一种基于pid算法的地埋管水循环控温方法、系统及装置与流程

文档序号:25036620发布日期:2021-05-11 17:08阅读:162来源:国知局
一种基于pid算法的地埋管水循环控温方法、系统及装置与流程

本发明涉及地埋管道的温控技术,具体涉及一种基于改进pid算法的地埋管水循环控温方法。



背景技术:

pid是一套测温,计算,温度变化预测控制系统。系统会在开机的时候,系统会抽取段指定时间内加热与停止加热中间的温度变化作为计算基数,通过:微分、比例、导数计算出每次加热的周期间隔,为了得到一个非常精确的温度,平时待机的时候都是以脉冲的形式加热的,当地埋管进行补水的时候,有冷水进来,系统就会加长加热的时间,平衡冷水进来导致水温下降的现象。而pid最优秀的地方是他有学习记忆的能力,每做一次测试它都会把水温的变化记录下来,然后自我调整到最佳的加热周期。所以要发挥pid最理想的状态也只有在多孔或者多工况运行时。

目前,大多数温控及时还是实时监控、实时加热,如果监控范围设置过广,则一旦发现水温过低需要加热,设备会加热至最高预设温度,这样会造成能源浪费,如果监控范围设置过窄,则会频繁进行加热,而加热设备的加热效率有延时性,往往出现加热器刚加热较短时间便达到最高预设温度而停止加热,也会造成能源浪费及加热器的损耗。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种基于改进pid算法的地埋管水循环控温方法及其制备方法。采用以介孔二氧化硅作为核心,通过在介孔二氧化硅硅球表面进行修饰改性,最后在其表面包裹一层羧甲基甲壳素形成纳米凝胶。本产品能够在模拟的肿瘤微环境下实现载入药物盐酸阿霉素的控释和缓释。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

第一方面,一种基于改进pid算法的地埋管水循环控温方法,包括如下步骤:

步骤1:启动预先设定了监控周期t、加热周期t,设定加热启动温度值a及加热停止温度值b的控制系统;

步骤2:获取水体实时温度数据c,将所述所述实时温度c与加热启动温度值a及加热停止温度值b,确认a<c<b;若c<a时,所述控制系统启动加热器将水尽快体加热至加热启动温度值a以上后停止加热,并持续监控;

步骤3:当所述控制系统运行至进入加热周期t的前10分钟时,所述控制系统根据获取的温度数据c及预设的停止温度值b,计算出在t时间内的平均加热速率,并启动加热器及水泵进行工作;

步骤:4:控制系统依据所述平均加热速率控制加热器及水泵对水体在t时间内均匀加热至预设的停止温度值b;

步骤5,所述控制系统运行至加热周期t结束前10分钟,停止所述加热器及水泵;

步骤6:持续监控实时温度数据,重复步骤2直至下一个加热周期t。

结合第一方面,在第一方面可能的任意情况下的第一种情况为:所述监控周期t为7天,所述加热周期t为16小时,一个监控周期t内均匀间隔分布有多个加热周期t。

第二方面,一种基于改进pid算法的地埋管水循环控温系统,所述系统由以下模块组成:

控制系统:预先监控周期t、加热周期t,设定加热启动温度值a及加热停止温度值b,获取实时温度数据c同预设温度数据进行比对,根据比对结果控制加热系统进行加热,在监控周期t内计时运行至加热周期t内根据获取实时温度数据c同预设加热停止温度值b计算温差,控制水泵系统及加热系统在加热周期t内将水体温度均匀加热至加热停止温度值b;

温度监控系统:实时监控水体温度,将监控数据以4-20ma电流信号或电阻信号传输至控制系统;

加热系统:由多个加热器组成,由所述控制系统控制其加热功率;

流量控制系统:由所述控制系统控制水泵,从而对流量进行控制。

第三方面,一种基于改进pid算法的地埋管水循环控温装置,所述系统包括:

控制装置,包括信号传输装置、数据存储装置、中央处理器装置,通过数据传输线路将信号传输装置、数据存储装置、中央处理器装置进行连通,所述数据存储装置内存有权利要求1-2所述方法的程序供所述中央处理器执行;

温度计,实时监控水体温度,将监控数据以4-20ma电流信号或电阻信号传输至控制装置;

加热器,多个加热器组成,由所述控制装置控制其加热功率;

水泵,由所述控制装置控制水泵的阀门,从而对流量进行控制。

第四方面,一种计算机终端,所述终端包括:

控制装置:包括信号传输装置、数据存储装置、中央处理器装置,通过数据传输线路将信号传输装置、数据存储装置、中央处理器装置进行连通,所述数据存储装置内存有权利要求1-2所述方法的程序供所述中央处理器执行。

第五方面,一种存储装置,其中存储有多条指令,所述多条指令适于由处理器加载并执行第一方面及第一方面可能的任意情况下的所述的方法。

本发明的有益效果是:

能够在一定时间区域内根据温差,通过控制加热效率及流量,实现在最优时间段内对水体进行均匀加热,从而保证整个水体均匀受热、升温。并且能高效的利用能源实现最佳的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例1的方法流程图;

图2是本发明实施例2的系统结构图。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例。

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

实施例1,见图1:

一种基于改进pid算法的地埋管水循环控温方法,包括如下步骤:

步骤1:启动预先设定了监控周期t、加热周期t,设定加热启动温度值a及加热停止温度值b的控制系统;

步骤2:获取水体实时温度数据c,将所述所述实时温度c与加热启动温度值a及加热停止温度值b,确认a<c<b;若c<a时,所述控制系统启动加热器将水尽快体加热至加热启动温度值a以上后停止加热,并持续监控;

步骤3:当所述控制系统运行至进入加热周期t的前10分钟时,所述控制系统根据获取的温度数据c及预设的停止温度值b,计算出在t时间内的平均加热速率,并启动加热器及水泵进行工作;

步骤:4:控制系统依据所述平均加热速率控制加热器及水泵对水体在t时间内均匀加热至预设的停止温度值b;

步骤5,所述控制系统运行至加热周期t结束前10分钟,停止所述加热器及水泵;

步骤6:持续监控实时温度数据,重复步骤2直至下一个加热周期t。

其中所述监控周期t为7天,所述加热周期t为16小时,一个监控周期t内均匀间隔分布有多个加热周期t。

设定间歇运行,例如设定总持续时间为7天,0~16小时加热,16~24小时停止加热,24~40小时再加热,40~48小时停止加热,依次类推(时间可调)。加热之前10分钟左右,水泵开始循环,停止加热后10分钟,水泵停止循环。

实施例2,如图2:

一种基于改进pid算法的地埋管水循环控温系统,所述系统由以下模块组成:

控制系统:预先监控周期t、加热周期t,设定加热启动温度值a及加热停止温度值b,获取实时温度数据c同预设温度数据进行比对,根据比对结果控制加热系统进行加热,在监控周期t内计时运行至加热周期t内根据获取实时温度数据c同预设加热停止温度值b计算温差,控制水泵系统及加热系统在加热周期t内将水体温度均匀加热至加热停止温度值b;

温度监控系统:实时监控水体温度,将监控数据以4-20ma电流信号或电阻信号传输至控制系统;

加热系统:由多个加热器组成,由所述控制系统控制其加热功率;

流量控制系统:由所述控制系统控制水泵,从而对流量进行控制。

应理解,上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为在阅读本发明的内容后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

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