【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及溫濕度采集調控，尤其涉及一種基于邊緣計算的物聯采集設備及采集方法。
技術介紹
1、在加快推進溫濕度智慧調控能力建設工作中，空調調控是溫濕度智慧調控、建筑能效節能方面的一個重要手段，充分挖掘空調運行的可調節資源，滿足電網有序用電和節能提效需求，保障電網安全穩定運行是目前的社會所需，大多數建筑物冷熱需求可通過空調系統群控等技術，實現環境溫濕的控制。然而目前的環境溫濕度調控，僅是依據對環境溫度的監測結果，直接調節空調的運行模式，以達到所設定的溫濕度，此過程未能充分挖掘實時環境溫濕度采集數據的價值，使得采集溫濕度與空調系統的調控策略未能形成有效的融合關聯，導致空調系統對溫濕度的調控缺乏環境現場實時溫濕度數據支撐，無形中浪費了大量的電力資源，給電力運行調控工作增加負擔。
2、為此，我們設計出了一種基于邊緣計算的物聯采集設備及采集方法來解決以上問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是解決現有技術中存在的環境溫濕度調控未能充分挖掘溫濕度采集數據的價值，使得采集溫濕度與空調系統的調控策略未能形成有效的融合關聯，導致空調系統對溫濕度的調控缺乏環境現場實時溫濕度數據支撐，無形中浪費了大量的電力資源缺點，而提出的一種基于邊緣計算的物聯采集設備及采集方法，其目的是挖掘實時環境溫濕度的數據采集價值，為制定溫濕度調控提供數據支撐，實現溫濕度平衡控制，達到節能減排效果。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種基于邊緣計算的物聯采集設備
4、溫濕度傳感器模塊，用于檢測目標環境的溫度和濕度數據；
5、控制處理終端模塊，與邊緣計算模塊通信連接，接收溫濕度數據，并根據邊緣計算模塊算法得到控制指令，調控溫濕度調節設備的運行方式；
6、邊緣計算模塊，與溫濕度傳感器模塊相連，接收和存儲溫濕度數據，通過對溫濕度傳感器模塊采集的溫濕度數據的邊緣計算結果，向控制處理終端模塊反饋指令信號以及溫濕度調節設備的調控策略；
7、調節器，由至少一個執行物理操作的元件構成，與控制處理終端模塊相連，手動調控溫濕度調節設備的工作參數，執行溫濕度控制策略；
8、控制面板顯示屏，用于展示數據及狀態監視，并設置參數。
9、進一步優選的，所述物聯采集設備采用殼體防護，殼體分設為探測艙室、電氣艙室以及供能艙室，所述電氣艙室和供能艙室相鄰設置，并且位于所述探測艙室的一側，探測艙室內設置所述溫濕度傳感器模塊，所述電氣艙室內設置所述控制處理終端模塊和邊緣計算模塊，所述供能艙室內設置向探測艙室和電氣艙室內設備提供電能的儲能電池；電氣艙室的上端面設置所述調節器和控制面板顯示屏。
10、進一步優選的，所述溫濕度傳感器模塊安裝在探測艙室中，所述探測艙室包括上封蓋和下基板，所述上封蓋為四周及上端面密封，下端面呈敞開式的盒體結構，上封蓋的下端卡扣安裝在所述下基板上，在上封蓋的兩側及前側的端面中軸線所在方向上設置多個通氣孔，所述下基板安裝在物聯采集設備的殼體上，在下基板上設置至少三個容納孔；所述容納孔的兩側均設置有卡槽，與所述卡槽對應方向的所述上封蓋盒體內設置卡接頭，所述卡接頭卡接安裝在所述卡槽上；
11、每個所述容納孔下端均設置有用于安裝所述溫濕度傳感器模塊的基槽，所述基槽通過板件安裝在所述下基板的下端面，基槽的下部固定設置有電氣基座，溫濕度傳感器模塊的檢測探頭底部為連接底座，所述連接底座可拆卸的安裝在所述基槽內，所述檢測探頭與所述電氣基座中部的接線端子連接，電氣基座采用有線方式與所述控制處理終端模塊和邊緣計算模塊連接。
12、進一步優選的，所述溫濕度傳感器模塊包括溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器與濕度傳感器設置在所述檢測探頭內，檢測探頭外部采用具有鏤空部的防護套包覆，溫度傳感器與濕度傳感器間隔交替設置在所述基槽內。
13、進一步優選的，所述電氣艙室的外側面設置通訊端口，所述通訊端口與所述控制處理終端模塊建立連接，采用通信數據線纜通過通訊端口將所述物聯采集設備與溫濕度調節設備建立指令操控連接；所述通訊端口包括以太網口、串行接口以及4g接口。
14、一種根據基于邊緣計算的物聯采集設備的采集方法，包括以下步驟：
15、步驟一，通過溫濕度傳感器模塊獲取采集環境的實時溫濕度數據；
16、步驟二，基于實時溫濕度數據與預設溫濕度數據區間對比后，調整溫濕度調節設備的溫濕度設定值，實現溫濕度平衡控制；
17、步驟三，通過邊緣計算模塊進行數據的分析處理，確定節能減排的優化策略，形成反饋指令信號發送至控制處理終端模塊，控制溫濕度調節設備施節能減排措施。
18、進一步優選的，步驟一，通過溫濕度傳感器模塊獲取采集環境的實時溫濕度數據的方式如下：
19、將物聯采集設備部署到目標區域環境中，建立物聯采集設備與后臺監控平臺建立數據信息傳輸連接；
20、由溫濕度傳感器模塊對目標區域環境的實時溫濕度進行持續監測，將實時溫濕度數據通過網絡即時傳輸至控制處理終端模塊和邊緣計算模塊；
21、邊緣計算模塊記錄實時溫濕度數據的接收時間和日期，并移除干擾監測的異常數據，保留有效的溫濕度數據t實。
22、進一步優選的，步驟二，基于實時溫濕度數據與預設溫濕度數據區間對比后，調整溫濕度調節設備的溫濕度設定值tp，實現溫濕度平衡控制，包括以下內容：
23、預設目標區域環境范圍內的溫濕度下限值t下和溫濕度上限值t上；
24、將有效的溫濕度數據t實與溫濕度下限值t下和溫濕度上限值t上進行對比，判斷溫濕度數據t實是否位于溫濕度下限值t下和溫濕度上限值t上區間內，若不在，則基于比較結果，按照以下方式調整設定的溫濕度設定值tp：
25、若溫濕度設定值tp＞溫濕度上限值t上，則調整溫濕度設定值tp等于溫濕度上限值t上；若溫濕度設定值tp＜溫濕度上限值t上，則調整溫濕度設定值tp等于溫濕度下限值t下。
26、進一步優選的，步驟三，通過邊緣計算模塊進行數據的分析處理，確定節能減排的優化策略，采用以下方式：
27、設置當前溫濕度偏差e(t)＝|t實-tp|；
28、基于當前溫濕度調節設備的能耗ee和當前溫濕度偏差e(t),計算溫濕度調節設備的效率指標
29、確定節能減排的目標閾值ethr，判斷效率指標p＞ethr；
30、如果不滿足，則更調整溫濕度調節設備的能耗設置以降低能耗ee并重新計算效率指標p；
31、調整溫濕度調節設備的能耗設置包括：
32、計算目標能耗etarget，假設溫濕度數據t實與溫濕度設定值tp的差值δt越大，溫濕度調節設所需功率越高，所需功率其中a、b、c為常數；
33、基于目標能耗etarget，計算實際能耗和期望能耗之間的偏差b(e)＝et-etarget，
34、若偏差b(e)超出閾值,通過本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，物聯采集設備(100)包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，所述物聯采集設備(100)采用殼體防護，殼體分設為探測艙室(11)、電氣艙室(12)以及供能艙室(13)，所述電氣艙室(12)和供能艙室(13)相鄰設置，并且位于所述探測艙室(11)的一側，探測艙室(11)內設置所述溫濕度傳感器模塊(10)，所述電氣艙室(12)內設置所述控制處理終端模塊(20)和邊緣計算模塊(30)，所述供能艙室(13)內設置向探測艙室(11)和電氣艙室(12)內設備提供電能的儲能電池；電氣艙室(12)的上端面設置所述調節器(40)和控制面板顯示屏(50)。
3.根據權利要求1所述的一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，所述溫濕度傳感器模塊(10)安裝在探測艙室(11)中，所述探測艙室(11)包括上封蓋(111)和下基板(112)，所述上封蓋(111)為四周及上端面密封，下端面呈敞開式的盒體結構，上封蓋(111)的下端卡扣安裝在所述下基板(112)上，在上封蓋(111)的兩側及前側的端面中
4.根據權利要求3所述的一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，所述溫濕度傳感器模塊(10)包括溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器與濕度傳感器設置在所述檢測探頭(19)內，檢測探頭(19)外部采用具有鏤空部的防護套包覆，溫度傳感器與濕度傳感器間隔交替設置在所述基槽(14)內。
5.根據權利要求2所述的一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，所述電氣艙室(12)的外側面設置通訊端口(18)，所述通訊端口(18)與所述控制處理終端模塊(20)建立連接，采用通信數據線纜通過通訊端口(18)將所述物聯采集設備(100)與溫濕度調節設備建立指令操控連接；所述通訊端口(18)包括以太網口、串行接口以及4G接口。
6.一種根據權利要求1-5任一項所述的基于邊緣計算的物聯采集設備的采集方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的基于邊緣計算的物聯采集設備的采集方法，其特征在于，步驟一，通過溫濕度傳感器模塊(10)獲取采集環境的實時溫濕度數據的方式如下：
8.根據權利要求6所述的基于邊緣計算的物聯采集設備的采集方法，其特征在于，步驟二，基于實時溫濕度數據與預設溫濕度數據區間對比后，調整溫濕度調節設備的溫濕度設定值Tp，實現溫濕度平衡控制，包括以下內容：
9.根據權利要求6所述的基于邊緣計算的物聯采集設備的采集方法，其特征在于，步驟三，通過邊緣計算模塊(30)進行數據的分析處理，確定節能減排的優化策略，采用以下方式：
10.根據權利要求9所述的基于邊緣計算的物聯采集設備的采集方法，其特征在于，實施節能減排的優化策略的優化修正過程如下：
...【技術特征摘要】
1.一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，物聯采集設備(100)包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，所述物聯采集設備(100)采用殼體防護，殼體分設為探測艙室(11)、電氣艙室(12)以及供能艙室(13)，所述電氣艙室(12)和供能艙室(13)相鄰設置，并且位于所述探測艙室(11)的一側，探測艙室(11)內設置所述溫濕度傳感器模塊(10)，所述電氣艙室(12)內設置所述控制處理終端模塊(20)和邊緣計算模塊(30)，所述供能艙室(13)內設置向探測艙室(11)和電氣艙室(12)內設備提供電能的儲能電池；電氣艙室(12)的上端面設置所述調節器(40)和控制面板顯示屏(50)。
3.根據權利要求1所述的一種基于邊緣計算的物聯采集設備，其特征在于，所述溫濕度傳感器模塊(10)安裝在探測艙室(11)中，所述探測艙室(11)包括上封蓋(111)和下基板(112)，所述上封蓋(111)為四周及上端面密封，下端面呈敞開式的盒體結構，上封蓋(111)的下端卡扣安裝在所述下基板(112)上，在上封蓋(111)的兩側及前側的端面中軸線所在方向上設置多個通氣孔(113)，所述下基板(112)安裝在物聯采集設備(100)的殼體上，在下基板(112)上設置至少三個容納孔(114)；所述容納孔(114)的兩側均設置有卡槽(115)，與所述卡槽(115)對應方向的所述上封蓋(111)盒體內設置卡接頭(116)，所述卡接頭(116)卡接安裝在所述卡槽(115)上；
4.根據權利要求3所述的一種基于邊緣計算的物聯采集...
【專利技術屬性】
技術研發人員：萬尚軍，朱俊強，周國祥，謝李丹，操星，
申請(專利權)人：江蘇征途技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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