[發明專利]用于冰機系統的多變量模型預測控制系統、方法以及設備

在審

• 申請號: 202310032543.0
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN115950130A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 徐加;屈澤中;李想;周勝達;劉志龍
• 申請（專利權）人: 海瀾智云科技有限公司
• 主分類號: F25D3/02
• 分類號: F25D3/02;F25D17/02;F25D29/00
• 代理公司: 上海正策律師事務所 31271
• 代理人: 張晟

1.一種用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其特征在于，所述用于冰機系統的多變量模型預測控制方法包括以下步驟：

執行冰機系統控制參數配置；

讀取冰機系統的各傳感器的數據并執行數據清洗和修復；

執行被控變量設定值的更新；

執行冷卻塔控制模塊、冷卻水泵控制模塊、冷凍水泵控制模塊、冰機主機控制模塊、冷回收控制模塊，使冰機系統中的各設備被優化至目標運行值，以及執行設備故障預警模塊；以及

判斷系統是否成功輸出控制指令，當沒有成功輸出控制指令時，循環執行控制切出保護模塊直至成功；

其中，定期維護經驗數據庫模塊，通過和所述執行冰機系統控制參數配置步驟以及所述執行被控變量設定值的更新步驟中運行數據的積累，不斷優化經驗模型及經驗參數；

其中，冷卻塔出水溫度目標值根據大氣干、濕球溫度及換熱負荷經過人工智能模型實時計算得出，冷卻水換熱溫差目標值根據大氣干、濕球溫度及換熱負荷經過人工智能模型實時計算得出，冷卻水換熱溫差目標值根據大氣干、濕球溫度及換熱負荷經過人工智能模型實時計算得出，冷凍水的出水溫度目標值根據用戶端熱負荷及實時運行數據經過人工智能模型實時計算得出。

2.如權利要求1所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述執行冰機系統控制參數配置還包括以下步驟：對各個控制模塊的模型參數進行配置，數據從經驗數據庫模型獲取或從中調取計算模型計算得出。

3.如權利要求1所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述讀取冰機系統的各傳感器的數據并執行數據清洗和修復步驟還包括以下步驟：對數據缺失、超限異常、數據跳變或因通訊故障導致的數據失真等場景執行數據清洗與數據修復。

4.如權利要求1所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述執行被控變量設定值的更新步驟還包括以下步驟：根據讀到的數據，從經驗數據庫中調取經驗模型，自動計算出各被控變量的最優控制值，并將其更新。

5.如權利要求1所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述執行設備故障預警模塊步驟還包括步驟：基于傳感器采集的數據，實時計算系統中設備的健康度指數，當健康度指數低于預警閾值時，發出設備故障預警。

6.如權利要求1所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述用于冰機系統的多變量模型預測控制方法還包括輸出校驗及切出保護步驟：將所有的輸出匯總并執行輸出結果校驗，當所有的輸出結果都有效時，將結果輸出到控制的執行器；當輸出不滿足校驗條件時，當前時間步相應的結果不輸出，設備維持上一時間步的運行數據；當控制程序不輸出控制結果的時長超過程序心跳檢測的最大時長時，啟動切出保護程序。

7.如權利要求1至6中任一所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述用于冰機系統的多變量模型預測控制方法還包括冷卻塔出水溫度控制步驟以及執行冷卻塔水質控制步驟。

8.如權利要求1至6中任一所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述用于冰機系統的多變量模型預測控制方法還包括執行冷卻水泵控制模塊步驟：調控水泵啟動的臺數及冷卻水泵的運行頻率，從而冷卻水換熱溫差及冷卻水泵出水壓力被控制。

9.如權利要求1至6中任一所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述用于冰機系統的多變量模型預測控制方法還包括執行冷凍水泵控制模塊步驟：調控水泵啟動的臺數及冷凍水泵的運行頻率，從而冷凍水的出口壓力及流量被控制。

10.如權利要求1至6中任一所述的用于冰機系統的多變量模型預測控制方法，其中所述用于冰機系統的多變量模型預測控制方法還包括執行冰機主機控制模塊步驟：調控冰機的負荷，從而冷凍水的出水溫度被控制。