一种节能型冷库的局部控温方法及系统与流程

本发明涉及冷库调控，具体是涉及一种节能型冷库的局部控温方法及系统。

背景技术：

1、冷库，是制冷设备的一种，是指用人工手段，创造与室外温度或湿度不同的环境，也是对食品、液体、化工、医药、疫苗、科学试验等物品的恒温恒湿贮藏设备。冷库通常位于运输港口或原产地附近。冷库与冰箱相比较，制冷面积更大，且有共同的制冷原理。

2、随着冷链物流行业的快速发展，冷库作为储存食品、药品等敏感货物的关键设施，其能耗问题日益凸显。传统冷库通常采用统一温度控制，不仅造成能源浪费，且无法根据冷库的实际存储状态进行动态的调控冷库的温度状态，难以满足冷库的节能化控制需求。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种节能型冷库的局部控温方法及系统，本技术方案解决了上述的传统冷库通常采用统一温度控制，不仅造成能源浪费，且无法根据冷库的实际存储状态进行动态的调控冷库的温度状态，难以满足冷库的节能化控制需求的问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种节能型冷库的局部控温方法，包括：

4、按照冷库的温度调节设备的控温分布，将冷库内部划分为若干个区域；

5、基于各个区域的位置属性，确定每个区域的优先存储初始指标；

6、获取各个区域的当前存储状态；

7、获取冷库的历史存储数据，基于冷库的历史存储数据，分析冷库未来的入库预测存储量；

8、基于冷库未来的入库预测存储量，确定冷库未来需要存储的区域，记为目标控温区域；

9、发送控制指令至目标控温区域的温度调节设备，将目标控温区域的温度调控至冷库设定目标温度；

10、发送控制指令至除目标控温区域之外的区域的温度调节设备，将除目标控温区域之外的区域的调控至待机温度。

11、优选的，所述基于各个区域的位置属性，确定每个区域的优先存储初始指标具体包括：

12、获取冷库的至少一个出入口；

13、获取冷库的历史存储数据，基于冷库的历史存储数据，确定冷库在进行存储时各个出入口的启用频率；

14、获取各个区域与每一个冷库出入口的路径路程长度；

15、结合冷库在进行存储时各个出入口的启用频率和区域与每一个冷库出入口的路径路程长度，通过综合分析公式，计算区域的优先存储初始指标；

16、其中，所述综合分析公式具体为：

17、

18、式中，z为区域的优先存储初始指标，pi为冷库的第i个出入口的启用频率，si为区域与冷库的第i个出入口的路径路程长度，n为冷库的出入口总个数。

19、优选的，所述获取冷库的历史存储数据，基于冷库的历史存储数据，分析冷库未来的入库预测存储量具体包括：

20、设定一存储分析周期；

21、调取与当前时刻最接近的m个存储分析周期内的冷库的存储数据，记为样本数据；

22、按照与当前时刻时间从远到近的顺序，依次为每个样本数据附加编号；

23、基于线性回归原理，构建预测公式；

24、将所有样本数据和样本数据的编号代入预测公式，得到在未来的存储分析周期内冷库的入库预测存储量；

25、所述预测公式具体为：

26、

27、式中，r0未来的存储分析周期内冷库的入库预测存储量，pj编号为j的样本数据，m为样本数据总个数。

28、优选的，所述基于冷库未来的入库预测存储量，确定冷库未来需要存储的区域具体包括：

29、基于冷库各个区域的优先存储初始指标，构建冷库各个区域的存储指标函数，所述存储指标函数的自变量为区域的存储量，所述存储指标函数的自变量为区域的优先存储指标；

30、基于各个区域的当前存储状态和未来的存储分析周期内冷库的入库预测存储量，生成至少一个存储分配方案；

31、确定每个存储分配方案下，各个区域的存储量，并基于各个区域的存储量和冷库各个区域的存储指标函数计算冷库存储综合优先指标；

32、确定每个存储分配方案下占用的冷库区域数量；

33、结合冷库存储综合优先指标和占用的冷库区域数量，综合评估每个存储分配方案下的综合存储指标；

34、筛选出综合存储指标最大值对应的存储分配方案，记该方案为最优存储分配方案；

35、将最优存储分配方案规划下存储有物资的区域和当前存储有物资的区域，记为目标控温区域；

36、其中，所述存储指标函数的表达式为：

37、

38、式中，zk(x)为第k个区域的存储指标函数，x为区域的存储量，zmax为所有区域的优先存储初始指标中的最大值，zmin为所有区域的优先存储初始指标中的最小值，zk为第k个区域的优先存储初始指标，xk为第k个区域最大存储量。

39、优选的，所述基于各个区域的当前存储状态和未来的存储分析周期内冷库的入库预测存储量，生成至少一个存储分配方案具体包括：

40、基于各个区域的当前存储状态和未来的存储分析周期内冷库的入库预测存储量，生成分配限制条件；

41、生成所有满足分配限制条件的存储分配方案；

42、所述分配限制条件具体为：

43、

44、其中，xk为分配到第k个区域的预测存储量，xk0为第k个区域的现有存储量，u为区域总个数。

45、优选的，所述确定每个存储分配方案下，各个区域的存储量，并基于各个区域的存储量和冷库各个区域的存储指标函数计算冷库存储综合优先指标具体包括：

46、确定存储方案下，分配到每个区域的预测存储量，将区域的预测存储量加上区域的现有存储量，得到区域的综合存储量；

47、将区域的综合存储量代入区域的存储指标函数中，得到区域的优先存储指标；

48、累加所有区域的优先存储指标，得到冷库存储综合优先指标。

49、优选的，所述结合冷库存储综合优先指标和占用的冷库区域数量，综合评估每个存储分配方案下的综合存储指标具体包括：

50、基于所有存储分配方案的冷库存储综合优先指标中和占用的冷库区域数量，构建综合评估公式；

51、基于综合评估公式评估每一个存储分配方案下的综合存储指标；

52、所述综合评估公式具体为：

53、

54、式中，to为第o个存储分配方案下的综合存储指标，go为第o个存储分配方案下的冷库存储综合优先指标，mo为第o个存储分配方案下占用的冷库区域数量，gmax为所有存储分配方案下的冷库存储综合优先指标中的最大值，gmin为所有存储分配方案下的冷库存储综合优先指标中的最小值，mmin为所有存储分配方案下占用的冷库区域数量最小值，mmax为所有存储分配方案下占用的冷库区域数量最大值。

55、优选的，所述待机温度的确定方法为：

56、采集获取每个区域的温度调节设备在最大制冷功率下，区域的温度-时间变化曲线；

57、获取区域的温度-时间变化曲线上，冷库设定目标温度的对应的时刻，记为tg；

58、记存储分析周期时长为t0；

59、确定区域的温度-时间变化曲线上tg-t0时刻对应的温度，记此时的温度为区域的待机温度。

60、进一步的，提出一种节能型冷库的局部控温系统，用于实现如上述的节能型冷库的局部控温方法，包括：

61、区域划分模块，所述区域划分模块用于按照冷库的温度调节设备的控温分布，将冷库内部划分为若干个区域；

62、区域分析模块，所述区域分析模块用于基于各个区域的位置属性，确定每个区域的优先存储初始指标；

63、存储状态分析模块，所述存储状态分析模块用于获取各个区域的当前存储状态，获取冷库的历史存储数据，基于冷库的历史存储数据，分析冷库未来的入库预测存储量；

64、控温模块，所述控温模块用于基于冷库未来的入库预测存储量，确定冷库未来需要存储的区域，记为目标控温区域，发送控制指令至目标控温区域的温度调节设备，将目标控温区域的温度调控至冷库设定目标温度，发送控制指令至除目标控温区域之外的区域的温度调节设备，将除目标控温区域之外的区域的调控至待机温度。

65、可选地，所述控温模块包括：

66、目标区域确定单元，所述目标区域确定单元用于基于冷库未来的入库预测存储量，确定冷库未来需要存储的区域，记为目标控温区域；

67、局部温度调控单元，所述局部温度调控单元用于发送控制指令至目标控温区域的温度调节设备，将目标控温区域的温度调控至冷库设定目标温度，发送控制指令至除目标控温区域之外的区域的温度调节设备，将除目标控温区域之外的区域的调控至待机温度。

68、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

69、本发明提出一种节能型冷库的局部控温方案，通过对冷库的存储状态进行综合化的学习分析，预测冷库在未来一段时间的存储状态，基于冷库的预测存储状态进行动态的分区域温度调节，通过预测不同区域内货物存储情况，通过智能算法自动调节各区域的制冷设备输出，以达到最佳温控效果，通过将冷库划分为多个温控区域，实现分区精细化管理，通过局部控温和节能技术的应用，显著降低冷库能耗，提高能源利用效率，降低冷库运营成本，推动冷链物流行业的绿色发展。