[发明专利]一种猪舍换气扇的高效控制方法

说明书

本发明涉及控制调节技术领域，具体涉及一种猪舍换气扇的高效控制方法。方法包括：根据各换气扇的使用时间、当前时刻各子区域的气压和猪舍外的气压，计算各换气扇有效工作的影响因子；根据当前时刻各子区域的温度、湿度和氨气浓度，计算各子区域的需求强度；根据需求强度对各子区域进行分类，得到各目标区域；根据各目标区域中各子区域的需求强度，判断各目标区域是否需要换气通风；对于任一需要换气通风的目标区域：根据该目标区域中换气通风的需求强度的最大值，计算该目标区域对应的各换气扇的初功率；根据各换气扇的初功率对应的实际转速和有效工作的影响因子，得到各换气扇的目标功率。本发明提供的方法能够有效改善猪舍内的环境。

技术领域

本发明涉及控制调节技术领域，具体涉及一种猪舍换气扇的高效控制方法。

背景技术

换气扇是由电动机带动风叶旋转驱动气流，使室内外空气交换的一类空气调节电器，又称通风扇。换气的目的是要除去室内的污浊空气，调节温度、湿度和感觉效果。换气扇广泛用于猪舍、鸡舍、工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却。养猪场都十分重视猪舍环境卫生条件，因为环境条件不仅决定着猪的生长速度和肉的质量，还往往关系着各种病害。传统的猪舍的换气扇在使用时一般为定频使用，会造成大量能量损失，且当排气散热强度过大时，可能会导致猪舍内的猪生病。现在国内大型猪舍都已经在使用变频换气扇，能够根据猪舍内外的各种条件对换气扇进行统一调节，从而保证猪舍内生活环境，但是这种方法未考虑到猪舍内不同区域的环境不尽相同，例如有些区域的湿度过大，有些区域的湿度偏小，因此使得换气扇的调节不够准确。

发明内容

为了解决现有方法在调节猪舍内每个换气扇的功率时存在调节不准确的问题，本发明的目的在于提供一种猪舍换气扇的高效控制方法，所采用的技术方案具体如下：

本发明提供了一种猪舍换气扇的高效控制方法，该方法包括以下步骤：

获取猪舍内各子区域的环境指标，所述环境指标包括温度、湿度和氨气浓度；根据各换气扇的使用时间、当前时刻各子区域对应的气压和当前时刻猪舍外的气压，计算当前时刻各换气扇有效工作的影响因子；

根据当前时刻各子区域对应的温度、当前时刻各子区域对应的湿度和当前时刻各子区域对应的氨气浓度，计算当前时刻各子区域换气通风的需求强度；根据当前时刻各子区域换气通风的需求强度对猪舍内各子区域进行分类，得到各目标区域；根据各目标区域中各子区域换气通风的需求强度，判断各目标区域是否需要换气通风；

对于任一需要换气通风的目标区域：根据该目标区域中换气通风的需求强度的最大值，计算该目标区域对应的各换气扇的初功率；根据各换气扇的初功率对应的实际转速、各换气扇的初功率对应的标准转速和各换气扇有效工作的影响因子，得到各换气扇对应的目标功率。

优选的，所述根据各换气扇的使用时间、当前时刻各子区域对应的气压和当前时刻猪舍外的气压，计算当前时刻各换气扇有效工作的影响因子，包括：

对于任一子区域：根据当前时刻该子区域对应的气压和当前时刻猪舍外的气压，计算当前时刻该子区域与猪舍外的气压差；

根据当前时刻各子区域与猪舍外的气压差和各换气扇的使用时间，计算当前时刻各换气扇有效工作的影响因子。

优选的，采用如下公式计算当前时刻各换气扇有效工作的影响因子：

其中，U为当前时刻任一换气扇有效工作的影响因子，ΔP为该换气扇对应的子区域与猪舍外的气压差，tanh()为双曲正切函数，arctan()为反正切函数，t为该换气扇的使用时间，sign()为符号函数，α为第一修正系数；

所述该换气扇对应的子区域为与该换气扇距离最近的子区域。

优选的，采用如下公式计算当前时刻各子区域换气通风的需求强度：