本文作者:kaifamei

一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法与流程

更新时间:2025-12-21 23:36:39 0条评论

一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法与流程



1.本发明涉及供热管网技术领域,特别是一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法。


背景技术:



2.在常规供热管网内,对二次热网用热户的热网和水力平衡过程通常采用采暖期人工作业的方法,该方法为针对某一栋楼,通过操作工对各楼层通热之后表观的压力、温度、流量等数值进行统计,依据“比例流量法”或者“温差法”进行多次手动调节从而实现供热初期的热网平衡。
3.该操作方式存在大量的问题:
4.1、调节时间段通常为白天,无法预见性的判定夜间室内外温差造成的室内失温;
5.2、调节时间段通常为刚入冬季,通过历史最低环境温度设计供热方案会造成大量的热能浪费,如不按照历史最低温度设计供热方案又容易在遭遇偶发性的极寒天气下的供热不足。
6.3、为了保障所有楼层均可达到最低保障温度,现有人工平衡方式极易造成最接近热源端的用热户温度过高的情况,同时也造成大量热能浪费。
7.4、设计单位在设计过程中需要保证最大需求值,而实际运行单位在运行过程中无法做到精细化管理只能将剩余热能回归管网系统中循环,浪费大量水力热能以及驱动管道系统的动力能。
8.5、部分运营单位采用云平台计算管理办法,但是由于一个城市内用户过多以及不同地区环境差异导致整个管理系统响应迟钝以及投入成本过高,无法做到及时有效的精益管理。
9.因此当前急需一种可以实现本地化精细操作及管理的系统及管理方法去解决以上问题。


技术实现要素:



10.针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种可以解决多楼层、多用热户组之间的组网计算问题;解决不同室内外温差条件下的自动修正计算并执行操作的问题;解决本地化的物联网及智能计算问题;实际热能消耗同理论热能消耗的差异化管理问题的基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法。
11.本发明的目的通过以下技术方案实现。
12.一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于步骤包括:
13.1)对用热户采用编组的形式进行分类,在楼栋间以一栋楼为一组,其中每一层为一个节点单元,将整栋楼层分解开来,通过5g技术将各单元进行互联,组成一个小型物联网,在该物联网中对于节点均设计有计算单元,同时以某一个单元为0,各单元以0为基准进行数据互通以及计算;
14.2)通过实时监控进出口流量和室内外环境温差,通过pid控制算法修正不同温差情况下的进出户调节阀的流量实现实时的加大供热能力或者降低供热能力;
15.3)以组为单位设计有本地存储和云存储功能,基于本地计算结果同云数据库进行比对,实现本地计算同实际应用数据的修正,完成本地的物联组网下的智能计算;
16.4)以组为单元,多个组串联实现以泵站供热范围为基准的区域性数字管理模型,通过单个组的实际产生量匹配区域数字模型的计算量,将数字孪生技术同本地实际管理数据相结合实现泵站输出功率同用户使用功率相匹配,降低泵站无效输出或者保障用户基本供给能力。
17.组网调试阶段:
18.各个用户组基准0位控制单元控制下的所有阀门全开,各组内用热户智能控制单元和单元用户组基准0位控制单元控制下的所有阀门全开,各用户组冗余流量控制单元控制的阀门全关,各组内冗余流量控制单元控制的阀门全关;记录各用热户组达到设定温度的时间t、各用热户组进口压力p、进口温度t1、出口温度t2、全开下用户组基准0位控制单元控制下的流量阀门流量q

;各用热户组计算各自达到设定温度所需热值c

=cm(t1-t2),其中m=ρ*v

,总的过水体积v

=q

*t,依据各户总过水体积v的比例关系,计算相同升温时间t1所需流量q1=v/t1,各热用户组根据q1计算该流量所需阀门开度x,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,进行第一次开度调节阀门开度,自动调节各用热户组进口流量。
19.单组内调试阶段:
20.在完成组之间的调试的同时冗余流量控制单元控制下的所有阀门全关,各组内用热户智能控制单元和单元用户组基准0位控制单元控制下的所有阀门全开,记录各用热户达到设定温度的时间t、各用热户进口压力p、进口温度t1、出口温度t2、全开阀门流量q,各组内用热户智能控制单元各用热户计算达到设定温度所需热值c=cm(t
1-t2),其中m=ρ*v,总的过水体积v=q*t。依据各户总过水体积v的比例关系,设定升温温度t2且t2>t1,计算相同升温时间t2所需流量q=v/t2,各户根据计算q计算该流量所需阀门开度x,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,进行第一次开度调节阀门开度,自动调节各用户流量。
21.各组内用热户智能控制单元流量调节稳定后根据各组内用热户智能控制单元测定的实际流量q
组1
~q
组5
计算当前用户组内各组内用热户智能控制单元消耗总流量q
总1
(q
总1
=q
组1
+q
组2
+q
组3
+q
组4
+q
组5
),计算冗余流量q
冗1
=q
1-q
总1
,根据计算的q
冗1
计算冗余流量控制单元所需开度x6,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗1
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗1
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。
22.运行阶段:低功耗保温模式,当保持调试阶段阀门开启和关闭状态后,持续运行供热系统,单户温度上升达到稳定状态后,进入低功耗保温模式,读取当前流量q’,当前进出水温度t

、t

,当前室温t0可计算稳定状态下当前用户单位时间内热消耗值c’=q’*(t
进-t

)*c*t*ρ,其中c为供热水的比热容,t为单位运行时间,ρ为密度。根据单位时间内的热消耗值计算进口阀门开度以及压力不变的情况下出口最小流量q’出
,此时根据fourier导热定律q=λa(th-tc)/δ,以及牛顿冷却定律q=ha(t
h-tc)和热辐射计算定律e=5.67e-8εt4可以
推算在管道水利用率最高的情况下即t
进-t



t
max
管道内实际使用流量最低,根据相关标准规定的管道回水最低温度设置为30℃可以计算出q’出
=c’/[(t
进-30)*c*t*ρ],根据计算出口流量计算出口开度,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q’出
,如开度曲线为抛物线则x=(2pq’出
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行该开度;
[0023]
待室内温度降温并达到设定温度t后根据比例法计算此时回水温度t
出’,根据新的t
出’计算新的q’出
=c’/[(t
进-t
出’)*c*t*ρ],然后根据新的q’出
计算出在达到设定温度后的出口流量计算出口开度(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)并执行该开度;
[0024]
通过以上自动控制后完成了用户1到用户5的保温模式后分别读取用户的出口流量计算实际使用流量q’出总
=q’出1
+q’出2
+q’出3
+q’出4
+q’出5
,计算冗余流量q
冗2
=q
1-q’出总
,根据计算的q
冗2
计算冗余流量控制单元所需开度x6,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗2
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗2
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。
[0025]
运行阶段:升温模式
[0026]
当室内温度低于设定温度时,执行单组内调试阶段的管理计算以及控制方案,待温度超过设定值后执行低功耗保温模式管理计算以及控制方案。
[0027]
组网运行阶段:低功耗保温模式
[0028]
组网运行阶段各个用户组基准0位控制单元将实时运行的流量q

、总进口温度t
总进
、总出口温度t
总出
、冗余流量q
冗总
实时发送给云控制中心,云控制中心在节能模式情况下,根据各组总共的冗余流量之合、实时运行流量之合以及进出口流量情况判定当前管道系统总管是否进入节能模式,如进入节能模式将计算好的新的各用户组可分配流量q

发送给各用户组,此时各用户组执行低功耗进出口水力平衡控制模式,根据q

+q
冗总
=q

,在进口压力不变的情况下保障用户组内各用户供热能力的基础上q

不变,执行计算q
冗总
=q
分-q

。根据计算的q
冗总
计算冗余流量控制单元所需开度x6,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗总
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗总
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。
[0029]
组网运行阶段:升温模式
[0030]
如遇到特殊情况或者云控制中心决定需要进行整体升温的情况执行组网升温控制策略,在完成组网升温控制策略后执行单用户的控制策略。
[0031]
相比于现有技术,本发明的优点在于:1、节约调试阶段的人工成本,增加调试的准确性
[0032]
2、实现避免不同楼层,不同地理环境下由于压力差造成的供热功率不均衡造成的供热不均情况。
[0033]
3、实现突发暖冬或寒冬季节情况下热能的有效供应以及热能节约。
[0034]
4、降低非大量供热时间段的泵站工作负荷及换热站供热负荷。
[0035]
5、实现节能减排,通过能源应用端的集中化、高效化利用为碳减排做出一份贡献。
附图说明
[0036]
图1是以单用热户为单位的管理模型。
[0037]
图2是以用热户组为单位的管理模型。
[0038]
图中:
[0039]
1、用热户1智能控制单元;2、用热户2智能控制单元;3、用热户3智能控制单元;4、用热户4智能控制单元;5、用热户5智能控制单元;6、冗余流量控制单元;7、单元用户组基准0位控制单元;8、用户组1基准0位控制单元;9、用热户组2基准0位控制单元;10、用热户组3基准0位控制单元;11、用户组1冗余流量控制单元;12、用户组2冗余流量控制单元;13、用户组3冗余流量控制单元。
[0040]
图1内的6等同于图2中8控制下的11、9控制下的12或者10控制下的13。
具体实施方式
[0041]
下面结合说明书附图和具体的实施例,对本发明作详细描述。
[0042]
一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于步骤包括:
[0043]
1)对用热户采用编组的形式进行分类,在楼栋间以一栋楼为一组,其中每一层为一个节点单元,将整栋楼层分解开来,通过5g技术将各单元进行互联,组成一个小型物联网,在该物联网中对于节点均设计有计算单元,同时以某一个单元为0,各单元以0为基准进行数据互通以及计算;
[0044]
2)通过实时监控进出口流量和室内外环境温差,通过pid控制算法修正不同温差情况下的进出户调节阀的流量实现实时的加大供热能力或者降低供热能力;
[0045]
3)以组为单位设计有本地存储和云存储功能,基于本地计算结果同云数据库进行比对,实现本地计算同实际应用数据的修正,完成本地的物联组网下的智能计算;
[0046]
4)以组为单元,多个组串联实现以泵站供热范围为基准的区域性数字管理模型,通过单个组的实际产生量匹配区域数字模型的计算量,将数字孪生技术同本地实际管理数据相结合实现泵站输出功率同用户使用功率相匹配,降低泵站无效输出或者保障用户基本供给能力。
[0047]
如图1和图2所示:
[0048]
组网调试阶段:
[0049]
8、9、10控制下的所有阀门全开,各组内1、2、3、4、5、7控制下的所有阀门全开,11、12、13控制的阀门全关,各组内6控制的阀门全关。记录各用热户组达到设定温度的时间t、各用热户组进口压力p、进口温度t1、出口温度t2、全开下8、9、10控制下的流量阀门流量q

。1-3各用热户组计算各自达到设定温度所需热值c

=cm(t1-t2),其中m=ρ*v

,总的过水体积v

=q

*t。依据各户总过水体积v的比例关系,计算相同升温时间t1所需流量q1=v/t1,各热用户组根据q1计算该流量所需阀门开度x(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)。进行第一次开度调节阀门开度,自动调节1-3各用热户组进口流量。
[0050]
单组内调试阶段:
[0051]
在完成组之间的调试的同时6控制下的所有阀门全关,1、2、3、4、5、7控制下的所有阀门全开,记录各用热户达到设定温度的时间t、各用热户进口压力p、进口温度t1、出口温度t2、全开阀门流量q。1-5各用热户计算达到设定温度所需热值c=cm(t
1-t2),其中m=ρ*v,总的过水体积v=q*t。依据各户总过水体积v的比例关系,设定升温温度t2且t2>t1,计算
相同升温时间t2所需流量q=v/t2,各户根据计算q计算该流量所需阀门开度x(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)。进行第一次开度调节阀门开度,自动调节1-5各用户流量。
[0052]
1-5流量调节稳定后根据1-5测定的实际流量q
组1
~q
组5
计算当前用户组内1-5消耗总流量q
总1
(q
总1
=q
组1
+q
组2
+q
组3
+q
组4
+q
组5
),计算冗余流量q
冗1
=q
1-q
总1
,根据计算的q
冗1
计算6所需开度x6(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗1
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗1
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。
[0053]
运行阶段:低功耗保温模式
[0054]
当保持调试阶段阀门开启和关闭状态后,持续运行供热系统,单户温度上升达到稳定状态后,进入低功耗保温模式,读取当前流量q’,当前进出水温度t

、t

,当前室温t0可计算稳定状态下当前用户单位时间内热消耗值c’=q’*(t
进-t

)*c*t*ρ,其中c为供热水的比热容,t为单位运行时间,ρ为密度。根据单位时间内的热消耗值计算进口阀门开度以及压力不变的情况下出口最小流量q’出
,此时根据fourier导热定律q=λa(th-tc)/δ,以及牛顿冷却定律q=ha(t
h-tc)和热辐射计算定律e=5.67e-8εt4可以推算在管道水利用率最高的情况下即t
进-t



t
max
管道内实际使用流量最低,根据相关标准规定的管道回水最低温度设置为30℃可以计算出q’出
=c’/[(t
进-30)*c*t*ρ],根据计算出口流量计算出口开度(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q’出
,如开度曲线为抛物线则x=(2pq’出
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)并执行该开度。
[0055]
待室内温度降温并达到设定温度t后根据比例法计算此时回水温度t
出’,根据新的t
出’计算新的q’出
=c’/[(t
进-t
出’)*c*t*ρ],然后根据新的q’出
计算出在达到设定温度后的出口流量计算出口开度(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)并执行该开度。
[0056]
通过以上自动控制后完成了用户1到用户5的保温模式后分别读取用户的出口流量计算实际使用流量q’出总
=q’出1
+q’出2
+q’出3
+q’出4
+q’出5
,计算冗余流量q
冗2
=q
1-q’出总
,根据计算的q
冗2
计算6所需开度x6(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗2
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗2
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。
[0057]
运行阶段:升温模式
[0058]
当室内温度低于设定温度时,执行单组内调试阶段的管理计算以及控制方案,待温度超过设定值后执行低功耗保温模式管理计算以及控制方案。
[0059]
组网运行阶段:低功耗保温模式
[0060]
组网运行阶段8、9、10将实时运行的流量q

、总进口温度t
总进
、总出口温度t
总出
、冗余流量q
冗总
实时发送给云控制中心,云控制中心在节能模式情况下,根据各组总共的冗余流量之合、实时运行流量之合以及进出口流量情况判定当前管道系统总管是否进入节能模式,如进入节能模式将计算好的新的各用户组可分配流量q

发送给各用户组,此时各用户组执行低功耗进出口水力平衡控制模式,根据q

+q
冗总
=q

,在进口压力不变的情况下保障用户组内各用户供热能力的基础上q

不变,执行计算q
冗总
=q
分-q

。根据计算的q
冗总
计算6所需开度x6(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗总
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗总
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。
[0061]
组网运行阶段:升温模式
[0062]
如遇到特殊情况或者云控制中心决定需要进行整体升温的情况执行组网升温控制策略,在完成组网升温控制策略后执行单用户的控制策略。
[0063]
以上调节模式用户组内的数量和用户组均为假设值,不论是用户组内是1个用户还是100个用户均不影响本控制方法的运行逻辑,同理不论组网后用户组是1个还是100个也不影响本控制方法的运行逻辑。

技术特征:


1.一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于步骤包括:1)对用热户采用编组的形式进行分类,在楼栋间以一栋楼为一组,其中每一层为一个节点单元,将整栋楼层分解开来,通过5g技术将各单元进行互联,组成一个小型物联网,在该物联网中对于节点均设计有计算单元,同时以某一个单元为0,各单元以0为基准进行数据互通以及计算;2)通过实时监控进出口流量和室内外环境温差,通过pid控制算法修正不同温差情况下的进出户调节阀的流量实现实时的加大供热能力或者降低供热能力;3)以组为单位设计有本地存储和云存储功能,基于本地计算结果同云数据库进行比对,实现本地计算同实际应用数据的修正,完成本地的物联组网下的智能计算;4)以组为单元,多个组串联实现以泵站供热范围为基准的区域性数字管理模型,通过单个组的实际产生量匹配区域数字模型的计算量,将数字孪生技术同本地实际管理数据相结合实现泵站输出功率同用户使用功率相匹配,降低泵站无效输出或者保障用户基本供给能力。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于包括组网调试阶段:各个用户组基准0位控制单元控制下的所有阀门全开,各组内用热户智能控制单元和单元用户组基准0位控制单元控制下的所有阀门全开,各用户组冗余流量控制单元控制的阀门全关,各组内冗余流量控制单元控制的阀门全关;记录各用热户组达到设定温度的时间t、各用热户组进口压力p、进口温度t1、出口温度t2、全开下用户组基准0位控制单元控制下的流量阀门流量q

;各用热户组计算各自达到设定温度所需热值c

=cm(t1-t2),其中m=ρ*v

,总的过水体积v

=q

*t,依据各户总过水体积v的比例关系,计算相同升温时间t1所需流量q1=v/t1,各热用户组根据q1计算该流量所需阀门开度x,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,进行第一次开度调节阀门开度,自动调节各用热户组进口流量。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于包括单组内调试阶段:在完成组之间的调试的同时冗余流量控制单元控制下的所有阀门全关,各组内用热户智能控制单元和单元用户组基准0位控制单元控制下的所有阀门全开,记录各用热户达到设定温度的时间t、各用热户进口压力p、进口温度t1、出口温度t2、全开阀门流量q,各组内用热户智能控制单元各用热户计算达到设定温度所需热值c=cm(t
1-t2),其中m=ρ*v,总的过水体积v=q*t,依据各户总过水体积v的比例关系,设定升温温度t2且t2>t1,计算相同升温时间t2所需流量q=v/t2,各户根据计算q计算该流量所需阀门开度x,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,进行第一次开度调节阀门开度,自动调节各用户流量,各组内用热户智能控制单元流量调节稳定后根据各组内用热户智能控制单元测定的实际流量q
组1
~q
组5
计算当前用户组内各组内用热户智能控制单元消耗总流量q
总1
(q
总1
=q
组1
+q
组2
+q
组3
+q
组4
+q
组5
),计算冗余流量q
冗1
=q
1-q
总1
,根据计算的q
冗1
计算冗余流量控制单元所需开度x6,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗1
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗1
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力
平衡状态。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于包括运行阶段:低功耗保温模式,当保持调试阶段阀门开启和关闭状态后,持续运行供热系统,单户温度上升达到稳定状态后,进入低功耗保温模式,读取当前流量q’,当前进出水温度t

、t

,当前室温t0可计算稳定状态下当前用户单位时间内热消耗值c’=q’*(t
进-t

)*c*t*ρ,其中c为供热水的比热容,t为单位运行时间,ρ为密度,根据单位时间内的热消耗值计算进口阀门开度以及压力不变的情况下出口最小流量q’出
,此时根据fourier导热定律q=λa(th-tc)/δ,以及牛顿冷却定律q=ha(t
h-t
c
)和热辐射计算定律e=5.67e-8εt4可以推算在管道水利用率最高的情况下即t
进-t



t
max
管道内实际使用流量最低,根据相关标准规定的管道回水最低温度设置为30℃可以计算出q’出
=c’/[(t
进-30)*c*t*ρ],根据计算出口流量计算出口开度,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q’出
,如开度曲线为抛物线则x=(2pq’出
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行该开度;待室内温度降温并达到设定温度t后根据比例法计算此时回水温度t
出’,根据新的t
出’计算新的q’出
=c’/[(t
进-t
出’)*c*t*ρ],然后根据新的q’出
计算出在达到设定温度后的出口流量计算出口开度(如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q,如开度曲线为抛物线则x=(2pq+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量)并执行该开度;通过以上自动控制后完成了用户1到用户5的保温模式后分别读取用户的出口流量计算实际使用流量q’出总
=q’出1
+q’出2
+q’出3
+q’出4
+q’出5
,计算冗余流量q
冗2
=q
1-q’出总
,根据计算的q
冗2
计算冗余流量控制单元所需开度x6,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗2
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗2
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于包括运行阶段:升温模式当室内温度低于设定温度时,执行单组内调试阶段的管理计算以及控制方案,待温度超过设定值后执行低功耗保温模式管理计算以及控制方案。6.根据权利要求1所述的一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于包括组网运行阶段:低功耗保温模式组网运行阶段各个用户组基准0位控制单元将实时运行的流量q

、总进口温度t
总进
、总出口温度t
总出
、冗余流量q
冗总
实时发送给云控制中心,云控制中心在节能模式情况下,根据各组总共的冗余流量之合、实时运行流量之合以及进出口流量情况判定当前管道系统总管是否进入节能模式,如进入节能模式将计算好的新的各用户组可分配流量q

发送给各用户组,此时各用户组执行低功耗进出口水力平衡控制模式,根据q

+q
冗总
=q

,在进口压力不变的情况下保障用户组内各用户供热能力的基础上q

不变,执行计算q
冗总
=q
分-q

,根据计算的q
冗总
计算冗余流量控制单元所需开度x6,如开度曲线为线性曲线则x=100%*kv/q
冗总
,如开度曲线为抛物线则x=(2p q
冗总
+a)
ˇ
1/2其中p和a为阀门开度曲线给定常量,并执行当前开度,实现用户组内的进出水口的水力平衡状态。7.根据权利要求1所述的一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于包括组网运行阶段:升温模式如遇到特殊情况或者云控制中心决定需要进行整体升温的情况执行组网升温控制策
略,在完成组网升温控制策略后执行单用户的控制策略。

技术总结


本发明公开了一种基于物联网和边缘计算技术的水力平衡管理方法,其特征在于步骤包括:对用热户采用编组的形式进行分类,通过5G技术将各单元进行互联各单元以0为基准进行数据互通以及计算;通过实时监控进出口流量和室内外环境温差,通过PID控制算法修正不同温差情况下的进出户调节阀的流量;以组为单位设计有本地存储和云存储功能,基于本地计算结果同云数据库进行比对,以组为单元,多个组串联实现以泵站供热范围为基准的区域性数字管理模型,通过单个组的实际产生量匹配区域数字模型的计算量,将数字孪生技术同本地实际管理数据相结合实现泵站输出功率同用户使用功率相匹配。本发明可以解决多楼层、多用热户组之间的组网计算问题。组网计算问题。组网计算问题。


技术研发人员:

房慧琪 冯涛 陈双河 张伟恒

受保护的技术使用者:

江苏诚功阀门科技有限公司

技术研发日:

2022.10.17

技术公布日:

2023/1/17


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来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-29 07:39:43

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