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本期目录
  
2023年 0卷 6期 刊出日期:2023-12-01
    卷首语
    加强智能技术应用促进家电效能提升
    家电科技. 2023, 0(6):  2-2. 
    摘要 ( 25 )   PDF (830KB) ( 5 )  
    相关文章 | 多维度评价
    前沿
    人工智能促进可持续发展等
    家电科技. 2023, 0(6):  8-13. 
    摘要 ( 16 )   PDF (1999KB) ( 3 )  
    相关文章 | 多维度评价
    创新
    论文
    用于辅助中医辨证的居家健康软硬件集成系统的家电数据集构建
    杨启城, 石文鹏, 周一博, 温川飙
    家电科技. 2023, 0(6):  16-21.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.001
    摘要 ( 23 )   PDF (1565KB) ( 4 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为中医居家健康场景下中医理论和家电的融合提供数据采集标准,通过在广东省新黄埔中医药联合创新研究院居家健康中心搭建居家健康套房,基于套房采集的数据进行中医居家健康家电数据元、数据集的定义,建立编码规则并对两者进行编码。搭建居家健康家电数据集可以将家电厂商物联网生态与中医理论相结合,为中医和家电领域的交叉融合提供合作基础。居家健康家电数据集的构建可以给健康数据提供更好的一致性、可靠性和持续性,同时也能为家电数据与医学理论的结合提供保障。
    自适应多任务的主动智能控制边缘计算集成框架
    唐善玄, 刘猛, 王少华, 张浩, 樊其锋
    家电科技. 2023, 0(6):  22-27.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.002
    摘要 ( 35 )   PDF (2811KB) ( 13 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    随着人工智能算法近年的不断突破,全屋智能化技术迎来了快速发展,而家用空调作为全屋家电中具备室内环境调节能力的子系统,是全屋智能化中至关重要的一环。在全屋智能的多类算法发展方向中,空调器的主动智能控制又是如今智能化浪潮中最重要的一步。其致力于基于用户使用行为,综合多类感知信息,挖掘空调控制逻辑,为用户提供全天候的智能化控制,从而提供舒适的居住环境,保障居住者的健康。尽管主动智能控制算法近些年在很多方向产生了突破,但目前其在算法应用方面,仍需要面对建模方法不统一与算力资源有限的挑战。为了解决上述问题,提出了结合多任务架构与任务自平衡方法的自适应多任务的主动智能控制边缘计算集成框架Auto-adaptive Multi-task Edge Computing Framework (AMEC)。该框架能够统一集成多类任务,提高家电尤其是空调主动智能控制算法的算力算效。在实验中,AMEC通过集成并优化现有主动智能调控系统中多个子任务,在核心算法指标不产生明显衰减的基础上可带来20%至50%的参数缩减,大大提高了算法的计算性能,减少了其应用时的资源开销。
    智能家电产品无线性能测试系统的研究及应用
    殷宪宇, 仝清付, 李勇, 韦琳, 赵卫华, 徳罡, 吴超
    家电科技. 2023, 0(6):  28-33.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.003
    摘要 ( 29 )   PDF (4376KB) ( 4 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    Wi-Fi & BT的无线性能测试是智能家电产品在开发过程中的一个重要环节,无线性能的测试结果可为智能家电产品前期设计优化提供更有价值的依据和参考方向。为满足大型智能家电产品的无线性能测试需求,引入一种大1/4环结构多探头的OTA暗室测试系统。暗室内在垂直面0°~105°范围内分布22个探头,最小可实现5°的密集采样间隔,待测智能家电产品在一维转台上通过360°范围的旋转,实现多半空间的数据采样,OTA暗室测试系统的上位机运用算法对采集的数据进行处理,得到所测智能家电产品的无线性能参数。文中对该系统在TIRP测试、TIRS测试进行了理论推导与计算,并基于“金机”与深圳摩尔环宇通信技术公司的全环多探头OTA暗室系统进行测试对比论证,两个系统在TIRP测试项的最大误差为0.51 dB,在TIRS测试项的最大误差为0.36 dB,测试误差在允许范围之内。可证明该OTA暗室测试系统能有效、准确、快速地对大型智能家电产品进行无线性能测试。
    基于BayesNN和Transformer双模型融合的主动空气服务技术
    吕闯, 邓苏鸣, 林沿铮, 樊其锋, 高峰
    家电科技. 2023, 0(6):  34-37.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.004
    摘要 ( 22 )   PDF (2167KB) ( 4 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    在智能家居领域,精准预测用户潜在的使用行为是提升用户体验的一项关键技术。不当的空调操作会降低空调使用效果、增加能耗甚至降低空调使用寿命。目前,空调风险识别技术有限,不能应对复杂场景,并缺少个性化建议。提出了基于Bayesian-Transformer混合模型(BTHNM)的技术框架,通过整合用户历史行为数据、体感数据和环境数据,利用BTHNM模型可以准确地预测潜在的风险操作并给出合理的操作建议。BTHNM模型相较传统规则方法,能够捕获用户行为、时间、环境之间的深度关联关系,风险事件识别的准确率和及时性均有大幅提升。通过实验对比分析,BTHNM模型验证风险事件识别正确率比传统规则方法提升40%,建议准确率提升41%。
    基于CSI特征信息的人体运动检测方法
    付雄, 李云涛, 尚靖, 陈峰峰
    家电科技. 2023, 0(6):  38-41.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.005
    摘要 ( 22 )   PDF (1585KB) ( 13 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对人机交互智能化需求的日益增长,基于家电传感设备的人体检测方法便捷性差且成本高的问题,提出一种基于Wi-Fi信道状态信息的人体检测技术,充分运用家电Wi-Fi模组实现无接触检测。该方法利用子载波幅值信息,在算法离线阶段进行离群值过滤,提取静态环境相关特征,训练指纹库进行参数存储;在在线阶段提取实时信号幅值,与训练阶段阈值对比输出有人或无人结果。该方法提取时域和子载波域多类特征信息,能够实现人体运动,无人和人体微动的区分检测,在真实场景测试中达到了良好的准确度,对智能化检测在家电中的应用具有一定参考价值。
    空气净化器的自动模式净化效果研究
    郭侃, 张晓, 徐正翱, 张维超, 齐鑫, 姚鹏, 王之京
    家电科技. 2023, 0(6):  42-45.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.006
    摘要 ( 23 )   PDF (2992KB) ( 5 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    随着消费者对室内环境健康舒适的需求升级,空气净化器受关注度越来越高,产品功能逐渐升级,已由早年的除雾霾产品发展为具有除甲醛、除微生物、除过敏原等功能且可实现自动模式净化的产品。通过研究发现,自动模式净化功能实现的核心就是其内部装配的空气质量监测传感器和净化元件。通过选取污染物浓度示值准确度和“响应时间、净化均匀度、最高浓度”技术指标,对行业内主流品牌的多款空气净化器进行了测试和分析比较,通过比较分析显示,大部分产品测试效果比较理想。
    一种双胆单管电热水器设计
    隋超, 诸葛国峰, 施研文, 邱瑾一, 刘洋, 师宁宁
    家电科技. 2023, 0(6):  46-50.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.007
    摘要 ( 27 )   PDF (2469KB) ( 3 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    双胆单管电热水器是一种经济高效的设计方案,它通过一根加热管同时对两个内胆的水进行加热,从而降低了热水器的制造成本。然而这种设计存在一个问题,即上、下胆水温差异较大。通过计算机仿真和实验测试,发现内胆连通管的结构、加热管的长度和弯折方式以及加热管的功率是影响上、下胆温差的主要因素。通过优化这些参数,可以显著减小上、下胆之间的温差,从而提高用户的体验。在设计过程中可采取以下措施:首先,适当增大内胆连通管的内径,以大于45 mm为佳;其次,改变加热管的结构使其聚焦于连通口,更符合热水循环的需求;最后,合理选择加热管的功率尽量控制在1500 W~3000 W之间,避免过大或过小。研究结果对于提高双胆单管电热水器的用户体验以及推动其在市场上的普及具有重要的实践意义。
    压缩机阀片用高强度不锈钢材料的国产化开发
    曹一臻, 梁小伟, 秦斌, 杜卫峰, 贾楠
    家电科技. 2023, 0(6):  51-57.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.008
    摘要 ( 91 )   PDF (3154KB) ( 42 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    阀片是制冷压缩机的核心零部件之一。在压缩机的吸气、压缩、排气和膨胀过程中,阀片实现了工作介质在压缩机内的单向流动。阀片的性能与可靠性会直接影响压缩机的寿命。为了实现生产国产化的阀片专用材料,通过重新设定原料的化学成分配比、设计新的生产工艺路径和优化细化热处理工艺的方法,开发了高性能的不锈钢新材料。与各种进口的阀片钢材料对比显示,新材料各项力学性能和金相组织水平均已达到了行业适用的要求;针对阀片应用要求的抗冲击疲劳能力,设计了专用的试验装置进行测试对比,结果表明此产品可以满足压缩机的使用可靠性要求。综合评价各项数据,本研究开发的国产不锈钢阀片专用材料完全可以替代进口材料,并为下一代高性能阀片材料的研究与开发提供了参考。
    辐射冷却末端实际空间制冷特性及影响因素研究
    贾潇雅, 汪亮兵, 汪超, 王志坤, 杨双, 蔡宁, 李欣
    家电科技. 2023, 0(6):  58-63.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.009
    摘要 ( 17 )   PDF (4160KB) ( 5 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了研究冷却流体参数对于辐射冷却末端实际制冷性能的影响规律,搭建了小室模拟实际房间,采用了房间热平衡的实验测试方式来精准计量辐射冷却末端的实际制冷能力,研究分析了流量、进水温度、铺设方式等因素对于辐射板实际空间制冷能力的影响。实验结果表明,通过增大进水流量和降低进水温度(不低于露点温度)的方式均可提高单位面积辐射冷却末端的实际空间制冷能力。在0.5 m3/h流量工况下,随着进水温度从18.42℃降低至14.53℃,单位面积辐射板的实际空间制冷能力从41.48 W/m2增大至95.19 W/m2。仅顶板铺设辐射板是提高单位面积辐射板制冷能力的最佳铺设方式,相对于顶板+底板双壁面铺设辐射板而言,仅顶板铺设辐射板时的单位面积辐射板实际空间制冷量可提高18.6%~46.67%。
    家用空调制热技术发展趋势分析
    姬安生, 周宏亮, 赵紫生, 蔡元浩
    家电科技. 2023, 0(6):  64-69.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.010
    摘要 ( 20 )   PDF (8244KB) ( 7 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    随着空调使用要求的不断升级,家用空调制热相关方面功能也越来越受到用户的关注。从家用空调产品制热参数的变化以及制热使用时众多痛点问题的解决方式途径出发,基于产品信息、专利资料、产品卖点等分析了家用空调制热技术研究趋势,为日后家用空调产品的研发提供技术参考。分析数据表明:制热节能以及除霜控制仍是技术研究的主要方向,暖足功能符合人体理想的采暖方式,未来必将成为产品的一大卖点;加湿技术能够解决空调采暖干燥的痛点,亦会获得用户的认可。
    基于人体热舒适理论的空调送风方案设计
    魏伟, 徐新, 田志强, 顾明亮
    家电科技. 2023, 0(6):  70-75.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.011
    摘要 ( 17 )   PDF (4395KB) ( 7 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    室内人体热舒适的研究是长期的、多学科交互关联并不断探究的过程,而对人体热舒适起主要影响的是室内空气参数。为了研究室内空气参数对人体热舒适的影响规律,通过Maple编程将PMV评价指标转化数学图形分析,总结人体热舒适的温度和风速区间,再分析空调送风参数及热舒适的室内空间覆盖范围,计算空调送风匀风比例,进行空调送风方案设计。根据计算的数据进行空调送风实验,分析实验结果并利用STAR-CCM软件仿真验证室内空气流场与温度场。由人体热舒适的空气参数设置空调送风模式,可合理降低建筑能耗,为空调设计提供指导。
    壁挂式空调制热舒适性影响因素研究
    周宏亮, 姬安生, 蔡元浩
    家电科技. 2023, 0(6):  76-81.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.012
    摘要 ( 22 )   PDF (3109KB) ( 6 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    壁挂式空调制热采暖舒适度日益成为用户关注的重点,但空调制热普遍存在升温等待时间久、垂直温差大等现象。针对以上现象,通过实验方法对比环境温度、漏热及出风角度对制热性能的影响,并利用仿真软件模拟了不同出风角度下,房间温升速度及垂直温差的差异。综合房间温升及垂直温差考虑,得出30°送风角度时,房间温度上升速度较快且垂直温差小,为最佳出风角度。为壁挂式空调制热出风角度设计提供重要依据。
    基于路径分析的往复式压缩机高频噪声研究
    陈会平, 温振宇, 卢普伟, 靳海水, 侯韶哲
    家电科技. 2023, 0(6):  82-87.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.013
    摘要 ( 14 )   PDF (4637KB) ( 8 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对往复式压缩机普遍存在的高频噪声峰值突出问题,对冰箱用往复式压缩机的高频段噪声产生机理和控制措施进行了研究。采用锤击法模态和传递函数测试方法,对机芯向压缩机壳体的振动传递贡献量进行量化分析,运用模态叠加频响仿真方法,对关键传递路径的结构参数进行改进设计,最终从振动传递路径的角度对高频噪声问题进行定位和优化。结果表明:机芯向压缩机壳体底部振动传递的高频成分中,压缩机油池的振动传递占比最高,机芯支撑弹簧次之,压缩机内排管振动传递最少。通过对油池注油量的优化设计,从传递路径角度解决了该款往复压缩机高频噪声问题。
    活塞端面强制供油对旋转活塞压缩机性能影响研究
    赵庆富, 潘雯
    家电科技. 2023, 0(6):  88-91.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.014
    摘要 ( 20 )   PDF (1520KB) ( 5 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    压缩机泵体内泄漏是影响压缩机性能的主要因素之一,通过对旋转压缩机性能仿真得出活塞端面泄漏对压缩机性能影响较大,同时分析得到活塞端面间隙减小可减小端面泄漏,大幅提升压缩机性能,由此提出活塞端面强制供油密封结构,减小活塞端面在压缩机运行过程中实际泄漏间隙,提高压缩机性能。根据理论供油压力、体积流量等计算并结合流体仿真分析确定了强制供油密封结构形式及各结构尺寸,在不影响压缩机可靠性情况下保证强制供油密封结构的有效性,最终通过试验确认活塞端面强制供油密封结构可提高压缩机性能。
    空调海绵粘贴的可靠性质量研究
    郭春辉, 单宝棣, 谢夏洋, 蔡礼木, 陈嘉灿, 王宇
    家电科技. 2023, 0(6):  92-95.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.015
    摘要 ( 15 )   PDF (1675KB) ( 5 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    由于海绵具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀等优点,在空调中被广泛使用。针对空调中粘贴的海绵件展开技术研究,研究其在标准工况下,对产品中海绵粘贴可靠性的影响因素。基于Solidworks simulation有限元分析对海绵粘贴后的弹力进行研究,并基于实验研究零件结构对海绵粘贴可靠性的影响,利用单变量灰色预测模型对海绵粘贴在不同结构零件的状态进行预测分析,同时结合实际工况提出在粘贴工艺以及前端设计上预防海绵起翘脱落的相应手段。
    非线性材料仿真精度提升的研究(一)——试验类型对比
    陈国平, 陈澎钰, 张进男, 王相乾, 张旭
    家电科技. 2023, 0(6):  96-99.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.016
    摘要 ( 11 )   PDF (1906KB) ( 14 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了提升非线性材料的仿真精度,针对超弹性材料本构模型Mooney-Rivlin的常数进行研究,旨在对比进行单轴拉伸、压缩试验得到的常数是否一致。首先制作标准拉伸、压缩样条,分别进行单轴拉伸、压缩试验,得到变形-拉/压力数据;其次针对数据进行处理,得到真实应力应变曲线;然后将拉伸/压缩得到的应力应变曲线分别输入仿真软件中进行数据拟合,得到两参数Mooney-Rivlin模型常数C10和C01,并对比两组常数的一致性;最后进行非线性仿真分析,将仿真得到的应力应变曲线与测试结果进行对比,以验证模型的精度。结果表明:进行拉伸与压缩试验得到的模型常数不一致,需根据具体受力情况确定采取的试验类型,为后续的非线性材料定义及仿真工作提供了试验依据。
    制程偏差对电磁力影响机理分析
    吴迪, 张婷婷, 郑礼成, 何自豪
    家电科技. 2023, 0(6):  100-107.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.017
    摘要 ( 13 )   PDF (7975KB) ( 7 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    不可避免的加工制造偏差会使气隙磁导中引入不对称分量,进而影响电机的性能。主要考虑定子圆度、附加气隙及偏心三个制程因素,分析其对电机电磁力的影响。首先对不同制程因素进行阐述说明,对电机齿槽转矩、电磁径向力的机理展开分析,进一步推算出不同制程偏差下气隙磁导函数,计算出对应情况下电机齿槽转矩、电磁径向力的解析表达式,并结合有限元仿真分析方法,得出不同制程偏差情况下引入的电磁力谐波含量,为后续制程偏差的影响分析提供理论指导。
    雾化方式对移动空调免排水能力及其性能的影响
    谭裕锋, 韵佳欣, 吕根贵, 黄长家晋, 潘飞, 刘迎文
    家电科技. 2023, 0(6):  108-113.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.018
    摘要 ( 21 )   PDF (2987KB) ( 3 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    现有移动空调中通常利用打水轮的离心雾化作用将冷凝水抛洒至冷凝器高温翅片上,受热蒸发后经排风管排出,但是其雾化能力有限,在高湿工况下仍需进行人工排水。研究提出了一种新的雾化方式(微孔高速射流撞击雾化/喷管雾化),在高湿工况(t=27℃、RH=90%)下进行了免排水能力及移动空调性能测试,对比了打水轮雾化与微孔高速射流撞击雾化这两种方式对移动空调冷凝水排除能力及制冷系统的影响。结果表明,相较于不打水而言,采用喷管雾化制冷量增加了3.16%(打水轮1.77%)、EER增加了11.70%(打水轮6.62%),能做到24 h不停机连续运行(打水轮6 h)。因此采用喷管雾化在提升整机能效和免排水能力方面更具优势。
    基于CFD仿真的涡旋压缩机吸气间隙分析
    杨帆, 杨志鹏, 李霄, 冯能文, 刘金平
    家电科技. 2023, 0(6):  114-117.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.019
    摘要 ( 16 )   PDF (2782KB) ( 8 )  
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    涡旋压缩机静盘底部吸气间隙设计用来增加该压缩腔吸气流量,并对吸气过程和性能产生明显影响。为了研究吸气间隙的影响规律,采用CFD仿真研究了不同吸气间隙对于吸气过程非定常压力场、流量分布和性能的影响,结果发现吸气压力和流量都呈现非定常波动,随着吸气间隙减小吸气压力不断增大,吸气流量不断减小,吸气压力的增加使得压缩机功率降低,总体能效增加。通过整机测试发现在DOE-B工况吸气间隙从有到无,冷量降低0.70%,输入功率降低约1.01%,能效提升约0.32%,验证了所建立仿真方法的有效性,研究可为涡旋压缩机吸气过程的优化设计提供参考。
    家用洗地机专利申请及技术发展趋势研究
    马加华, 胡文强, 吴志敏, 付静媛
    家电科技. 2023, 0(6):  118-121.  doi:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.06.020
    摘要 ( 16 )   PDF (3457KB) ( 9 )  
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    家用洗地机属于吸尘器中的手握式干湿两用吸尘器,因其具有吸水和拖地等功能,受市场热捧。从专利的角度剖析洗地机的技术演进,通过分析国内外专利申请的时间线、申请区域、申请人和技术创新点布局,展现洗地机领域的研发历史、目前状态和未来发展趋势;同时,随着进入洗地机行业的中国企业越来越多,相关的专利纠纷也越来越多,从专利的层面探讨中国洗地机企业如何应对风险。
    专利
    专利信息选登
    家电科技. 2023, 0(6):  122-125. 
    摘要 ( 19 )   PDF (3249KB) ( 7 )  
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    数据
    2023年8—9月家电及上游行业产销数据月度简析
    家电科技. 2023, 0(6):  126-127. 
    摘要 ( 10 )   PDF (848KB) ( 6 )  
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