一种节能环保的金属模具生产线降温除湿系统及方法

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一种节能环保的金属模具生产线降温除湿系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于金属模具生产线降温除湿技术领域，具体涉及一种节能环保的金属模\n具生产线降温除湿系统及方法。\n背景技术\n[0002] 在金属模具生产车间中，创造一个清新、健康、舒适的生产环境，是保证生产者身\n体健康及提高工作效率的基本任务。\n[0003] 随着模具生产技术的不断提高，模具生产车间的环境成为工人工作条件中不可缺\n少的一部分，而工作环境的舒适性、健康性更是受到生产者的普遍关注。目前，在生产车间\n的空调系统中，主要采用传统的一次回风空调系统或VRV系统来调节车间空气的温度和湿\n度，而对于车间中的有害气体的浓度过高却无法解决，常用的空气降温除湿设备为表面式\n空冷器。在表面式空冷器中，空气在机组内经管壁与管内的冷水或制冷剂进行间接接触，促\n使空气冷却，这种间接冷却方式降温除湿能力有限，容易造成处理后的空气接近饱和状态，\n空气相对湿度太大，不利于工作者的身心健康；此外，由于传统的模具生产车间中的空调系\n统因考虑运行费用及节能等因素，在空气处理中采用大量回风，从而导致生产车间中的空\n气污浊，室内环境条件较差。因此，现有生产车间的空调系统存在新风量不足、除湿能力有\n限、空调运行能耗高、室内有害气体浓度大等缺点，不能给工作者提供清新、健康、舒适的生\n产环境。\n[0004] 模具生产线中由于会产生大量低于100℃的余热废水，目前大部分企业对于这部\n分热源都是直接排放到环境中，这样不仅带来“热污染”问题，而且还会导致能源的浪费。因\n此，如能将这部分热量合理用于空调系统的冷源，并将文丘里管的引射原理用于生产车间\n的全新风空调系统中，必将大幅度减少空调系统能耗，不仅能满足企业对生产环境的要求，\n同时还能提高产品的生产质量，从而达到共盈目的。但是，现有技术中还缺乏这样的金属模\n具生产线降温除湿系统及方法。\n发明内容\n[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种设计新颖\n合理，运行能耗低，能够使得模具生产线车间室内空气健康、温和、舒适，节能环保的金属模\n具生产线降温除湿系统。\n[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种节能环保的金属模具生产\n线降温除湿系统，包括吸附式制冷系统、无泵降温除湿净化系统、转轮除湿再生系统和自动\n补水系统，所述转轮除湿再生系统设置在无泵降温除湿净化系统顶部；\n[0007] 所述吸附式制冷系统包括第一吸附床、第二吸附床、冷凝器、蒸发器、第一四通换\n向阀、第二四通换向阀、第一真空阀、第二真空阀、第三真空阀、第四真空阀、第一流量调节\n阀和第二流量调节阀，所述第一吸附床和第二吸附床并排设置在中间位置处，所述冷凝器\n设置在第一吸附床和第二吸附床的上方，所述蒸发器设置在第一吸附床和第二吸附床的下\n方，所述第一四通换向阀设置在冷凝器与第一吸附床和第二吸附床之间，所述第二四通换\n向阀设置在蒸发器与第一吸附床和第二吸附床之间，所述第一真空阀设置在第一吸附床与\n蒸发器之间，所述第二真空阀设置在第二吸附床与蒸发器之间，所述第三真空阀设置在第\n一吸附床与冷凝器之间，所述第四真空阀设置在第二吸附床与冷凝器之间；所述第二流量\n调节阀的一端接有用于连接到金属模具生产线产生的废热水源的废热水源接口管，所述第\n二流量调节阀的另一端与第一流量调节阀的一端连接，且与第二四通换向阀的一个入口端\n连接；所述第一流量调节阀的另一端与冷凝器的冷却水出口连接，所述第二四通换向阀的\n另一个入口端连接有冷却水输入管，所述第二四通换向阀的两个出口端分别与第一吸附床\n的入口端和第二吸附床的入口端连接，所述第一吸附床的出口端和第二吸附床的出口端分\n别与第一四通换向阀的两个入口端连接，所述第一四通换向阀的一个出口端连接冷却后废\n水输出管，所述第一四通换向阀的另一个出口端与冷凝器的入口端连接；所述第一真空阀\n的两端分别与第一吸附床和蒸发器连接，所述第二真空阀两端分别与第二吸附床和蒸发器\n连接，所述第三真空阀两端分别与第一吸附床和冷凝器连接，所述第四真空阀两端分别与\n第二吸附床和冷凝器连接；\n[0008] 所述无泵降温除湿净化系统包括依次设置的新风引入口、空气过滤器、文丘里管、\n降温填料、转轮除湿机、半导体制冷片、挡水板、送风机和出风口，所述文丘里管的喉部设置\n有喉部吸管，所述转轮除湿机连接有电机，所述降温填料的底部设置有第一接水盘，所述第\n一接水盘的底部连接有第一回水管，所述挡水板的底部设置有第二接水盘，所述第二接水\n盘的底部连接有第二回水管；\n[0009] 所述转轮除湿再生系统包括依次设置的室内回风口、回风预热区、辅助电加热器、\n分隔板、回风机和排风口，所述回风预热区设置在半导体制冷片的热端上部，所述分隔板的\n底部设置有位于转轮除湿机顶部的转轮再生区；\n[0010] 所述自动补水系统包括储水池和设置在储水池内的浮球阀补水装置，所述浮球阀\n补水装置上连接有浮球，所述喉部吸管下部伸入储水池内，所述储水池的一侧上部连接有\n回水输送管，所述回水输送管与第一回水管和第二回水管均连接，所述储水池的另一侧上\n部设置有溢水管，所述储水池的底部设置有与浮球阀补水装置连接的补水管，所述补水管\n上设置有补水阀，所述补水管与蒸发器的冷冻供水口连接，所述储水池的下部设置有冷冻\n回水管，所述冷冻回水管上设置有回水阀，所述冷冻回水管与蒸发器的冷冻回水口连接。\n[0011] 上述的一种节能环保的金属模具生产线降温除湿系统，所述降温填料为CELdek填\n料。\n[0012] 上述的一种节能环保的金属模具生产线降温除湿系统，所述回水输送管内设置有\n回水过滤器。\n[0013] 上述的一种节能环保的金属模具生产线降温除湿系统，还包括降温除湿自动控制\n系统，所述降温除湿自动控制系统包括降温除湿控制器以及与降温除湿控制器相接的热水\n源温度控制器和计算机，所述热水源温度控制器的输入端接有设置在冷凝器冷却水出口处\n的冷却水温度传感器和设置在废热水源接口管上的热水源温度传感器，所述第一流量调节\n阀和第二流量调节阀均与热水源温度控制器的输出端连接；所述降温除湿控制器的输入端\n接有设置在第一吸附床的出口端的第一气体流量传感器和第一水流量传感器，以及设置在\n第二吸附床的出口端的第二气体流量传感器和第二水流量传感器，所述第一四通换向阀、\n第二四通换向阀、第一真空阀、第二真空阀、第三真空阀和第四真空阀均与降温除湿控制器\n的输出端连接，所述降温除湿控制器的输出端还接有用于驱动电机的电机驱动器和用于驱\n动半导体制冷片的半导体制冷片驱动器，所述电机与电机驱动器的输出端连接，所述半导\n体制冷片与半导体制冷片驱动器的输出端连接。\n[0014] 本发明还公开了一种方法步骤简单，能够有效保证吸附式制冷系统的效率最高，\n并保证整个金属模具生产线降温除湿系统节能、高效、稳定可靠地为金属模具生产线车间\n提供新风，保证金属模具生产线车间室内空气健康、温和、舒适的金属模具生产线降温除湿\n的方法，该方法的具体过程为：金属模具生产线产生的废热水源与吸附式制冷系统中冷凝\n器的冷却水出口的水进行混合，为吸附式制冷系统提供热源，吸附式制冷系统所产生的冷\n冻水输出给自动补水系统的储水池；自动补水系统的储水池为无泵降温除湿净化系统提供\n所需冷冻水，室外新风进入无泵降温除湿净化系统进行降温除湿后，输入到金属模具生产\n线车间内；金属模具生产线车间内产生的回风进入转轮除湿再生系统的转轮再生区，为转\n轮除湿再生系统提供热量进行再生，使无泵降温除湿净化系统的转轮除湿机获得持续除湿\n能力，释放热量后的回风再由转轮除湿再生系统的回风机排出室外；\n[0015] 其中，吸附式制冷系统的具体工作过程为：所述热水源温度控制器调节第一流量\n调节阀和第二流量调节阀的开度，使从冷凝器的冷却水出口输出的冷却水与从输入废热水\n源接口管的金属模具生产线产生的废热水源混合后，水温稳定在温度T；进行第一吸附床脱\n附再生、第二吸附床吸附制冷的第一循环和第一吸附床吸附制冷、第二吸附床脱附再生的\n第二循环的切换循环，向金属模具生产线供应冷却用水，并向储水池输出冷冻水，向储水池\n输出的冷冻水通过补水管进入储水池；所述第一吸附床脱附再生、第二吸附床吸附制冷的\n第一循环和第一吸附床吸附制冷、第二吸附床脱附再生的第二循环的切换循环的具体过程\n为：所述降温除湿控制器控制第一四通换向阀和第二四通换向阀，使混合后温度为T的废热\n水源从第二四通换向阀与第二流量调节阀连接的入口端进入第二四通换向阀，再从第二四\n通换向阀与第一吸附床的入口端连接的出口端接入第一吸附床进行脱附再生，第一吸附床\n脱附再生产生的废水从第一四通换向阀与第一吸附床连接的入口端进入第一四通换向阀，\n再从第一四通换向阀与冷却后废水输出管连接的出口端进入冷却后废水输出管并排出，同\n时，所述降温除湿控制器控制第二真空阀和第三真空阀打开，使从冷却水输入管输入的冷\n却水从第二四通换向阀与冷却水输入管连接的入口端进入第二四通换向阀，再从第二四通\n换向阀与第二吸附床的入口端连接的出口端进入第二吸附床中，带走第二吸附床进行吸附\n制冷后所放出的热量，并从第一四通换向阀与第二吸附床连接的入口端进入第一四通换向\n阀，再从第一四通换向阀与冷凝器的入口端连接的出口端进入冷凝器带走冷凝热；当第一\n气体流量传感器检测到第一吸附床脱附产生的制冷剂蒸气量为零时，第一吸附床的脱附再\n生过程完成，所述降温除湿控制器控制第二真空阀和第三真空阀关闭，并控制第二四通换\n向阀进行切换，第一真空阀、第二真空阀、第三真空阀和第四真空阀均处于关闭状态，从冷\n却水输入管输入的冷却水从第二四通换向阀与冷却水输入管连接的入口端进入第二四通\n换向阀，再从第二四通换向阀与第一吸附床的入口端连接的出口端进入第一吸附床中，同\n时，温度为T的废热水源从第二四通换向阀与第二流量调节阀连接的入口端进入第二四通\n换向阀，再从第二四通换向阀与第二吸附床的入口端连接的出口端接入第二吸附床，当第\n一水流量传感器检测到第一吸附床的出口端水流量为零，且第二水流量传感器检测到第二\n吸附床的出口端水流量为零时，所述降温除湿控制器控制第一四通换向阀进行切换，并控\n制第一真空阀和第四真空阀打开，第一吸附床与蒸发器相连，进行吸附制冷，吸附制冷后产\n生的热量被冷却水吸收并从第一四通换向阀与第一吸附床连接的入口端进入第一四通换\n向阀，再从第一四通换向阀与冷凝器的入口端连接的出口端进入冷凝器带走冷凝热，第二\n吸附床与冷凝器相连，进行脱附再生，脱附再生后产生的冷却废水从第一四通换向阀与第\n二吸附床连接的入口端进入第一四通换向阀，再从第一四通换向阀与冷却后废水输出管连\n接的出口端进入冷却后废水输出管并排出，当第二气体流量传感器检测到第二吸附床脱附\n产生的制冷剂蒸气量为零时，脱附再生完成，第二吸附床的脱附再生过程完成，返回第一吸\n附床脱附再生、第二吸附床吸附制冷的第一循环；\n[0016] 其中，无泵降温除湿净化系统的具体工作过程为：室外新风经空气过滤器初步净\n化后通过文丘里管提高风速，在文丘里管的喉部通过喉部吸管引射储水池中的水，使水进\n入文丘里管中与新风实现气水混合和热湿交换，并在填料处进一步实现降温与净化，处理\n后的空气通过转轮除湿机进行升温除湿，再进入半导体制冷片冷端空间进行等湿降温，后\n经挡水板分离出空气中携带的水滴，最后低温干燥的新风经送风机通过出风口进入风管，\n再进入金属模具生产线车间中；填料处产生的水进入第一接水盘内，并通过第一回水管和\n回水输送管进入储水池；挡水板处产生的水进入第二接水盘内，并通过第二回水管和回水\n输送管进入储水池；\n[0017] 其中，转轮除湿再生系统的具体工作过程为：室内回风从室内回风口进入回风预\n热区，经半导体制冷片的热端对回风进行加热，再经过辅助电加热器进行辅助加热，在分隔\n板的作用下使回风进入转轮再生区，使转轮除湿机获得持续除湿能力，释放热量后的回风\n再在回风机的作用下经排风口排出室外；\n[0018] 其中，自动补水系统的具体工作过程为：当浮球阀补水装置检测到储水池内的水\n位低于预设水位值时，蒸发器的冷冻供水通过补水管进入储水池，并通过喉部吸管供给无\n泵降温除湿净化系统，无泵降温除湿净化系统的填料处产生的水进入第一接水盘内，并通\n过第一回水管进入回水输送管，再进入储水池；无泵降温除湿净化系统的挡水板处产生的\n水进入第二接水盘内，并通过第二回水管进入回水输送管，再进入储水池；同时，储水池内\n的水还通过冷冻回水管进入蒸发器，使蒸发器持续不断产生冷冻水；当储水池内的水位高\n于预设水位值时，通过溢水管溢出。\n[0019] 上述的方法，所述温度T的取值为65℃；所述吸附式制冷系统的具体工作过程中，\n所述热水源温度控制器调节第一流量调节阀和第二流量调节阀的开度，使从冷凝器的冷却\n水出口输出的冷却水与从输入的废热水源接口管金属模具生产线产生的废热水源混合后，\n水温稳定在65℃，采用BP神经网络控制的方法，具体过程为：\n[0020] 步骤一、数据采集及传输：冷却水温度传感器对冷凝器的冷却水出口输出的冷却\n水温度进行实时检测并将检测到的冷却水温度信号输出给热水源温度控制器，热水源温度\n传感器对金属模具生产线产生的废热水源温度进行实时检测并将检测到的热水源温度信\n号输出给热水源温度控制器；\n[0021] 步骤二、数据处理：热水源温度控制器将冷却水温度信号和热水源温度信号输入\n预先构建的三层BP神经网络中，输出对第一流量调节阀的开度的控制信号和对第二流量调\n节阀的开度的控制信号，调节第一流量调节阀和第二流量调节阀的开度，使从冷凝器的冷\n却水出口输出的冷却水与从输入的废热水源接口管金属模具生产线产生的废热水源混合\n后，水温稳定在65℃。\n[0022] 上述的方法，步骤二中所述预先构建三层BP神经网络的具体过程为：\n[0023] 步骤A、保持输入废热水源接口管内的废热水源温度为80℃不变，并保持第二流量\n调节阀的开度不变，通过冷却水温度传感器检测冷凝器冷却水出口处的冷却水温度，当冷\n却水温度为37℃时调节第一流量调节阀的开度，使混合后的水温为65℃，并将此时的废热\n水源温度、第一流量调节阀的开度、冷却水温度和第二流量调节阀的开度这一组数据记录\n到数据库中；然后，冷却水温度每增加或减少Δt℃，就再调节第一流量调节阀的开度，使混\n合后的热水温度为65℃，并将每个冷却水温度下的废热水源温度、第一流量调节阀的开度、\n冷却水温度和第二流量调节阀的开度这一组数据记录到数据库中，直至冷却水温度根据步\n长Δt℃逐步增加到50℃且逐步减少到23℃；\n[0024] 步骤B、根据步骤A记录到数据库中的数据，使冷凝器冷却水出口处的冷却水温度\n取遍步骤A的数据库中记录的所有温度，且每取一个温度，就保持冷却水温度不变，并保持\n对应的第一流量调节阀的开度不变，通过热水源温度传感器检测废热水源接口管内的废热\n水源温度，当废热水源温度为80℃时调节第二流量调节阀的开度，使混合后的水温为65℃，\n并将此时的废热水源温度、第一流量调节阀的开度、冷却水温度和第二流量调节阀的开度\n这一组数据记录到数据库中；然后，废热水源温度每增加或减少Δt℃，就再调节第二流量\n调节阀的开度，使混合后的水温为65℃，并将每个冷却水温度下的废热水源温度、第一流量\n调节阀的开度、冷却水温度和第二流量调节阀的开度这一组数据记录到数据库中，直至冷\n却水温度根据步长Δt℃逐步增加到90℃且逐步减少到70℃；\n[0025] 步骤C、将步骤A数据库中记录的数据与步骤B数据库中记录的数据进行综合，得到\n一组数据，该组数据中包括废热水源温度、第一流量调节阀的开度、冷却水温度和第二流量\n调节阀的开度的对应数据；\n[0026] 步骤D、建立隐含层神经元数目可变的三层BP神经网络：热水源温度控制器以废热\n源水温度和冷却水温度作为BP神经网络的输入，输入层节点数n1为2个，以第一流量调节阀\n的开度和第二流量调节阀的开度作为BP神经网络的输出，输出层节点数n3为2个，根据公式\n确定所述三层BP网络的隐含层节点数n2，建立三层BP神经网络；其中，\n取a为1～10的自然数；\n[0027] 步骤E、训练各个不同隐含层节点数的三层BP神经网络，具体过程为：\n[0028] 步骤E1、热水源温度控制器将步骤C中得到的热源水温度和冷却水温度数据作为\n三层BP神经网络的输入，并以热源水温度和冷却水温度对应的第一流量调节阀的开度和第\n二流量调节阀的开度作为BP神经网络的输出，构建训练样本；\n[0029] 步骤E2、计算机对取a为1～10的自然数时所对应的不同隐含层节点数的三层BP神\n经网络进行训练，且在进行训练的过程中调用改进的细菌觅食优化算法对三层BP神经网络\n的权值W和阈值B进行优化，得到各个不同隐含层节点数时权值W和阈值B最优的训练好的三\n层BP神经网络；\n[0030] 步骤F、确定出基于改进的细菌觅食优化算法优化的三层BP神经网络模型，具体过\n程为：\n[0031] 步骤F1、计算机调用网络误差计算模块计算步骤E2中各个不同隐含层节点数时权\n值W和阈值B最优的训练好的三层BP神经网络对应的网络误差；\n[0032] 步骤F2、选择出网络误差最小的隐含层节点数的权值W和阈值B最优的三层BP神经\n网络，确定为训练好的三层BP神经网络，并将其定义为基于改进的细菌觅食优化算法优化\n的BP神经网络模型。\n[0033] 上述的方法，步骤A和步骤B中所述Δt的取值为0.02，步骤D中所述n2的取值为10。\n[0034] 上述的方法，步骤E2在进行训练的过程中调用改进的细菌觅食优化算法对三层BP\n神经网络的权值W和阈值B进行优化的具体过程为：\n[0035] 步骤E201、初始化细菌觅食优化算法参数：所述细菌觅食优化算法参数包括细菌\n菌群中与三层BP神经网络的权值W和阈值B相对应的细菌总数S、三层BP神经网络的权值W和\n阈值B的搜索工作维度p、三层BP神经网络的权值W和阈值B的趋化次数Nc、趋化过程中三层\nBP神经网络的权值W和阈值B单向运动的最大步数NS、三层BP神经网络的权值W和阈值B的复\n制次数Nre,、三层BP神经网络的权值W和阈值B的学习次数Ned、三层BP神经网络的权值W和阈\n值B的最大趋化步长Cmax和三层BP神经网络的权值W和阈值B的最小趋化步长Cmin；\n[0036] 步骤E202、初始化菌群位置：采用随机初始化的方法并按照公式X＝Xmin+rand×\n(Xmax-Xmin)在p维空间初始化S个点作为细菌的初始化位置；其中，Xmin为优化区间的最小值，\nXmax为优化区间的最大值，X为细菌的初始化位置，rand为均匀分布在[0,1]区间的随机数；\n[0037] 步骤E203、适应度值更新：按照公式\n计算各个细菌的适\n应度值；其中，dattract为细菌与细菌之间引力的深度，wattract为细菌与细菌之间引力的宽度，\nhrepellent细菌与细菌之间斥力的高度，wrepellent为细菌与细菌之间斥力的宽度，P(i,j,k,l)\n为细菌i在第j次趋向性操作、第k次复制操作和第l次迁徙操作后的位置，P(1:S,j,k,l)为\n当前个体P(i,j,k,l)的邻域内的一个随机位置,JCC(i,j,k,l)为细菌i在第j次趋向性操作、\n第k次复制操作和第l次迁徙操作后的适应度值；\n[0038] 步骤E204、设置循环变量的参数：其中趋化循环次数j为1～Nc，复制循环次数k为1\n～Nre，迁徙循环次数l为1～Ned；\n[0039] 步骤E205、进入趋化循环，进行趋化操作，具体方法为：\n[0040] 步骤E20501、将细菌i重新赋值为i+1，判断细菌i的规模是否小于细菌规模S，当小\n于时执行步骤E20502，当不小于时跳转执行步骤E20512；\n[0041] 步骤E20502、计算细菌i的适应度值；\n[0042] 步骤E20503、细菌i在随机产生的方向上翻转一个单位步长；\n[0043] 步骤E20504、令j初始化为1；\n[0044] 步骤E20505、计算新位置上细菌i的适应度值；\n[0045] 步骤E20506、判断j是否小于最大步数Nc，当小于时执行步骤E20507，当不小于时\n跳转执行步骤E20501；\n[0046] 步骤E20507、将j的重新赋值为j+1；\n[0047] 步骤E20508、判断新位置上细菌i的适应度值是否改变，当改变时执行步骤\nE20509，当没有改变时令j＝NS,并跳转执行步骤E20506；\n[0048] 步骤E20509、更新细菌i的适应度值；\n[0049] 步骤E20510、细菌种群在翻转的方向上继续游动；\n[0050] 步骤E20511、跳转执行步骤E20505，继续循环，直至步骤E20501中i的取值等于S为\n止；\n[0051] 步骤E20512、趋化操作结束；\n[0052] 步骤E206、进入复制循环,进行复制操作，具体方法为：\n[0053] 步骤E20601、将细菌i重新赋值为i+1，判断细菌i的规模是否小于细菌规模S，当小\n于时执行步骤E20602，当不小于时跳转执行步骤E20606；\n[0054] 步骤E20602、计算细菌在上次复制操作循环中经过的所有位置的适应度之和，并\n定义为健康度值；\n[0055] 步骤E20603、按照健康度值的优劣将细菌进行排序；\n[0056] 步骤E20604、跳转执行步骤E20601；\n[0057] 步骤E20605、淘汰健康度差的 S个细菌，剩余的 S个细菌各自分裂出一个与自己\n完全相同的新个体；\n[0058] 步骤E20606、复制操作结束；\n[0059] 步骤E207、进入迁徙循环，进行迁徙操作，具体方法为：对菌群中的每个细菌生成\n一个随机概率，并将它与固定迁徙概率Ped进行比较，当小于Ped时就进行细菌迁徙，在解空\n间内按照公式X＝Xmin+rand×(Xmax-Xmin)初始化；\n[0060] 步骤E208、判断趋化循环、复制循环和迁徙循环的循环次数是否已达到设置值，当\n达到时，循环结束，通过适应度值比较菌群中发现的最优细菌,选择出最优的作为全局最优\n解,并将结果输出，否则，继续循环执行步骤E205～步骤E208，直到趋化循环、复制循环和迁\n徙循环的循环次数已达到设置值。\n[0061] 本发明与现有技术相比具有以下优点：\n[0062] 1、本发明利用金属模具生产线产生的大量废水余热为吸附式制冷系统提供热源，\n解决了空调系统冷源制取耗能大的问题。\n[0063] 2、本发明吸附式制冷系统的设计新颖合理，采用第一吸附床、第二吸附床、冷凝器\n和蒸发器相互配合工作，能够有效回收金属模具生产线产生的废热水源的热量，并用作金\n属模具生产线车间内的制冷，能够达到节能减排的目的。\n[0064] 3、本发明通过设置热水源温度控制器，并设置冷却水温度传感器和热水源温度传\n感器，配合第一流量调节阀和第二流量调节阀，且采用基于改进的细菌觅食优化算法优化\n的三层BP神经网络模型，能够巧妙利用吸附式制冷系统的冷凝器的冷却回水与金属模具生\n产线的废热水进行定量混合使得热源温度为65℃，能够使吸附式制冷系统的效率最高。\n[0065] 4、本发明的无泵降温除湿净化系统，利用文丘里管的引射原理吸水，无泵消耗，节\n省成本，降低了系统运行能耗。\n[0066] 5、本发明无泵降温除湿净化系统内设置有除湿量大的转轮除湿机，解决了普通空\n调技术除湿难题，因此具有舒适性高的优点。\n[0067] 6、本发明通过设置半导体制冷片，其冷端用于转轮除湿后的降温，其热端用于对\n回风进行预热，进而对转轮除湿机进行再生，有效利用了半导体制冷片的功能，不仅简化了\n系统整体结构，且节省成本，降低了系统运行能耗。\n[0068] 7、本发明的金属模具生产线降温除湿系统，采用直送直排的全新风系统，能够有\n效降低金属模具生产线车间中的有害物浓度，能够使得模具生产线车间室内空气健康、温\n和、舒适。\n[0069] 8、本发明的金属模具生产线降温除湿系统，无需制冷剂，使用操作方便，维修简\n单，具有绿色环保的优点。\n[0070] 9、本发明的节能环保的金属模具生产线降温除湿方法，通过吸附式制冷系统、无\n泵降温除湿净化系统、转轮除湿再生系统、自动补水系统和降温除湿自动控制系统的配合\n工作，能够节能、高效、稳定可靠地为金属模具生产线车间提供新风，保证金属模具生产线\n车间室内空气健康、温和、舒适。\n[0071] 10、本发明的节能环保的金属模具生产线降温除湿方法，预先构建好三层BP神经\n网络后，每次只需将冷却水温度信号和热水源温度信号输入预先构建的三层BP神经网络\n中，就可以自动输出对第一流量调节阀的开度的控制信号和对第二流量调节阀的开度的控\n制信号，能够简单、快捷、准确地将吸附式制冷系统的冷凝器的冷却回水与金属模具生产线\n的废热水混合温度调节为65℃，能够有效保证吸附式制冷系统的效率最高，并保证整个金\n属模具生产线降温除湿系统节能、高效、稳定可靠地为金属模具生产线车间提供新风，保证\n金属模具生产线车间室内空气健康、温和、舒适。\n[0072] 11、本发明的节能环保的金属模具生产线降温除湿方法，预先构建三层BP神经网\n络时，采用隐含层节点数可变的三层BP神经网络，并根据网络误差最小确定出隐含层节点\n数；且采用改进的细菌觅食优化算法对三层BP神经网络的权值W和阈值B进行优化，能够有\n效提高采用三层BP神经网络对混合水温进行调节的精度。\n[0073] 12、本发明的推广应用，将改善金属模具生产线车间内的工作环境，大幅度减少空\n调系统能耗，不仅能满足企业对生产环境的要求，同时还能提高产品的生产质量。\n[0074] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。\n附图说明\n[0075] 图1为本发明节能环保的金属模具生产线降温除湿系统的结构示意图。\n[0076] 图2为本发明降温除湿自动控制系统的电路原理框图。\n[0077] 附图标记说明:\n[0078] 1-1—第一吸附床；      1-2—第二吸附床；      1-3—冷凝器；\n[0079] 1-4—蒸发器；          1-5—第一四通换向阀；  1-6—第一真空阀；\n[0080] 1-7—第二真空阀；      1-8—第三真空阀；      1-9—第四真空阀；\n[0081] 1-10—第二四通换向阀； 1-11—第一流量调节阀；\n[0082] 1-12—第二流量调节阀； 1-13—废热水源接口管；\n[0083] 1-14—冷却水输入管；   1-15—冷却后废水输出管；\n[0084] 2-1—新风引入口；      2-2—空气过滤器；      2-3—文丘里管；\n[0085] 2-4—喉部吸管；        2-5—降温填料；        2-6—转轮除湿机；\n[0086] 2-7—电机；            2-8—半导体制冷片；    2-9—挡水板；\n[0087] 2-10—送风机；         2-11—出风口；         2-12—第一接水盘；\n[0088] 2-13—第二接水盘；     2-14—第一回水管；     2-15—第二回水管；\n[0089] 3-1—室内回风口；      3-2回风预热区；        3-3—辅助电加热器；\n[0090] 3-4—分隔板；          3-5—转轮再生区；      3-6—回风机；\n[0091] 3-7—排风口；          4-1—储水池；          4-2—回水输送管；\n[0092] 4-3—补水管；          4-4—补水阀；          4-5—冷冻回水管；\n[0093] 4-6—回水阀；          4-7—溢水管；          4-8—浮球阀补水装置；\n[0094] 4-9—浮球；            4-10—回水过滤器；     5-1—降温除湿控制器；\n[0095] 5-2—热水源温度控制器；           5-3—计算机；\n[0096] 5-4—冷却水温度传感器；           5-5—热水源温度传感器；\n[0097] 5-6—电机驱动器；                 5-7—半导体制冷片驱动器；\n[0098] 5-8—第一气体流量传感器；         5-9—第一水流量传感器；\n[0099] 5-10—第二水流量传感器；          5-11—第二气体流量传感器。\n具体实施方式\n[0100] 如图1所示，本发明的节能环保的金属模具生产线降温除湿系统，包括吸附式制冷\n系统、无泵降温除湿净化系统、转轮除湿再生系统和自动补水系统，所述转轮除湿再生系统\n设置在无泵降温除湿净化系统顶部；\n[0101] 所述吸附式制冷系统包括第一吸附床1-1、第二吸附床1-2、冷凝器1-3、蒸发器1-\n4、第一四通换向阀1-5、第二四通换向阀1-10、第一真空阀1-6、第二真空阀1-7、第三真空阀\n1-8、第四真空阀1-9、第一流量调节阀1-11和第二流量调节阀1-12，所述第一吸附床1-1和\n第二吸附床1-2并排设置在中间位置处，所述冷凝器1-3设置在第一吸附床1-1和第二吸附\n床1-2的上方，所述蒸发器1-4设置在第一吸附床1-1和第二吸附床1-2的下方，所述第一四\n通换向阀1-5设置在冷凝器1-3与第一吸附床1-1和第二吸附床1-2之间，所述第二四通换向\n阀1-10设置在蒸发器1-4与第一吸附床1-1和第二吸附床1-2之间，所述第一真空阀1-6设置\n在第一吸附床1-1与蒸发器1-4之间，所述第二真空阀1-7设置在第二吸附床1-2与蒸发器1-\n4之间，所述第三真空阀1-8设置在第一吸附床1-1与冷凝器1-3之间，所述第四真空阀1-9设\n置在第二吸附床1-2与冷凝器1-3之间；所述第二流量调节阀1-12的一端接有用于连接到金\n属模具生产线产生的废热水源的废热水源接口管1-13，所述第二流量调节阀1-12的另一端\n与第一流量调节阀1-11的一端连接，且与第二四通换向阀1-10的一个入口端连接；所述第\n一流量调节阀1-11的另一端与冷凝器1-3的冷却水出口连接，所述第二四通换向阀1-10的\n另一个入口端连接有冷却水输入管1-14，所述第二四通换向阀1-10的两个出口端分别与第\n一吸附床1-1的入口端和第二吸附床1-2的入口端连接，所述第一吸附床1-1的出口端和第\n二吸附床1-2的出口端分别与第一四通换向阀1-5的两个入口端连接，所述第一四通换向阀\n1-5的一个出口端连接冷却后废水输出管1-15，所述第一四通换向阀1-5的另一个出口端与\n冷凝器1-3的入口端连接；所述第一真空阀1-6的两端分别与第一吸附床1-1和蒸发器1-4连\n接，所述第二真空阀1-7两端分别与第二吸附床1-2和蒸发器1-4连接，所述第三真空阀1-8\n两端分别与第一吸附床1-1和冷凝器1-3连接，所述第四真空阀1-9两端分别与第二吸附床\n1-2和冷凝器1-3连接；\n[0102] 所述无泵降温除湿净化系统包括依次设置的新风引入口2-1、空气过滤器2-2、文\n丘里管2-3、降温填料2-5、转轮除湿机2-6、半导体制冷片2-8、挡水板2-9、送风机2-10和出\n风口2-11，所述文丘里管2-3的喉部设置有喉部吸管2-4，所述转轮除湿机2-6连接有电机2-\n7，所述降温填料2-5的底部设置有第一接水盘2-12，所述第一接水盘2-12的底部连接有第\n一回水管2-14，所述挡水板2-9的底部设置有第二接水盘2-13，所述第二接水盘2-13的底部\n连接有第二回水管2-15；\n[0103] 所述转轮除湿再生系统包括依次设置的室内回风口3-1、回风预热区3-2、辅助电\n加热器3-3、分隔板3-4、回风机3-6和排风口3-7，所述回风预热区3-2设置在半导体制冷片\n2-8的热端上部，所述分隔板3-4的底部设置有位于转轮除湿机2-6顶部的转轮再生区3-5；\n[0104] 所述自动补水系统包括储水池4-1和设置在储水池4-1内的浮球阀补水装置4-8，\n所述浮球阀补水装置4-8上连接有浮球4-9，所述喉部吸管2-4下部伸入储水池4-1内，所述\n储水池4-1的一侧上部连接有回水输送管4-2，所述回水输送管4-2与第一回水管2-14和第\n二回水管2-15均连接，所述储水池4-1的另一侧上部设置有溢水管4-7，所述储水池4-1的底\n部设置有与浮球阀补水装置4-8连接的补水管4-3，所述补水管4-3上设置有补水阀4-4，所\n述补水管4-3与蒸发器1-4的冷冻供水口连接，所述储水池4-1的下部设置有冷冻回水管4-\n5，所述冷冻回水管4-5上设置有回水阀4-6，所述冷冻回水管4-5与蒸发器1-4的冷冻回水口\n连接。\n[0105] 本实施例中，所述降温填料2-5为CELdek填料。\n[0106] 本实施例中，所述回水输送管4-2内设置有回水过滤器4-10。\n[0107] 本实施例中，所述节能环保的金属模具生产线降温除湿系统还包括降温除湿自动\n控制系统，如图2所示，所述降温除湿自动控制系统包括降温除湿控制器5-1以及与降温除\n湿控制器5-1相接的热水源温度控制器5-2和计算机5-3，所述热水源温度控制器5-2的输入\n端接有设置在冷凝器1-3冷却水出口处的冷却水温度传感器5-4和设置在废热水源接口管\n1-13上的热水源温度传感器5-5，所述第一流量调节阀1-11和第二流量调节阀1-12均与热\n水源温度控制器5-2的输出端连接；所述降温除湿控制器5-1的输入端接有设置在第一吸附\n床1-1的出口端的第一气体流量传感器5-8和第一水流量传感器5-9，以及设置在第二吸附\n床1-2的出口端的第二气体流量传感器5-11和第二水流量传感器5-10，所述第一四通换向\n阀1-5、第二四通换向阀1-10、第一真空阀1-6、第二真空阀1-7、第三真空阀1-8和第四真空\n阀1-9均与降温除湿控制器5-1的输出端连接，所述降温除湿控制器5-1的输出端还接有用\n于驱动电机2-7的电机驱动器5-6和用于驱动半导体制冷片2-8的半导体制冷片驱动器5-7，\n所述电机2-7与电机驱动器5-6的输出端连接，所述半导体制冷片2-8与半导体制冷片驱动\n器5-7的输出端连接。\n[0108] 本发明的节能环保的金属模具生产线降温除湿方法，具体过程为：金属模具生产\n线产生的废热水源与吸附式制冷系统中冷凝器1-3的冷却水出口的水进行混合，为吸附式\n制冷系统提供热源，吸附式制冷系统所产生的冷冻水输出给自动补水系统的储水池4-1；自\n动补水系统的储水池4-1为无泵降温除湿净化系统提供所需冷冻水，室外新风进入无泵降\n温除湿净化系统进行降温除湿后，输入到金属模具生产线车间内；金属模具生产线车间内\n产生的回风进入转轮除湿再生系统的转轮再生区3-5，为转轮除湿再生系统提供热量进行\n再生，使无泵降温除湿净化系统的转轮除湿机2-6获得持续除湿能力，释放热量后的回风再\n由转轮除湿再生系统的回风机3-6排出室外；\n[0109] 其中，吸附式制冷系统的具体工作过程为：所述热水源温度控制器5-2调节第一流\n量调节阀1-11和第二流量调节阀1-12的开度，使从冷凝器1-3的冷却水出口输出的冷却水\n与从输入废热水源接口管1-13的金属模具生产线产生的废热水源混合后，水温稳定在温度\nT；进行第一吸附床1-1脱附再生、第二吸附床1-2吸附制冷的第一循环和第一吸附床1-1吸\n附制冷、第二吸附床1-2脱附再生的第二循环的切换循环，向金属模具生产线供应冷却用\n水，并向储水池4-1输出冷冻水，向储水池4-1输出的冷冻水通过补水管4-3进入储水池4-1；\n所述第一吸附床1-1脱附再生、第二吸附床1-2吸附制冷的第一循环和第一吸附床1-1吸附\n制冷、第二吸附床1-2脱附再生的第二循环的切换循环的具体过程为：所述降温除湿控制器\n5-1控制第一四通换向阀1-5和第二四通换向阀1-10，使混合后温度为T的废热水源从第二\n四通换向阀1-10与第二流量调节阀1-12连接的入口端进入第二四通换向阀1-10，再从第二\n四通换向阀1-10与第一吸附床1-1的入口端连接的出口端接入第一吸附床1-1进行脱附再\n生，第一吸附床1-1脱附再生产生的废水从第一四通换向阀1-5与第一吸附床1-1连接的入\n口端进入第一四通换向阀1-5，再从第一四通换向阀1-5与冷却后废水输出管1-15连接的出\n口端进入冷却后废水输出管1-15并排出，同时，所述降温除湿控制器5-1控制第二真空阀1-\n7和第三真空阀1-8打开，使从冷却水输入管1-14输入的冷却水从第二四通换向阀1-10与冷\n却水输入管1-14连接的入口端进入第二四通换向阀1-10，再从第二四通换向阀1-10与第二\n吸附床1-2的入口端连接的出口端进入第二吸附床1-2中，带走第二吸附床1-2进行吸附制\n冷后所放出的热量，并从第一四通换向阀1-5与第二吸附床1-2连接的入口端进入第一四通\n换向阀1-5，再从第一四通换向阀1-5与冷凝器1-3的入口端连接的出口端进入冷凝器1-3带\n走冷凝热；当第一气体流量传感器5-8检测到第一吸附床脱附产生的制冷剂蒸气量为零时，\n第一吸附床1-1的脱附再生过程完成，所述降温除湿控制器5-1控制第二真空阀1-7和第三\n真空阀1-8关闭，并控制第二四通换向阀1-10进行切换，第一真空阀1-6、第二真空阀1-7、第\n三真空阀1-8和第四真空阀1-9均处于关闭状态，从冷却水输入管1-14输入的冷却水从第二\n四通换向阀1-10与冷却水输入管1-14连接的入口端进入第二四通换向阀1-10，再从第二四\n通换向阀1-10与第一吸附床1-1的入口端连接的出口端进入第一吸附床1-1中，同时，温度\n为T的废热水源从第二四通换向阀1-10与第二流量调节阀1-12连接的入口端进入第二四通\n换向阀1-10，再从第二四通换向阀1-10与第二吸附床1-2的入口端连接的出口端接入第二\n吸附床1-2，当第一水流量传感器5-9检测到第一吸附床1-1的出口端水流量为零，且第二水\n流量传感器5-10检测到第二吸附床1-2的出口端水流量为零时，所述降温除湿控制器5-1控\n制第一四通换向阀1-5进行切换，并控制第一真空阀1-6和第四真空阀1-9打开，第一吸附床\n1-1与蒸发器1-4相连，进行吸附制冷，吸附制冷后产生的热量被冷却水吸收并从第一四通\n换向阀1-5与第一吸附床1-1连接的入口端进入第一四通换向阀1-5，再从第一四通换向阀\n1-5与冷凝器1-3的入口端连接的出口端进入冷凝器1-3带走冷凝热，第二吸附床1-2与冷凝\n器1-3相连，进行脱附再生，脱附再生后产生的冷却废水从第一四通换向阀1-5与第二吸附\n床1-2连接的入口端进入第一四通换向阀1-5，再从第一四通换向阀1-5与冷却后废水输出\n管1-15连接的出口端进入冷却后废水输出管1-15并排出，当第二气体流量传感器5-11检测\n到第二吸附床1-2脱附产生的制冷剂蒸气量为零时，脱附再生完成，第二吸附床1-2的脱附\n再生过程完成，返回第一吸附床1-1脱附再生、第二吸附床1-2吸附制冷的第一循环；\n[0110] 其中，无泵降温除湿净化系统的具体工作过程为：室外新风经空气过滤器2-2初步\n净化后通过文丘里管2-3提高风速，在文丘里管2-3的喉部通过喉部吸管2-4引射储水池4-1\n中的水，使水进入文丘里管2-3中与新风实现气水混合和热湿交换，并在填料2-5处进一步\n实现降温与净化，处理后的空气通过转轮除湿机2-6进行升温除湿，再进入半导体制冷片2-\n8冷端空间进行等湿降温，后经挡水板2-9分离出空气中携带的水滴，最后低温干燥的新风\n经送风机2-10通过出风口2-11进入风管，再进入金属模具生产线车间中；填料2-5处产生的\n水进入第一接水盘2-12内，并通过第一回水管2-14和回水输送管4-2进入储水池4-1；挡水\n板2-9处产生的水进入第二接水盘2-13内，并通过第二回水管2-15和回水输送管4-2进入储\n水池4-1；\n[0111] 具体实施时，所述的降温冷却后的低温高湿新风经转轮除湿机2-6进行升温减湿\n后通过半导体制冷片2-8的冷端所在空间进行等湿降温，同时利用半导体制冷片2-8的热端\n所在空间对回风进行预热，通过辅助电加热器3-3使回风进一步升温，提高转轮除湿机2-6\n的再生能力，并通过转轮再生区3-5后，由回风机3-6经排风口3-7排至室外，节能减排；利用\n文丘里管引射原理,通过喉部吸管2-4将水由储水池4-1中引射至文丘里管2-3中，并与室外\n采集来的新风充分混合，实现无泵冷却降温，节能降噪。采用全新风系统直送直排，新风量\n大，卫生条件好，有利于金属模具生产线降温除湿，并利用降温冷却填料2-5的过滤性能，使\n金属模具生产线车间内的环境舒适健康。\n[0112] 其中，转轮除湿再生系统的具体工作过程为：室内回风从室内回风口3-1进入回风\n预热区3-2，经半导体制冷片2-8的热端对回风进行加热，再经过辅助电加热器3-3进行辅助\n加热，在分隔板3-4的作用下使回风进入转轮再生区3-5，使转轮除湿机2-6获得持续除湿能\n力，释放热量后的回风再在回风机3-6的作用下经排风口3-7排出室外；\n[0113] 其中，自动补水系统的具体工作过程为：当浮球阀补水装置4-8检测到储水池4-1\n内的水位低于预设水位值时，蒸发器的冷冻供水通过补水管4-3进入储水池4-1，并通过喉\n部吸管2-4供给无泵降温除湿净化系统，无泵降温除湿净化系统的填料2-5处产生的水进入\n第一接水盘2-12内，并通过第一回水管2-14进入回水输送管4-2，再进入储水池4-1；无泵降\n温除湿净化系统的挡水板2-9处产生的水进入第二接水盘2-13内，并通过第二回水管2-15\n进入回水输送管4-2，再进入储水池4-1；同时，储水池4-1内的水还通过冷冻回水管4-5进入\n蒸发器，使蒸发器持续不断产生冷冻水；当储水池4-1内的水位高于预设水位值时，通过溢\n水管4-7溢出。\n[0114] 本实施例中，所述温度T的取值为65℃；所述吸附式制冷系统的具体工作过程中，\n所述热水源温度控制器5-2调节第一流量调节阀1-11和第二流量调节阀1-12的开度，使从\n冷凝器1-3的冷却水出口输出的冷却水与从输入的废热水源接口管1-13金属模具生产线产\n生的废热水源混合后，水温稳定在65℃，采用BP神经网络控制的方法，具体过程为：\n[0115] 步骤一、数据采集及传输：冷却水温度传感器5-4对冷凝器1-3的冷却水出口输出\n的冷却水温度进行实时检测并将检测到的冷却水温度信号输出给热水源温度控制器5-2，\n热水源温度传感器5-5对金属模具生产线产生的废热水源温度进行实时检测并将检测到的\n热水源温度信号输出给热水源温度控制器5-2；\n[0116] 步骤二、数据处理：热水源温度控制器5-2将冷却水温度信号和热水源温度信号输\n入预先构建的三层BP神经网络中，输出对第一流量调节阀1-11的开度的控制信号和对第二\n流量调节阀1-12的开度的控制信号，调节第一流量调节阀1-11和第二流量调节阀1-12的开\n度，使从冷凝器1-3的冷却水出口输出的冷却水与从输入的废热水源接口管1-13金属模具\n生产线产生的废热水源混合后，水温稳定在65℃。\n[0117] 具体实施时，通过将水温稳定在温度65℃，能够使吸附式制冷系统的效率达到最\n高。\n[0118] 本实施例中，步骤二中所述预先构建三层BP神经网络的具体过程为：\n[0119] 步骤A、保持输入废热水源接口管1-13内的废热水源温度为80℃不变，并保持第二\n流量调节阀1-12的开度不变，通过冷却水温度传感器5-4检测冷凝器1-3冷却水出口处的冷\n却水温度，当冷却水温度为37℃时调节第一流量调节阀1-11的开度，使混合后的水温为65\n℃，并将此时的废热水源温度、第一流量调节阀1-11的开度、冷却水温度和第二流量调节阀\n1-12的开度这一组数据记录到数据库中；然后，冷却水温度每增加或减少Δt℃，就再调节\n第一流量调节阀1-11的开度，使混合后的热水温度为65℃，并将每个冷却水温度下的废热\n水源温度、第一流量调节阀1-11的开度、冷却水温度和第二流量调节阀1-12的开度这一组\n数据记录到数据库中，直至冷却水温度根据步长Δt℃逐步增加到50℃且逐步减少到23℃；\n[0120] 步骤B、根据步骤A记录到数据库中的数据，使冷凝器1-3冷却水出口处的冷却水温\n度取遍步骤A的数据库中记录的所有温度，且每取一个温度，就保持冷却水温度不变，并保\n持对应的第一流量调节阀1-11的开度不变，通过热水源温度传感器5-5检测废热水源接口\n管1-13内的废热水源温度，当废热水源温度为80℃时调节第二流量调节阀1-12的开度，使\n混合后的水温为65℃，并将此时的废热水源温度、第一流量调节阀1-11的开度、冷却水温度\n和第二流量调节阀1-12的开度这一组数据记录到数据库中；然后，废热水源温度每增加或\n减少Δt℃，就再调节第二流量调节阀1-12的开度，使混合后的水温为65℃，并将每个冷却\n水温度下的废热水源温度、第一流量调节阀1-11的开度、冷却水温度和第二流量调节阀1-\n12的开度这一组数据记录到数据库中，直至冷却水温度根据步长Δt℃逐步增加到90℃且\n逐步减少到70℃；\n[0121] 步骤C、将步骤A数据库中记录的数据与步骤B数据库中记录的数据进行综合，得到\n一组数据，该组数据中包括废热水源温度、第一流量调节阀1-11的开度、冷却水温度和第二\n流量调节阀1-12的开度的对应数据；\n[0122] 步骤D、建立隐含层神经元数目可变的三层BP神经网络：热水源温度控制器5-2以\n废热源水温度和冷却水温度作为BP神经网络的输入，输入层节点数n1为2个，以第一流量调\n节阀1-11的开度和第二流量调节阀1-12的开度作为BP神经网络的输出，输出层节点数n3为\n2个，根据公式 确定所述三层BP网络的隐含层节点数n2，建立三层BP\n神经网络；其中，取a为1～10的自然数；\n[0123] 步骤E、训练各个不同隐含层节点数的三层BP神经网络，具体过程为：\n[0124] 步骤E1、热水源温度控制器5-2将步骤C中得到的热源水温度和冷却水温度数据作\n为三层BP神经网络的输入，并以热源水温度和冷却水温度对应的第一流量调节阀1-11的开\n度和第二流量调节阀1-12的开度作为BP神经网络的输出，构建训练样本；\n[0125] 步骤E2、计算机对取a为1～10的自然数时所对应的不同隐含层节点数的三层BP神\n经网络进行训练，且在进行训练的过程中调用改进的细菌觅食优化算法对三层BP神经网络\n的权值W和阈值B进行优化，得到各个不同隐含层节点数时权值W和阈值B最优的训练好的三\n层BP神经网络；\n[0126] 步骤F、确定出基于改进的细菌觅食优化算法优化的三层BP神经网络模型，具体过\n程为：\n[0127] 步骤F1、计算机调用网络误差计算模块计算步骤E2中各个不同隐含层节点数时权\n值W和阈值B最优的训练好的三层BP神经网络对应的网络误差；\n[0128] 步骤F2、选择出网络误差最小的隐含层节点数的权值W和阈值B最优的三层BP神经\n网络，确定为训练好的三层BP神经网络，并将其定义为基于改进的细菌觅食优化算法优化\n的BP神经网络模型。\n[0129] 本实施例中，步骤A和步骤B中所述Δt的取值为0.02，步骤D中所述n2的取值为10。\n[0130] 本实施例中，步骤E2在进行训练的过程中调用改进的细菌觅食优化算法对三层BP\n神经网络的权值W和阈值B进行优化的具体过程为：\n[0131] 步骤E201、初始化细菌觅食优化算法参数：所述细菌觅食优化算法参数包括细菌\n菌群中与三层BP神经网络的权值W和阈值B相对应的细菌总数S、三层BP神经网络的权值W和\n阈值B的搜索工作维度p、三层BP神经网络的权值W和阈值B的趋化次数Nc、趋化过程中三层\nBP神经网络的权值W和阈值B单向运动的最大步数NS、三层BP神经网络的权值W和阈值B的复\n制次数Nre,、三层BP神经网络的权值W和阈值B的学习次数Ned、三层BP神经网络的权值W和阈\n值B的最大趋化步长Cmax和三层BP神经网络的权值W和阈值B的最小趋化步长Cmin；\n[0132] 步骤E202、初始化菌群位置：采用随机初始化的方法并按照公式X＝Xmin+rand×\n(Xmax-Xmin)在p维空间初始化S个点作为细菌的初始化位置；其中，Xmin为优化区间的最小值，\nXmax为优化区间的最大值，X为细菌的初始化位置，rand为均匀分布在[0,1]区间的随机数；\n[0133] 步骤E203、适应度值更新：按照公式\n计算各个细菌的适\n应度值；其中，dattract为细菌与细菌之间引力的深度，wattract为细菌与细菌之间引力的宽度，\nhrepellent细菌与细菌之间斥力的高度，wrepellent为细菌与细菌之间斥力的宽度，P(i,j,k,l)\n为细菌i在第j次趋向性操作、第k次复制操作和第l次迁徙操作后的位置，P(1:S,j,k,l)为\n当前个体P(i,j,k,l)的邻域内的一个随机位置,JCC(i,j,k,l)为细菌i在第j次趋向性操作、\n第k次复制操作和第l次迁徙操作后的适应度值；\n[0134] 步骤E204、设置循环变量的参数：其中趋化循环次数j为1～Nc，复制循环次数k为1\n～Nre，迁徙循环次数l为1～Ned；\n[0135] 步骤E205、进入趋化循环，进行趋化操作，具体方法为：\n[0136] 步骤E20501、将细菌i重新赋值为i+1，判断细菌i的规模是否小于细菌规模S，当小\n于时执行步骤E20502，当不小于时跳转执行步骤E20512；\n[0137] 步骤E20502、计算细菌i的适应度值；\n[0138] 步骤E20503、细菌i在随机产生的方向上翻转一个单位步长；\n[0139] 步骤E20504、令j初始化为1；\n[0140] 步骤E20505、计算新位置上细菌i的适应度值；\n[0141] 步骤E20506、判断j是否小于最大步数Nc，当小于时执行步骤E20507，当不小于时\n跳转执行步骤E20501；\n[0142] 步骤E20507、将j的重新赋值为j+1；\n[0143] 步骤E20508、判断新位置上细菌i的适应度值是否改变，当改变时执行步骤\nE20509，当没有改变时令j＝NS,并跳转执行步骤E20506；\n[0144] 步骤E20509、更新细菌i的适应度值；\n[0145] 步骤E20510、细菌种群在翻转的方向上继续游动；\n[0146] 步骤E20511、跳转执行步骤E20505，继续循环，直至步骤E20501中i的取值等于S为\n止；\n[0147] 步骤E20512、趋化操作结束；\n[0148] 步骤E206、进入复制循环,进行复制操作，具体方法为：\n[0149] 步骤E20601、将细菌i重新赋值为i+1，判断细菌i的规模是否小于细菌规模S，当小\n于时执行步骤E20602，当不小于时跳转执行步骤E20606；\n[0150] 步骤E20602、计算细菌在上次复制操作循环中经过的所有位置的适应度之和，并\n定义为健康度值；\n[0151] 步骤E20603、按照健康度值的优劣将细菌进行排序；\n[0152] 步骤E20604、跳转执行步骤E20601；\n[0153] 步骤E20605、淘汰健康度差的 S个细菌，剩余的 S个细菌各自分裂出一个与自己\n完全相同的新个体；\n[0154] 步骤E20606、复制操作结束；\n[0155] 步骤E207、进入迁徙循环，进行迁徙操作，具体方法为：对菌群中的每个细菌生成\n一个随机概率，并将它与固定迁徙概率Ped进行比较，当小于Ped时就进行细菌迁徙，在解空\n间内按照公式X＝Xmin+rand×(Xmax-Xmin)初始化；\n[0156] 步骤E208、判断趋化循环、复制循环和迁徙循环的循环次数是否已达到设置值，当\n达到时，循环结束，通过适应度值比较菌群中发现的最优细菌,选择出最优的作为全局最优\n解,并将结果输出，否则，继续循环执行步骤E205～步骤E208，直到趋化循环、复制循环和迁\n徙循环的循环次数已达到设置值。\n[0157] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明\n技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技\n术方案的保护范围内。