一种集中烟道系统的静压重置变频控制方法与流程

本发明涉及集中烟道控制维护，特别是一种集中烟道系统的静压重置变频控制方法。

背景技术：

1、高层住宅厨房排油烟系统已从吸油烟机分散式动力向吸油烟机与屋顶风机结合的复合式动力发展，在系统使用过程中，各层吸油烟机不完全开启，因此存在同时使用系数，随着低能耗住宅以及绿色低碳的提倡，屋顶风机的变频运行应运而生，经典的风机变频技术包括静压控制法和总风量法，其中静压控制法分为定静压法和变静压法，定静压法即选定风管道上一个合适位置作为静压监测点，系统控制终端根据系统设置的要求，调整风机的运行频率确保该监测点的静压设定值保持不变，各末端送风装置均在此设定值下输出风量，但是长期以来，静压监测点位置以及静压设定值的确定都是一个令人棘手的问题，变静压法与定静压法类似，但可对静压设定值进行调整，由定静压法的设定值恒定改变为随系统整体负荷进行调整，并尽量使得静压设定值最小化，以降低系统能耗，但是变静压法的难点与核心问题在于如何不断重置监测点的静压设定值，综合来说现有技术并不能满足集中烟道的变频控制需求，且无法保持对集中烟道运行的预测监测进行集中烟道预测性维护，因此，提出了本发明的一种集中烟道系统的静压重置变频控制方法。

技术实现思路

1、鉴于上述现有的集中烟道系统的静压重置变频控制方法中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于现有技术并不能满足集中烟道的变频控制需求，且无法保持对集中烟道运行的预测监测进行集中烟道预测性维护。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种集中烟道系统的静压重置变频控制方法，其包括，收集集中烟道数据，构建集中烟道数学模型，设置静压监测点，检测24小时风机开启率计算静压监测点的静压控制值；根据风机运行过程中实时开启率代入集中烟道模型计算实时静压值与静压控制值进行对比调整风机运行；基于收集的集中烟道数据预测集中烟道故障，并根据故障预测结果进行预测性维护；建立集中烟道三维模型，对收集数据和故障预测结果进行展示，并对所有数据进行存储。

4、作为本发明所述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的一种优选方案，其中：所述收集集中烟道数据，构建集中烟道数学模型指通过传感器和测量设备收集集中烟道主管、支管烟道尺寸、止回阀阻力系数、吸油烟机性能参数、油烟净化设备阻力系数、风机性能参数以及变频控制目标风量构建集中烟道数学模型，所述构建集中烟道数学模型包括，

5、将集中烟道划分计算节点，设风机为均匀开启，根据风机开启率计算节点启闭系数；

6、计算每个节点风量与主管风量比；

7、计算主管内动压系数和支管与主管的动压比；

8、确定各节点的直流和汇流三通阻力系数，基于节点启闭系数计算每个节点在直流和汇流方向上的压力分布求得排油烟总阻力；

9、通过风量计算支管末端油烟机静压控制值；

10、至此集中烟道数学模型构建完毕。

11、作为本发明所述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的一种优选方案，其中：所述设置静压监测点，检测24小时风机开启率计算静压监测点的静压控制值包括，

12、设置集中烟道屋顶末端、末端油烟机为静压监测点；

13、在灶台周围安装温度自计仪收集温度数据，利用用户使用灶台即开启油烟机的关联特性，当监测到温度高于室内外温度时认为用户使用灶台，油烟机开启，当监测到温度跳跃性降低时，认为用户关闭灶台，油烟机关闭；

14、在24小时内各时刻对集中烟道连接的用户同时间开启油烟机数量进行汇总得出24小时内各时刻风机开启率；

15、将24小时内各时刻风机开启率输入集中烟道模型中求得静压监测点的24小时内各时刻静压控制值。

16、作为本发明所述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的一种优选方案，其中：所述根据风机运行过程中实时开启率代入集中烟道模型计算实时静压值与静压控制值进行对比调整风机运行指在集中烟道实际运行过程中实时监测风机开启系数，代入集中烟道模型计算实时静压值，将实时静压值与该时刻的静压控制值进行对比，设置静压误差，当实时静压值小于静压控制值与静压误差之差时，减小风机运行频率，当实时静压值大于静压控制值与静压误差之和时，增大风机运行频率，调整完毕后生成风机调整记录。

17、作为本发明所述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的一种优选方案，其中：所述基于收集的集中烟道数据预测集中烟道故障包括，

18、收集集中烟道历史数据进行清洗过滤，随机区分为训练数据集和测试数据集，对训练数据集和测试数据集的数据进行类别标注，包括正常和异常；

19、从训练数据集中随机挑选数据创建训练子集，每个训练子集构建一棵决策树；

20、计算决策树分割信息增益进行决策树分割：其中为决策树d的信息增益，为决策树d的熵，和为分割后的子决策树，为决策树d中数据总数，和后子决策树中数据总数，c为标注类别数量，是决策树d中第i类标注数据的比例，通过最大化信息增益完成决策树分割；

21、迭代进行决策树分割，直至决策树信息增益低于设定阈值后停止决策树分割，将决策树进行组合构成故障预测模型：其中为模型预测结果，代表多数投票法，代表第i棵决策树的预测结果，t为故障预测模型中决策树总数；将收集的集中烟道数据输入故障预测模型中进行集中烟道故障预测。

22、作为本发明所述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的一种优选方案，其中：所述根据故障预测结果进行预测性维护包括，

23、若故障预测结果为预测集中烟道系统运行正常，则定期对集中烟道系统数据进行收集与检测，并在每次检测后生成集中烟道系统检测记录发送给维护人员进行查看，维护人员附着电子签名和时间戳；

24、若故障预测结果为预测集中烟道系统运行异常，则立即通知维护人员并将收集数据发送给维护人员分析故障预测位置进行预测性维护，并将集中烟道数据周期收集与检测调整为实时收集与检测，在维护人员进行集中烟道维护时，保持集中烟道处于关闭状态，并在维护完成后重新对集中烟道故障进行预测，若预测结果为正常，则生成集中烟道维护记录，若预测结果仍未异常，则通知工作人员继续进行集中烟道分析维护直至预测结果为正常。

25、作为本发明所述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的一种优选方案，其中：所述建立集中烟道三维模型，对收集数据和故障预测结果进行展示指基于收集的集中烟道几何数据建立集中烟道三维模型，通过数据映射和可视化将集中烟道数据和故障预测结果映射至三维模型上进行展示，将三维模型部署至终端供用户进行查看。

26、作为本发明所述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的一种优选方案，其中：所述对所有数据进行存储指数据库将收集的集中烟道数据、集中烟道数学模型、风机频率调整记录、集中烟道故障预测结果、预测维护措施以及集中烟道三维模型进行存储，并设置安全访问权限和访问密码，数据库将所有存储数据进行云端备份并定期对存储数据和云端数据进行完整性和一致性检测。

27、一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的步骤。

28、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述集中烟道系统的静压重置变频控制方法的步骤。

29、本发明有益效果为：本发明通过对住宅集中烟道系统的同时使用系数进行统计，计算对应时刻的静压控制值并根据时间重置静压值，并实时对集中烟道系统进行故障预测，进行集中烟道的预测性维护，达到变频节能的控制效果，大幅降低了集中烟道故障概率。