一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统的制作方法

专利2025-04-04  2


本发明属于环境优化,具体地说是一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统。


背景技术:

1、在现实中,随着技术的发展,对环境的要求越来越高。例如,技术研究时,需要高质量的环境,日常生活中,也需要高质量的环境,但环境变化莫测,如何按照环境的使用需求更好的控制环境质量,具有深远且重要的意义。

2、公开号为cn109916025a的一项中国专利申请公开了基于rwi指标的地铁站内环境控制参数的动态优化方法,根据实时采集的地铁站外环境参数设定站内最大相对热指标rwi值,初步设定站内各区域的环境参数,绘制乘客乘地铁全程rwi值变化曲线,确定站内rwi值阶跃升高处,采取局部优化措施降低此区域rwi值,在降低rwi值的区域内整体提高温湿度设定值,根据站内人体热舒适环境参数确定规则确定若干环境参数设定值。

3、现有技术中,通过环境检测设备对其环境参数进行监控,当环境参数超出理想范围时从而进行控制,实现环境参数的优化调节,其存在的问题是:其一,环境参数调节及时性低,未在环境参数将要超出理想范围时进行提前优化控制,无法保证环境的实时质量;其二,对其环境参数进行调节时,未考虑到环境参数的相互作用,则无法保证环境优化的准确性以及可控性。

4、为此,本发明提供了一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统。


技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足,解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,包括:

3、参数识别模块:利用智能光纤传感器实时采集目标环境的环境参数,基于对环境参数进行处理分析,识别所有环境参数中的危险环境参数;

4、危险类型分析模块:获取危险变化时段内所有的环境参数,构建环境参数变化曲线,基于对环境参数变化曲线进行处理分析,得到变化规律值,基于变化规律值判断危险环境参数的变化类型,其中变化类型包括线性变化和非线性变化;

5、预测分析模块:基于危险环境参数的变化类型,确定危险环境参数对应的剩余临界时长;

6、参数处理模块:基于对危险环境参数对应的剩余临界时长进行处理分析,得到危险环境参数排序表以及每个危险环境参数对应的优化限制时长,根据危险环境参数排序表以及每个危险环境参数对应的优化限制时长对其目标环境的环境参数进行优化调节。

7、作为本发明进一步的技术方案为:所述危险环境参数的识别过程为:

8、若环境参数偏离预设的最佳环境参数且到达临界环境参数,则生成分析信号,并将其分析信号对应的环境参数标记为危险环境参数。

9、作为本发明进一步的技术方案为:所述变化规律值的获取方式为:

10、将同向比tx、同步比tb以及斜率绝对差均值xl进行数据处理,通过公式:得到变化规律表现值bg,其中,s1、s2以及s3均为预设比例系数;

11、所述危险环境参数的变化类型的判断过程为:

12、若变化规律表现值bg大于等于变化规律表现阈值,则表示危险环境参数的变化类型为线性变化;

13、若变化规律表现值bg小于变化规律表现阈值,则表示危险环境参数的变化类型为非线性变化。

14、作为本发明进一步的技术方案为:所述同向比tx的获取方式为:

15、获取危险变化时段内所有的环境参数,并将其在x-y二维坐标系内进行标记,将标记后的环境参数标记点进行连接,得到环境参数变化曲线;其中,危险变化时段表示的是环境参数偏离预设的最佳环境参数的时间点至环境参数到达临界环境参数时的时间点之间的时段;

16、将环境参数变化曲线划分为若干个曲线段,测量其曲线段的斜率,同时,将环境参数变化曲线的两端端点进行连接,得到曲线端点连接线,并测量其曲线端点连接线的斜率;

17、若曲线段的斜率与曲线端点连接线的斜率的正负性相同,则将其曲线段标记为同向曲线段;

18、统计同向曲线段的数量,并将其与曲线段的数量进行比值处理,得到同向比,并将其标记为tx。

19、作为本发明进一步的技术方案为:所述斜率绝对差均值xl的获取方式为:

20、将同向曲线段的斜率与曲线端点连接线的斜率进行差值处理,并将其差值取绝对值,得到同向曲线段的斜率绝对差,将所有同向曲线段的斜率绝对差进行求和取均值,得到斜率绝对差均值,并将其标记为xl。

21、作为本发明进一步的技术方案为:所述同步比tb的获取方式为:

22、将同向曲线段的斜率绝对差与斜率绝对差均值进行比较,若同向曲线段的斜率绝对差小于等于斜率绝对差均值,则将其同向曲线段标记为同步曲线段,统计同步曲线段的数量,并将其与同向曲线段的数量进行比值处理,得到同步比,并将其标记为tb。

23、作为本发明进一步的技术方案为:所述剩余临界时长的获取过程包括:

24、若危险环境参数的变化类型为线性变化,则在其环境参数变化曲线所在的坐标系内,将靠近环境参数变化曲线末端的预设的环境参数范围端点值作为基准值,并在其y轴上进行标记,并通过基准值作一条平行于x轴的直线,并将其标记为范围限制线;

25、利用最小二乘法对其环境参数变化曲线进行拟合,得到拟合直线,并将其标记为环境变化趋势线;

26、将环境变化趋势线进行延长并与范围限制线相交,获取到交点在x轴上对应的时间点,并将其标记为临界时间点;

27、获取其环境参数偏离预设的最佳环境参数且到达临界环境参数的时间点,并将其与临界时间点进行作差计算,得到剩余临界时长。

28、作为本发明进一步的技术方案为:所述剩余临界时长的获取过程还包括:

29、若危险环境参数的变化类型为非线性变化,则获取所有同步曲线段对应的环境参数变化值以及环境参数变化时长,将环境参数变化值与环境参数变化时长进行比值处理,得到环境参数变化速率;其中,环境参数变化值由同步曲线段两端端点对应的环境参数进行差值处理得到,环境参数变化时长由同步曲线段两端端点对应的时间点进行差值处理得到;

30、分别获取每条同步曲线段对应的环境参数变化速率,选取其中最大的环境参数变化速率作为目标变化速率;

31、将分析信号生成时的临界环境参数与相邻最近的预设的环境参数范围端点值进行差值处理,并将其差值取绝对,得到环境剩余变化值,将环境剩余变化值与目标变化速率进行比值处理,得到剩余临界时长。

32、作为本发明进一步的技术方案为:所述优化限制时长的获取过程包括:

33、将危险环境参数按照剩余临界时长从小到大进行排序,得到危险环境参数排序表;

34、若在危险环境参数排序表中,危险环境参数对应的剩余临界时长均不相同,则将危险环境参数对应的剩余临界时长与前一个危险环境参数对应的剩余临界时长进行差值处理,得到危险环境参数对应的优化限制时长。

35、作为本发明进一步的技术方案为:所述优化限制时长的获取过程还包括:

36、若在危险环境参数排序表中,存在危险环境参数对应的剩余临界时长相同,则将其危险环境参数对应的相同的剩余临界时长与上一个不同的剩余临界时长进行差值处理,得到优化限制总时长,并将其与剩余临界时长相同的危险环境参数的数量进行比值处理,得到危险环境参数对应的优化限制时长;

37、若在危险环境参数排序表中,从第一个调节的参数开始就出现剩余临界时长相等的情况,则直接将相等的剩余临界时长与相等剩余临界时长的危险参数数量进行比值处理,得到危险环境参数对应的优化限制时长。

38、本发明的有益效果如下:

39、1.利用智能光纤传感器实时采集目标环境的环境参数,基于对环境参数进行处理分析,识别所有环境参数中的危险环境参数,基于危险环境参数,获取危险变化时段内所有的环境参数,构建环境参数变化曲线,基于对环境参数变化曲线进行处理分析,得到变化规律值,基于变化规律值判断危险环境参数的变化类型,其中变化类型包括线性变化和非线性变化,本发明基于所实时采集的环境参数的变化分析,对其危险环境参数进行识别,并对其危险环境参数的变化趋势进行分析,本发明有利于及时发现环境参数的变化异常,防止环境参数变化异常导致目标环境发生异常,并且分析其危险环境参数的变化趋势,便于后续环境参数优化策略的实施。

40、2.基于危险环境参数的变化类型,确定危险环境参数对应的剩余临界时长,基于对危险环境参数对应的剩余临界时长进行处理分析,得到危险环境参数排序表以及每个危险环境参数对应的优化限制时长,根据危险环境参数排序表以及每个危险环境参数对应的优化限制时长对其目标环境的环境参数进行优化调节,本发明根据危险环境参数的变化类型,预测确定危险环境参数将要达到预设范围端点边缘的剩余时间,并随其剩余时间进行处理分配,得到每个危险环境参数对应的优化限制时长,并根据危险环境参数排序表以及每个危险环境参数对应的优化限制时长对其目标环境进行优化调节,本发明实现了通过优化时间的合理分配实现了环境参数依次优化,有利于避免同时对多个环境参数进行优化调节,导致环境参数的调节受到环境参数之间相互作用的影响,从而降低环境优化质量。


技术特征:

1.一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述危险环境参数的识别过程为:

3.根据权利要求1所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述变化规律值的获取方式为:

4.根据权利要求3所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述同向比tx的获取方式为:

5.根据权利要求3所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述斜率绝对差均值xl的获取方式为:

6.根据权利要求3所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述同步比tb的获取方式为:

7.根据权利要求1所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述剩余临界时长的获取过程包括:

8.根据权利要求7所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述剩余临界时长的获取过程还包括:

9.根据权利要求1所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述优化限制时长的获取过程包括:

10.根据权利要求9所述的一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,其特征在于:所述优化限制时长的获取过程还包括:


技术总结
本发明属于环境优化技术领域,本发明提供了一种智能自适应光纤传感环境参数优化调节系统,包括:基于对环境参数进行处理分析,识别所有环境参数中的危险环境参数,构建环境参数变化曲线,并进行处理分析,得到变化规律值,判断危险环境参数的变化类型,基于危险环境参数的变化类型,确定危险环境参数对应的剩余临界时长,并进行处理分析,得到危险环境参数排序表以及每个危险环境参数对应的优化限制时长,对其目标环境的环境参数进行优化调节,本发明实现了通过优化时间的合理分配实现了环境参数依次优化,有利于避免同时对多个环境参数进行优化调节,导致环境参数的调节受到环境参数之间相互作用的影响。

技术研发人员:吴宝伟,杜龙刚,吴秋雨
受保护的技术使用者:扬州中易科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-23097.html