一种除湿设备的控制方法和装置与流程

本发明涉及除湿，具体涉及一种除湿设备的控制方法和装置。

背景技术：

1、除湿设备是一种用于去除空气中湿气的设备机组，通过制冷剂循环降低空气温度，使空气中的水分凝结成水珠并排出，从而降低环境湿度，提升室内空气的舒适度和健康度。大型除湿设备在长时间运行后，内腔温度通常低于外部环境温度。当机组停机后，外部湿空气可能进入机组内腔，空气中的湿气在接触温度较低的内腔壁面时易凝结产生凝露。凝露不仅会影响机组的正常运行，还可能导致设备腐蚀、电路故障等问题。

2、对于停机后的凝露问题，目前常用的技术方案是延时停机配合电加热辅助，即在制冷停止后通过电阻加热器升温内腔以抑制凝露。该方案中，电加热通常采用电阻加热或电磁感应加热，并通过温湿度传感器数据推测是否产生凝露。然而，由于大气压力、温湿度条件在除湿过程前后及不同运行时段均存在动态变化，露点温度随之实时漂移，通过设置在有限点位处的温湿度传感器数据推测是否产生凝露，难以准确反映内腔真实的热湿交换状况，无法确切得知是否真实产生凝露，容易导致误判，进而造成除湿不及时或不必要的能耗。

3、因此，亟需一种改进的除湿设备的控制方法和装置。

技术实现思路

1、为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种除湿设备的控制方法和装置，以实现动态精确的露点预测、凝露真实状态的可靠判别，并根据判别结果实现有效主动除湿。

2、根据本发明的第一方面，提供一种除湿设备的控制方法。该方法包括以下步骤：

3、在接收到除湿设备的停机信号后，采集所述除湿设备的内腔壁面的当前振动信号参数和当前温度以及内腔空气的相对湿度；

4、确定当前温度下所述内腔壁面的干燥基准信号参数，进而确定所述当前振动信号参数与所述干燥基准信号参数的差值；

5、若所述差值大于预设阈值，则判定所述内腔壁面已产生凝露，执行除湿模式以去除凝露；

6、若所述差值不大于所述预设阈值，则根据所述当前温度和所述相对湿度计算露点温度，得到所述当前温度和所述露点温度的温差，根据所述温差所处的预设温度区间选择并执行对应的防凝露模式以防止凝露产生。

7、进一步的，确定当前温度下所述内腔壁面的干燥基准信号参数，进而确定所述当前振动信号参数与所述干燥基准信号参数的差值，包括：

8、获取预标定的映射对照表，所述映射对照表记录有不同离散温度点下的干燥基准信号参数；

9、在所述映射对照表中确定离所述当前温度最近的两个相邻离散温度点；

10、按照所述当前温度与所述两个相邻离散温度点的距离比例，对所述两个相邻离散温度点各自对应的干燥基准信号参数进行加权计算，得到当前温度下的干燥基准信号参数。

11、进一步的，所述映射对照表通过以下方式进行预标定：

12、在所述除湿设备的内腔壁面处于干燥状态的条件下，将内腔壁面温度分别设定在多个离散温度点，在各所述离散温度点下分别采集多组时域振动信号；

13、对各组时域振动信号进行加窗处理后执行快速傅里叶变换，得到对应的频域振动信号，提取频谱能量分布数据作为对应离散温度点的干燥基准信号参数；

14、根据各离散温度点下的干燥基准信号参数，得到标定的映射对照表并存储。

15、进一步的，所述提取频谱能量分布数据作为对应离散温度点的干燥基准信号参数，包括：

16、从对应的频域振动信号中提取多维特征参数；

17、计算各所述离散温度点下多组所述多维特征参数的均值和标准差，作为对应离散温度点的干燥基准信号参数。

18、进一步的，所述当前温度的采集具体包括：在所述除湿设备的内腔的进风口、蒸发器后及出风口位置处分别设置温度传感器，获取对应位置的内腔壁面温度检测值，取其中的最低值作为所述当前温度；

19、所述相对湿度的采集具体包括：在与所述温度传感器相对应的位置分别设置湿度传感器，获取对应位置的相对湿度检测值，取其中的最高值作为所述相对湿度。

20、进一步的，所述根据所述温差所处的预设温度区间选择并执行对应的防凝露模式，具体包括：

21、当所述温差不大于第一温差阈值时，执行第一防凝露模式，包括控制加热部件以允许的最大功率运行，并控制振动部件以允许的最高振动频率振动；

22、当所述温差大于第一温差阈值且不大于第二温差阈值时，执行第二防凝露模式，包括控制所述加热部件以第一预设功率范围运行，并控制所述振动部件以低于所述最高振动频率的频率振动；所述第一预设功率范围为所述允许的最大功率的40%至60%；其中，第二温差阈值大于第一温差阈值；

23、当所述温差大于第二温差阈值且不大于第三温差阈值时，执行第三防凝露模式，包括控制所述加热部件以所述第一预设功率范围运行；

24、当所述温差大于第三温差阈值时，执行待机监测模式，包括开始计时并持续监测所述温差和所述干燥基准信号参数的差值，当所述温差大于第三温差阈值且所述差值不大于所述预设阈值的状态持续预设时间时，判定满足安全停机条件，控制所述除湿设备停机；其中，第三温差阈值大于第二温差阈值。

25、进一步的，所述执行第三防凝露模式，还包括：

26、通过模糊pid调节控制实现线性梯度加热；所述线性梯度加热是指所述加热部件的加热功率随时间线性递增至目标功率，使所述内腔壁面的温度随时间线性上升至目标温度。

27、进一步的，通过模糊pid调节控制实现线性梯度加热，包括：

28、获取所述露点温度，将所述露点温度与预设安全温差之和作为目标参考温度，计算所述内腔壁面的当前温度与所述目标参考温度的差值作为温度偏差e，并计算每秒的温度偏差变化量作为偏差变化率δe；

29、计算所述当前振动信号参数与所述干燥基准信号参数的差值，并将所述差值与所述预设阈值的比值作为振动差值比；

30、将所述温度偏差e、所述偏差变化率δe和所述振动差值比输入模糊pid控制器，通过模糊推理确定线性梯度加热的动态斜率和pid参数kp、ki、kd；当所述振动差值比增大时，所述模糊pid控制器增大所述动态斜率以加快壁面升温，当所述振动差值比减小时，所述模糊pid控制器减小所述动态斜率以降低能耗；

31、根据所述动态斜率生成随时间线性上升的目标温度曲线，并根据所述pid参数控制所述加热部件的加热功率在所述第一预设功率范围内变化，使所述内腔壁面的当前温度跟踪所述目标温度曲线，实现线性梯度加热。

32、进一步地，所述加热部件采用石墨烯加热膜，所述振动部件采用超声换能器。

33、进一步的，所述预设阈值为背景噪声标准差σ的3倍；所述背景噪声标准差σ为动态更新的滑动窗口标准差；在接收到所述停机信号后的第一预设时长内为压缩机残余振动阶段，超过所述第一预设时长后为风机完全停止后的静置阶段，在所述压缩机残余振动阶段和所述静置阶段分别采样并分别计算所述背景噪声标准差。

34、根据本发明的第二方面，提供一种利用本发明第一方面所述方法的除湿设备的控制装置。该装置包括：

35、采集模块，用于在接收到除湿设备的停机信号后，采集所述除湿设备的内腔壁面的当前振动信号参数和当前温度以及内腔空气的相对湿度；

36、比较模块，用于确定当前温度下所述内腔壁面的干燥基准信号参数，进而确定所述当前振动信号参数与所述干燥基准信号参数的差值；

37、除湿模块，用于若所述差值大于预设阈值，则判定所述内腔壁面已产生凝露，执行除湿模式以去除凝露；

38、防凝模块，用于若所述差值不大于所述预设阈值，则根据所述当前温度和所述相对湿度计算露点温度，得到所述当前温度和所述露点温度的温差，根据所述温差所处的预设温度区间选择并执行对应的防凝露模式以防止凝露产生。

39、根据本发明的第三方面，提供一种除湿设备。该除湿设备包括：

40、具有内腔的设备本体；

41、振动传感器，用于采集内腔壁面的当前振动信号参数；

42、温度传感器，用于采集内腔壁面的当前温度；

43、湿度传感器，用于采集内腔空气的相对湿度；

44、加热部件，用于通过加热以促进凝露蒸发；

45、振动部件，用于产生振动以促进凝露蒸发；

46、控制单元，分别与振动传感器、温度传感器、湿度传感器、加热部件和振动部件连接，用于执行如本发明第一方面所述的控制方法。

47、根据本发明的第四方面，提供一种终端，包括处理器及存储介质；

48、所述存储介质用于存储指令；

49、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据本发明第一方面所述方法的步骤。

50、根据本发明的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面所述方法的步骤。

51、相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

52、1.通过贴合于内腔壁面的接触式压电振动传感器直接采集壁面振动信号参数，与当前温度下的干燥基准信号参数比对，直接判别内腔壁面是否已产生凝露，替代了传统温湿度传感器间接推测的方式，避免了露点温度实时漂移和有限点位采样导致的误判。在差值不大于预设阈值时，进一步通过壁面温度与露点温度的温差预测凝露风险等级，并根据温差区间分级执行对应的防凝露模式，形成已凝露直接确认与未凝露风险预测相结合的双级判别机制，兼顾凝露的及时去除和精准预防。

53、2.通过采用加热部件，同时配合超声换能器振动促进凝露蒸发，并根据温差区间执行第一防凝露模式、第二防凝露模式、第三防凝露模式及待机监测模式，从而可以针对不同凝露风险等级采用不同强度的声热协同除湿措施，在保证防凝露效果的同时降低不必要的能耗。

54、3. 采用石墨烯加热膜替代传统电阻丝加热器和电磁感应加热器，石墨烯加热膜具有面状发热、高热导率和低热惯性的特性，加热均匀且响应速度快，不依赖金属材质且无电磁干扰，解决了传统电阻丝加热不均、效率低以及电磁感应加热依赖金属、有电磁干扰的问题。

55、4. 第三防凝露模式下采用三输入模糊pid控制，将温度偏差、偏差变化率和振动差值比共同作为模糊推理输入，由模糊控制器同时确定线性梯度加热的动态斜率和pid参数。振动差值比反映壁面凝露的微观变化趋势，当其增大时自动增大梯度斜率以加快升温，在凝露尚未被确认之前即提前调整加热强度，实现预测性防凝露；当其减小时自动减小梯度斜率以低功率运行，降低不必要的能耗。目标温度随时间以动态斜率线性上升，加热功率在第一预设功率范围内实时调节，避免了固定功率加热导致的温度突变和局部过热，使壁面温度均匀平稳地升至安全区间，减少对发泡材料和塑料件的热冲击。模糊pid参数随工况实时调整，保证了对动态目标温度曲线的跟踪精度，实现线性梯度加热。