帧视频图像的超温区域面积，确定所述当前分区的超温区域面积变化趋势以及超温区域面积变化速度，具体包括：在所述若干帧视频图像中，将最后一帧视频图像的超温区域面积减去第一帧视频图像的超温区域面积，得到超温区域面积差值；若所述超温区域面积差值大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，
申请(专利权)人：山东东普永磁电机有限公司，
类型：发明
国别省市：