Smart-Pumps项目旨在通过集成新型传感器与智能技术优化热泵系统，重点解决实时监测与运行优化难题。项目核心创新包括：开发基于超声波的制冷剂相态传感器，通过多通道声学信号与机器学习算法实现气液质量分数的高精度预测；构建集成传感与执行机构的多功能组件，支持泄漏检测与局部电路隔离；设计物联网架构实现云端数据管理与自动化控制。实验部分采用CO₂替代R290进行安全性测试，通过定制化超声波传感器与Coriolis流量计对比验证，ML模型在流量、相态、密度预测中均达到R²>0.9的高精度。系统架构包含边缘控制器与云平台，支持需求响应、分时电价优化等智能场景，最终形成包含用户界面、能源计算引擎、阀门控制系统等模块的完整解决方案。项目成果为热泵系统的智能化运维提供了从硬件到软件的全栈技术支撑。
技术核心聚焦于先进传感器及其开发，尤其在超声波制冷剂液位传感技术领域。这类传感器能够实现对热泵（HP）系统中流体的精准且无损监测，并实时提供系统效率数据。此外，我们还整合了机器学习（ML）算法，利用超声波采集的数据集，根据温度和压力变化预测制冷剂的气相与液相含量。我们开发了一种集成式执行与传感组件，为家用热泵提供了先进的诊断功能与安全保障。同时，我们设计了一个连通性框架，可将传感器网络与云端基础设施无缝对接，以实现精细化的数据管理以及远程控制与监控功能。所开发的用户仪表盘可直观展示系统的各项性能指标。通过控制与自动化场景，用户能够根据实时工况、人员活动规律及能源价格，优化热泵的运行状态。这些创新成果显著超越了传统传感方法，大幅降低了维护需求。 编译 陈讲运
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