温度控制方法、装置、系统、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及温度控制技术领域,特别是涉及一种温度控制方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术:
2.随着温度控制技术的发展,出现了恒温控制技术,恒温控制技术可以提供稳定的温度控制手段,保证车间生产活动能够在预设的温度范围内保持稳定,提高车间生产活动的工作效率,减少生产成本。
3.在车间生产活动中,生产车间温度变化的原因往往是一些偶然因素,如瞬时检测时的热传递、车间生产活动的异常、人为因素等。从全局角度考虑,这些偶然因素并不会完全破坏车间的恒温环境。若根据此时测得的误差温度对车间内的温度进行修正,反倒可能会破坏车间内的恒温环境,导致生产活动效率的下降。
技术实现要素:
4.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种高精度的温度控制方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,以提高生产活动效率。
5.第一方面,本技术提供了一种温度控制方法,该方法包括:
6.获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度;每个区域设置有多个温度传感器;
7.根据实际温度,判断待测环境是否存在温度异常;
8.若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度和预设温度范围确定目标修正区域;目标修正区域为多个区域中实际温度偏离预设温度范围数据量最大的区域或全部区域;
9.根据目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使温度调节设备调节目标修正区域的温度处于预设温度范围。
10.在其中一个实施例中,根据实际温度,判断待测环境是否存在温度异常,包括:
11.根据实际温度,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差;
12.根据预设置信度区间、平均温度以及实际温度的标准差,确定满足预设置信度区间的平均温度下限值和平均温度上限值;
13.若平均温度下限值高于预设温度范围的上限值,则判定待测环境存在第一温度异常情况;
14.若平均温度上限值低于预设温度范围的下限值,则判定待测环境存在第二温度异常情况;
15.若平均温度下限值低于预设温度范围的下限值,且平均温度上限值低于预设温度范围的上限值,则判定待测环境存在第三温度异常情况;
16.若平均温度下限值高于预设温度范围的下限值,且平均温度上限值高于预设温度
范围的上限值,则判定待测环境存在第四温度异常情况;
17.若平均温度下限值低于预设温度范围的下限值,且,平均温度上限值高于预设温度的上限值,则判定待测环境存在第五温度异常情况。
18.在其中一个实施例中,根据实际温度,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差,包括:
19.根据实际温度和极大似然函数,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差。
20.在其中一个实施例中,若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度确定目标修正区域,包括:
21.若存在第一温度异常情况或第二温度异常情况,则确定目标修正区域为待测环境的全部区域;
22.若存在第三温度异常情况,则确定目标修正区域为实际温度低于预设温度范围的下限值的数据量最大的区域;
23.若存在第四温度异常情况,则确定目标修正区域为实际温度高于预设温度范围的上限值的数据量最大的区域;
24.若存在第五温度异常情况,则确定目标修正区域为多个区域中实际温度低于预设温度范围数据量最大的区域和多个区域中实际温度高于预设温度范围数据量最大的区域。
25.在其中一个实施例中,获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度,包括:
26.针对每个区域,在第一预设时间段内的多个时刻随机抽取多个温度传感器所采集的实际温度。
27.在其中一个实施例中,在温度调节设备调节目标修正区域的温度后,温度控制方法还包括:
28.若根据温度传感器所采集的实际温度判断仍存在温度异常的情况,则生成并存储异常提醒信息。
29.在其中一个实施例中,根据温度传感器所采集的实际温度判断仍存在温度异常的步骤,包括:
30.在第二预设时间段内按照预设采样频率获取每个温度传感器采集的实际温度;
31.根据实际温度和预设温度范围,确定温度偏离比率,温度偏离比率为实际温度中偏离预设温度范围的数据量与实际温度的数据量之比;
32.若温度偏离比率高于预设阈值,则判定待测环境仍存在温度异常的情况。
33.第二方面,本技术还提供了一种温度控制装置,该装置包括:
34.温度获取模块,用于获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度;每个区域设置有多个温度传感器;
35.温度异常判断模块,用于根据实际温度,判断待测环境是否存在温度异常;
36.目标修正区域确定模块,用于若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度和温度异常情况确定目标修正区域;目标修正区域为需要执行温度修正任务的区域;
37.温度调节模块,用于根据目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使温度调节设备调节目标修正区域的温度处于预设温度范围。
38.第三方面,本技术提供了一种温度控制系统,包括:
39.多个温度传感器,分别设置在待测环境中的多个区域;
40.温度调节设备,用于调节待测环境的温度;
41.控制器,分别与温度传感器和温度调节设备连接,控制器用于执行上述温度控制方法的步骤。
42.第四方面,本技术还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述温度控制方法步骤。
43.第五方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述温度控制方法步骤。
44.上述温度控制方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,在待测环境内的多个区域中设置多个温度传感器,获取这些温度传感器所采集的实际温度;根据实际温度,可以判断待测环境是否存在温度异常;若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度确定多个区域中实际温度偏离预设温度范围的数据量最大的区域或全部区域(即目标修正区域),以排除偶然因素的干扰中造成的误检,根据目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使温度调节设备调节目标修正区域的温度处于预设温度范围,维持恒温环境,控制精准度高,有利于提高待测环境生产效率,且可避免误判断下破坏恒温环境导致生产产品不合格等问题,节约成本。
附图说明
45.图1为一个实施例中温度控制方法的应用环境图;
46.图2为一个实施例中温度控制方法的流程示意图之一;
47.图3为一个实施例中根据实际温度和预设温度范围,判断待测环境是否存在温度异常步骤的流程示意图;
48.图4为一个实施例中温度控制方法的流程示意图之二;
49.图5为一个实施例中温度控制方法的流程示意图之三;
50.图6为一个实施例中温度控制装置的结构框图;
51.图7为一个实施例中温度控制系统的结构框图;
52.图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
53.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
54.本技术实施例提供的温度控制方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。待测环境划分为多个区域,每个区域设置多个温度传感器102,且设置有温度调节设备104和控制器106。其中,控制器106与各温度传感器102、温度调节设备104进行通信。温度传感器102采集待测环境的实际温度,控制器106从温度传感器102获取待测环境的实际温度,并根据实际温度和预设温度范围,判断待测环境是否存在温度异常情况。若控制器106判断待测环境中存在温度异常情况,则根据温度传感器102采集的实际温度和预设温度范围,可了解各区
域的温度偏离情况,从而确定需要多个区域中实际温度偏离预设温度范围数据量最大的区域或全部区域(即目标修正区域)作为温度调整的目标。控制器106控制温度调节设备104执行温度修正动作,以使温度调节设备104调节目标修正区域的温度处于所述预设温度范围。该温度控制过程中,基于多点温度采集获取来判断待测环境整体上是否存在异常情况,在异常情况下才会触发下一步的温度控制动作,且温度控制动作执行过程中,会以实际温度偏离预设温度范围的样本数据量最大的区域为调整对象进行温控,避免因个别区域的温度传感器受偶然因素影响导致的误控制,从而可提高温度控制精准度和准确性,有利于待测环境下更好地进行工业生产制造。
55.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种温度控制方法,以该方法应用于图1中的控制器106为例进行说明,控制器106连接多个温度传感器102和温度调节设备104。该温度控制方法包括以下步骤:
56.s202,获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度;每个区域设置有多个温度传感器。待测环境是指要进行温度调节的环境,例如,可以是生产车间等。其中,可以将待测环境划分为多个面积大小相同的区域。
57.s204,根据实际温度和预设温度范围,判断待测环境是否存在温度异常。判断是否存在温度异常所依据的实际温度,可以是全部温度传感器采集的实际温度,也可以部分温度传感器采集的实际温度,例如,可以是通过随机抽样获得的部分温度传感器所采集的实际温度。温度传感器可均匀分布在待测环境中,此时,随机抽样获取的实际温度数据满足正态分布特点。
58.s206,若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度和预设温度范围确定目标修正区域;其中,目标修正区域为多个区域中实际温度偏离预设温度范围数据量最大的区域或全部区域。对于实际温度偏离预设温度范围数据量最大的区域的理解,以a区域和b区域为例,a区域和b区域设置有相同数量的温度传感器。若发生温度异常情况下,a区域中温度传感器采集的实际温度偏离预设温度范围的数据量为n1,b区域中温度传感器采集的实际温度偏离预设温度范围的数据量为n2,n1》n2,则a区域为目标修正区域。
59.s208,根据目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使温度调节设备调节目标修正区域的温度处于预设温度范围。预设温度范围是基于待测环境的温度控制需求而设定的,例如,对于恒温生产车间来说,预设温度范围可以基于恒温生产车间要求的温度值和允许的温度波动范围而定。温度调节设备是可以通过任意手段实现升温、降温的任意设备,例如,利用温度调节设备风扇、空调等实现降温。
60.温度控制信号是指能够驱动温度调节设备将目标修正区域的温度调节为预设温度范围内的信号。当目标修正区域的温度超出预设温度范围的上限值时,温度控制信号用于指示温度调节设备进行降温操作,例如,温度控制信号可控制风扇加大转速,以加快空气流通,实现快速降温。当目标修正区域的温度低于预设温度范围的下限值时,温度控制信号用于指示温度调节设备进行升温操作,例如,温度控制信号可控制空调进行加热操作,以提高目标修正区域的温度。
61.每个目标修正区域均可以设置温度调节设备,温度控制信号还可以指示目标修正区域的温度调节设备进行温度调节,以将目标修正区域的温度调节至预设温度范围。
62.上述温度控制方法中,获取待测环境内每个区域设置的多个温度传感器采集的实
际温度,根据实际温度和预设温度范围,判断待测环境是否存在温度异常;若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度确定目标修正区域(即多个区域中实际温度偏离预设温度范围数据量最大的区域或全部区域);根据目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使温度调节设备调节目标修正区域的温度处于预设温度范围。通过这种温度控制方法可以对偶然因素造成的细微温度扰动进行修正,避免如瞬时检测时的热传递、车间生产活动的异常、人为因素等偶然因素对温度影响。通过对局部区域的温度修正,保证处于该待测环境内的各活动,如恒温车间的生产活动,能够正常运作,保证各生产活动的效率,减少成本。
63.在一个实施例中,如图3所示,根据实际温度和预设温度范围,判断待测环境是否存在温度异常的s204,包括:
64.s302,根据实际温度,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差。
65.s304,根据预设置信度区间、平均温度以及实际温度的标准差,确定满足预设置信度区间的平均温度下限值和平均温度上限值。
66.其中,预设置信度区间是基于温度控制精度而设定的一个满足预设置信度的置信区间。预设置信度越高,温度控制精度越高。通过多点采样,在数据量足够的情况下,待测环境的温度分布大致呈正态分布,可基于该特点,以预设置信度区间、平均温度以及实际温度的标准差进行查表,确定该预设置信度区间下对应的一个标准正态分布的分位数。基于该分位数,确定平均温度上限值和平均温度下限值,以在全局角度上反映待测环境下的实际温度情况。
67.例如,以0.95置信区间为例,其对应的显著性水平a=1-0.95=0.05,基于该参数设置下,计算平均温度μ的置信区间为:
68.[μ-(σ/√n)*z
a/2
,μ+(σ/√n)*z
a/2
]
[0069]
查表可得所对应的一个标准正态分布的分位数:z
a/2
=1.96;
[0070]
基于分位数、平均温度以及实际温度的标准差,确定平均温度下限值t1以及平均温度上
[0071]
限值t2:
[0072]
t1=μ-(σ/√n)*z
a/2
,t2=μ+(σ/√n)*z
a/2
。
[0073]
s306,若平均温度下限值高于预设温度范围的上限值,则判定待测环境存在第一温度异常情况。
[0074]
其中,以预设温度范围为[t
‑△
t,t+
△
t]为例,平均温度下限值高于预设温度范围的上限值(即t1》t+
△
t)时,可说明满足预设置信度要求下待测环境的实际环境温度高于预设温度范围,需要进行降温处理。
[0075]
s308,若平均温度上限值低于预设温度范围的下限值,则判定待测环境存在第二温度异常情况。
[0076]
当平均温度上限值t2低于预设温度范围的下限值(即t2《t
‑△
t)时,则说明满足预设置信度要求下待测环境的实际环境温度低于预设温度范围,此时确定存在第二温度异常情况,需要进行升温处理。
[0077]
s310,若平均温度下限值低于预设温度范围的下限值,且平均温度上限值低于预设温度范围的上限值,则判定待测环境存在第三温度异常情况。
[0078]
当平均温度下限值t1低于预设温度范围的下限值(即t1《t
‑△
t),且平均温度上限值t2低于预设温度范围的上限值(即t2《t+
△
t)时,则说明待测环境的实际环境温度有低于预设温度范围的趋势,此时确定存在第三温度异常情况,以便为后续的温控提供依据。
[0079]
s312,若平均温度下限值高于预设温度范围的下限值,且平均温度上限值高于预设温度范围的上限值,则判定待测环境存在第四温度异常情况。
[0080]
当平均温度下限值t1高于预设温度范围的下限值(即t1》t
‑△
t),且平均温度上限值t2高于预设温度范围的上限值(即t2》t+
△
t)时,则说明待测环境的实际环境温度有高于预设温度范围的趋势,此时确定存在第四温度异常情况,以便为后续的温控提供依据。
[0081]
s314,若平均温度下限值低于预设温度范围的下限值,且,平均温度上限值高于预设温度的上限值,则判定待测环境存在第五温度异常情况。
[0082]
当平均温度下限值t1低于预设温度范围的下限值(即t1《t
‑△
t),且平均温度上限值t2高于预设温度范围的上限值(即t2》t+
△
t)时,则说明待测环境的实际环境温度波动较大,此时确定存在第五温度异常情况,以便为后续的温控提供依据。
[0083]
本实施例提供的技术方案,在各温度传感器102测得实际温度后确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差,从全局角度对待测环境的温度进行判断,避免从局部角度出发,局限性地判断待测环境的温度情况,并进一步确定满足预设置信度区间的平均温度上限值和平均温度下限值,排除偶然因素造成影响,保证温度异常判断结果的准确性和可靠性,进而保证温度调节时机的正确性。
[0084]
在一个实施例中,根据实际温度,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差的s302,包括:
[0085]
根据实际温度和极大似然函数,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差。
[0086]
其中,极大似然函数可以如下式所示:
[0087][0088]
其中,函数l(μ,σ2)为极大似然函数,n为从各温度传感器102获取的n个实际温度,xi为第i个样本数据(即第i个实际温度),μ为待测环境的平均温度,σ2为实际温度的标准差。n可以大于1000,此时可保证抽样数据呈正态分布。
[0089]
对函数l(μ,σ2)有:
[0090][0091][0092]
此时,为方便公式的后续计算、化简以及求取最大值,对公式两边同时取对数。
[0093]
对函数l(μ,σ2)取对数,取对数与化简过程,有:
[0094][0095]
另,对数函数有如下运算法则:
[0096][0097]
log
a mn=n log
a m
[0098]
其中,上述对数函数运算法则成立条件为a》0,且a≠1,m》0,n》0,n∈r。
[0099]
根据数据的分布情况,求观测样本发生的概率最大值,如,当抽样数据呈正态分布,此时函数l(μ,σ2)连续可导,有且仅有一个极值。为使观测样本发生的概率最大(即使得恒温生产车间等待测环境的实际温度在要求的温度值和允许的温度波动范围中概率最大,以维持恒温生产车间的恒温环境),对公式的化简结果求导,即对未知参数μ、σ2求导,以获得极大似然函数的极值。
[0100]
对未知参数μ、σ2求导,有:
[0101][0102]
计算求导公式后,有:
[0103][0104]
最终可计算得到如下结果:
[0105]
[0106]
其中,极大然函数在时,存在极值,即待测环境的平均温度实际温度的标准差时,待测环境的实际温度在要求的温度值和允许的温度波动范围中概率最大。
[0107]
将从各温度传感器102获取的n个实际温度数据代入极大似然函数中,可得到待测环境的平均温度以及实际温度的标准差。在预设置信度区间内,根据极大似然函数得到的待测环境的平均温度以及实际温度的标准差有较高的可信度,提高了待测环境是否存在温度异常的判断结果的可靠性。
[0108]
在一个实施例中,若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度确定目标修正区域的s206,包括:
[0109]
若存在第一温度异常情况或第二温度异常情况,则确定目标修正区域为待测环境的全部区域。
[0110]
当确定温度异常情况为第一温度异常情况或第二温度异常情况时,则说明待测环境存在高温情况或低温情况,需要对全部区域进行温度修正,即此时的目标修正区域为待测环境的全部区域。
[0111]
当温度异常情况为第一温度异常情况时,需要对待测环境的全部区域进行降温处理,即需要调动全区域内的所有温度调节设备执行降温动作。此处以风扇作为温度调节设备为例进行说明,当确定温度异常情况为第一温度异常情况时,调动待测环境全区域内的所有风扇工作,通过加快空气流动等方式,使得待测环境内的整体温度下降至预设温度范围,使平均温度下限值t1高于预设温度范围的下限值(即t1》t
‑△
t),且平均温度上限值t2低于预设温度范围的上限值(即t2《t+
△
t)。
[0112]
以此类推,当温度异常情况为第二温度异常情况时,需要对待测环境的全部区域进行升温处理,即需要调动全区域内的所有温度调节设备执行升温动作。此处以空调作为温度调节设备为例进行说明,当确定温度异常情况为第二温度异常情况时,调动待测环境全区域内的所有空调工作,通过吹热风等方式,使得待测环境内的整体温度上升至预设温度范围。
[0113]
若存在第三温度异常情况,则确定目标修正区域为实际温度低于预设温度范围的下限值的数据量最大的区域。
[0114]
当确定温度异常情况为第三温度异常情况时,则说明待测环境存在局部区域异常低温的情况,需要对这部分区域,即目标修正区域,进行局部升温动作。此处以图1为例,图中虚线将待测环境划分为3个区域,当图1视角中最左侧区域为目标修正区域时,通过发送温度控制信号至温度调节设备,对目标修正区域进行快速升温,修正该区域的异常低温温度,避免该区域低温影响到图1视角中的中间区域和右侧区域,通过修正局部异常低温温度(即目标修正区域),避免局部异常低温温度扩散、影响到其他区域,减少待测环境的温度维护成本。但需要说明的是,此处对区域划分数量等不进行限定,仅为举例说明本技术实施例的有益效果。
[0115]
若存在第四温度异常情况,则确定目标修正区域为实际温度高于预设温度范围的上限值的数据量最大的区域。
[0116]
类似于异常低温温度修正(即第三温度异常情况)的调节方案,当确定温度异常情况为第四温度异常情况时,则说明待测环境存在局部区域异常高温的情况,需要对这部分区域,即目标修正区域,进行局部降温动作。此处以图1为例,图中虚线将待测环境划分为3个区域,当图1视角中最左侧区域为目标修正区域时,通过发送温度控制信号至温度调节设备,对目标修正区域进行快速降温,修正该区域的异常高温温度,避免该区域高温影响到图1视角中的中间区域和右侧区域,通过修正局部异常高温温度(即目标修正区域),避免局部异常高温温度扩散、影响到其他区域,减少待测环境的温度维护成本。但需要说明的是,此处对区域划分数量等不进行限定,仅为举例说明本技术实施例的有益效果。
[0117]
若存在第五温度异常情况,则确定目标修正区域为多个区域中实际温度低于预设温度范围数据量最大的区域和多个区域中实际温度高于预设温度范围数据量最大的区域。
[0118]
类似于异常低温温度修正(即第三温度异常情况)和异常高温温度修正(即第四温度异常情况)的调节方案,当确定温度异常情况为第五温度异常情况时,则说明待测环境同时存在局部区域异常低温和局部异常高温的情况,需要对这部分区域,即目标修正区域,分别进行局部降温动作与局部升温动作。此处以图1为例,图中虚线将待测环境划分为3个区域,当图1视角中最左侧区域为异常高温区域(即实际温度高于预设温度范围数据量最大的区域,可记为目标修正区域a),且图1视角中最右侧区域为异常低温区域(即实际温度低于预设温度范围数据量最大的区域,可记为目标修正区域b)时,通过发送温度控制信号至目标修正区域a对应的温度调节设备和目标修正区域b对应的温度调节设备,对目标修正区域a进行快速升温,修正该区域的异常高温温度,对目标修正区域b进行快速升温,修正该区域的异常低温温度,避免目标修正区域a的异常高温和目标修正区域b异常低温影响到图1视角中的中间区域。即本技术实施例提供的温度控制方法,通过修正局部异常高温温度和修正局部异常低温温度,避免局部异常高温温度和局部异常低温温度扩散、影响到其他区域,减少待测环境的温度维护成本。但需要说明的是,此处对区域划分数量等不进行限定,仅为举例说明本技术实施例的有益效果。
[0119]
在一个实施例中,如图4所示,获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度的s202,包括:
[0120]
s402,针对每个区域,在第一预设时间段内的多个时刻随机抽取多个温度传感器所采集的实际温度。
[0121]
以多个温度传感器均匀分布在待测环境中为例说明,第一预设时间段内的多个时刻随机抽取的实际温度(即n个实际温度数据)服从或近似服从正态分布,即有随机变量x(温度传感器102采集的实际温度)服从一个数学期望为μ(待测环境的平均温度)、方差为σ2(实际温度的标准差)的正态分布。
[0122]
第一预设时间段内的多个时刻随机抽取多个温度传感器102的实际温度能够获得可信的检测数据,从时间维度和空间维度进行样本数据的获取,可避免因某一时刻的瞬时检测热传递导致的误检、人在待测环境中走动时导致的误检等偶然因素影响,进而从全局角度考虑整个待测环境的温度条件,以提高检测结果的可靠性与可信度。
[0123]
在一个实施例中,如图5所示,在温度调节设备调节目标修正区域的温度的步骤s208后,还包括:
[0124]
s502,若根据温度传感器所采集的实际温度判断仍存在温度异常的情况,则生成
并存储异常提醒信息。当然,该异常提醒信息可以利用多种形式实现信息的传递,例如,可以将该异常提醒信息返回后台操作系统,以供工作人员查看、分析,以便做出相应的后续处理。异常提醒信息可以包括该区域温度传感器的坐标位置和采集的实际温度。异常提醒信息可以基于异常实际温度数据(低于平均温度下限值或高于平均温度上限值)以及该异常实际温度数据对应的温度传感器坐标等生成。
[0125]
在修正目标修正区域的温度后,再次获取待测环境中每个区域的温度传感器所采集的实际温度,可评估修正后,每个区域的温度情况,是否恢复到了预设温度范围。
[0126]
具体评估修正后的实际温度是否恢复到预设温度范围的实现过程,可以是判断修正后各区域的实际温度是否低于平均温度下限或高于平均温度上限,若存在实际温度低于平均温度下限或高于平均温度上限的情况,则说明可能是系统设备或其他因素(排除瞬时检测时的热传递、车间活动的异常、人的活动)的扰动,此时需要人工进行现场检修和温度调控,所以,可生成异常提醒信息并进行存储,记录后可至少供工作人员进行本地查看,另外,存储后,也可支持工作人员在远程终端进行访问。当然,在一个实施例中,还可以发送异常提醒信息至远程终端,以便及时通知工作人员进行后续工作安排。
[0127]
当然,具体评估修正后的实际温度是否恢复到预设温度范围的实现,不局限于此处举例,还可以是通过采集待测环境全区域温度传感器采集的温度,确定数据量中温度异常比例情况,进而确定是否仍存在温度异常。
[0128]
在一个实施例中,根据温度传感器所采集的实际温度判断仍存在温度异常的步骤包括:
[0129]
在第二预设时间段内按照预设采样频率获取每个温度传感器采集的实际温度。预设采样频率可以根据生产要求或使用场景设定,可选地,可以设为5秒、10秒、1分钟等。第二预设时间段是在修正异常温度后的时间段,该时间段的选取可以根据具体的生产要求或使用场景设定,可选地,第二预设时间段可以设为10分钟、1小时、两天等。
[0130]
根据实际温度和预设温度范围,确定温度偏离比率,温度偏离比率为实际温度中偏离预设温度范围的数据量与实际温度的数据量之比。温度偏离比率可以反映待测环境的温度控制能力,温度偏离率越小,则待测环境的温度控制越精准。
[0131]
若温度偏离比率高于预设阈值,则判定待测环境仍存在温度异常的情况。预设阈值可以根据具体的生产要求或使用场景设定,可选地,偏离率可设为0.2、0.1、0.05等。预设阈值越小,对待测环境的温度控制要求越高、越精准。
[0132]
为了更好的说明本技术实施例提供的温度控制方法的实现过程,在此以待测环境为恒温车间为例进行说明。
[0133]
在恒温车间的各个区域均匀分布多个温度传感器。对于无人值守车间,通常状态下,整个车间的生产扰动因素非常多,并且都相对独立,每个影响因素都是特别特别小的,因此在随机抽样的过程中,抽取不同位置的温度传感器在不同时刻采集的温度,该温度分布应该服从或者近似服从正态分布。
[0134]
在生产车间随机抽取一个时间段内不同位置的温度传感器在多个时刻采集的实际温度,一共获取样本数n》1000,此时,恒温车间随机温度服从正态分布。
[0135]
利用极大似然函数公式处理样本数据,可得到样本所对应的平均温度(样本数据所对应的平均值)和标准差:
[0136][0137]
取置信度为0.95,则显著性水平a=1-0.95=0.05,计算μ的置信区间(预设置信区间)为:
[0138]
[μ-(σ/√n)*z
a/2
,μ+(σ/√n)*z
a/2
]
[0139]
查表可得:z
a/2
=1.96;
[0140]
取平均温度下限值t1=μ-(σ/√n)*z
a/2
;
[0141]
取平均温度上限值t2=μ+(σ/√n)*z
a/2
。
[0142]
恒温车间对温度控制一般在[t
‑△
t,t+
△
t],
△
t为允许波动温差。
[0143]
若t1》t+
△
t,则说明车间温度的实际环境温度高于预设温度范围,需要进行全局降温处理,此时生成并发送温度控制信号给车间内全部的温度调节设备来进行温度修正处理。通过控制车间内的全局温度,使得车间的实际温度平均值达到预设温度范围。修正过后,若温度偏离比率高于预设阈值,可以认为是系统设备或者其他因素的扰动,温度传感器将会记录该异常温度的相关信息(实际温度和传感器坐标等)并返回给后台操作系统,以供工作人员分析和做出相应的后续指示。
[0144]
若t2《t
‑△
t,则说明车间温度的实际环境温度低于预设温度范围,需要进行全局升温处理,此时生成并发送温度控制信号给车间内全部的温度调节设备来进行温度修正处理。通过控制车间内的全局温度,使得车间的实际温度平均值达到预设温度范围。修正过后,若温度偏离比率高于预设阈值,可以认为是系统设备或者其他因素的扰动,温度传感器将会记录该异常温度的相关信息(实际温度和传感器坐标等)并返回给后台操作系统,以供工作人员分析和做出相应的后续指示。
[0145]
若t1《t
‑△
t,且t2《t+
△
t,则说明车间温度是存在偏低可能性的,此时应该计算出样本量里面哪些区域的实际温度数据低于预设温度范围下限值较多,并生成并发送温度控制信号给此区域的温度调节设备来进行该区域的温度修正处理。通过对该区域的温度控制,使得该区域的实际温度平均值达到预设温度范围。修正过后,若温度偏离比率高于预设阈值,可以认为是系统设备或者其他因素的扰动,温度传感器将会记录该异常温度的相关信息(实际温度和传感器坐标等)并返回给后台操作系统,以供工作人员分析和做出相应的后续指示。
[0146]
若t2>t+
△
t,且t1》t
‑△
t,则说明车间温度是存在偏高可能性的,此时应该计算出样本量里面哪些区域的实际温度高于预设温度范围的上限值的数量较多,并基于此生成、发送温度控制信号给此区域的温度调节设备来进行温度修正处理。通过对该区域的温度控制,使得该区域实际温度平均值达到预设温度范围。修正过后,若温度偏离比率高于预设阈值,可以认为是系统设备或者其他因素的扰动,温度传感器将会记录该异常温度的相关信息(实际温度和传感器坐标等)并返回给后台操作系统,以供工作人员分析和做出相应的后续指示。
[0147]
若t1《t
‑△
t,且t2>t+
△
t,则说明车间温度波动较大,此时应该计算出样本量里面哪些区域的实际温度高于预设温度范围的上限值的数量较多,和哪些区域的实际温度低于预设温度范围的下限值的数量较多,并基于此生成、发送温度控制信号给这些区域的温
度调节设备来进行温度修正处理。通过对这些区域的温度控制,使得这些区域实际温度平均值达到预设温度范围。修正过后,若温度偏离比率高于预设阈值,可以认为是系统设备或者其他因素的扰动,温度传感器将会记录该异常温度的相关信息(实际温度和传感器坐标等)并返回给后台操作系统,以供工作人员分析和做出相应的后续指示。
[0148]
本技术实施例提供的温度控制方法,可实现车间等待测环境的自动化、高效率恒温控制,解决扰动因素带来的错误判断,提高策略准确程度。
[0149]
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0150]
基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的温度控制方法的温度控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个温度控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于温度控制方法的限定,在此不再赘述。
[0151]
在一个实施例中,如图6所示,提供了一种温度控制装置,包括:温度获取模块602、温度异常判断模块604、目标修正区域确定模块606和温度调节模块608,其中:
[0152]
温度获取模块602,用于获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度;每个区域设置有多个温度传感器。
[0153]
温度异常判断模块604,用于根据实际温度,判断待测环境是否存在温度异常。
[0154]
目标修正区域确定模块606,用于若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度和预设温度范围确定目标修正区域;目标修正区域为多个区域中实际温度偏离预设温度范围数据量最大的区域或全部区域。
[0155]
温度调节模块608,用于根据目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使温度调节设备调节目标修正区域的温度处于预设温度范围。
[0156]
在一个实施例中,温度异常判断模块604,包括:
[0157]
分布参数确定单元,用于根据实际温度,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差。
[0158]
均值上下限确定单元,用于根据预设置信度区间、平均温度以及实际温度的标准差,确定满足预设置信度区间的平均温度下限值和平均温度上限值。
[0159]
第一温度异常判断单元,用于在平均温度下限值高于预设温度范围的上限值时,判定待测环境存在第一温度异常情况;
[0160]
第二温度异常判断单元,用于在平均温度上限值低于预设温度范围的下限值时,判定待测环境存在第二温度异常情况;
[0161]
第三温度异常判断单元,用于在平均温度下限值低于预设温度范围的下限值时,且平均温度上限值低于预设温度范围的上限值,判定待测环境存在第三温度异常情况;
[0162]
第四温度异常判断单元,用于在平均温度下限值高于预设温度范围的下限值时,
且平均温度上限值高于预设温度范围的上限值,判定待测环境存在第四温度异常情况;
[0163]
第五温度异常判断单元,用于在平均温度下限值低于预设温度范围的下限值,且,平均温度上限值高于预设温度的上限值时,判定待测环境存在第五温度异常情况。
[0164]
在一个实施例中,温度异常判断模块604中的温度异常判断单元,包括:
[0165]
分布特征参数计算单元,用于根据实际温度和极大似然函数,确定待测环境的平均温度以及实际温度的标准差。其中,极大似然函数如下:
[0166][0167]
其中,函数l(μ,σ2)为极大似然函数,n为从各温度传感器102获取的n个实际温度,xi为第i个样本数据(即第i个实际温度),μ为待测环境的平均温度,σ2为实际温度的标准差。n可以大于1000,此时可保证抽样数据呈正态分布。
[0168]
在一个实施例中,目标修正区域确定模块606,包括:
[0169]
第一修正区域确定单元,用于在存在第一温度异常情况或第二温度异常情况的情况下,确定目标修正区域为待测环境的全部区域;
[0170]
第二修正区域确定单元,用于在存在第三温度异常情况的情况下,确定目标修正区域为实际温度低于预设温度范围的下限值的数据量最大的区域;
[0171]
第三修正区域确定单元,用于在存在第四温度异常情况的情况下,确定目标修正区域为实际温度高于预设温度范围的上限值的数据量最大的区域;
[0172]
第四修正区域确定单元,用于在存在第五温度异常情况的情况下,确定目标修正区域为多个区域中实际温度低于预设温度范围数据量最大的区域和多个区域中实际温度高于预设温度范围数据量最大的区域。
[0173]
在一个实施例中,温度获取模块602,包括:
[0174]
数据采样单元,用于针对每个区域,在第一预设时间段内的多个时刻随机抽取多个温度传感器所采集的实际温度。
[0175]
在一个实施例中,温度控制装置还包括:
[0176]
异常提醒模块,用于在根据温度传感器所采集的实际温度判断仍存在温度异常的情况,则生成并存储异常提醒信息。
[0177]
在一个实施例中,温度控制装置还包括:
[0178]
修正后温度获取模块,用于在第二预设时间段内按照预设采样频率获取每个温度传感器采集的实际温度;
[0179]
温度偏离比率确定模块,用于根据实际温度和预设温度范围,确定温度偏离比率,温度偏离比率为实际温度中偏离预设温度范围的数据量与实际温度的数据量之比;
[0180]
修正后温度异常判定模块,用于在温度偏离比率高于预设阈值,则判定待测环境仍存在温度异常的情况。
[0181]
上述温度控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0182]
基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的温度控制方法的温度控制系统。该系统所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现
方案相似,故下面所提供的一个或多个温度控制系统实施例中的具体限定可以参见上文中对于温度控制方法的限定,在此不再赘述。
[0183]
在一个实施例中,如图7所示,提供了一种温度控制系统,包括:多个温度传感器102,温度调节设备104,以及控制器106。其中:
[0184]
多个温度传感器102分别设置在待测环境中的多个区域。温度调节设备104用于调节待测环境的温度。控制器106分别与温度传感器102和温度调节设备104连接,控制器106用于执行上述温度控制方法的实施例中的部分或全部的步骤,以实现相应的有益效果,在此不作以赘述。
[0185]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(input/output,简称i/o)和通信接口。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储待测环境内多个区域的温度传感器104所采集的实际温度数据、异常提醒数据等必要数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种温度控制方法。
[0186]
本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0187]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述温度控制方法的实施例中的部分或全部的步骤,以实现相应的有益效果,在此不作以赘述。
[0188]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述温度控制方法的实施例中的部分或全部的步骤,以实现相应的有益效果,在此不作以赘述。
[0189]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据
库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0190]
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述温度控制方法的实施例中的部分或全部的步骤,以实现相应的有益效果,在此不作以赘述。
[0191]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0192]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种温度控制方法,其特征在于,所述方法包括:获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度;每个所述区域设置有多个温度传感器;根据所述实际温度和预设温度范围,判断所述待测环境是否存在温度异常;若判定存在温度异常的情况,则根据所述实际温度和所述预设温度范围确定目标修正区域;所述目标修正区域为所述多个区域中实际温度偏离预设温度范围数据量最大的区域或全部区域;根据所述目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使所述温度调节设备调节所述目标修正区域的温度处于所述预设温度范围。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述实际温度和预设温度范围,判断所述待测环境是否存在温度异常,包括:根据所述实际温度,确定所述待测环境的平均温度以及实际温度的标准差;根据预设置信度区间、平均温度以及实际温度的标准差,确定满足所述预设置信度区间的平均温度下限值和平均温度上限值;若所述平均温度下限值高于所述预设温度范围的上限值,则判定所述待测环境存在第一温度异常情况;若所述平均温度上限值低于所述预设温度范围的下限值,则判定所述待测环境存在第二温度异常情况;若所述平均温度下限值低于所述预设温度范围的下限值,且所述平均温度上限值低于所述预设温度范围的上限值,则判定所述待测环境存在第三温度异常情况;若所述平均温度下限值高于所述预设温度范围的下限值,且所述平均温度上限值高于所述预设温度范围的上限值,则判定所述待测环境存在第四温度异常情况;若所述平均温度下限值低于所述预设温度范围的下限值,且所述平均温度上限值高于所述预设温度的上限值,则判定待测环境存在第五温度异常情况。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述实际温度,确定所述待测环境的平均温度以及实际温度的标准差,包括:根据所述实际温度和极大似然函数,确定所述待测环境的平均温度以及实际温度的标准差。4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述若判定存在温度异常的情况,则根据所述实际温度和温度异常情况确定目标修正区域,包括:若存在第一温度异常情况或第二温度异常情况,则确定所述目标修正区域为所述待测环境的全部区域;若存在第三温度异常情况,则确定所述目标修正区域为实际温度低于所述预设温度范围的下限值的数据量最大的区域;若存在第四温度异常情况,则确定所述目标修正区域为实际温度高于所述预设温度范围的上限值的数据量最大的区域;若存在第五温度异常情况,则确定所述目标修正区域为所述多个区域中实际温度低于预设温度范围数据量最大的区域和多个区域中实际温度高于预设温度范围数据量最大的区域。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度,包括:针对每个所述区域,在第一预设时间段内的多个时刻随机抽取多个温度传感器所采集的实际温度。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述温度调节设备调节所述目标修正区域的温度后,所述方法还包括:若根据所述温度传感器所采集的实际温度判断仍存在温度异常的情况,则生成并存储异常提醒信息。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述温度传感器所采集的实际温度判断仍存在温度异常的步骤包括:在第二预设时间段内按照预设采样频率获取每个所述温度传感器采集的实际温度;根据所述实际温度和所述预设温度范围,确定温度偏离比率,所述温度偏离比率为所述实际温度中偏离所述预设温度范围的数据量与实际温度的数据量之比;若所述温度偏离比率高于预设阈值,则判定所述待测环境仍存在温度异常的情况。8.一种温度控制装置,其特征在于,所述装置包括:温度获取模块,用于获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度;每个所述区域设置有多个温度传感器;温度异常判断模块,用于根据所述实际温度和预设温度范围,判断所述待测环境是否存在温度异常;目标修正区域确定模块,用于若判定存在温度异常的情况,则根据所述实际温度和温度异常情况确定目标修正区域;所述目标修正区域为需要执行温度修正任务的区域;温度调节模块,用于根据所述目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使所述温度调节设备调节所述目标修正区域的温度处于所述预设温度范围。9.一种温度控制系统,其特征在于,包括:多个温度传感器,分别设置在待测环境中的多个区域;温度调节设备,用于调节所述待测环境的温度;控制器,分别与所述温度传感器和所述温度调节设备连接,所述控制器用于执行权利要求1至7中任一项所述的温度控制方法的步骤。10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的温度控制方法的步骤。11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的温度控制方法的步骤。
技术总结
本申请涉及一种温度控制方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。所述方法包括:获取待测环境内多个区域的温度传感器所采集的实际温度;每个区域设置有多个温度传感器;根据实际温度,判断待测环境是否存在温度异常;若判定存在温度异常的情况,则根据实际温度和预设温度范围确定目标修正区域;根据目标修正区域的实际温度,生成并发送温度控制信号至温度调节设备,以使温度调节设备调节目标修正区域的温度处于预设温度范围。采用本方法能够从全局角度判断温度异常情况,并支持对局部区域的温度调节,维持恒温环境,控制精准度高,有利于提高待测环境生产效率,且可避免误判断下破坏恒温环境导致生产产品不合格等问题,节约成本。节约成本。节约成本。
技术研发人员:姚维兵 肖尧 冯子远 戴展峰 梁然雄 钟君 李振勋 王东 吴桂秀
受保护的技术使用者:广州明珞装备股份有限公司
技术研发日:2023.08.25
技术公布日:2023/10/15
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