[發(fā)明專利]一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)長(zhǎng)效性能預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410267716.8
• 申請(qǐng)日: 2014-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104091045B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫江虹;張才俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00;G06N3/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)長(zhǎng)效性能預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)家用空調(diào)器的兩個(gè)能效標(biāo)準(zhǔn)GB12021.3-2011《房間空調(diào)器能效限定值及能效等級(jí)》以及GB21455-2008《轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》中，針對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品的節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)分別是EER(能效比)及SEER(季節(jié)能效比)。但這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)只是針對(duì)新產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工況下，所測(cè)定的耗電量及制冷能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。部分企業(yè)為追求高能效比，以獲得高額利潤(rùn)空間和國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼，不惜采用增加換熱器面積和換熱器重量的方式，這樣雖然在新產(chǎn)品的測(cè)試過(guò)程中能達(dá)到應(yīng)有的技術(shù)指標(biāo)要求，但按照《家用電器安全使用年限細(xì)則》的規(guī)定，房間空調(diào)器的使用壽命為8-10年，因此，產(chǎn)品在長(zhǎng)期運(yùn)行后，由于壓縮機(jī)的性能會(huì)出現(xiàn)不同程度的衰減，從而導(dǎo)致在用空調(diào)器的實(shí)際性能并不能達(dá)到出廠狀態(tài)的性能。

另外，空調(diào)器的蒸發(fā)器和冷凝器，由于存在不同程度的灰垢積聚，也會(huì)降低產(chǎn)品的性能。而且按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核的，是規(guī)定產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)工況下的運(yùn)行性能，但在實(shí)際使用過(guò)程中，空調(diào)器產(chǎn)品的運(yùn)行工況往往會(huì)偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工況，甚至還將會(huì)在極端惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品性能偏離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工況下的運(yùn)行性能，以上這些都會(huì)使在用空調(diào)產(chǎn)品性能無(wú)法達(dá)到新產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)工況下的測(cè)試結(jié)果。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)器產(chǎn)品沒(méi)有考慮空調(diào)器在實(shí)際使用過(guò)程中性能會(huì)下降的情況，因此人們需要一種對(duì)在用空調(diào)器產(chǎn)品持續(xù)節(jié)能進(jìn)行更合理、更全面的評(píng)價(jià)方法，該方法能對(duì)在用空調(diào)長(zhǎng)效性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)長(zhǎng)效性能預(yù)測(cè)方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空調(diào)長(zhǎng)效性能預(yù)測(cè)方法，包含以下順序的步驟：

S1.確定空調(diào)長(zhǎng)效性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；

S2.獲取影響空調(diào)長(zhǎng)效性能的參數(shù)量；

S3.對(duì)所述參數(shù)量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

S4.對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的參數(shù)量進(jìn)行制冷/制熱發(fā)生時(shí)間加權(quán)計(jì)算，把加權(quán)計(jì)算后的參數(shù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸入?yún)?shù)，即空調(diào)長(zhǎng)效性能預(yù)測(cè)的輸入?yún)?shù)；

S5.確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

S6.對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

S7.輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸入?yún)?shù)，通過(guò)訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算輸出結(jié)果，輸出結(jié)果即為空調(diào)長(zhǎng)效性能的預(yù)測(cè)值。

步驟S1中，所述的空調(diào)長(zhǎng)效性能評(píng)價(jià)指標(biāo)其中APF_o是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后空調(diào)的全年能源消耗率，APF是出廠時(shí)空調(diào)的全年能源消耗率。

所述的步驟S2，影響空調(diào)長(zhǎng)效性能的參數(shù)量為高溫制冷能效衰減率、低溫制熱能效衰減率、額定制熱衰減率、額定制冷衰減率；

所述的步驟S3，高溫制冷能效衰減率、低溫制熱能效衰減率、額定制熱衰減率、額定制冷衰減率經(jīng)過(guò)預(yù)處理后得到高溫制冷能效留存率、低溫制熱能效留存率、額定制熱能效留存率、額定制冷能效留存率；

所述的步驟S4，高溫制冷能效留存率、低溫制熱能效留存率、額定制熱能效留存率、額定制冷能效留存率進(jìn)行各自對(duì)應(yīng)溫區(qū)制冷/制熱發(fā)生時(shí)間加權(quán)計(jì)算后得到修正后的4個(gè)新參數(shù)：高溫制冷影響因素W、低溫制熱影響因素T、額定制熱影響因素D、額定制冷影響因素A；4個(gè)新參數(shù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸入?yún)?shù)，即空調(diào)長(zhǎng)效性能預(yù)測(cè)的輸入?yún)?shù)。

步驟S5中，所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由輸入層、隱含層和輸出層組成，其中輸入層由代表輸入變量的神經(jīng)元組成，隱含層由代表中間變量的神經(jīng)元組成，輸出層由代表輸出結(jié)果的神經(jīng)元組成。

所述的輸入層、隱含層、輸出層組成三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中輸入層與隱含層之間的信息由雙曲線正切S傳遞函數(shù)傳遞，隱含層與輸出層之間的信息由線性傳輸函數(shù)傳遞。

所述的隱含層，其神經(jīng)元的節(jié)點(diǎn)數(shù)為其中n為輸入層的輸入神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)，m為輸出層的輸出神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)，a為常數(shù)。

所述的n＝4，m＝1，a為1-10之間的常數(shù)。

所述的步驟S6，具體包含以下順序的步驟：

(1)隨機(jī)選取總樣本空調(diào)數(shù)目的80％作為訓(xùn)練樣本，剩余的20％作為檢測(cè)樣本；

(2)將檢測(cè)樣本輸入用訓(xùn)練樣本訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并獲取所述檢測(cè)樣本對(duì)應(yīng)的輸出值；

(3)判斷所述輸出值與標(biāo)準(zhǔn)輸出值的誤差是否小于預(yù)設(shè)誤差值；