【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气膜调控，具体涉及一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统
技术介绍
1、展览馆是一种重要的文化交流和展示平台，为了提供良好的展品陈列环境和观众体验，展览馆内的环境控制至关重要，传统的展览馆环境调控方法主要依靠人工干预和简单的自动化系统，存在调节不准确、能耗高、适应性差等问题。
2、在现有技术中，气膜调控装置已经被广泛应用于展览馆中，通过调节展馆内的气膜张力来控制环境参数，例如温度、气压和湿度，从而满足展览馆内的环境要求，然而，传统的气膜调控装置存在一些问题，如无法根据季节性变化自动调节气膜张力、缺乏实时监测和反馈机制等，导致无法在展览馆中实现精确的环境控制，且能耗较高、无法灵活适应各类展览的要求。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统，根据设定的季节性参数自动调节气膜的张力，以适应气温变化，同时，该装置还应具备实时监测数据和反馈机制，根据展览馆内的温湿度以及人流量变化情况给出最优环境调节策略，满足展览馆的环境要求。
2、技术方案：一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统，其特征在于，包括：多传感器检测单元，人流量检测器，主控芯片，策略设计单元，设备控制单元；
3、多传感器检测单元还包括温度传感器，湿度传感器，压力传感器；温度传感器，湿度传感器多点安置，分别安装在展览馆内外，压力传感器与气膜气压控制器相连，用于检测气膜状态；
4、人流量传感器安装在
5、设备控制单元还包括温度控制器、湿度控制器、气膜气压控制器；温度控制器依据主控芯片所给出的控制指令调控温度；湿度控制器依据主控芯片所给出的控制指令调控湿度，气膜气压控制器依据主从控芯片的协同控制调控气膜张力状态；
6、气膜气压控制器还包括压力传感器、从控芯片、控制阀门、气源、过滤器、气缸；从控芯片根据主控芯片发出的控制指令对控制阀门执行相应的控制操作；控制阀门用于调节和控制气体流动；气源用于提供能源供给；过滤器用于对气体进行过滤和净化，保证气膜的正常运行；气缸用于控制气源的流动方向；
7、所述的策略设计单元，依据传感器数据和人流量检测数据对气膜状态以及展览馆的环境参数进行针对性的策略设计；得到的控制策略发送给主控芯片，主控芯片依据其控制策略对设备控制单元进行控制；
8、所述策略设计单元的目标函数为最优的气膜张力和环境函数，所述的表达式如下：
9、z＝α·s+βsin(dse·|dsensor-dactual|)+δ·p
10、z为气膜张力状态α、β分别表示季节、压感权重因子；δ为气膜约束因子，范围为(0，1)；p为惩罚项，用于约束阀门开度的变化幅度；dse为压力传感器的偏重系数，用于避免压力峰值的情况；dsensor为压力传感器实时测量的压力值，dactual为气膜压力的预设值；s为季节影响因子，表达式为：
11、s＝e^(atw)+bln(hw+1)
12、a为外部温度增益因子，b为外部湿度增益因子，hw为外部温度实时监测值；tw为外部温度实时监测值；
13、
14、casfit为展览馆的环境函数，wt、wh、wp分别表示展览馆场内温度、湿度、人流量的影响因子g(t)、h(h)、i(p)为对应的温度、湿度、人流量的映射函数；t、h、p为多传感器测得到的温度、湿度、人流量参数；
15、minf(z,casfit)＝μ1·z+μ2·casfit
16、f(z,casfit)为最优的气膜张力和环境函数，μ1、μ2是用来平衡气膜和环境的平衡因子，范围为(0，1)，(0.5，1)；
17、所述的策略设计单元利用rocm-cvcm-gjo算法进行策略设计，所述控制流程包括以下步骤：
18、步骤一：初始化金豺种群位置。
19、y0＝ymin+rand(ymax-ymin)
20、其中，y0为初始金豺种群的位置；rand为统一的任意向量，范围为[0,1]；
21、ymax、ymin分别是求解问题的上下边界；
22、在初始化阶段，生成一组随机分布的猎物位置矩阵表示为
23、
24、其中prey为猎物矩阵，yi，j为第i个猎物的第j维位置，n为猎物的全部数量，d为求解问题的维度；
25、步骤二：将随机生成的猎物的猎物位置带入目标函数进行评估，使其每个猎物种群都生成一组对应的气膜张力和环境组值，并将其进行排序：
26、
27、其中，foa为猎物的适应度值矩阵，f()表达目标函数，为每组气膜张力和环境组值，并将适应度值排名最优的对应的气膜张力和环境组值作为雄豺，适应度值排名次优的气膜张力和环境组值作为雌豺，通过更新雄豺和雌豺的位置来更新猎物的位置；
28、步骤三)更新猎物的逃脱能量及向量：
29、其中猎物的逃脱能量e，可用如下公式计算：
30、e1＝c1*(1-(t/t))
31、e0＝2*r-1
32、e＝e1*e0
33、式中，e1表示猎物能量的下降过程，c1是一个定值为1.5，t为当前迭代次数，e1线性下降从1.5下降到0，t为最大迭代次数，在整个迭代的过程中，e0表示猎物的初始状态，r为[0，1]的范围数；
34、接着刷新任意向量，定义为rl，表示基于莱维飞行分布的任意向量，用下式表示：
35、rl＝0.05*lf(y)
36、式子lf()表示莱维飞行分布的适应度函数，计算公式如下：
37、
38、其中μ、υ为(0，1)之间的随机数，β是一个固定值，取值为1.5，γ()是伽玛函数。
39、步骤四)更新猎物种群中最优气膜张力和环境组值的位置：
40、金豺可以根据自己的攻击特征预测并捕获猎物，但猎物偶尔会快速躲避并逃脱豺狼的觅食，因此，雌豺会跟随雄豺在搜索区域内等待和搜索其他猎物，位置计算如下：
41、y1(t)＝ym(t)-e·|ym(t)-rl·prey(t)|
42、y2(t)＝yfm(t)-e·|yfm(t)-rl·prey(t)|
43、prey(t)为第t次迭代的猎物的位置，ym(t)、yfm(t)分别为第t次迭代的雄性豺狼和雌性豺狼的位置；y1(t)、y2(t)分别为第t次迭代的与猎物相应的雄性豺狼和雌性豺狼更新后的位置；
44、当猎物受到豺狼对的攻击时，它对猎物的躲避能量e会迅速减少，即当能量减少到1时，金豺狼会立即包围并捕获猎物，进一步地，位置更新如下：
45、y1(t)＝ym(t)-e·|rl·ym(t)-prey(t)|
46、y2(t)＝yfm(t)-e·|rl·yfm(t)-prey(t)|...
【技术保护点】
1.一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统，其特征在于，包括：多传感器检测单元，人流量检测器，主控芯片，策略设计单元，设备控制单元，气模气压控制器；
2.根据权利要求1所述的一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统，其特征在于：所述的策略设计单元利用ROCM-CVCM-GJO算法进行策略设计，控制流程包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统，其特征在于：所述ROCM-CVCM-GJO算法的改进在于：
【技术特征摘要】
1.一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统，其特征在于，包括：多传感器检测单元，人流量检测器，主控芯片，策略设计单元，设备控制单元，气模气压控制器；
2.根据权利要求1所述的一种适用于展览馆的自动化环境气膜调控系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：嵇道文，袁宝成，赵凯，樊超，祁劲鹏，纪建科，周颖，卫晶君，纪捷，
申请(专利权)人：江苏科学梦创展科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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