【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机数据识别与数据计算表示的物联网，具体涉及物联网终端冷水机数据的采集、识别、计算和表示。
技术介绍
1、冷水机是一种用于温度调节的设备，冷水机广泛应用于工业、半导体等领域，冷水机对温度要求较高，需要保持恒定和稳定。然而，由于实际温控设备在环境温度、负载变化、制冷剂泄漏等因素的影响，冷水机的输出温度往往会出现波动，影响冷水机的性能和效率，甚至导致设备损坏或产品质量下降。现有的冷水机恒温控制装置多采用pid控制方式，但这种方式往往单纯依赖于技术人员的操作经验来确定pid的控制参数，对于多样的温控设备环境无法灵活预测。现有技术中也有采用bp神经网络模型对控制参数进行训练，但一方面模型的建立和维护比较困难，另一方面基于冷水机工控现场的数据量在采用智能模型处理后实际性价比并不高。基于简单高效的需求、以及满足冷水机实际工控环境的多样性需要以实现冷水机的温度控制，是目前业内工业应用中急需解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的问题，本专利技术提出了一种基于物联网技术的冷水机温度控制系统，包括温控设备、冷水机、主控装置和服务端，其中所述冷水机用于根据设置温度对温控设备进行pid温度控制，所述冷水机包括数据采集模块和温度调节模块。
2、数据采集模块：通过传感器采集所述冷水机的出流口温度tout、回流口温度tback、泵压力f以及温控设备的实际温度treal，以第一周期t1定时将采集的数据结合数据采集时间戳作为一组周期数据上报给所述主控装置。
3、温
4、所述主控装置用于对区域内多个所述冷水机实施管理，负责中继所述冷水机和所述服务端之间的数据信息，将所述冷水机的当前目标温度tset以及所述一组周期数据作为一组时序数据发送给服务端。
5、所述服务端用于接收所述主控装置上报的时序数据并存储到时序数据库，同时以第二周期t2定时计算所述冷水机在过去的历史时间t3内的运行指标，所述运行指标包括波动率w和升温指数v。
6、。
7、其中n为历史时间t3内时序数据库中对应的所述冷水机采集数据记录的组数，为历史时间t3内对应的所述冷水机采集数据中泵压力f的均值，含下标i的各采集参数为历史时间t3内对应第i组采集数据。
8、预设各运行指标的阈值区间，当计算结果未落入预设各运行指标的阈值区间时，确定如下pid参数调整策略。
9、当波动率w大于波动率阈值区间、且升温指数v大于升温指数阈值区间时，确定所述冷水机当前pid参数的比例增益调小，积分增益调大。
10、当波动率w大于波动率阈值区间、且升温指数v小于升温指数阈值区间时，确定所述冷水机当前pid参数的积分增益调小，微分增益调大。
11、当波动率w小于波动率阈值区间、且升温指数v大于升温指数阈值区间时，确定所述冷水机当前pid参数的积分增益调大，微分增益调小。
12、当波动率w小于波动率阈值区间、且升温指数v小于升温指数阈值区间时，确定所述冷水机当前pid参数的比例增益、积分增益和微分增益均不变。
13、所述服务端根据计算结果对应的参数调整策略确定pid参数调节信息形成参数更新指令，通过所述主控装置反馈给所述冷水机的温度调节模块。
14、进一步的，所述温度调节模块出厂预设用于温度调节的pid参数，所述冷水机面板设置控制复位按钮，用于恢复预设的pid参数。
15、进一步的，当计算结果落入预设各运行指标的阈值区间时，不对所述pid参数进行调整；当计算结果未落入预设各运行指标的阈值区间、且在计算结果满足对应的所述参数调整策略时，通过预设的步进值对所述pid参数中的比例增益、积分增益和微分增益进行调节。
16、进一步的，对所述pid参数中的调节，还包括：将预设的步进值乘以预设倍率后作为增量对所述pid参数中的比例增益、积分增益和微分增益进行调节。
17、进一步的，所述第二周期t2大于所述第一周期t1，历史时间t3大于所述第二周期t2，第一周期t1为5秒，第二周期t2为30秒；所述历史时间t3为180秒。
18、进一步的，所述温度调节模块基于pid算法对所述冷水机进行压力控制以调节流体速度，所述压力控制包括泵压力或压缩机压力。
19、进一步的，所述冷水机温度调节模块不涉及处理器，而采用状态机实施pid温度控制。
20、进一步的，所述数据采集模块上报的每组所述周期数据还包括所述冷水机的标识信息，所述标识信息用于服务端在时序数据库中对采集数据进行唯一索引。
21、进一步的，所述服务端设置管理后台，所述管理后台用于运维人员对所述运行指标涉及的所述阈值区间进行调整，所述管理后台根据时序数据库的历史数据形成多维度的运行报表，以便运维人员实施运维管理。
22、本申请还涉及一种基于物联网技术的冷水机温度控制方法，应用于上述的基于物联网技术的冷水机温度控制系统。
23、本专利技术专利的有益技术效果包括：基于物联网技术的运用,通过终端传感器采集能反映实时控温状态的冷水机运行参数数据，将其存入实时数据库，然后通过计算特定的运行指标，并结合pid参数调整策略，向冷水机反馈pid参数更新指令，并能通过服务端的管理后台实现相关参数数据调节，实现冷水机运行状态的数据采集、识别、计算和表示。
24、数据采集涉及冷水机出流口温度、回流口温度，其关联性能反映流体流经温控设备的实际效果，结合采集的泵压力以及温控设备的实际温度，能对冷水机温度控制进行量化评价。
25、通过时序数据库进行采集数据的存储，基于时序数据库特有的统计性能，有利于后续对历史数据的指标计算。而设置特定的波动率和升温指数运行指标，作为pid温度控制的三个参数的影响要素，结合特定的pid参数调整策略，一方面运算量合适、另一方面契合pid控制中三个参数的特点，进而实现冷水机可靠的动态控温，并且节省能量，运维便捷。
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1.一种基于物联网技术的冷水机温度控制系统，其特征在于，包括温控设备、冷水机、主控装置和服务端，其中所述冷水机用于根据设置温度对温控设备进行PID温度控制，所述冷水机包括数据采集模块和温度调节模块；数据采集模块：通过传感器采集所述冷水机的出流口温度Tout、回流口温度Tback、泵压力F以及温控设备的实际温度Treal，以第一周期T1定时将采集的数据结合数据采集时间戳作为一组周期数据上报给所述主控装置；温度调节模块：用于设置所述冷水机的目标温度Tset，根据当前的PID参数实施对所述冷水机的泵压控制，以及接收主控装置下发的参数更新指令对当前PID参数进行更新；所述主控装置用于对区域内多个所述冷水机实施管理，负责中继所述冷水机和所述服务端之间的数据信息，将所述冷水机的当前目标温度Tset以及所述一组周期数据作为一组时序数据发送给服务端；所述服务端用于接收所述主控装置上报的时序数据并存储到时序数据库，同时以第二周期T2定时计算所述冷水机在过去的历史时间T3内的运行指标，所述运行指标包括波动率W和升温指数V；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度调节模块出厂预
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当计算结果落入预设各运行指标的阈值区间时，不对所述PID参数进行调整；当计算结果未落入预设各运行指标的阈值区间、且在计算结果满足对应的所述参数调整策略时，通过预设的步进值对所述PID参数中的比例增益、积分增益和微分增益进行调节。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，对所述PID参数中的调节，还包括：将预设的步进值乘以预设倍率后作为增量对所述PID参数中的比例增益、积分增益和微分增益进行调节。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二周期T2大于所述第一周期T1，历史时间T3大于所述第二周期T2，第一周期T1为5秒，第二周期T2为30秒；所述历史时间T3为180秒。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度调节模块基于PID算法对所述冷水机进行压力控制以调节流体速度，所述压力控制包括泵压力或压缩机压力。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷水机温度调节模块不涉及处理器，而采用状态机实施PID温度控制。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块上报的每组所述周期数据还包括所述冷水机的标识信息，所述标识信息用于服务端在时序数据库中对采集数据进行唯一索引。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务端设置管理后台，所述管理后台用于运维人员对所述运行指标涉及的所述阈值区间进行调整，所述管理后台根据时序数据库的历史数据形成多维度的运行报表，以便运维人员实施运维管理。
10.一种基于物联网技术的冷水机温度控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的基于物联网技术的冷水机温度控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的冷水机温度控制系统，其特征在于，包括温控设备、冷水机、主控装置和服务端，其中所述冷水机用于根据设置温度对温控设备进行pid温度控制，所述冷水机包括数据采集模块和温度调节模块；数据采集模块：通过传感器采集所述冷水机的出流口温度tout、回流口温度tback、泵压力f以及温控设备的实际温度treal，以第一周期t1定时将采集的数据结合数据采集时间戳作为一组周期数据上报给所述主控装置；温度调节模块：用于设置所述冷水机的目标温度tset，根据当前的pid参数实施对所述冷水机的泵压控制，以及接收主控装置下发的参数更新指令对当前pid参数进行更新；所述主控装置用于对区域内多个所述冷水机实施管理，负责中继所述冷水机和所述服务端之间的数据信息，将所述冷水机的当前目标温度tset以及所述一组周期数据作为一组时序数据发送给服务端；所述服务端用于接收所述主控装置上报的时序数据并存储到时序数据库，同时以第二周期t2定时计算所述冷水机在过去的历史时间t3内的运行指标，所述运行指标包括波动率w和升温指数v；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度调节模块出厂预设用于温度调节的pid参数，所述冷水机面板设置控制复位按钮，用于恢复预设的pid参数。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当计算结果落入预设各运行指标的阈值区间时，不对所述pid参数进行调整；当计算结果未落入预设各运行指标的阈值区间、且在计算结果满足对应的所述参数调整策略时，通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴忠林，
申请(专利权)人：无锡迈泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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