本發(fā)明涉及水族維生系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水族維生系統(tǒng)變頻控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

本部分向讀者介紹可能與本發(fā)明的各個方面相關(guān)的背景技術(shù)，相信能夠向讀者提供有用的背景信息，從而有助于讀者更好地理解本發(fā)明的各個方面。因此，可以理解，本部分的說明是用于上述目的，而并非構(gòu)成對現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。

水族維生系統(tǒng)是一組保證池水可循環(huán)再利用的封閉水處理系統(tǒng)，是海洋館、海洋公園、大型商場展示水缸的重要組成部分。水族維生系統(tǒng)依據(jù)水池(或缸體)的飼養(yǎng)生物種類和數(shù)量，以一定的水流循環(huán)量和流速，連續(xù)降解、去除水中的污染物，達(dá)到生物所需的水質(zhì)環(huán)境需求。

水族館需要依靠維生系統(tǒng)的高效運(yùn)作保障養(yǎng)殖池體的水質(zhì)正常。水族館的水質(zhì)維護(hù)需要保證展示安全、系統(tǒng)運(yùn)作安全、水質(zhì)變化安全?，F(xiàn)有的水族維生系統(tǒng)電費(fèi)通常海洋館資源費(fèi)用(水、電、氣)的80％以上。如何在保障水質(zhì)正常的同時，減少維生系統(tǒng)運(yùn)作的能耗是所有水族館面臨的問題。

展示安全的水質(zhì)維護(hù)主要是控制池體濁度。濁度即渾濁度，就是用來表示水質(zhì)混濁程度的單位。濁度很高的水會顯得混濁不清，或者說不透明；而濁度很低的水則顯得清澈透明。水族館的濁度造成因素為：機(jī)械雜質(zhì)(由動物喂食以及動物排泄產(chǎn)生，需要由過濾系統(tǒng)處理)；有機(jī)膠體(由有機(jī)的機(jī)械雜質(zhì)分解產(chǎn)生，需要由生化系統(tǒng)處理)；微生物(由有機(jī)物刺激，需要由殺菌系統(tǒng)處理)。水族館需要盡可能保證展示的8小時時間體現(xiàn)良好的濁度水平，因此在水族館的維生系統(tǒng)過濾能力上多是采用的過量設(shè)計(系統(tǒng)留有較大的余量，用以進(jìn)行快速的濁度峰值處理，而不能將全天的濁度因素平均在24小時內(nèi)處理)，以便于在濁度發(fā)生變化時，盡可能快的降低濁度值。但這樣的措施就會造成在非展示的時間段，水族維生系統(tǒng)運(yùn)作浪費(fèi)了大量的能源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種水族維生系統(tǒng)變頻控制方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的水族維生系統(tǒng)能源浪費(fèi)的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種水族維生系統(tǒng)變頻控制方法，包括:

獲取水族維生系統(tǒng)的濁度；

確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量，以使得當(dāng)前時刻的目標(biāo)濁度小于預(yù)設(shè)閾值；

根據(jù)所述系統(tǒng)流量確定動力系統(tǒng)的目標(biāo)工作頻率；

根據(jù)所確定的目標(biāo)工作頻率對所述動力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制。

可選地，所述確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量包括：

根據(jù)時間和水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可選地，所述確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量包括：

根據(jù)時間、水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律和分時電價確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可選地，所述確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量包括：

建立濁度、時間和系統(tǒng)的目標(biāo)流量的變頻控制模型，根據(jù)所述變頻控制模型確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可選地，所述方法包括：

當(dāng)水族維生系統(tǒng)的飼養(yǎng)生物為白鯨時，所述變頻控制模型為：

Y＝0.181822988616215+0.00159969899511432*N+(N-7.29432692307692)*(N-7.29432692307692)*(-0.000394806655584128)+(-0.0000084835356800104)*L+(N-7.29432692307692)*(L-2008.89423076923)*(-0.000001512381592491)；

其中，Y為水族維生系統(tǒng)的濁度，L為水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量；N為對全天24小時的時間編號；N＝60×h，h為當(dāng)前時間。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種水族維生系統(tǒng)變頻控制系統(tǒng)，包括：

濁度獲取單元，用于獲取水族維生系統(tǒng)的濁度；

目標(biāo)流量確定單元，用于確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量，以使得當(dāng)前時刻的目標(biāo)濁度小于預(yù)設(shè)閾值；

目標(biāo)工作頻率確定單元，用于根據(jù)所述系統(tǒng)流量確定動力系統(tǒng)的目標(biāo)工作頻率；

控制單元，用于根據(jù)所確定的目標(biāo)工作頻率對所述動力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制。

可選地，所述目標(biāo)流量確定單元進(jìn)一步用于：

根據(jù)時間和水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可選地，所述目標(biāo)流量確定單元進(jìn)一步用于：

根據(jù)時間、水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律和分時電價確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可選地，所述目標(biāo)流量確定單元進(jìn)一步用于：

建立濁度、時間和系統(tǒng)的目標(biāo)流量的變頻控制模型，根據(jù)所述變頻控制模型確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可選地，當(dāng)水族維生系統(tǒng)的飼養(yǎng)生物為白鯨時，所述變頻控制模型為：

Y＝0.181822988616215+0.00159969899511432*N+(N-7.29432692307692)*(N-7.29432692307692)*(-0.000394806655584128)+(-0.0000084835356800104)*L+(N-7.29432692307692)*(L-2008.89423076923)*(-0.000001512381592491)；

其中，Y為水族維生系統(tǒng)的濁度，L為水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量；N為對全天24小時的時間編號；N＝60×h，h為當(dāng)前時間。

本發(fā)明實(shí)施例提供的水族維生系統(tǒng)變頻控制方法及系統(tǒng)，針對傳統(tǒng)處理措施存在能耗較高的問題，本發(fā)明實(shí)施例通過獲取水族維生系統(tǒng)的濁度，確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量，以使得當(dāng)前時刻的目標(biāo)濁度小于預(yù)設(shè)閾值；根據(jù)所述系統(tǒng)流量確定動力系統(tǒng)的目標(biāo)工作頻率；根據(jù)所確定的目標(biāo)工作頻率對所述動力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制，降低不必要的系統(tǒng)能耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的水族維生系統(tǒng)變頻控制方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例的分時電價示意圖；

圖3是本發(fā)明另一個實(shí)施例的水族維生系統(tǒng)變頻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的水族維生系統(tǒng)控制方法的流程示意圖。如圖1所示，該實(shí)施例的方法包括：

S11：獲取水族維生系統(tǒng)的濁度；

在實(shí)際應(yīng)用中，可在水族維生系統(tǒng)的展示水缸中設(shè)置濁度計測量水族維生系統(tǒng)的濁度。

S12：確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量，以使得當(dāng)前時刻的目標(biāo)濁度小于預(yù)設(shè)閾值；

需要說明的是，為了保證水族維生系統(tǒng)的水質(zhì)安全，需要保證展示水缸的濁度在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)。而水族維生系統(tǒng)在展示期間(一般是上午九點(diǎn)到下午五點(diǎn))對水質(zhì)的要求要高于非展示期間，需要盡可能保證展示的8小時時間體現(xiàn)良好的濁度水平，現(xiàn)有技術(shù)中在水族維生系統(tǒng)過濾能力上多是采用的過量設(shè)計，以便于在濁度發(fā)生變化時，盡可能快的降低濁度值，造成了能源的大量浪費(fèi)。本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)各個時刻設(shè)置目標(biāo)濁度值，實(shí)時確定目標(biāo)流量，避免對能源的浪費(fèi)。

S13：根據(jù)所述系統(tǒng)流量確定動力系統(tǒng)的目標(biāo)工作頻率；

S14：根據(jù)所確定的目標(biāo)工作頻率對所述動力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制。

需要說明的是，本發(fā)明選取水族維生系統(tǒng)的日常記錄數(shù)值(包括：時間；系統(tǒng)流量；水溫；PH等水質(zhì)參數(shù))等多個參數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例以水族維生系統(tǒng)的濁度為目標(biāo)值，將獲取的上述多個參數(shù)與濁度做相關(guān)性分析，得到影響濁度的主要影響因子為：測試時間(主要受生物節(jié)律影響)和系統(tǒng)流量(受污染物轉(zhuǎn)化影響)。

本發(fā)明實(shí)施例的水族維生系統(tǒng)變頻控制方法，針對傳統(tǒng)處理措施存在能耗較高的問題，本發(fā)明實(shí)施例通過獲取水族維生系統(tǒng)的濁度，確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量，以使得當(dāng)前時刻的目標(biāo)濁度小于預(yù)設(shè)閾值；根據(jù)所述系統(tǒng)流量確定動力系統(tǒng)的目標(biāo)工作頻率；根據(jù)所確定的目標(biāo)工作頻率對所述動力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制，降低不必要的系統(tǒng)能耗。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的實(shí)施方式中，所述確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量包括：

根據(jù)時間和水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可理解的是，不同的水族維生系統(tǒng)的飼養(yǎng)生物具有不同的生物節(jié)律，因而需要設(shè)置不同的系統(tǒng)流量連續(xù)降解、去除展示水缸中的污染物，達(dá)到飼養(yǎng)生物所需的水質(zhì)環(huán)境需求和展示需求。

在本發(fā)明實(shí)施例的另一種可選的實(shí)施方式中，所述確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量包括：

根據(jù)時間、水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律和分時電價確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例為了進(jìn)一步減少水族維生系統(tǒng)的能源消耗，在確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量時除了考慮時間和水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律，還考慮了分時電價，即在滿足水質(zhì)需求的前提下，盡量在低電價時刻提供較大的目標(biāo)流量對水中污染物進(jìn)行去除，降低濁度。

進(jìn)一步地，所述確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量包括：

建立濁度、時間和系統(tǒng)的目標(biāo)流量的變頻控制模型，根據(jù)所述變頻控制模型確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

當(dāng)水族維生系統(tǒng)的飼養(yǎng)生物為白鯨時，所述變頻控制模型為：

Y＝0.181822988616215+0.00159969899511432*N+(N-7.29432692307692)*(N-7.29432692307692)*(-0.000394806655584128)+(-0.0000084835356800104)*L+(N-7.29432692307692)*(L-2008.89423076923)*(-0.000001512381592491)；

其中，Y為水族維生系統(tǒng)的濁度，L為水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量；N為對全天24小時的時間編號；N＝60×h，h為當(dāng)前時間。

具體地，白鯨池是北京海洋館重點(diǎn)展示池體，其內(nèi)飼養(yǎng)有2頭白鯨，日常展示擔(dān)負(fù)有：動物展示；與游客互動拍照；水下動物表演等任務(wù)。由于白鯨的飼養(yǎng)操作(動物喂食；動物排泄；水下人員的操作等)，導(dǎo)致白鯨池在下午展示期間，水體濁度偏高，存在游客感官效果不佳的狀況。對白鯨池長期的水質(zhì)追蹤結(jié)果顯示，采用本發(fā)明實(shí)施例的控制方法，白鯨池在24小時內(nèi)水族維生系統(tǒng)對于養(yǎng)殖造成的負(fù)載處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)。即該池體在不增加維生系統(tǒng)機(jī)械過濾模塊的前提下，可以改善目前展示期間水體濁度偏高的狀況。此外結(jié)合北京市的分時電價(如圖2所示)，合理調(diào)整白鯨池砂缸水泵的工作頻率，通過技術(shù)改造，最終達(dá)到節(jié)約電能消耗，提高展示效果，不降低其他主要水質(zhì)指標(biāo)的目的。

需要說明的是，上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，不同的飼養(yǎng)動物有不同的生物節(jié)律。參照白鯨的變頻控制模型，本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)過有限次的擬合實(shí)驗可以得到其他飼養(yǎng)動物的變頻控制模型。

圖3是本發(fā)明另一個實(shí)施例的水族維生系統(tǒng)變頻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明一個實(shí)施例的水族維生系統(tǒng)變頻控制系統(tǒng)包括濁度獲取單元31、目標(biāo)流量確定單元32、目標(biāo)工作頻率確定單元33和控制單元34，具體地：

濁度獲取單元31，用于獲取水族維生系統(tǒng)的濁度；

目標(biāo)流量確定單元32，用于確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量，以使得當(dāng)前時刻的目標(biāo)濁度小于預(yù)設(shè)閾值；

目標(biāo)工作頻率確定單元33，用于根據(jù)所述系統(tǒng)流量確定動力系統(tǒng)的目標(biāo)工作頻率；

控制單元34，用于根據(jù)所確定的目標(biāo)工作頻率對所述動力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制。

目標(biāo)流量確定單元32進(jìn)一步用于：

根據(jù)時間和水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

目標(biāo)流量確定單元32進(jìn)一步用于：

根據(jù)時間、水族維生系統(tǒng)的生物節(jié)律和分時電價確定系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

目標(biāo)流量確定單元32進(jìn)一步用于：

建立濁度、時間和系統(tǒng)的目標(biāo)流量的變頻控制模型，根據(jù)所述變頻控制模型確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量。

可選地，當(dāng)水族維生系統(tǒng)的飼養(yǎng)生物為白鯨時，所述變頻控制模型為：

Y＝0.181822988616215+0.00159969899511432*N+(N-7.29432692307692)*(N-7.29432692307692)*(-0.000394806655584128)+(-0.0000084835356800104)*L+(N-7.29432692307692)*(L-2008.89423076923)*(-0.000001512381592491)；

其中，Y為水族維生系統(tǒng)的濁度，L為水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量；N為對全天24小時的時間編號；N＝60×h，h為當(dāng)前時間。

本發(fā)明實(shí)施例的裝置可以用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例，其原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的水族維生系統(tǒng)變頻控制方法及系統(tǒng)，針對傳統(tǒng)處理措施存在能耗較高的問題，本發(fā)明實(shí)施例通過獲取水族維生系統(tǒng)的濁度，確定水族維生系統(tǒng)的目標(biāo)流量，以使得當(dāng)前時刻的目標(biāo)濁度小于預(yù)設(shè)閾值；根據(jù)所述系統(tǒng)流量確定動力系統(tǒng)的目標(biāo)工作頻率；根據(jù)所確定的目標(biāo)工作頻率對所述動力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制，降低不必要的系統(tǒng)能耗。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

需要說明的是術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本發(fā)明的說明書中，說明了大量具體細(xì)節(jié)。然而能夠理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對本說明書的理解。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡本發(fā)明公開并幫助理解各個發(fā)明方面中的一個或多個，在上面對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個特征有時被一起分組到單個實(shí)施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開的方法解釋呈反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個實(shí)施例的所有特征。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。

以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。