一种新型自动化降温系统技术方案

本发明专利技术属于电器控制技术领域，公开了一种新型自动化降温系统，该系统包括主控模块、降温模块、报警模块、显示模块、温度感应模块。主控模块分别与降温模块、报警模块、显示模块相连接。本发明专利技术主控模块将信号发送给降温模块进行降温，当温度降到一定温度后，温度感应模块将信息传递给主控模块，主控模块将发送信号到降温模块停止降温，同时发送信号到报警模块停止报警；该系统实时监控周围温度，及时对周围进行降温处理，控制精度高，能源消耗量小，节省了成本，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种新型自动化降温系统
本专利技术属于电器控制
，尤其涉及一种新型自动化降温系统。
技术介绍
目前，仓库或者其他工作环境中在使用过程中会存放一些易燃易爆的产品，这样在高温的条件下就存在较大的安全隐患，容易发生事故，造成较大的经济损失和人员伤害。目前大多通过操作人员感知温度，当温度感觉较高时，开动降温装置进行降温，采用此方法温度控制精度较低，耗费能源也较高。同时操作人员必须在工作环境内对降温装置进行控制，无法实现远程控制，效率低，使用不方便，往往不能做到及时降温处理，导致产品过热损坏，带来较大的损失。在温度感应信号传输中，功率放大器具有一定的线性区域，功率放大器的成本取决于其线性区域的大小。具有高峰均比的信号会降低功率放大器的效率并且增加功率损耗，这对功率放大器的线性度提出了很高的要求。为了保证功率放大器工作在线性区域，并提高其效率，这就要求进入功率放大器的信号峰均比必须在一定范围以内。在无线通信系统中，常使用削波技术来降低进入功率放大器的信号峰均比，但不幸的是削波技术的引入，可能会带来一定程度的信号失真，以及带外频谱扩展或者邻道干扰等问题。OFDM系统峰均比平均功率比较高，对非线性效应很敏感，这就要求发射机的一些部件，例如高功率放大器、A/D和D/A转换器等具有很大的线性动态范围，使得实现成本增加。同时，这些部件的非线性也会对动态范围较大的信号产生非线性失真，造成子信道干扰、信号幅度及相位的畸变，从而影响OFDM系统的性能。因此，如何降低OFDM系统的峰均比是理论转化为实践的关键。综上所述，现有技术存在的问题是：目前大多通过操作人员感知温度，当温度感觉较高时，开动降温装置进行降温，采用此方法温度控制精度较低，耗费能源也较高，无法实现远程控制，效率低，使用不方便。本专利技术的温度感应信号传输中，现有的通信系统中存在的信号容易失真，造成子信道干扰、信号幅度及相位的畸变，从而影响传输性能；数据不准确。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种新型自动化降温系统。本专利技术是这样实现的，一种新型自动化降温系统，所述新型自动化降温系统主要由主控模块、降温模块、报警模块、显示模块、温度感应模块构成。所述主控模块的温度控制方法包括：根据能量守恒定律，单位时间内进入恒温室的能量减去单位时间内由恒温室流出的能量等于恒温室中能量蓄存的变化率；即上述关系的数学表达式是：式中C1—恒温室的容量系数(包括室内空气的蓄热和设备与维护结构表层的蓄热)(千卡/℃)；θa—室内空气温度，回风温度(℃)；G—送风量(公斤/小时)；c1—空气的比热(千卡/公斤)；θc—送风温度(℃)；qn—室内散热量(千卡/小时)；θb—室外空气温度(℃)；γ—恒温室围护结构的热阻(小时·℃/千卡)。将上式整理为：或式中T1＝R1C1—恒温室的时间常数(小时)。—为恒温室的热阻(小时/千卡)—恒温室的放大系数(C/℃)；—室内外干扰量换算成送风温度的变化(℃)；式为恒温室温度的数学模型；式中θc和θf是恒温的输入参数，或称输入量；而θa是恒温室的输入参数或称被调量。输入参数是引起被调量变化的因素，其中起调节作用，而起干扰作用；输入量只输出量的信号联系成为通道；干扰量至被调量的信号联系成为干扰通道；调节量至被调量的信号联系成为调节通道；如果式中是θf个常量,即θf＝θf0,则有如果式中θc是个常量,即θc＝θc0，则有此时式成为只有被调节量和干扰量两个的微分方程式.此式也称为恒温室干扰通道的微分方程式；当恒温室处在过渡过程中,则有：θa＝θa0+Δθa，θc＝θc0+Δθc，θf＝θf0+Δθf(6)式中带“Δ”项增量；将式(6)代入式(3)得：将式(7)代入式(3)得：式中(8)是恒温式增量微分方程式的一般表达式，显然，它与式(2—3)有相同的形式。对上式取拉式变换,克的恒温室的传递函数如下:进一步，所述主控模块分别与降温模块、报警模块、显示模块相连接。进一步，所述温度感应模块与报警模块相连接，温度感应模块还与显示模块相连接。进一步，所述温度感应模块的数据处理方法包括：对输入信号变换和处理逆傅立叶信号；对串转并信号首先进行星座映射处理，再把串行转换为并行信号；对预编码单元输出信号处理；对信号幅值估算；对并串转换的信号先加循环前缀处理，在把并行信号转换为串行信号；实现数模转换，处理前端数据速率高的信号；提供温度感应信号。进一步，所述温度感应模块集成有快速傅立叶逆变换模块；所述快速傅立叶逆变换模块包括：蝶运算单元，用于通过系数的对称性、周期性和可约性化简，求出4个N/4点的DFT，即X1(K)、X2(K)、X3(K)和X4(K)，就求出全部的X(K)值；滤波器，与所述蝶运算单元连接，用于滤除经过变换的带外频率和系统内外产生的噪声；旋转因子单元，与所述蝶运算单元连接，用于存储蝶形运算中所需的复数常数，该常数位于复数平面的单位圆上；乒乓缓存结构，与所述滤波器连接，用于解决突发接收高速率数据和低处理速率之间的矛盾，实现数据实时处理。进一步，所述对信号幅值估算进一步包括：获取信号各采样点数据；计算各采样点信号的信号幅值；所述对并串转换输出信号再次处理进一步包括：通过查表法判断每一种调制载波的门限值；根据门限值计算每一种载波的增益系数。所述对输入信号变换和处理逆傅立叶信号进一步包括：实现信号的星型图映射、多相位调制；对输入的信号进行降低速率；信号的延时预判；对输入信号进行提高速率。进一步，所述温度感应模块还集成有：FPGA模块，通过编写预编码法和压扩法程序，对信号进行处理，实现降低OFDM信号峰均比；数模转换器，与所述FPGA模块连接，用于实现数模转换，处理前端数据速率高的信号；电源模块，与所述FPGA模块和数模转换器连接，用于提供直流工作电压；所述FPGA模块进一步包括：串并转换单元，用于对输入信号变换和处理逆傅立叶信号；预编码单元，与所述串并转换单元连接，用于对串转并信号进行预处理；快速傅立叶逆变换单元，与所述预编码单元和串并转换单元连接，用于对预编码单元输出信号处理；信号幅值估计单元，与所述预编码单元连接，用于对信号幅值估算；压扩单元，与所述串并转换单元和信号幅值估计单元连接，用于对并串转换输出信号再次处理。本专利技术的优点及积极效果为：该新型自动化降温系统通过温度感应模块进行周围环境温度的感应，温度感应模块与显示模块相连接，将温度感应模块所感应的周围的温度传递到显示模块上显示出来，便于直观的观看与分析。温度感应模块与报警模块相连接，当温度过高时，报警模块发出警报。温度感应模块与主控模块相连接，将温度感应模块所感应的温度数据传递到主控模块进行分析，当温度过高时，报警模块发出警报的同时，主控模块将信号发送给降温模块进行降温，当温度降到一定温度后，温度感应模块将信息传递给主控模块，主控模块将发送信号到降温模块停止降温，同时发送信号到报警模块停止报警。该系统实时监控周围温度，及时对周围进行降温处理，控制精度高，能源消耗量小，节省了成本，提高了工作效率。本专利技术快速傅立叶逆变换单元进一步包括蝶形运算单元、滤波器、旋转因子单元和乒乓缓存结构，实现了多载波映射；蝶运算单元采用4对RAM*2来存储蝶运算的操作数，从而大幅提高了运算速度；旋转因子单元运用查表法，也加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型自动化降温系统，其特征在于，所述新型自动化降温系统包括主控模块；所述主控模块的温度控制方法包括：根据能量守恒定律，单位时间内进入恒温室的能量减去单位时间内由恒温室流出的能量等于恒温室中能量蓄存的变化率；即

【技术特征摘要】
1.一种新型自动化降温系统，其特征在于，所述新型自动化降温系统包括主控模块；所述主控模块的温度控制方法包括：根据能量守恒定律，单位时间内进入恒温室的能量减去单位时间内由恒温室流出的能量等于恒温室中能量蓄存的变化率；即上述关系的数学表达式是：式中C1—恒温室的容量系数(包括室内空气的蓄热和设备与维护结构表层的蓄热)(千卡/℃)；θa—室内空气温度，回风温度(℃)；G—送风量(公斤/小时)；c1—空气的比热(千卡/公斤)；θc—送风温度(℃)；qn—室内散热量(千卡/小时)；θb—室外空气温度(℃)；γ—恒温室围护结构的热阻(小时℃/千卡)。将上式整理为：或式中T1＝R1C1—恒温室的时间常数(小时)。—为恒温室的热阻(小时/千卡)—恒温室的放大系数(C/℃)；—室内外干扰量换算成送风温度的变化(℃)；式为恒温室温度的数学模型；式中θc和θf是恒温的输入参数，或称输入量；而θa是恒温室的输入参数或称被调量。输入参数是引起被调量变化的因素，其中起调节作用，而起干扰作用；输入量只输出量的信号联系成为通道；干扰量至被调量的信号联系成为干扰通道；调节量至被调量的信号联系成为调节通道；如果式中是θf个常量,即θf＝θf0,则有如果式中θc是个常量,即θc＝θc0，则有此时式成为只有被调节量和干扰量两个的微分方程式.此式也称为恒温室干扰通道的微分方程式；当恒温室处在过渡过程中,则有：θa＝θa0+Δθa，θc＝θc0+Δθc，θf＝θf0+Δθf(6)式中带“Δ”项增量；将式(6)代入式(3)得：

【专利技术属性】
技术研发人员：张先鹤，詹习生，吴杰，姜晓伟，杨青胜，吴博，
申请(专利权)人：湖北师范大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42