专利汇可以提供一种一次回风空调系统中传感器误差的在线识别与修复方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于建筑 能源 系统 传感器 校准技术领域,提供了一种一次回 风 空调 系统中传感器误差的在线识别与修复方法,包括以下步骤:S1、定义一次回风再加热系统夏季工况的局部校准域;S2、定义每个局部校准域的距离函数;S3、计算工作传感器的偏移量x;S4、计算工作传感器的校正测量值。本发明的有益之处在于基于 质量 能量 守恒和 贝叶斯推理 ,准确识别出一次回风空调系统中整个传感网络的误差并实现远程在线修正,极大地提高了建筑能源系统传感器采集数据的可靠性。,下面是一种一次回风空调系统中传感器误差的在线识别与修复方法专利的具体信息内容。
1.一种一次回风空调系统中传感器误差的在线识别与修复方法,其特征在于,步骤如下:
S1、定义一次回风再加热系统夏季工况的局部校准域:夏季工况条件下,一次回风再加热系统中传感器数量众多,考虑到校准结果的准确性,将一次回风再加热系统分为几个局部校准区域分别进行校准;
一次回风再加热系统通过混风过程、冷却减湿过程和再热过程将空气处理到送风状态点,然后经送风机送入房间;根据一次回风再加热系统内空气的流动过程,以上述循环的混风过程为起点将整个系统分为5个局部校准域;第一个局部校准域对混风过程的温度传感器进行校准,包括混合空气的温度T2和室内回风温度T6;第二个局部校准域对混风过程的湿度传感器进行校准,包括混合空气的湿度PHI2和室内回风湿度PHI6;第三个局部校准域对再热过程的温度传感器进行校准,包括再热器进口温度T3和出口温度T4;第四个局部校准域对状态3的湿度PHI3进行校准;第五个局部校准域对状态4的湿度PHI4进行校准;整个校准过程将在这5个局部校准域中依次按顺序进行;
S2、定义每个局部校准域的距离函数:通过定义工作传感器的修正函数和基准函数来建立每个局部校准域的距离函数,具体步骤如下:
S2.1、定义工作传感器的修正函数:引入修正函数g来补偿传感器测量中的系统误差;
假设某传感器偏移量为x,则该传感器的修正函数g由偏移常量x及其测量值M来表示:
Mc=g(M,x) (1)
其中,Mc是传感器的修正测量值,g是传感器的修正函数,x是偏移量;根据修正函数的计算公式,分别建立步骤S1中所有传感器T2、T6、PHI2、PHI6、T3、T4、PHI3、PHI4的修正函数;
S2.2、定义传感器的基准函数:根据步骤S1中所述一次回风再加热系统中空气流动过程,使用质量和能量守恒方程建立一次回风再加热系统的稳态热力学模型;根据稳态热力学模型来建立传感器的基准函数Mb,具体计算公式如下:
Mb=f(Mc,v1,Mc,v2,...,Mc,vr) (2)
其中,Mb是传感器的基准函数,Mc,vr是第r个传感器的修正测量值;根据步骤S1划分的五个局部校准域,按顺序分别在五个局部校准域中建立T2、PHI2、再热器的换热量Qh、PHI3和PHI4的基准函数;其中T2的基准函数包括T6的修正值,PHI2的基准函数包括PHI6的修正值,Qh的基准函数包括T3和T4的修正值;
S2.3、建立每个局部校准域的距离函数:距离函数E(x)是偏移量x的函数,表示的是传感器的基准值Mb和修正值Mc之间的差异,校准过程通过最小化二者之间的差异即距离函数的值来实现对传感器的校准;其计算公式如下:
其中,E(x)是校准问题的距离函数,i代表第i个传感器;与基准函数相对应,第一个局部校准域用T2的基准函数和修正函数来建立该校准域的距离函数;第二个局部校准域用PHI2的基准函数和修正函数来建立该校准域的距离函数;第三个局部校准域用再热器的换热量Qh及其基准函数来建立该校准域的距离函数;第四个局部校准域用PHI3的基准函数和修正函数来建立该校准域的距离函数;第五个局部校准域用PHI4的基准函数和修正函数来建立该校准域的距离函数;
S3、计算传感器的偏移量x:在此校准中,通过贝叶斯推理及MCMC算法依次实现步骤S2.3中的五个距离函数的最小化并得到各个偏移量x的计算结果;基于贝叶斯定理及MCMC算法通过偏移量x的似然函数P(Mb|x)和先验分布概率R(x),来计算出相应的后验分布概率P(x|Mb),如方程(4);根据中心极限定理可知:偏移量x的先验概率R(x)服从正态分布,且先验均值被设置为0;与先验分布不同,似然函数以E(x)为随机变量,选用零均值的正态分布,如方程(5),使得距离函数E(x)为最小值时,似然函数P(Mb|x)取到最大值;根据方程(4),似然函数P(Mb|x)和后验分布概率P(x|Mb)成正比,也即当距离函数取到最小值时,偏移量x的后验分布将取到最大值;因此取后验分布中概率最大的样本值为偏移量x的最终结果;
S4、计算传感器的校正测量值:传感器的校正测量值根据其测量值M及步骤3.2中识别出的偏移量x计算得到,具体公式如下:
Mc=M+x (6)。
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