CN111707030A - 一种基于视觉除霜的热泵控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于视觉除霜的热泵控制***及方法，包括摄像控制装置、控制器及热泵机组；所述摄像控制装置、控制器均安装于热泵机组上；所述摄像控制装置通过导线与控制器连接，且控制器通过导线与热泵机组连接；所述摄像控制装置包括光敏传感器、图片采集模块、图片分析模块和控制指令存储模块，所述图片采集模块包括摄像头；通过摄像头采集热泵机组蒸发器的图像，然后通过对图像进行分析，从而来判断机组是否结霜，然后将判断的信号发送给控制器，然后控制器对机组进行相关控制。通过摄像控制装置来拍摄机组的图片，能更加直观的去判断机组是否有霜，同时结合室外环境温度及室外盘管温度综合判断，能够节省资源，提升热泵机组运行效率。

Description

一种基于视觉除霜的热泵控制***及方法

技术领域

本发明涉及热泵控制技术领域，具体涉及一种基于视觉除霜的热泵控制***及方法。

背景技术

热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置，就是以逆卡诺循环方式将低品位热能转化为高品位热能的装置，它仅消耗少量的电能，就可以得到较大的供热量，可以有效地利用空气中的低品位热能，从而达到节能目的。

现有的热泵热水器在除霜的时候，经常会发生频繁除霜、不及时除霜或者除霜除不干净的问题，从而使机组制热效果不好等问题。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于视觉除霜的热泵控制***，通过检测室外环境温度、室外盘管温度，其控制模块发送信号给摄像控制装置，从而每过一定的时间将会对机组图片进行采集，然后通过对机组翅片图片的分析，从而来判断机组是否结霜，然后摄像模块装置将所分析的情况反馈给控制模块，从而进行相关的控制，当除霜时，也通过图片采集模块对机组图片进行采集，来判断霜是否已经除干净，从而控制机组是否要结束除霜。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于视觉除霜的热泵控制***，包括摄像控制装置、控制器及热泵机组；所述摄像控制装置与控制器均安装于热泵机组上；所述摄像控制装置通过导线与控制器连接，且控制器通过导线与热泵机组连接。

进一步的，所述摄像控制装置包括光敏传感器、图片采集模块、图片存储模块、图片分析模块、控制指令存储模块；所述图片存储模块与图片采集模块相连接，所述图片分析模块与图片存储模块相连接，控制指令存储模块分别和图片分析模块、图片采集模块相连接。

进一步的，所述控制器包括控制模块、检测模块、参数模块和对比模块；所述控制模块分别与检测模块、参数模块和对比模块以及摄像控制装置中的控制指令存储模块相连接；所述控制模块用于接收摄像控制装置的数字信号，从而与室外环境温度及室外盘管温度综合判断机组是否结霜，从而对热泵机组作出相应的除霜控制动作；所述检测模块用于对热泵机组运行时的各项参数进行检测；所述参数模块用于根据热泵机组的初始性能参数录入热泵机组的安全参数；所述对比模块用于将检测模块与参数模块中的数据进行对比，并将对比的结果传输至控制模块中处理。

进一步的，所述摄像控制装置还包括时间记录模块；所述时间记录模块与控制指令存储模块相连接，所述时间记录模块用于对热泵机组摄像的时刻进行记录。

优选的，所述摄像控制装置还包括照明模块,所述照明模块分别与光敏传感器、图片采集模块相连接。

所述照明模块是为了图片采集模块能更加清晰的拍摄机组的照片，当亮度不好的时候提供光源来照明机组。

优选的，所述图片采集模块包括摄像头。

所述检测模块中包括环境温度传感器和室外盘管温度传感器。

优选的，所述图片存储模块中包括动态存储单元和静态存储单元，所述静态存储单元中存储有预设的热泵机组无霜图片、有霜图片以及半霜状态图片，同时，动态存储单元中存储有实时获取的热泵机组的当前状态的图片。

所述图片存储模块是用于存储热泵机组各个状态的图片，图片是存储在静态存储单元，所述静态存储单元是固定地址上，是不可以自动删除的，动态存储单元中的图片是可以被新采集的图片所替代的。

本发明的另一目的在于提供一种基于视觉除霜的热泵控制方法，使用上述热泵控制***。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于视觉除霜的热泵控制方法，包括如下步骤：

S1：通过控制器中的检测模块检测热泵机组状态，判断是否有结霜的可能，从而发送命令给摄像控制装置是否需要触发图片采集模块，转S2；

S2：控制器的检测模块通过检测环境温度及盘管温度来判别机组只要有结霜的可能性，即将信号发送给摄像控制装置，从而触发图片采集模块去采集热泵机组翅片图片，然后将图片存储在图片存储模块中，转S3；

S3：刚采集的热泵机组图片，将会与静态存储单元中预存好除霜各个状态图片进行对比，即通过图片分析模块进行对比来判断机组目前的状态，然后将判断结果发给控制指令存储模块，转S4；

S4：控制指令存储模块将图片分析模块的判断结果发送给控制器，控制器再做出相应的动作。

进一步的，所述热泵控制方法包括如下步骤：S11：通过检测模块检测热泵机组状态，转S12；

S12：热泵机组是否处于制热状态，判断结果为是，转S13，判断结果为否，转S18；

S13：环境温度是否低于T1，判断结果为是，转S14，判断结果为否，转S18；

S14：盘管温度是否低于T2，判断结果为是，转S15，判断结果为否，转S18；

S15：控制器中的控制模块发送信息给摄像控制装置中的控制指令存储模块，转S16；

S16：控制指令存储模块发送图片采集信号给图片采集模块，转S17；

S17：通过图片分析模块判断热泵机组翅片是否有霜，判断结果为是，转S18，判断结果为否，转S12；

S18：控制器接收到热泵机组翅片是否有霜的信息，转S19；

S19：控制器根据相应的信息对热泵机组作出相应的动作。

所述热泵控制方法，步骤S3或S17中，所述图片分析模块具体的步骤如下：

S31:图片分析模块通过图片存储模块获取热泵机组的当前状态的图片，转S32；

S32:图片分析模块通过图片存储模块获取预设的图片信息，转S33；

S33:图片分析模块通过比对判断热泵机组是否结霜，转S34；

S34:图片分析模块通过图片存储模块获取热泵机组的当前状态的图片。

本发明的有益效果：

1、通过摄像控制装置来拍摄机组的图片，能更加直观的去判断机组是否有霜，从而使机组有更好的性能。

2、通过摄像控制装置拍摄机组的图片结合室外环境温度及室外盘管温度综合判断热泵机组是否结霜，能够节省资源，最大可能的避免误除霜，提升热泵机组运行效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明热泵控制***结构框图；

图2是本发明中摄像控制装置部分结构框图；

图3是本发明中热泵控制方法流程图；

图4是本发明中热泵控制方法详细流程图；

图5是本发明中图片分析模块的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-2所示，一种基于视觉除霜的热泵控制***，包括摄像控制装置、控制器与热泵机组；摄像控制装置与控制器均安装于热泵机组上；摄像控制装置通过导线与控制器连接，且控制器通过导线与热泵机组连接；其中，摄像控制装置包括光敏传感器、照明模块、图片采集模块、图片存储模块、图片分析模块、控制指令存储模块以及时间记录模块；所述光敏传感器与照明模块相连接，图片采集模块与与照明模块相连接；所述图片存储模块与图片采集模块相连接，所述图片分析模块与图片存储模块相连接，控制指令存储模块分别和图片分析模块、图片采集模块以及时间记录模块相连接。

所述图片采集模块用于对热泵机组的翅片图片进行采集，并将采集到的图片存储到图片存储模块中；所述图片存储模块用于将最新采集到的机组图片发送到图片分析模块；所述图片分析模块将采集到的最新机组图片进行分析，然后将分析结果发送到控制指令存储模块；所述控制指令存储模块用于接收图片分析模块传输的数字命令。

光敏传感器的作用是辨别环境的光度，然后将信号传递给照明模块，当环境光度不好时，照明模块启动，使图片采集模块能更好的采集机组蒸发器的图片；所述照明模块是当黑夜或者环境光度不好时，当图片采集模块需拍摄图片时，照明模块会提供其光源，使图片采集模块能更好的采集机组蒸发器的图片；所述图片采集模块用于拍摄热泵机组蒸发器的图片，从而对图片进行分析，来判断机组是否结霜；所述图片存储模块用于存储所采集的图片，其中图片经过一段的时间，可自动清除，从而避免存储模块内存不够的问题；所述图片分析模块用于将所采集的图片进行分析，从而来判断热泵机组是否有结霜的情况；所述控制指令存储模块用于接收图片分析模块传输的数字命令。

优选的，所述图片采集模块包括摄像头。

所述控制器包括控制模块、检测模块、参数模块和对比模块；所述控制模块分别与检测模块、参数模块和对比模块以及摄像控制装置中的控制指令存储模块相连接。

所述控制模块用于接收摄像控制装置的数字信号，从而与室外环境温度及室外盘管温度综合判断热泵机组是否结霜，从而对热泵机组作出相应的除霜控制动作；所述检测模块用于对热泵机组运行时的各项参数进行检测；所述参数模块用于根据热泵机组的初始性能参数录入热泵机组的安全参数；所述对比模块用于将检测模块与参数模块中的数据进行对比，并将对比的结果传输至控制模块中处理。所述检测模块、参数模块和对比模块均在控制模块的控制下进行计算的，彼此间的信息传递均是经由控制模块进行的。

所述检测模块中包括环境温度传感器和室外盘管温度传感器。

工作时，通过检测模块中的环境温度传感器检测当前环境温度，通过检测模块中的室外盘管温度传感器检测当前外盘管温度，当室外环境温度及室外盘管温度低于某个值时，控制模块发送信号启动摄像控制装置，再经过发送信号给图片采集模块，图片采集模块接收到信号后，则开始采集热泵机组图片，然后将采集到的图片进行分析，判断热泵机组翅片上是否有霜，再将判断结果反馈给控制器，控制器结合反馈的结果进行相关处理，然后做出相关动作。

所述摄像控制装置是根据控制模块进行相关动作的，当在环境温度及盘管温度低于某些值时，摄像控制装置才能进行相关动作。

所述控制模块通过机组各个运行参数及用户所设的命令来对机组进行控制。

具体的，所述图片存储模块中包括动态存储单元和静态存储单元，所述静态存储单元中存储有预设的热泵机组无霜图片、有霜图片以及半霜状态图片，同时，动态存储单元中存储有实时获取的热泵机组的当前状态的图片。所述图片分析模块通过热泵机组的当前状态的图片与预设的热泵机组无霜图片、有霜图片以及半霜状态图片进行比对，通过比对结果判断热泵机组是否结霜，并将比对结果对应生成约定的数字命令并将数字命令传输给控制指令存储模块。

当除霜时，也通过图片采集模块对机组图片进行采集，来判断霜是否已经除干净，从而控制机组是否要结束除霜程序。

实施例2

参照图3，一种基于视觉除霜的热泵控制方法，包括如下步骤：

S1：通过控制器中的检测模块检测热泵机组状态，判断是否有结霜的可能，从而发送命令给摄像控制装置是否需要触发图片采集模块，转S2；

S2：控制器的检测模块通过检测环境温度及盘管温度来判别机组只要有结霜的可能性，即将信号发送给摄像控制装置，从而触发图片采集模块去采集热泵机组翅片图片，然后将图片存储在图片存储模块中，转S3；

S3：刚采集的热泵机组图片，将会与静态存储单元中预存好除霜各个状态图片进行对比，即通过图片分析模块进行对比来判断机组目前的状态，然后将判断结果发给控制指令存储模块，转S4；

S4：控制指令存储模块将图片分析模块的判断结果发送给控制器，控制器再做出相应的动作。

参照图4，具体的流程如下：

S11：通过检测模块检测热泵机组状态，转S12；

S12：热泵机组是否处于制热状态，判断结果为是，转S13，判断结果为否，转S18；

S13：环境温度是否低于T1，判断结果为是，转S14，判断结果为否，转S18；

S14：盘管温度是否低于T2，判断结果为是，转S15，判断结果为否，转S18；

S15：控制器中的控制模块发送信息给摄像控制装置中的控制指令存储模块，转S16；

S16：控制指令存储模块发送图片采集信号给图片采集模块，转S17；

S17：通过图片分析模块判断热泵机组翅片是否有霜，判断结果为是，转S18，判断结果为否，转S12；

S18：控制器接收到热泵机组翅片是否有霜的信息，转S19；

S19：控制器根据相应的信息对热泵机组作出相应的动作。

当S12、S13、S14转入步骤S18时，说明热泵机组翅片没有霜，在步骤S19中不需要进行除霜操作，当S17转入步骤S18时，说明热泵机组翅片有霜，步骤S19中需要启动除霜程序，控制器会根据相应的需要启动除霜程序的信息对热泵机组进行相应的参数设置，所述除霜程序中热泵机组的参数设置属于本领域公知常识，不是本发明所保护的技术方案，本发明在此不进行赘述。

T1和T2除霜温度的设定属于本领域技术人员一种常规选择，优选的，T1设置为5℃，T2设置为0℃。

参照图5，具体的，步骤S3或S17中，所述图片分析模块具体的步骤如下：

S31:图片分析模块通过图片存储模块获取热泵机组的当前状态的图片，转S32；

S32:图片分析模块通过图片存储模块获取预设的图片信息，转S33；

S33:图片分析模块通过比对判断热泵机组是否结霜，转S34；

S34:图片分析模块通过图片存储模块获取热泵机组的当前状态的图片。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于视觉除霜的热泵控制***，其特征在于，包括摄像控制装置、控制器及热泵机组；所述摄像控制装置与控制器均安装于热泵机组上；所述摄像控制装置通过导线与控制器连接，且控制器通过导线与热泵机组连接。

2.根据权利要求1所述基于视觉除霜的热泵控制***，其特征在于，所述摄像控制装置包括光敏传感器、图片采集模块、图片存储模块、图片分析模块以及控制指令存储模块；所述图片存储模块与图片采集模块相连接，所述图片分析模块与图片存储模块相连接，控制指令存储模块分别和图片分析模块、图片采集模块相连接。

3.根据权利要求2所述基于视觉除霜的热泵控制***，其特征在于，所述控制器包括控制模块、检测模块、参数模块和对比模块；所述控制模块分别与检测模块、参数模块和对比模块以及摄像控制装置中的控制指令存储模块相连接；所述控制模块用于接收摄像控制装置的数字信号，从而与室外环境温度及室外盘管温度综合判断机组是否结霜，从而对热泵机组作出相应的除霜控制动作；所述检测模块用于对热泵机组运行时的各项参数进行检测；所述参数模块用于根据热泵机组的初始性能参数录入热泵机组的安全参数；所述对比模块用于将检测模块与参数模块中的数据进行对比，并将对比的结果传输至控制模块中处理。

4.根据权利要求2所述基于视觉除霜的热泵控制***，其特征在于，其特征在于，所述摄像控制装置还包括时间记录模块；所述时间记录模块与控制指令存储模块相连接，所述时间记录模块用于对热泵机组摄像的时刻进行记录。

5.根据权利要求2所述基于视觉除霜的热泵控制***,其特征在于，所述摄像控制装置还包括照明模块,所述照明模块分别与光敏传感器、图片采集模块相连接。

6.根据权利要求2所述基于视觉除霜的热泵控制***,其特征在于，所述所述图片采集模块包括摄像头。

7.根据权利要求2所述基于视觉除霜的热泵控制***,其特征在于，所述图片存储模块中包括动态存储单元和静态存储单元，所述静态存储单元中存储有预设的热泵机组无霜图片、有霜图片以及半霜状态图片，同时，动态存储单元中存储有实时获取的热泵机组的当前状态的图片。

8.一种基于视觉除霜的热泵控制方法，使用上述权利要求1-7所述热泵控制***，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

S1：通过控制器中的检测模块检测热泵机组状态，判断是否有结霜的可能，从而发送命令给摄像控制装置是否需要触发图片采集模块，转S2；

S2：控制器的检测模块通过检测环境温度及盘管温度来判别机组只要有结霜的可能性，即将信号发送给摄像控制装置，从而触发图片采集模块去采集热泵机组翅片图片，然后将图片存储在图片存储模块中，转S3；

S3：刚采集的热泵机组图片，将会与静态存储单元中预存好除霜各个状态图片进行对比，即通过图片分析模块进行对比来判断机组目前的状态，然后将判断结果发给控制指令存储模块，转S4；

S4：控制指令存储模块将图片分析模块的判断结果发送给控制器，控制器再做出相应的动作。

9.根据权利要求8所述热泵控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S11：通过检测模块检测热泵机组状态，转S12；

S12：热泵机组是否处于制热状态，判断结果为是，转S13，判断结果为否，转S18；

S13：室外环境温度是否低于T1，判断结果为是，转S14，判断结果为否，转S18；

S14：盘管温度是否低于T2，判断结果为是，转S15，判断结果为否，转S18；

S15：控制器中的控制模块发送信息给摄像控制装置中的控制指令存储模块，转S16；

S16：控制指令存储模块发送图片采集信号给图片采集模块，转S17；

S17：通过图片分析模块判断热泵机组翅片是否有霜，判断结果为是，转S18，判断结果为否，转S12；

S18：控制器接收到热泵机组翅片是否有霜的信息，转S19；

S19：控制器根据相应的信息对热泵机组作出相应的动作。

10.根据权利要求8所述热泵控制方法，其特征在于，步骤S3或S17中，所述图片分析模块具体的步骤如下：

S31:图片分析模块通过图片存储模块获取热泵机组的当前状态的图片，转S32；

S32:图片分析模块通过图片存储模块获取预设的图片信息，转S33；

S33:图片分析模块通过比对判断热泵机组是否结霜，转S34；

S34:图片分析模块通过图片存储模块获取热泵机组的当前状态的图片。

Images