本技术涉及压差控制领域,尤其是涉及一种洁净室压差自适应控制方法、装置、设备及介质。
背景技术:
1、洁净技术已广泛应用于医药、卫生保健、电子制造、航空航天、生物安全防护及食品加工等多个行业。在维持洁净室内部清洁度、有效遏制污染扩散方面,压差控制技术扮演着至关重要的角色。理论上,通过在不同洁净级别的空间之间构建有序的梯度压力体系,核心目标是精确管理污染物质在洁净区域内的流动路径。正压环境的洁净室设计旨在阻挡外界污染物通过微小缝隙侵入室内,而负压环境则用于防止室内污染物质泄露至外部环境。鉴于此,针对诸如制药工厂、电子工厂、手术室、无菌病房等需要高度洁净的环境,相关的设计规范均详细列出了不同应用场景下推荐的压差范围值。此外,为确保洁净室运行效能,还明确要求在运行期间必须防止压差逆转现象的发生,以及任何可能干扰预定气流方向的因素。
2、然而,由于洁净室四周密封通常采用框架式,底部难以做到完全密封,存在漏风量。现有技术一般对于仅对门缝间隙造成的漏风量进行考虑,并不考虑洁净室密封情况造成的漏风量,从而导致压差控制不够精确。
技术实现思路
1、为了提高洁净室压差控制的精确性,本技术提供一种洁净室压差自适应控制方法、装置、设备及介质。
2、第一方面,本技术提供一种洁净室压差自适应控制方法,采用如下的技术方案:
3、一种洁净室压差自适应控制方法,包括:
4、获取当前洁净空间的送风量数据、回风量数据以及当前洁净空间允许的基础压差风量波动值;
5、建立所述基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数;
6、基于所述送风量数据以及所述回风量数据,确定所述当前洁净空间对应的最大压差风量;
7、基于所述第一漏风量波动函数以及所述最大压差风量,确定所述当前洁净空间对应的第一漏风量;
8、基于所述第一漏风量以及所述最大压差风量,确定所述当前洁净空间对应的第二漏风量,并基于所述第二漏风量控制漏风量缝隙阀的开度。
9、通过采用上述技术方案,通过实时获取送风量数据和回风量数据,能够准确反映洁净室当前的空气流动状态,基于这些数据确定的最大压差风量,可以更精确地反映洁净室内部压力变化的需求。通过建立基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数,也即通过考虑洁净室密封情况造成的漏风量,能够考虑并适应洁净室内部可能存在的微小压力波动,从而提高洁净室压差控制的精确性。进一步地,自适应控制方法能够根据洁净室的实际状态动态调整,避免了传统固定控制参数可能导致的过度调整或不足调整的问题,通过确定第一漏风量和第二漏风量,并据此控制漏风量缝隙阀的开度,可以保持洁净室内部压力的稳定,减少因外部干扰(如门开关、人员流动等)引起的压力波动。
10、在一种可能的实现方式中,建立所述基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数,包括:
11、获取所述当前洁净空间对应的历史洁净数据,所述历史洁净数据包括各个历史周期各自对应的历史压差风量、历史送风量、历史回风量以及历史第二漏风量;
12、基于每个所述历史周期对应的历史压差风量、历史送风量、历史回风量以及历史第二漏风量,计算得到每个所述历史周期对应的历史第一漏风量;
13、基于每个所述历史差压风量以及每个所述历史差压风量对应的历史第一漏风量,建立所述基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数。
14、通过采用上述技术方案,通过获取当前洁净空间对应的历史洁净数据,包括历史压差风量、历史送风量、历史回风量以及历史第二漏风量,能够充分利用历史数据中的信息,基于这些历史数据计算每个历史周期对应的历史第一漏风量,可以揭示压差风量与漏风量之间的动态关系。建立的第一漏风量波动函数能够根据基础压差风量波动值自适应调整,从而适应不同工况下的压差控制需求。通过大量历史数据的分析,可以更准确地反映洁净室内部空气流动的实际情况,减少因模型简化或假设带来的误差。第一漏风量波动函数的建立基于多个历史周期的数据,能够更全面地考虑各种可能的工况和干扰因素,从而提高压差控制的准确性。
15、在一种可能的实现方式中,基于每个所述历史周期对应的历史压差风量、历史送风量、历史回风量以及历史第二漏风量,计算得到每个所述历史周期对应的历史第一漏风量,包括:
16、基于每个所述历史周期对应的历史送风量以及历史回风量,确定每个所述历史周期对应的历史最大压差风量;
17、计算每个所述历史周期对应的历史最大压差风量以及历史压差风量的差值,以得到每个所述历史周期对应的历史漏风量和;
18、基于每个所述历史周期对应的历史漏风量和以及历史第二漏风量,计算得到每个所述历史周期对应的历史第一漏风量。
19、通过采用上述技术方案,通过直接利用历史周期内的送风量、回风量、压差风量和第二漏风量数据,可以精确计算出每个历史周期的第一漏风量,避免了因数据缺失、错误或假设不当而导致的计算误差,提高了数据的准确性和可靠性。基于准确的历史数据计算出的第一漏风量,可以为后续建立的第一漏风量波动函数提供更加坚实的基础。模型的可靠性依赖于输入数据的准确性和完整性,本方案通过直接利用历史数据,减少了数据预处理和假设的步骤,从而增强了模型的可靠性。
20、在一种可能的实现方式中,基于每个所述历史差压风量以及每个所述历史差压风量对应的历史第一漏风量,建立所述基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数,包括:
21、对每个所述历史差压风量以及每个所述历史差压风量对应的历史第一漏风量进行处理,以得到历史差压风量序列以及历史第一漏风量序列;
22、分别对所述历史差压风量序列以及所述历史第一漏风量序列进行灰色处理,以得到目标差压风量序列和目标第一漏风量序列;
23、基于所述目标差压风量序列和所述目标第一漏风量序列,求解灰色预测模型的模型参数,并构建灰色预测模型;
24、基于所述灰色预测模型、所述模型参数以及所述基础压差风量波动值,建立第一漏风量波动函数。
25、通过采用上述技术方案,通过灰色处理对历史差压风量序列和历史第一漏风量序列进行平滑处理,可以去除数据中的噪声和异常值,提高数据的准确性和一致性。灰色预测模型是一种适用于小样本、贫信息和不确定性系统的预测方法,它利用数据的累加生成序列来挖掘数据的潜在规律,从而提高预测精度。结合历史数据和灰色预测模型,可以更加准确地预测不同基础压差风量波动值下的第一漏风量,为洁净室的压差控制提供更加可靠的依据。灰色预测模型具有较强的自适应性和鲁棒性,能够应对洁净室内部环境复杂多变的情况。通过不断调整模型参数,灰色预测模型可以适应不同工况下的数据变化,提高模型的适应性和泛化能力。建立的第一漏风量波动函数能够根据不同基础压差风量波动值进行动态调整,实现更加精确的压差控制。
26、在一种可能的实现方式中,求解灰色预测模型的模型参数,包括:
27、分别所述对目标差压风量序列和所述目标第一漏风量序列进行累加生成,以得到第一目标差压风量序列和第一目标第一漏风量序列,并对所述第一目标差压风量序列和所述第一目标第一漏风量序列各自对应的相邻元素取均值,以得到第二目标差压风量序列和第二目标第一漏风量序列;
28、基于所述第二目标差压风量序列和所述第二目标第一漏风量序列,建立目标微分方程;
29、通过最小二乘法确定所述目标微分方程中的参数,以得到所述灰色预测模型的模型参数。
30、通过采用上述技术方案,通过对目标差压风量序列和目标第一漏风量序列进行累加生成,可以得到更加平滑的数据序列,有助于减少数据中的随机波动和噪声,提高数据的准确性和一致性。对累加生成后的序列各自对应的相邻元素取均值,可以进一步平滑数据,减少数据中的异常值和突变点,提高数据的可靠性。基于处理后的数据序列建立目标微分方程,可以更准确地反映数据之间的动态关系。通过最小二乘法求解目标微分方程中的参数,可以得到更加精确的模型参数。
31、在一种可能的实现方式中,基于所述第一漏风量波动函数以及所述最大压差风量,确定所述当前洁净空间对应的第一漏风量,包括:
32、将所述最大压差风量带入所述第一漏风量波动函数中,以得到所述最大压差风量对应的目标第一漏风量;
33、基于所述目标第一漏风量、所述送风量数据以及所述回风量数据,确定当所述前洁净空间对应的目标压差风量;
34、确定所述目标压差风量对应的第一漏风量,以得到所述当前洁净空间对应的第一漏风量。
35、通过采用上述技术方案,通过将最大压差风量带入第一漏风量波动函数中,可以得到最大压差风量对应的目标第一漏风量,利用了前期建立的函数关系,能够精确预测在给定压差风量下的漏风量,减少了因模型简化或假设不当而带来的误差。基于目标第一漏风量、送风量数据以及回风量数据,可以确定当前洁净空间对应的目标压差风量,使得压差控制更加全面和精确。通过精确控制压差风量,可以更有效地维持洁净室内的压力平衡,减少污染物的扩散,提高洁净度水平。
36、在一种可能的实现方式中,基于第二漏风量控制漏风量缝隙阀的开度,包括:
37、获取所述漏风量缝隙阀的流量、压差和开度之间的目标关系函数;
38、基于所述目标关系函数以及所述第二漏风量,确定漏风量缝隙阀的开度。
39、通过采用上述技术方案,通过获取漏风量缝隙阀的流量、压差和开度之间的目标关系函数,可以建立精确的数学模型来描述阀门的性能。基于这个数学模型,可以根据实际的第二漏风量需求,精确地计算出所需的阀门开度,从而实现漏风量的精确控制。
40、第二方面,本技术提供一种洁净室压差自适应控制装置,采用如下的技术方案:
41、一种洁净室压差自适应控制装置,包括:
42、获取模块,用于获取当前洁净空间的送风量数据、回风量数据以及当前洁净空间允许的基础压差风量波动值;
43、建立模块,用于建立所述基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数;
44、第一确定模块,用于基于所述送风量数据以及所述回风量数据,确定所述当前洁净空间对应的最大压差风量;
45、第二确定模块,用于基于所述第一漏风量波动函数以及所述最大压差风量,确定所述当前洁净空间对应的第一漏风量;
46、控制模块,用于基于所述第一漏风量以及所述最大压差风量,确定所述当前洁净空间对应的第二漏风量,并基于所述第二漏风量控制漏风量缝隙阀的开度。
47、第三方面,本技术提供一种电子设备,采用如下的技术方案:
48、一种电子设备,该电子设备包括:
49、至少一个处理器;
50、存储器;
51、至少一个应用程序,其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行,至少一个应用程序配置用于:执行上述第一方面所述的洁净室压差自适应控制方法。
52、第四方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,采用如下的技术方案:
53、一种计算机可读存储介质,包括:存储有能够被处理器加载并执行上述上面第一方面所述的洁净室压差自适应控制方法的计算机程序。
54、综上,本技术包括以下有益技术效果:
55、通过实时获取送风量数据和回风量数据,能够准确反映洁净室当前的空气流动状态,基于这些数据确定的最大压差风量,可以更精确地反映洁净室内部压力变化的需求。通过建立基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数,也即通过考虑洁净室密封情况造成的漏风量,能够考虑并适应洁净室内部可能存在的微小压力波动,从而提高洁净室压差控制的精确性。进一步地,自适应控制方法能够根据洁净室的实际状态动态调整,避免了传统固定控制参数可能导致的过度调整或不足调整的问题,通过确定第一漏风量和第二漏风量,并据此控制漏风量缝隙阀的开度,可以保持洁净室内部压力的稳定,减少因外部干扰(如门开关、人员流动等)引起的压力波动。
1.一种洁净室压差自适应控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的洁净室压差自适应控制方法,其特征在于,所述建立所述基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数,包括:
3.根据权利要求2所述的洁净室压差自适应控制方法,其特征在于,所述基于每个所述历史周期对应的历史压差风量、历史送风量、历史回风量以及历史第二漏风量,计算得到每个所述历史周期对应的历史第一漏风量,包括:
4.根据权利要求2或3所述的洁净室压差自适应控制方法,其特征在于,所述基于每个所述历史差压风量以及每个所述历史差压风量对应的历史第一漏风量,建立所述基础压差风量波动值对应的第一漏风量波动函数,包括:
5.根据权利要求4所述的洁净室压差自适应控制方法,其特征在于,所述求解灰色预测模型的模型参数,包括:
6.根据权利要求1所述的洁净室压差自适应控制方法,其特征在于,所述基于所述第一漏风量波动函数以及所述最大压差风量,确定所述当前洁净空间对应的第一漏风量,包括:
7.根据权利要求6所述的洁净室压差自适应控制方法,其特征在于,所述基于第二漏风量控制漏风量缝隙阀的开度,包括:
8.一种洁净室压差自适应控制装置,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,该电子设备包括:
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行权利要求1~7任一项所述的洁净室压差自适应控制方法。
