本发明涉及智能控制技术领域，尤其是一种基于电力线载波通信在空调的控制方法、系统和装置。
背景技术：
目前在中央空调通信方面，最常见的是通过搭建信号线的形式来实现中央空调通信的目的。中央空调一拖多的系统，电源线、控制线以及信号线的布线很复杂，在前期布线方面，布线要求较高，需耗费较大的装修成本以及时间成本。同时在电力数据统计方面，大多还采取着人工的方式来完成，不具备智能化、自动化，花费的成本高并且时效性低，导致用电能耗数据不能实时监测和及时反映，造成能源的浪费。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于电力线载波通信在空调的控制方法、系统和装置，通过采用电力线载波通信的方式来实现对中央空调的群控，能够在利用已有的电力线基础设备，极大地降低了智能通信网络的成本，大幅减少装修改造所需要的时间，同时可实现有效的通信。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提出了一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，包括：
通过各传感器获取中央空调的数据；
利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输；
主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号；
主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控。
进一步，所述通过各传感器获取中央空调的数据包括：通过不同位置的各传感器获取中央空调的数据，所述数据包括中央空调的温度、水阀的出水量、风机的出风量以及机组的启闭。
进一步，所述利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输包括：利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输，且针对电力线载波传输的过程中存在的信道噪声，采用模糊算法来优化信号。
进一步，所述主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号包括：主控机将不同位置的各传感器反馈回来的信号进行解调和归类，并进行数据处理分析得到用于对中央空调进行调控的调节信号。
进一步，所述主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控包括：主控机通过wifi与云端服务器相连接，并将接收到的数据信息以及调节信号储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习，通过对数据特征的不断改进来优化对中央空调的自动化调控。
第二方面，本发明实施例还提出了一种基于电力线载波通信在空调的控制系统，包括：
数据采集模块，用于通过各传感器获取中央空调的数据；
数据传输模块，用于利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输；
数据分析模块，用于主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号；
数据改进模块，用于主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控。
第三方面，本发明实施例还提出了一种基于电力线载波通信在空调的控制装置，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明第一方面所述的方法。
第四方面，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行本发明第一方面所述的方法。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本发明提供的一种基于电力线载波通信在空调的控制方法、系统和装置，通过采用电力线载波通信的方式对中央空调进行运维控制，实现对中央空调远程集中监控，将中央空调变得更加智能化。采用电力线载波通信的方式能够利用已有的电力线基础设备，不需额外布线，由于不需要在互联的设备直接安装额外的线缆，显著降低了空调系统搭建时候的装修成本和系统成本，在保证可靠性的同时，能够实现有效的通信。同时，利用强力学习算法对中央空调数据进行分析学习，通过对数据特征的不断改进来优化对中央空调的自动化调控。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明第一实施例中基于电力线载波通信在空调的控制方法的流程简图；
图2是本发明第二实施例中基于电力线载波通信在空调的控制系统的结构简图；
图3是本发明第三实施例中基于电力线载波通信在空调的控制装置的结构简图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
如图1所示，本发明的第一实施例提供了一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，包括但不限于以下步骤：
s100：通过各传感器获取中央空调的数据；
s200：利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输；
s300：主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号；
s400：主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控。
在步骤s100中，通过不同位置的各传感器获取中央空调的数据，数据包括中央空调的温度、湿度、风速、用电量、水阀的出水量、风机的出风量以及机组的启闭。
在步骤s200中，利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输，且针对电力线载波传输的过程中存在的信道噪声，采用模糊算法来优化信号。
其中，电力线载波通信技术充分利用现有的电网，两端加以调制解调器，直接以50赫兹的交流电为载波，再以数百khz的脉冲为调制信号，进行信号控制与传输。成本低，有现成的电源线，一线两用，价格低廉。从技术和成本角度，电力线载波通信技术更具有优势。
正交频分复用技术它是一种多载波调制技术，其最大的特点是传输速率高，对码间干扰和信道衰落具有很强的抵御能力。正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的小部分，信道均衡变得相对容易。
而针对电力线载波通信在传输的过程当中存在一系列的信道噪声，采用模糊算法来处理信号，通过模糊处理的信号能够高程度上接近于原信号，从而解决电力线载波通信技术所遇到的信道噪声的问题。
在步骤s300中，主控机将不同位置的各传感器反馈回来的信号进行解调和归类，并进行数据处理分析得到用于对中央空调进行调控的调节信号。
在步骤s400中，主控机通过wifi与云端服务器相连接，并将接收到的数据信息以及调节信号储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习，通过对数据特征的不断改进来优化对中央空调的自动化调控。
其中，强化学习是一种以环境反馈作为输入的、特殊的、适应环境的机器学习方法，它的主要思想是与环境交互和试错，利用评价性的反馈信号实现决策的优化。基于强化学习的空调系统运行将环境视为“黑箱”，通过收集到的信号反馈不断改进控制策略，降低了对先验知识(如建筑热惰性，设备特性等)的依赖。针对建筑运行情况，通常需要完整考虑室外天气状况，室内环境状态和空调系统运行情况，而强化学习能通过不断尝试来改进策略，从而使得控制方式达到最优状态，而且能源消耗经过该策略降到最低。
在实际应用中，还可以根据企业或者是学校历年的空调用电量，实时预测企业或者学校未来空调用电的趋势，方便企业或学校计算未来用电预算；根据传感器的数据，对大量数据进行深度学习，从而分析用户的使用情况，提高用户的舒适度；根据用电量模块反馈的数据，进行不同季节，不同时间点的数据进行深度学习处理，从而实现对不同时间段的对空调的控制，实现减少多余的用电，将空调的使用时间得到最优解，从而达到节能的效果。
具体地，主控机硬件部分采用主控器stm32f107芯片、eeprom模块、备用电池电源、时钟电路、复位电路、jtag电路、过零检测电路以及部分电路是组成产品硬件最基础的部分。
通过电力载波通讯模块来实现电力线通讯的功能与主控机进行通讯，采用正交频分复用技术(ofdm)将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输保证传感器的信息高效率地通过电力线传输至主控机。
主控机将不同位置的不同传感器反馈回来的信号进行解调，将不同的传感器反馈得到的信息进行归类，然后将得到的信息在主控机进行数据处理分析，处理完毕后主控机通过电力线反馈调节信号至不同位置给各个模块，调节空调的温度，水阀的出水量以及风机的出风量，部分的机组的开启关闭等，将各个部分的参量达到系统运算反馈值，实现空调群控系统的自动化调控。
主控机内部通过wifi模块与云端相连接，每一次都将接受到信息以及反馈的信息储存到云端，对数据的远程监控。数据处理的内部内置强化学习算法，对数据进行分析学习，将每一次传感器反馈回来的信息和分析处理后的反馈结果进行储存，程序监督式学习的在线学习，对这些储存的数据进行处理，每一次都将这些数据特征更加明显化，改进每一次的反馈分析策略，从而达到经过每一次数据处理后反馈信号更加贴近于人性化。
综上所述，与现有技术相比，基于电力线载波通信在空调的控制方法的优点在于：通过采用电力线载波通信的方式对中央空调进行运维控制，实现对中央空调远程集中监控，将中央空调变得更加智能化。采用电力线载波通信的方式能够利用已有的电力线基础设备，不需额外布线，由于不需要在互联的设备直接安装额外的线缆，显著降低了空调系统搭建时候的装修成本和系统成本，在保证可靠性的同时，能够实现有效的通信。同时，利用强力学习算法对中央空调数据进行分析学习，通过对数据特征的不断改进来优化对中央空调的自动化调控。
另外，如图2所示，本发明的第二实施例提供了一种基于电力线载波通信在空调的控制系统，包括：
数据采集模块110，用于通过各传感器获取中央空调的数据；
数据传输模块120，用于利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输；
数据分析模块130，用于主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号；
数据改进模块140，用于主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控。
本实施例中的基于电力线载波通信在空调的控制系统与第一实施例中的基于电力线载波通信在空调的控制方法基于相同的发明构思，因此，本实施例中的基于电力线载波通信在空调的控制系统具有相同的有益效果：通过采用电力线载波通信的方式对中央空调进行运维控制，实现对中央空调远程集中监控，将中央空调变得更加智能化。采用电力线载波通信的方式能够利用已有的电力线基础设备，不需额外布线，由于不需要在互联的设备直接安装额外的线缆，显著降低了空调系统搭建时候的装修成本和系统成本，在保证可靠性的同时，能够实现有效的通信。同时，利用强力学习算法对中央空调数据进行分析学习，通过对数据特征的不断改进来优化对中央空调的自动化调控。
如图3所示，本发明的第三实施例还提供了一种基于电力线载波通信在空调的控制装置，包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述第一实施例中任意一种基于电力线载波通信在空调的控制方法。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的虚拟影像控制方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行立体成像处理装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述任一方法实施例的基于电力线载波通信在空调的控制方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据立体成像处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该立体投影装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的基于电力线载波通信在空调的控制方法，例如第一实施例中的方法步骤s100至s400。
本发明的第四实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，可使得上述一个或多个处理器执行上述方法实施例中的一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，例如第一实施例中的方法步骤s100至s400。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory,rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory,ram)等。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
1.一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，其特征在于，包括：
通过各传感器获取中央空调的数据；
利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输；
主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号；
主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，其特征在于，所述通过各传感器获取中央空调的数据包括：通过不同位置的各传感器获取中央空调的数据，所述数据包括中央空调的温度、水阀的出水量、风机的出风量以及机组的启闭。
3.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，其特征在于，所述利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输包括：利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输，且针对电力线载波传输的过程中存在的信道噪声，采用模糊算法来优化信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，其特征在于，所述主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号包括：主控机将不同位置的各传感器反馈回来的信号进行解调和归类，并进行数据处理分析得到用于对中央空调进行调控的调节信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于电力线载波通信在空调的控制方法，其特征在于，所述主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控包括：主控机通过wifi与云端服务器相连接，并将接收到的数据信息以及调节信号储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习，通过对数据特征的不断改进来优化对中央空调的自动化调控。
6.一种基于电力线载波通信在空调的控制系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于通过各传感器获取中央空调的数据；
数据传输模块，用于利用电力线载波将各传感器采集的数据反馈到主控机，采用正交频分复用技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个正交子信道上进行传输；
数据分析模块，用于主控机将从各传感器接收的数据进行归类，并对数据处理分析，得到调节信号；
数据改进模块，用于主控机将接收的数据储存到云端服务器，并采用强化学习算法对数据进行分析学习来改进调节信号，主控机通过电力线载波反馈调节信号至中央空调以实现自动化调控。
7.一种基于电力线载波通信在空调的控制装置，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
技术总结