功率控制方法、模型的训练方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及空气压缩机功率控制，尤其涉及一种功率控制方法、模型的训练方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、压缩空气是仅次于电力的第二大动力源，及具有多种用途的工艺气源，在食品、电子、汽车、纺织等行业都有广泛应用：如作为动力源驱动气锤、喷涂枪等设备；作为冷却介质及时带走机加工过程中产生的热量；作为清扫介质对积灰、碎屑进行清扫。在生产制造过程中，压缩空气的消耗量并不总是恒定的，因此压缩空气系统的压力随之波动，为使系统压力稳定在一定范围内，空气压缩机的运行模式包括了加载运行、空载运行和减载运行。

2、在空气压缩机保持运行但负载率为零(即空载运行)的工况下，空气压缩机不产生压缩空气，但需要消耗一定的功率，称为空载功率。

3、当前，国内空气压缩机的负载率约为66％，空载运行时间长，空载功率大，造成极大的资源浪费。

4、造成空载运行时间长的原因包括：为了及时响应末端用气需求而空载运行。根据gb50029-2014《压缩空气站设计规划》空气压缩机组的工作应保证压缩空气站供气流量能够连续变化，系统稳定运行工况下的供气压力波动幅度(即最大值与最小值之差)不宜超过0.05mpa(0.5bar)，这一压力变化对应的时间小于空气压缩机的启动时间(自启动到产生压缩空气所需要的时间)，因此为及时响应末端需求，用气量低的空气压缩机往往选择空载待机。

5、现有空气压缩机的控制方法以系统压力为输入信号，而系统压力的变化存在滞后性。在被滞后的时间段内，空气压缩机不能及时根据气体消耗量调整制气功率，易造成制气功率不足或者制气功率过大的情况。特别是制气功率过大的情况下，易形成空载运行，采用现有空气压缩机的控制方法降低空载功率的控制效果差。可以理解地，空气压缩机功率改变一段时间，即空气压缩机做功一段时间，整个系统的系统压力才会变化；相对应地，空载运行一段时间，造成系统压力变化，才能触发现有的空气压缩机控制方法执行调控，所以系统压力的变化存在滞后性，采用现有空气压缩机的控制方法降低空载功率的控制效果差。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种功率控制方法、模型的训练方法、装置、设备及存储介质，以解决现有空气压缩机的控制方法以系统压力为输入信号，而系统压力的变化存在滞后性。在被滞后的时间段内，空气压缩机不能及时根据气体消耗量调整制气功率，易造成制气功率不足或者制气功率过大的情况。特别是制气功率过大，易形成空载运行，采用现有空气压缩机的控制方法降低空载功率的控制效果差的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种空气压缩机的功率控制方法，包括：

4、预测步骤：获取当前用气行为信息，采用预先训练的第一气体消耗预测模型根据所述当前用气行为得到预测结果；所述预测结果表征预设的时间间隔之后的未来用气行为，以及表征与所述未来用气行为对应的未来气体消耗量；

5、第一执行步骤：控制空气压缩机改变制气功率，在所述未来气体消耗量对应的未来时刻之前达到与所述未来气体消耗量相等的制气量。

6、可选地，

7、获取当前用气行为信息，包括：

8、第一获取步骤：获取当前时刻的当前生产工艺图像，所述当前生产工艺图像由设置于用气现场的监测设备监测得到；

9、第一识别步骤：识别所述当前生产工艺图像中的用气行为信息，得到所述当前用气行为信息。

10、可选地，

11、采用预先训练的用气行为识别模型对所述当前生产工艺图像进行识别。

12、可选地，

13、所述预测步骤，之后包括：

14、第二执行步骤：发送功率调控指令至所述空气压缩机；所述功率调控指令用于指示所述空气压缩机组在未来的第一时刻改变制气功率，以在所述未来时刻之前达到与所述未来气体消耗量相等的制气量；所述第一时刻早于所述未来时刻。

15、第二方面，本发明实施例提供了一种气体消耗预测模型的训练方法，包括：

16、第二获取步骤：获取历史用气行为信息集合，以及获取与所述历史用气行为对应的历史气体消耗量信息集合；

17、第一训练步骤：采用所述历史用气行为信息集合以及所述历史气体消耗量信息集合对气体消耗预测模型进行训练，得到第一气体消耗预测模型。

18、可选地，

19、所述第二获取步骤，之前包括：

20、第三获取步骤：获取预设的历史时间段内的历史生产工艺图像，所述历史生产工艺图像由设置于用气现场的监测设备监测得到；

21、第二识别步骤：识别所述历史生产工艺图像中的用气行为信息，并将识别得到的用气行为信息进行集合得到所述历史用气行为信息集合。

22、可选地，

23、采用预先训练的用气行为识别模型对所述历史生产工艺图像进行识别。

24、可选地，

25、所述第一训练步骤，包括：

26、标注步骤：根据所述历史用气行为信息，判定被消耗压缩气体的工艺用途属于预设的工艺用途集合中的哪一项用途；按照判定得到的第一工艺用途对所述历史用气行为进行第一标注，将完成第一标注的历史用气行为进行组合得到第一特征集合；

27、关联步骤：确定与各所述第一工艺用途关联的关联项；对所述关联项进行第二标注，将完成第二标注的关联项进行组合得到第二特征集合，所述第二标注用于指示所述关联项对应的所述第一工艺用途；

28、集合步骤：将所述第一特征集合、所述第二特征集合以及所述历史气体消耗量信息集合进行组合，得到训练特征集合；

29、第二训练步骤：采用所述训练特征集合对气体消耗预测模型进行训练，得到所述第一气体消耗预测模型。

30、可选地，

31、所述第一工艺用途包括以下至少一项用途：

32、喷涂作业、吹扫作业及冷却作业；

33、与所述喷涂作业关联的关联项包括以下至少一项：喷涂件数量、喷涂件种类；

34、与所述吹扫作业关联的关联项包括以下至少一项：积灰厚度、积灰厚度的增厚速率；

35、与所述冷却作业关联的关联项包括以下至少一项：待加工件数量、环境温度。

36、第三方面，本发明实施例提供了一种空气压缩机的功率控制装置，包括：

37、预测模块，用于预测步骤：获取当前用气行为信息，采用预先训练的第一气体消耗预测模型根据所述当前用气行为得到预测结果；所述预测结果表征预设的时间间隔之后的未来用气行为，以及表征与所述未来用气行为对应的未来气体消耗量；

38、执行模块，用于第一执行步骤：控制空气压缩机改变制气功率，在所述未来气体消耗量对应的未来时刻之前达到与所述未来气体消耗量相等的制气量。

39、第四方面，本发明实施例提供了一种气体消耗预测模型的训练装置，包括：

40、获取模块，用于第二获取步骤：获取历史用气行为信息集合，以及获取与所述历史用气行为对应的历史气体消耗量信息集合；

41、训练模块，用于第一训练步骤：采用所述历史用气行为信息集合以及所述历史气体消耗量信息集合对气体消耗预测模型进行训练，得到第一气体消耗预测模型。

42、第五方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的空气压缩机的功率控制方法中的步骤，或者实现如第二方面中任一项所述的气体消耗预测模型的训练方法中的步骤。

43、第六方面，本发明实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的空气压缩机的功率控制方法中的步骤，或者实现如第二方面中任一项所述的气体消耗预测模型的训练方法中的步骤。

44、在本发明实施例中，通过获取当前用气行为信息，采用预先训练的第一气体消耗预测模型根据当前用气行为得到预测结果；预测结果表征预设的时间间隔之后的未来用气行为，以及表征与未来用气行为对应的未来气体消耗量；进一步，控制空气压缩机改变制气功率，在未来气体消耗量对应的未来时刻之前达到与未来气体消耗量相等的制气量，本发明实施例采用第一气体消耗预测模型根据当前用气行为确定未来时刻的未来用气行为及未来气体消耗量，再控制空气压缩机改变制气功率，在未来时刻之前达到与未来气体消耗量相等的制气量，实现了超前控制，减少了空气压缩机空载运行带来的资源浪费，节约能源。