一种温度控制方法及装置与流程

本发明涉及温度控制技术领域，特别涉及一种温度控制方法及装置。

背景技术：

在目前的温度控制系统中，可以由温控器根据温度传感器的采集温度对被控设备进行控制，比如，可以根据温度传感器的采集温度控制电采暖设备或空调设备的开启或关闭。实际应用中，可以在温控器中设置预设时间点，这样，在到达该预设时间点时便可以对被控设备进行控制。

上述应用虽然实现了对被控设备的控制，但仅仅实现了定时控制；当被控设备开启后，若要使得目标区域达到设定温度通常需要一段时间，对于某些应用环境比如会议室而言，难以很好地控制该段时间的长短，导致目标区域的温度控制效果欠佳。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种温度控制方法及装置，以提高目标区域的温度控制效果。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种温度控制方法，所述方法包括：

获取目标区域测量温度、设定的目标温度和温度变化率初始值；

根据所述目标区域测量温度、所述目标温度和所述温度变化率初始值，计算预测调温时长；

根据设定的开启被控设备的目标时间和所述预测调温时长的差值计算得到开启时间；

当达到所述开启时间时，控制所述被控设备开启。

优选地，所述根据所述目标区域测量温度、所述目标温度和所述温度变化率初始值，计算预测调温时长包括：

按照如下公式计算所述预测调温时长t：

其中，Tr为目标区域测量温度，Tth为目标温度，k0为温度变化率初始值。

优选地，在所述被控设备开启后，所述方法还包括：

确定达到所述目标温度的实际时间；

判断所述实际时间是否在所述目标时间的时间误差范围内；

如果是，则保持所述温度变化率初始值不变；

如果否，则根据所述实际时间计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。

优选地，在所述被控设备开启后，所述方法还包括：

在到达所述目标时间后，计算所述目标区域测量温度与所述目标温度的差值；

判断所述差值是否在温度误差范围内；

如果是，则保持所述温度变化率初始值不变；

如果否，则根据所述被控设备达到所述目标温度的实际调温时长计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。

优选地，所述被控设备为电采暖设备，用于控制所述电采暖设备的温控器具有用于采集所述目标区域测量温度的内置温度传感器，所述温控器内部的集成电路板上设置有温度补偿传感器；所述方法还包括：

获取所述温度补偿传感器采集的集成电路板测量温度和集成电路板初始温度；其中，所述集成电路板初始温度是指所述电采暖设备工作前所述温度补偿传感器的采集温度；

根据所述集成电路板测量温度和所述集成电路板初始温度，计算得到温度补偿值；

利用所述温度补偿值对所述目标区域测量温度进行补偿，并将补偿后的温度作为所述目标区域测量温度。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种温度控制装置，所述装置包括：获取模块、计算模块、计时模块和控制模块；其中，

所述获取模块，用于获取目标区域测量温度、设定的目标温度和温度变化率初始值；

所述计算模块，用于根据所述目标区域测量温度、所述目标温度和所述温度变化率初始值，计算预测调温时长；根据设定的开启被控设备的目标时间和所述预测调温时长的差值计算得到开启时间；

所述计时模块，用于判断是否达到所述开启时间；

所述控制模块，用于在所述计时模块判定达到所述开启时间时，控制所述被控设备开启。

优选地，所述计算模块，具体用于按照如下公式计算所述预测调温时长t：

其中，Tr为目标区域测量温度，Tth为目标温度，k0为温度变化率初始值。

优选地，所述计时模块，还用于在所述被控设备开启后，确定达到所述目标温度的实际时间；

所述控制模块，还用于判断所述实际时间是否在所述目标时间的时间误差范围内；如果是，则保持所述温度变化率初始值不变，否则根据所述实际时间计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。优选地，所述计算模块，还用于在所述被控设备开启且到达所述目标时间后，计算所述目标区域测量温度与所述目标温度的差值；

所述控制模块，还用于判断所述差值是否在温度误差范围内，如果是，则保持所述温度变化率初始值不变，否则根据所述被控设备达到所述目标温度的实际调温时长计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。

优选地，所述被控设备为电采暖设备，所述装置还包括：内置温度传感器、集成电路板和设置于所述集成电路板上的温度补偿传感器；所述内置温度传感器和所述温度补偿传感器分别与所述获取模块连接；其中，

所述内置温度传感器，用于采集所述目标区域测量温度；

所述温度补偿传感器，用于采集集成电路板测量温度和集成电路板初始温度；其中，所述集成电路板初始温度是指电采暖设备工作前所述温度补偿传感器的采集温度；

所述获取模块，还用于获取所述集成电路板测量温度和所述集成电路板初始温度；

所述计算模块，还用于根据所述集成电路板测量温度和所述集成电路板初始温度，计算得到温度补偿值；利用所述温度补偿值对所述目标区域测量温度进行补偿，并将补偿后的温度作为所述目标区域测量温度。

本发明实施例提供的一种温度控制方法及装置，可以根据目标区域测量温度、目标温度和温度变化率初始值来计算预测调温时长，并根据该预测调温时长确定出被控设备的开启时间，能够实现被控设备在目标时间达到目标温度的控温效果，提升了用户体验；另外，由于该温度控制方案能够准确开启被控设备，避免了为了保证控温效果而提前启动设备的弊端，节省了电能。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的温度控制方法的一种流程图；

图2为本发明实施例提供的温度控制方法的另一种流程图；

图3为本发明实施例提供的温度控制方法的又一种流程图；

图4为本发明实施例提供的温度控制方法的再一种流程图；

图5为本发明实施例提供的温度控制装置的一种流程图；

图6为本发明实施例提供的温度控制装置的另一种流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着科技发展，用户对于温度控制系统的智能化要求越来越高，比如用户希望被控设备能够在设定的目标时间达到设定的目标温度。因此，为了提高目标区域的温度控制效果，本发明实施例提供了一种温度控制方法及装置。下面先对本发明实施例提供的温度控制方法进行说明。

如图1所示，为本发明实施例提供的温度控制方法的一种流程图，所述方法可以包括如下步骤：

S101：获取目标区域测量温度、设定的目标温度和温度变化率初始值。

目标区域测量温度是指，需要进行温度控制的目标区域的当前室内温度，该温度可以通过温度传感器采集得到，也可以由第三方数据直接提供，当然，本发明实施例无需限定目标区域测量温度的获取方式。

设定的目标温度是指，用户期望目标区域所能达到的理想温度，该温度的设定需要根据实际情况而定，针对不同应用场景设定的目标温度也不同。

温度变化率初始值是指，在目标区域进行温度控制过程中，目标区域的温度变化速度大小的初始值。可以理解的是，该温度变化率初始值决定了目标区域温度调节的快慢，该温度变化率初始值的数值越大，目标区域温度调节的速度就越快，反之，该温度变化率初始值的数值越小，目标区域温度调节的速度就越慢。

S102：根据所述目标区域测量温度、所述目标温度和所述温度变化率初始值，计算预测调温时长。

一种实现方式中，可以按照如下公式计算所述预测调温时长t：

其中，Tr为目标区域测量温度，Tth为目标温度，k0为温度变化率初始值。

需要说明的是，在首次对被控设备进行温度控制时，所述温度变化率初始值k0可以根据经验设定，比如可以设置为0.1℃/1min，后续可以通过自学习的方式使k0的值更准确。而且，对于自学习得到的k0的值，可以将其进行保存，在下次需要开启被控设备时，依据之前保存的k0的值来计算预测调温时长。

在获得目标区域测量温度和目标温度之后，可以根据目标区域测量温度和目标温度的差值，计算出目标区域所需调温的温度变化量，根据该温度变化量和温度变化率初始值的比值便可以计算得到预测调温时长。当然，这里仅仅是列举了计算预测调温时长的一种具体方式，不应理解为对计算预测调温时长的限定。

S103：根据设定的开启被控设备的目标时间和所述预测调温时长的差值计算得到开启时间。

这里提及的被控设备，可以是供暖设备比如电采暖设备，还可以是制冷设备比如空调等，本发明实施例限定被控设备的具体形式。为了使得被控设备能够在设定的目标时间达到设定的目标温度，则需要提前开启被控设备，以便该被控设备提前对目标区域进行温度调节。

由步骤S102可以得出对目标区域进行温度调节的预测调温时长，该时长并非对被控设备进行温度调节的实际调温时长，本实施例将该预测调温时长作为参考来计算开启时间，然后通过自学习算法不断地对温度变化率初始值进行修正，直至得到准确的温度变化率初始值，需要说明的是，现有技术中已经公开了自学习算法的有关内容，此处不再赘述。

S104：当达到所述开启时间时，控制所述被控设备开启。

比如，可以通过计时器来判断是否达到该开启时间，当检测到到达开启时间后，可以向被控设备发送启动指令，并控制被控设备开启。

本发明实施例提供的温度控制方法，可以根据目标区域测量温度、目标温度和温度变化率初始值来计算预测调温时长，并根据该预测调温时长确定出被控设备的开启时间，能够实现被控设备在目标时间达到目标温度的控温效果，提升了用户体验；另外，由于该温度控制方案能够准确开启被控设备，避免了为了保证控温效果而提前启动设备的弊端，节省了电能。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，在所述被控设备开启后，所述方法还包括：

S201：确定达到所述目标温度的实际时间。

比如，可以利用温度传感器按照预设时间间隔采集目标区域测量温度，并记录达到该目标温度时对应的实际时间。具体的，可以按照每分钟一次的频率采集目标区域测量温度，当然，本发明实施例无需限定该采集频率的具体数值，本领域内的技术人员可以结合步骤S102中计算得到的预测调温时长来合理设置采集频率的具体数值。

S202：判断所述实际时间是否在所述目标时间的时间误差范围内，如果是，则执行步骤S203，否则执行步骤S204。

本发明实施例无需限定时间误差范围的大小，对于时间误差范围(t0-Δt，t0+Δt)而言，本发明实施例无需限定Δt的数值大小。结合实际应用场景可知，对于应用于生活、办公场合的被控设备而言，对目标时间的要求并不是特别精确，因此Δt的取值允许稍大些，比如Δt的数值可以为3～5分钟之间；而对于一些特殊场景而言，比如会议室、手术室、ICU病房等，对于目标时间的要求就会相对精确些，因此Δt的取值则需要稍小些，比如ΔT的数值可以为1～3分钟之间。

S203：保持所述温度变化率初始值不变。

比如，假设目标时间t0的时间误差范围为(t0-5，t0+5)，设定的目标温度为23℃，目标时间为8:00，当达到8:00时的目标区域测量温度为22℃，而达到该目标温度的实际时间为8:03。显然，该实际时间在目标时间的时间误差范围内，表明对目标区域的温度控制效果较好，无需对目标区域温度控制过程的调温速率进行修正，因此执行步骤S203,保持温度变化率初始值不变。

S204：根据所述实际时间计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。

比如，假设目标时间t0的时间误差范围为(t0-5，t0+5)，设定的目标温度为26℃，目标时间为12:00，当达到12:00时的目标区域测量温度为25℃，而达到该目标温度的实际时间为12:08。可见，该实际时间不在目标时间的时间误差范围内，表明对目标区域的温度控制效果较差，需要根据实际时间来计算本次温度控制过程中温度变化率当前值，并将该温度变化率当前值作为该温度变化率初始值，也就是，需要对温度变化率初始值进行更新，以使得后续对被控设备的温控控制效果更好。

具体地，可以按照如下公式计算温度变化率当前值k1：

其中，Tr为目标区域测量温度，Tth为目标温度，t1为达到目标温度的实际时间，t0为目标时间。

实际应用中，多数应用场景中对于达到目标温度的实际时间要求并非特别严苛，稍微有些时间上的误差是可以接受的。图2所示方法实施例，除了具备图1所示方法实施例的全部有益效果外，还具有如下有点：通过设置目标时间的时间误差范围，可以将到达目标温度时实际时间在该时间误差范围内的温度控制效果确定为可接受的，不必对温度变化率初始值进行更新；也可以将达到目标温度时实际时间不在该时间误差范围内的温度控制效果确定为不可接受的，进而对温度变化率初始值进行更新。这样，避免了在时间误差范围内对温度变化率初始值的频繁更新，降低了数据处理占用的资源。

如图3所示，在本发明的另一个实施例中，所述方法还包括：

S301：在到达所述目标时间后，计算所述目标区域测量温度与所述目标温度的差值。

比如，可以利用计时器计时并判断是否到达目标时间，以及当到达目标时间后由温度传感器采集目标时间的目标区域测量温度。

S302：判断所述差值是否在温度误差范围内，如果是，则执行步骤S303，否则执行步骤S304。

本发明实施例无需限定温度误差范围的大小，对于温度误差范围(T0-ΔT，T0+ΔT)而言，本发明实施例无需限定ΔT的数值大小。结合实际应用场景可知，对于应用于生活、办公场合的被控设备而言，对目标区域的温度要求并不是特别精确，因此ΔT的取值允许稍大些，比如ΔT的数值可以为2～4℃之间；而对于一些特殊场景而言，比如精密仪器工作的设备间、微生物培育实验室等，对于目标区域的温度要求就会相对精确些，因此ΔT的取值则需要稍小些，比如ΔT的数值可以为0～2℃之间。

S303：保持所述温度变化率初始值不变。

比如，假设目标温度T0的温度误差范围为(T0-3，T0+3)，设定的目标温度为26℃，目标时间为8:00，当达到8:00时的目标区域测量温度为25℃。显然，该目标区域测量温度在温度误差范围内，表明对目标区域的温度控制效果较好，无需对目标区域温度控制过程的调温速率进行修正，因此执行步骤S203,保持温度变化率初始值不变。

S304：根据所述被控设备达到所述目标温度的实际调温时长计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。

比如，假设目标温度T0的温度误差范围为(T0-3，T0+3)，设定的目标温度为26℃，目标时间为12:00，当达到12:00时的目标区域测量温度为22℃。可见，该目标区域测量温度不在温度误差范围内，表明对目标区域的温度控制效果较差，需要根据实际调温时长来计算本次温度控制过程中温度变化率当前值，并将该温度变化率当前值作为该温度变化率初始值，也就是，对温度变化率初始值进行更新，以使得后续对被控设备的温控控制效果更好。

具体地，可以按照如下公式计算温度变化率当前值k1：

其中，Tr为目标区域测量温度，Tth为目标温度，t1为达到目标温度的实际时间，t0为目标时间。

实际应用中，多数应用场景中对于目标时间达到目标温度的要求并非特别严苛，稍微有些温度上的误差是可以接受的。图3所示方法实施例，除了具备图1所示方法实施例的全部有益效果外，还具有如下有点：通过设置目标温度的温度误差范围，可以将到达目标时间时目标区域测量温度在该温度误差范围内的温度控制效果确定为可接受的，不必对温度变化率初始值进行更新；也可以将到达目标时间时目标区域测量温度不在该温度误差范围内的温度控制效果确定为不可接受的，进而对温度变化率初始值进行更新。这样，避免了在时间误差范围内对温度变化率初始值的频繁更新，降低了数据处理占用的资源。

本发明实施例提供的温度控制方法中，可以通过温度传感器来采集目标区域测量温度，其中，该温度传感器可以安装于用于控制被控设备的温控器的内部(即内置温度传感器)，也可以安装于温控器的外部。然而，对于被控设备为电采暖设备的情况而言，由于被控设备工作通常需要10安培以上的电流，这样大的电流容易导致温控器内部的集成电路板上的元器件发热量较大，进而影响内置温度传感器采集的目标区域测量温度的准确性，影响对目标区域的温度控制效果。

针对该问题，本发明实施例提供了如图4所示的温度控制方法，其中，用于控制所述电采暖设备的温控器具有用于采集所述目标区域测量温度的内置温度传感器，所述温控器内部的集成电路板上设置有温度补偿传感器；所述方法还包括：

S401：获取所述温度补偿传感器采集的集成电路板测量温度和集成电路板初始温度。

其中，所述集成电路板初始温度是指所述电采暖设备工作前所述温度补偿传感器的采集温度。需要说明的是，该初始温度是在电采暖设备上一次工作停止且集成电路板自身产生的热量散去后采集的温度。

在目标区域的温度控制过程中，可以基于相同的时间间隔触发内置温度传感器和温度补偿传感器进行温度采集，以便保证所采集的目标区域测量温度与集成电路板测量温度的同步性。

S402：根据所述集成电路板测量温度和所述集成电路板初始温度，计算得到温度补偿值。

一种实现方式中，可以利用集成电路板测量温度减去集成电路板初始温度得到一个温度差值，并将该温度差值确定为温度补偿值。

S403：利用所述温度补偿值对所述目标区域测量温度进行补偿，并将补偿后的温度作为所述目标区域测量温度。

可以理解的是，随着被控设备的工作时间加长，集成电路板上元器件的发热量也会越来越高，影响目标区域测量温度的准确性。利用温度补偿值对目标区域测量温度进行补偿，能够消除集成电路板上的元器件发热对目标区域测量温度的影响，使目标区域的当前温度更加准确。并且，根据试验数据可知，补偿后的目标区域测量温度的误差可以控制在1℃以内。

图4所示方法实施例，除了具备图1所示方法实施例的全部有益效果之外，还具有如下有点：在对电采暖设备进行温度控制时，利用温度补偿传感器采集集成电路板测量温度，进而根据集成电路板测量温度和集成电路板初始温度得到温度补偿值，然后利用该温度补偿值对目标区域测量温度进行补偿，最终得到目标区域准确的室内温度。

下面再对本发明实施例提供的温度控制装置进行说明。

如图5所示，为本发明实施例提供的温度控制装置的一种结构图，所述装置包括：获取模块10、计算模块20、计时模块30和控制模块40；其中，

所述获取模块10，用于获取目标区域测量温度、设定的目标温度和温度变化率初始值；

所述计算模块20，用于根据所述目标区域测量温度、所述目标温度和所述温度变化率初始值，计算预测调温时长；根据设定的开启被控设备的目标时间和所述预测调温时长的差值计算得到开启时间；

所述计时模块30，用于判断是否达到所述开启时间；

所述控制模块40，用于在所述计时模块30判定达到所述开启时间时，控制所述被控设备开启。

本发明实施例提供的温度控制装置，可以根据目标区域测量温度、目标温度和温度变化率初始值来计算预测调温时长，并根据该预测调温时长确定出被控设备的开启时间，能够实现被控设备在目标时间达到目标温度的控温效果，提升了用户体验；另外，由于该温度控制方案能够准确开启被控设备，避免了为了保证控温效果而提前启动设备的弊端，节省了电能。

一种实现方式中，所述计算模块20，具体用于按照如下公式计算所述预测调温时长t：

其中，Tr为目标区域测量温度，Tth为目标温度，k0为温度变化率初始值。

一种实现方式中，所述计时模块30，还用于在所述被控设备开启后，确定达到所述目标温度的实际时间；

所述控制模块40，还用于判断所述实际时间是否在所述目标时间的时间误差范围内；如果是，则保持所述温度变化率初始值不变，否则根据所述实际时间计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。

实际应用中，多数应用场景中对于达到目标温度的实际时间要求并非特别严苛，稍微有些时间上的误差是可以接受的。该实现方式中，通过设置目标时间的时间误差范围，可以将到达目标温度时实际时间在该时间误差范围内的温度控制效果确定为可接受的，不必对温度变化率初始值进行更新；也可以将达到目标温度时实际时间不在该时间误差范围内的温度控制效果确定为不可接受的，进而对温度变化率初始值进行更新。这样，避免了在时间误差范围内对温度变化率初始值的频繁更新，降低了数据处理占用的资源。

另一种实现方式中，所述计算模块20，还用于在所述被控设备开启且到达所述目标时间后，计算所述目标区域测量温度与所述目标温度的差值；

所述控制模块40，还用于判断所述差值是否在温度误差范围内，如果是，则保持所述温度变化率初始值不变，否则根据所述被控设备达到所述目标温度的实际调温时长计算温度变化率当前值，并将所述温度变化率当前值作为所述温度变化率初始值。

实际应用中，多数应用场景中对于目标时间达到目标温度的要求并非特别严苛，稍微有些温度上的误差是可以接受的。该实现方式中，通过设置目标温度的温度误差范围，可以将到达目标时间时目标区域测量温度在该温度误差范围内的温度控制效果确定为可接受的，不必对温度变化率初始值进行更新；也可以将到达目标时间时目标区域测量温度不在该温度误差范围内的温度控制效果确定为不可接受的，进而对温度变化率初始值进行更新。这样，避免了在时间误差范围内对温度变化率初始值的频繁更新，降低了数据处理占用的资源。

如图6所示，在本发明的一个具体实施例中，所述被控设备为电采暖设备，所述装置还包括：内置温度传感器50、集成电路板(未图示)和设置于所述集成电路板上的温度补偿传感器60；所述内置温度传感器50和所述温度补偿传感器60分别与所述获取模块10连接。

需要说明的是，所述集成电路板上除了可以放置温度补偿传感器60外，还可以将图5所示的获取模块10、计算模块20、计时模块30和控制模块40也设置在该集成电路板上。

其中，所述内置温度传感器50，用于采集所述目标区域测量温度；

所述温度补偿传感器60，用于采集集成电路板测量温度和集成电路板初始温度；其中，所述集成电路板初始温度是指电采暖设备工作前所述温度补偿传感器60的采集温度；

所述获取模块10，还用于获取所述集成电路板测量温度和所述集成电路板初始温度；

所述计算模块20，还用于根据所述集成电路板测量温度和所述集成电路板初始温度，计算得到温度补偿值；利用所温度补偿值对所述目标区域测量温度进行补偿，并将温度补偿后的温度作为所述目标区域测量温度。

在对电采暖设备进行温度控制时，利用温度补偿传感器60采集集成电路板测量温度，进而根据集成电路板测量温度和集成电路板初始温度得到温度补偿值，然后利用该温度补偿值对目标区域测量温度进行补偿，最终得到目标区域准确的室内温度。

对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。