一种除湿机露点温度控制系统及方法与流程

1.本发明涉及除湿机技术领域，更具体的说是涉及一种除湿机露点温度控制系统及方法。


背景技术：

2.湿机是一种广泛应用于医疗、食品、机房、档案存储等对湿度有一定要求的场所，除湿机通过系统内压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器完成对室内的除湿降温工作。
3.目前的除湿机控制方法大多是以相对湿度进行控制的，除湿机在工作过程中，当温度有所波动时，相对湿度也会跟随波动，这样就会造成除湿机的控制精度比较差，一般对相对湿度要求比较高的场所往往无法满足客户需求，且在实际运行过程中能耗也相对比较高，浪费电能资源现象比较严重。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种除湿机露点温度控制系统及方法，用于克服现有技术中的上述缺陷。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种除湿机露点温度控制系统，包括除湿机，所述除湿机内置有温度传感器、湿度传感器和用于除湿的除湿模块，还包括：
6.模糊数据库，所述模糊数据库预设有差异数据，和根据所述差异数据对应的控制增量数据，在每次得到所述直接数据后，需要得出对应的所述控制增量数据，在这里如果通过复杂的计算来将所述直接数据转换成所述控制增量数据，那么必然会增加所述除湿机内部计算芯片的功率，并且还会因为计算时间过长而导致所述实际露点温度数据的滞后。在建立所述模糊数据库后，不需要通过复杂的计算得到对应的所述控制增量数据，直接通过模糊处理将所述直接数据模糊成所述差异数据。然后根据所述差异数据对应的数据表，直接读取所述控制增量数据即可。这样极大得减少芯片的计算时间和功率，使得所述除湿机对于房间中露点温度的控制，效率更高且功耗更低；
7.两组风道，两组所述风道内置于所述除湿机中，其中一组所述风道用于将经过所述除湿模块的空气排出，以使形成新风风道，另一组所述风道用于将外界空气送入所述除湿模块，以使形成回风风道，所述温度传感器用于检测所述回风风道中的温度，所述湿度传感器用于检测所述回风风道中的湿度，通过两组所述风道的设置，可以完成回风和送风两个工作。同时将所述温度传感器和所述湿度传感器设置在所述回风风道中，可以检测到更为精准的室内的温湿度的信息；
8.网络信号传输模块，均与所述温度传感器和所述湿度传感器信号连接，且定时发送所述温度传感器检测到的温度数值信息和所述湿度传感器检测到的湿度数值信息，相较于现有技术中采用电流信号或者电压信号传输，通过网络信号传输，可以解决因外界电磁干扰源比较大或者线路比较长的情况下，温度和湿度的采集的数据会受到跳动或者失真的问题；
9.数据处理模块，实时接收所述网络信号传输模块发送的信息并通过计算生成所述实际露点温度，若所述除湿机未开始工作，则启动所述除湿机开始除湿工作，若所述除湿机开始除湿工作，则将所述实际露点温度与所需露点温度之间进行数据相减得出直接数据，将所述直接数据带入所述模糊数据库得出所述差异数据，并根据所述差异数据得出对应的所述控制增量数据，以使所述除湿机按照所述控制增量数据进行输出能量的增大或减小，本发明相较于现有技术，采用了通过露点温度来控制室内的湿度，在湿度较高的环境中，可以保证房间内的湿度控制更为精准，同时也可以防止室内出现结露的现象，并且本发明设置了所述数据处理模块，通过配合所述模糊数据库可以有效地减少芯片的计算量。
10.作为本发明的进一步改进，所述数据处理模块包括预设子模块，所述预设子模块用于设置所述所需露点温度和设置所述网络信号传输模块定时发送信息的单位时间，通过所述预设子模块可以根据需求来设定不同的所述所需露点温度，并且通过设置单位时间可以侧面调节所述除湿机的湿度控制误差，如果需要误差小则调低所述单位时间的间隔，如果需要能耗较低则调高所述单位时间的间隔。
11.作为本发明的进一步改进，所述数据处理模块包括露点温度算式：
[0012][0013][0014]
其中，tk为实际露点温度，t为所述温度传感器检测的温度，rh为湿度传感器检测的湿度，a为常数，其数值为17.27，b为常数，其数值为237.7℃，通过该算式可以准确得出所述实际露点温度。
[0015]
作为本发明的进一步改进，所述数据处理模块包括温度偏差算式：
[0016]
e＝tk-t0
[0017]
其中，e为温度偏差值，t0为所需露点温度，tk为第k次实际露点温度，通过该算式可以快速在得出温度偏差值。
[0018]
作为本发明的进一步改进，所述数据处理模块包括温差变化率算式：
[0019]
ec＝(tk+1-tk)/t
[0020]
其中，ec为温差变化率，tk为第k次实际露点温度，tk+1为第k+1次实际露点温度,t为所述单位时间，通过该算式可以快速在得出温差变化率。
[0021]
作为本发明的进一步改进，所述差异数据包括模糊变量温差e和模糊温差变化率ec，以及对应的所述控制增量数据u，记载了模糊变量温差e和模糊温差变化率ec两种数据对应的所述控制增量数据u，相较于单一的根据模糊变量温差e直接得到所述控制增量数据u，多了一种对于露点温度变化率检测手段，防止有时因为露点温度温差较大但是露点温度下降速率很快情况下，仍然大幅度增加所述除湿机功率的情况。可以更为精准得得到真正所需得所述控制增量。
[0022]
作为本发明的进一步改进，所述数据处理模块包括数据比较子模块，所述数据比较子模块用于将计算得出的所述温度偏差值e和所述温差变化率ec模糊处理，以使得出对应的模糊变量温差e和模糊温差变化率ec，通过所述数据比较子模块可以自动完成所述温度偏差值e和所述温差变化率ec的快速转换工作。
[0023]
一种除湿机露点温度控制方法，包括如下步骤：
[0024]
数值预设步骤：通过预设子模块设置所需露点温度t0和网络信号传输模块定时发送信息的单位时间t；
[0025]
启动步骤：通过温度传感器和湿度传感器检测回风风道中的温度t和湿度rh，计算生成实际露点温度tk，此时实际露点温度为第一次实际露点温度t1，启动除湿机开始除湿工作；
[0026]
监测步骤：经过单位时间t后，再次计算生成第k+1次实际露点温度，并将第k+1次实际露点温度通过温度偏差算式和温差变化率算式得出包括温度偏差值e和温差变化率ec的直接数据；
[0027]
模糊处理步骤：将直接数据带入模糊数据库模糊后得到包括模糊变量温差e和模糊温差变化率ec的差异数据，并对照得出对应的控制增量数据u；
[0028]
机组输出步骤：除湿机按照增量数据u进行输出能量的增大或减小；
[0029]
循环步骤:返回监测步骤，并将k＝k+1代入计算，通过该方法，可以完成对环境的露点温度的实时控制，保证了环境露点温度处于所需露点温度下的稳定性。
[0030]
本发明的有益效果：1、本发明相较于现有技术，采用了通过露点温度来控制室内的湿度，在湿度较高的环境中，可以保证房间内的湿度控制更为精准，同时也可以防止室内出现结露的现象，并且本发明设置了数据处理模块，通过配合模糊数据库可以有效地减少芯片的计算量；
[0031]
2、通过两组风道的设置，可以完成回风和送风两个工作。同时将温度传感器和湿度传感器设置在回风风道中，可以检测到更为精准的室内的温湿度的信息；
[0032]
3、在每次得到直接数据后，需要得出控制增量数据，在这里如果通过复杂的计算来将直接数据转换成控制增量数据，那么必然会增加除湿机内部计算芯片的功率，并且还会因为计算时间过长而导致实际露点温度数据的滞后。在建立模糊数据库后，不需要通过复杂的计算得到对应的控制增量数据，直接通过模糊处理将直接数据模糊成差异数据。然后根据差异数据对应的数据表，直接读取控制增量数据即可。这样极大得减少芯片的计算时间和功率，使得除湿机对于房间中露点温度的控制，效率更高且功耗更低。
附图说明
[0033]
图1是本发明的系统配置示意图。
[0034]
附图标记：1、模糊数据库；2、网络信号传输模块；3、数据处理模块；31、预设子模块；32、记忆单元；33、数据比较子模块。
具体实施方式
[0035]
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0036]
本实施例的一种除湿机露点温度控制系统，包括除湿机，除湿机内置有温度传感器、湿度传感器和用于除湿的除湿模块，还包括：
[0037]
模糊数据库1，模糊数据库1预设有差异数据，和根据差异数据对应的控制增量数据，在每次得到直接数据后，需要得出对应的控制增量数据，在这里如果通过复杂的计算来将直接数据转换成控制增量数据，那么必然会增加除湿机内部计算芯片的功率，并且还会因为计算时间过长而导致实际露点温度数据的滞后。在建立模糊数据库1后，不需要通过复杂的计算得到对应的控制增量数据，直接通过模糊处理将直接数据模糊成差异数据。然后根据差异数据对应的数据表，直接读取控制增量数据即可。这样极大得减少芯片的计算时间和功率，使得除湿机对于房间中露点温度的控制，效率更高且功耗更低；
[0038]
两组风道，两组风道内置于除湿机中，其中一组风道用于将经过除湿模块的空气排出，以使形成新风风道，另一组风道用于将外界空气送入除湿模块，以使形成回风风道，温度传感器用于检测回风风道中的温度，湿度传感器用于检测回风风道中的湿度，通过两组风道的设置，可以完成回风和送风两个工作。同时将温度传感器和湿度传感器设置在回风风道中，可以检测到更为精准的室内的温湿度的信息；
[0039]
具体的，每一组风道的风道个数量至少为一个，可以根据除湿机的功率和大小来调整。
[0040]
网络信号传输模块2，均与温度传感器和湿度传感器信号连接，且定时发送温度传感器检测到的温度数值信息和湿度传感器检测到的湿度数值信息，相较于现有技术中采用电流信号或者电压信号传输，通过网络信号传输，可以解决因外界电磁干扰源比较大或者线路比较长的情况下，温度和湿度的采集的数据会受到跳动和失真的问题；
[0041]
具体的，网络信号传输模块2可以采用较为先进的tcp/ip传输协议，这在很大程度上改善了受外界干扰源的影响，传输数据完全不会出现因为线路过长导致的偏差，且传输速度和周期得到了很大的改善，露点控制的精度得到大大的提高；这样采集到的数据更加准确和实时。
[0042]
数据处理模块3，实时接收网络信号传输模块2发送的信息并通过计算生成实际露点温度，若除湿机未开始工作，则启动除湿机开始除湿工作，若除湿机开始除湿工作，则将实际露点温度与所需露点温度之间进行数据相减得出直接数据，将直接数据带入模糊数据库1得出差异数据，并根据差异数据得出对应的控制增量数据，以使除湿机按照控制增量数据进行输出能量的增大或减小，本发明相较于现有技术，采用了通过露点温度来控制室内的湿度，在湿度较高的环境中，可以保证房间内的湿度控制更为精准，同时也可以防止室内出现结露的现象，并且本发明设置了数据处理模块3，通过配合模糊数据库1可以有效地减少芯片的计算量。
[0043]
在一个实施例中，数据处理模块3包括预设子模块31，预设子模块31用于设置所需露点温度和设置网络信号传输模块2定时发送信息的单位时间，通过预设子模块31可以根据需求来设定不同的所需露点温度，并且通过设置单位时间可以侧面调节除湿机的湿度控制误差，如果需要误差小则调低单位时间的间隔，如果需要能耗较低则调高单位时间的间隔。
[0044]
具体的，可以在预设子模块31内置一个默认所需露点温度和默认单位时间，这样对于一些用户可以免除了设置的这些数据的烦恼；
[0045]
在本实施例的进一步改进，默认所需露点温度为25度，默认单位时间为5s。
[0046]
在本实施例的进一步改进，预设子模块31内置有记忆单元32，记忆单元32能够用
于将默认所需露点温度和默认单位时间自动调整到除湿机上次设定的数值。
[0047]
在一个实施例中，数据处理模块3包括露点温度算式：
[0048][0049][0050]
其中，tk为实际露点温度，t为温度传感器检测的温度，rh为湿度传感器检测的湿度，a为常数，其数值为17.27，b为常数，其数值为237.7℃，通过该算式可以准确得出实际露点温度。
[0051]
在一个实施例中，数据处理模块3包括温度偏差算式：
[0052]
e＝tk-t0
[0053]
其中，e为温度偏差值，t0为所需露点温度，tk为第k次实际露点温度，通过该算式可以快速在得出温度偏差值。
[0054]
在一个实施例中，数据处理模块3包括温差变化率算式：
[0055]
ec＝(tk+1-tk)/t
[0056]
其中，ec为温差变化率，tk为第k次实际露点温度，tk+1为第k+1次实际露点温度,t为单位时间，通过该算式可以快速在得出温差变化率。
[0057]
在一个实施例中，差异数据包括模糊变量温差e和模糊温差变化率ec，以及对应的控制增量数据u，记载了模糊变量温差e和模糊温差变化率ec两种数据对应的控制增量数据u，相较于单一的根据模糊变量温差e直接得到控制增量数据u，多了一种对于露点温度变化率检测手段，防止有时因为露点温度温差较大但是露点温度下降速率很快情况下，仍然大幅度增加除湿机功率的情况。可以更为精准得得到真正所需得控制增量。
[0058]
作为本发明的进一步改进，数据处理模块3包括数据比较子模块33，数据比较子模块33用于将计算得出的温度偏差值e和温差变化率ec模糊处理，以使得出对应的模糊变量温差e和模糊温差变化率ec，通过数据比较子模块33可以自动完成温度偏差值e和温差变化率ec的快速转换工作。
[0059]
具体的，模糊处理为接近替换方法，模糊变量温差e和模糊温差变化率ec为一个具体的数值，计算得出温度偏差值e和温差变化率ec后，将温度偏差值e和温差变化率ec替换成数值最为接近的模糊变量温差e和模糊温差变化率ec，然后对照得出控制增量u。
[0060]
在本实施例的进一步改进，在一些情况下，需要对于除湿机的输出能量能够更为精准，同时也不想增加芯片的计算功耗，可以采用以下简单的算式来完成快速计算:
[0061]
公式表示为：
[0062][0063]
其中u为输出增量，α1、α2为区间(0，1)的数值，且数值越小，模糊控制的精度越大，且α1小于α2；
[0064]
数据表归纳为如下形式：
[0065][0066]
表1
[0067]
其中输入输出变量语言可以表达为：负大nb、负中nm、负小ns、零zo、正小ps、正中pm、正大pb。
[0068]
在本实施例的进一步改进，数据表归纳为如下形式：
[0069][0070]
表2
[0071]
具体的，模糊处理方法为范围替换法，模糊变量温差e和模糊温差变化率ec为一个范围，计算得出温度偏差值e和温差变化率ec后，将温度偏差值e和温差变化率ec替换成处于范围内的模糊变量温差e和模糊温差变化率ec，然后对照得出控制增量u。
[0072]
在一个实施例中，除湿机可以采用但不限于可编程控制器plc进行对露点温度的控制。
[0073]
一种除湿机露点温度控制方法，包括如下步骤：
[0074]
数值预设步骤：通过预设子模块31设置所需露点温度t0和网络信号传输模块2定时发送信息的单位时间t；
[0075]
启动步骤：通过温度传感器和湿度传感器检测回风风道中的温度t和湿度rh，计算生成实际露点温度tk，此时实际露点温度为第一次实际露点温度t1，启动除湿机开始除湿
工作；
[0076]
监测步骤：经过单位时间t后，再次计算生成第k+1次实际露点温度，并将第k+1次实际露点温度通过温度偏差算式和温差变化率算式得出包括温度偏差值e和温差变化率ec的直接数据；
[0077]
模糊处理步骤：将直接数据带入模糊数据库1模糊后得到包括模糊变量温差e和模糊温差变化率ec的差异数据，并对照得出对应的控制增量数据u；
[0078]
机组输出步骤：除湿机按照增量数据u进行输出能量的增大或减小；
[0079]
循环步骤:返回监测步骤，并将k＝k+1代入计算，通过该方法，可以完成对环境的露点温度的实时控制，保证了环境露点温度处于所需露点温度下的稳定性。
[0080]
工作原理：首先通过预设子模块31设置所需露点温度t0和网络信号传输模块2定时发送信息的单位时间t；
[0081]
然后通过温度传感器和湿度传感器检测回风风道中的温度t和湿度rh，计算生成实际露点温度tk，此时实际露点温度为第一次实际露点温度t1，启动除湿机开始除湿工作；
[0082]
接着，经过单位时间t后，再次通过数据处理模块3，计算生成第k+1次实际露点温度，并将第k+1次实际露点温度通过温度偏差算式和温差变化率算式得出包括温度偏差值e和温差变化率ec的直接数据；
[0083]
然后，将直接数据带入模糊数据库1模糊后得到包括模糊变量温差e和模糊温差变化率ec的差异数据，并对照得出对应的控制增量数据u；
[0084]
同时，除湿机按照增量数据u进行输出能量的增大或减小；
[0085]
最后，返回监测步骤，并将k＝k+1代入计算，通过该方法，可以完成对环境的露点温度的实时控制，保证了环境露点温度处于所需露点温度下的稳定性。
[0086]
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。