一种转辙机温湿度控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种转辙机温湿度控制系统，分别在转辙机内壁的四个面安装有温度传感器和湿度传感器，温度传感器、湿度传感器将采集到的信息发送给温湿度调节装置进行计算处理，其中以计算四个面上温度传感器采集到的温度值的平均值作为转辙机内部的温度值、湿度传感器采集的湿度值的平均值作为转辙机内部的湿度值，再采用PID控制算法温湿度调节装置、进风管工作状态，以达到调节转辙机内部温湿度，使得转辙机工作在较为理想的环境下，提高转辙机的寿命，降低因转辙机故障导致的列车脱轨风险。

A temperature and humidity control system of switch machine

【技术实现步骤摘要】
一种转辙机温湿度控制系统
本专利技术涉及转辙机温湿度控制领域，尤其涉及一种转辙机温湿度控制系统。
技术介绍
转辙机是指用以可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，反映道岔位置的重要的信号基础设备，它可以很好地保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度。通过转辙机反馈回来的信息来判断尖轨是否与基本轨紧密贴合，当转辙机出现故障时，会出现控制台已经接收到转辙机完成了对道岔位置的转换而尖轨未能紧贴基本轨的情况，导致误判，进而引发严重的损失。目前铁路上常用的电液式转辙机受天气条件影响，会导致其内部机构发生失灵的情况，例如温度较低时，会导致油缸、油管里的油液冻结，使得液压传动系统失灵，易造成严重的安全事故。此外转辙机处于封闭状态，内部长期处于湿度较高的环境下会使得内部零部件腐朽，尤其是传动机构一旦腐朽就会出现卡涩的现象，从而导致转辙机寿命下降，存在一定的安全隐患。现有技术中，对转辙机的故障状态的监测主要是对转辙机缺口的监测，进而判断转辙机是否正常工作，但是对转辙机内部的环境控制尚未有有效的解决方案。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种转辙机温湿度控制系统，分别采用温度传感器和湿度传感器配合采集转辙机内部的温湿度情况，再利用PID控制算法来控制转辙机内部的温湿度状态，使得转辙机工作在较为理想的环境下，提高转辙机的寿命，降低因转辙机故障导致的列车脱轨风险。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种转辙机温湿度控制系统是这样实现的：一种转辙机温湿度控制系统，包括温度传感器、湿度传感器、温湿度调节装置、出风管、进风管，分别在转辙机内壁的四个面安装有温度传感器和湿度传感器，温度传感器用于检测转辙机内部的温度信息，湿度传感器用于检测转辙机内部的湿度信息，温湿度调节装置安装在转辙机外部，温度传感器、湿度传感器将采集到的信息发送给温湿度调节装置进行计算处理，转辙机的一侧安装有出风管和进风管，由温湿度调节装置通过进风管向转辙机内部输送热风或冷风来调节转辙机内部的温度，温湿度调节装置通过进风管向转辙机内部输送干燥空气来调节转辙机内部的湿度，并控制出风管的开闭来实现转辙机内部空气循环，辅助温湿度调节装置调节转辙机内部的温湿度。本专利技术的温湿度调节装置包括金属铝盒、热风机、空气干燥机、混风箱、通风管、冷风机、降压稳压模块、继电器组、控制电路板，降压稳压模块、热风机、空气干燥机、混风箱、通风管、冷风机、继电器组、控制电路板安装在金属铝盒中，在金属铝盒的侧面设置百叶窗，便于空气进入热风机、空气干燥机、冷风机中，热风机用于向转辙机中输送热风，空气干燥机用于向转辙机输送干燥的空气，热风机用于向转辙机中输送冷风，控制电路板用于接收转辙机内壁上安装的温度传感器和湿度传感器采集到的温度值和湿度值，并计算四个温度传感器的平均值作为转辙机内部的温度值，计算四个湿度传感器的平均值作为转辙机内部的湿度值，根据计算出的值控制继电器组的导通状态，进而控制热风机、空气干燥机、冷风机工作，热风机、空气干燥机、冷风机与混风箱之间采用通风管连接，再通过混风箱另一侧的进风管将混风箱中的风吹送到转辙机内部，降压稳压模块对转辙机电源降压后为热风机、空气干燥机、冷风机、继电器组、控制电路板供电。本专利技术的金属铝盒前侧设有百叶窗，便于向热风机、空气干燥机、冷风机提供空气，右侧设有通孔，便于进风管穿过金属铝盒与混风箱连接，达到输送风的目的。本专利技术的混风箱用于缓存热风机、空气干燥机、冷风机输送来的风，混风箱的左侧与通风管连接，右侧与进风管连接，进风管与混风箱之间连接有鼓风机，热风机、空气干燥机、冷风机将热风、干燥空气、冷风吹送到混风箱中后，由鼓风机将混风箱中的风吹送至进风管，由进风管进入到转辙机中。本专利技术的出风管上设有电磁阀，用于控制转辙机与外部空气的交换，电磁阀的电源来源于降压稳压模块，由控制电路板控制继电器组的通断来控制电磁阀的电源，进而控制电磁阀的开断。本专利技术的继电器组采用5路继电器组，1～5路继电器分别控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机的通断，控制电路板向继电器组输入00000，表示控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机关断，控制电路板向继电器组输入11111，表示控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机打开，即1代表高电平，表示继电器组相应的继电器打开，0表示低电平，表示继电器组相应的继电器关闭。本专利技术的转辙机温湿度控制方案为：先对系统进行初始化，再进行温度采集和湿度采集，将转辙机内壁上安装的温度传感器和湿度传感器采集到的温度值和湿度值传输到控制电路板中进行分析处理，计算四个温度传感器的平均值作为转辙机内部的温度值，计算四个湿度传感器的平均值作为转辙机内部的湿度值，再通过PID控制算法根据计算出的温度值和湿度值来控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机的工作状态，当温度超过预设值时，控制电路板控制冷风机、鼓风机工作，并控制电磁阀打开，冷风机向混风箱中输送冷风，并通过鼓风机将混风箱中的冷风吹入到转辙机内部，此时出风管处于畅通状态，输入转辙机中的冷风将转辙机中的热空气排出到转辙机外，达到降低转辙机内部的温度的目的，直到转辙机中温度值处于预设值范围内时，控制电路板才会控制冷风机、鼓风机停止工作；当温度低于预设值时，控制电路板控制热风机、鼓风机打开，控制电磁阀关闭，热风机向混风箱中输送热风，并通过鼓风机将混风箱中的热风吹入到转辙机内部，此时出风管处于关断状态，输入转辙机中的热风混入到转辙机的冷风中，使得转辙机中的温度能够快速增加，达到升温的目的，直到转辙机中温度值处于预设值范围内时，控制电路板才会控制热风机停止工作；当湿度超过预设值时，控制电路板控制空气干燥机、鼓风机打开、电磁阀打开工作，空气干燥机向混风箱中输送干燥空气，并通过鼓风机将混风箱中的干燥空气吹入到转辙机内部，此时出风管处于畅通状态，输入转辙机中的干燥空气将转辙机中的湿气从出风管中排出，降低转辙机中的湿度，直到转辙机中湿度值处于预设值范围内时，控制电路板才会控制空气干燥机、鼓风机停止工作；温度传感器和湿度传感器继续采集转辙机中温湿度，并反馈到控制电路板中，控制电路板再对温湿度进行判断，并根据反馈回来的温湿度值控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机工作，如此循环往复，使得转辙机内的温湿度值一直处于预设值范围内，为转辙机提供较为理想的运行环境。本专利技术的温湿度值预设值是根据中华人民共和国国家标准《铁路道岔转辙机第1部分：通用技术条件GB/T25338.1—2019》中对转辙机工作环境的要求设定的，其中温度的预设值为-40℃～+70℃，湿度的预设值为不大于90％。本专利技术的PID控制算法调整转辙机内部温湿度值的方案为：先在控制电路板中设置好预设温度值和湿度值，再将温度传感器、湿度传感器反馈回来的温度值和湿度值进行平均值计算，得到转辙机的温度值和湿度值，再用预设温度值、预设湿度值分别与实时反馈回来的温度值和湿度值做偏差计算，将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，再由控制电路板根据这个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转辙机温湿度控制系统，其特征在于：包括温度传感器、湿度传感器、温湿度调节装置、出风管、进风管，分别在转辙机内壁的四个面安装有温度传感器和湿度传感器，温度传感器用于检测转辙机内部的温度信息，湿度传感器用于检测转辙机内部的湿度信息，温湿度调节装置安装在转辙机外部，贴近转辙机安装，温度传感器、湿度传感器将采集到的信息发送给温湿度调节装置进行计算处理，其中以计算四个面上温度传感器采集到的温度值的平均值作为转辙机内部的温度值、湿度传感器采集的湿度值的平均值作为转辙机内部的湿度值，转辙机的一侧安装有出风管和进风管，由温湿度调节装置通过进风管向转辙机内部输送热风或冷风来调节转辙机内部的温度，温湿度调节装置通过进风管向转辙机内部输送干燥空气来调节转辙机内部的湿度，并控制出风管的开闭来实现转辙机内部空气循环，辅助温湿度调节装置调节转辙机内部的温湿度。/n

【技术特征摘要】
1.一种转辙机温湿度控制系统，其特征在于：包括温度传感器、湿度传感器、温湿度调节装置、出风管、进风管，分别在转辙机内壁的四个面安装有温度传感器和湿度传感器，温度传感器用于检测转辙机内部的温度信息，湿度传感器用于检测转辙机内部的湿度信息，温湿度调节装置安装在转辙机外部，贴近转辙机安装，温度传感器、湿度传感器将采集到的信息发送给温湿度调节装置进行计算处理，其中以计算四个面上温度传感器采集到的温度值的平均值作为转辙机内部的温度值、湿度传感器采集的湿度值的平均值作为转辙机内部的湿度值，转辙机的一侧安装有出风管和进风管，由温湿度调节装置通过进风管向转辙机内部输送热风或冷风来调节转辙机内部的温度，温湿度调节装置通过进风管向转辙机内部输送干燥空气来调节转辙机内部的湿度，并控制出风管的开闭来实现转辙机内部空气循环，辅助温湿度调节装置调节转辙机内部的温湿度。


2.根据权利要求1所述的转辙机温湿度控制系统，其特征在于：所述的温湿度调节装置包括金属铝盒、热风机、空气干燥机、混风箱、通风管、冷风机、降压稳压模块、继电器组、控制电路板，降压稳压模块、热风机、空气干燥机、混风箱、通风管、冷风机、继电器组、控制电路板安装在金属铝盒中，在金属铝盒的侧面设置百叶窗，热风机用于向转辙机中输送热风，空气干燥机用于向转辙机输送干燥的空气，热风机用于向转辙机中输送冷风，控制电路板用于接收转辙机内壁上安装的温度传感器和湿度传感器采集到的温度值和湿度值，并计算四个温度传感器的平均值作为转辙机内部的温度值，计算四个湿度传感器的平均值作为转辙机内部的湿度值，根据计算出的值控制继电器组的导通状态，进而控制热风机、空气干燥机、冷风机工作，热风机、空气干燥机、冷风机与混风箱之间采用通风管连接，再通过混风箱另一侧的进风管将混风箱中的风吹送到转辙机内部，降压稳压模块对转辙机电源降压后为热风机、空气干燥机、冷风机、继电器组、控制电路板供电。


3.根据权利要求2所述的转辙机温湿度控制系统，其特征在于：所述的混风箱采用铁块焊接而成，用于缓存热风机、空气干燥机、冷风机输送来的风，混风箱的左侧与通风管连接，右侧与进风管连接，进风管与混风箱之间连接有鼓风机，热风机、空气干燥机、冷风机将热风、干燥空气、冷风吹送到混风箱中后，由鼓风机将混风箱中的风吹送至进风管，由进风管进入到转辙机中。


4.根据权利要求3所述的转辙机温湿度控制系统及方法，其特征在于：所述的出风管上设有电磁阀，用于控制转辙机与外部空气的交换，电磁阀的电源来源于降压稳压模块，由控制电路板控制继电器组的通断来控制电磁阀的电源，进而控制电磁阀的开断，当向转辙机中输送热风时，关闭电磁阀，使得转辙机内部温度能够快速的升高，当向转辙机内部输送冷风时，电磁阀打开，便于转辙机中冷风的混入将热气吹出，当向转辙机中输送干燥空气时，电磁阀打开，便于进入转辙机中的干燥空气将转辙机中湿气吹出转辙机。


5.根据权利要求2所述的转辙机温湿度控制系统及方法，其特征在于：所述的继电器组采用5路继电器组，1~5路继电器分别控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机的通断，控制电路板向继电器组输入00000，表示控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机关断，控制电路板向继电器组输入11111，表示控制热风机、空气干燥机、冷风机、电磁阀、鼓风机打开，即1代表高电平，表示继电器组相应的继电器打开，0表示低电平，表示继电器组相应的继电器关闭。


6.根据权利要求4所述的转辙机温湿度控制系统，其特征在于：所述的转辙机温湿度控制方法为：先对系统进行初始化，再进行温度采集和湿度采集，将转辙机内壁上安装的温度传感器和湿度传感器采集到的温度值和湿度值传输到控制电路板中进行分析处理，计算四个温度传感器的平均值作为转辙机内部的温度值，计算四个湿度传感器的平均值作为转...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西;36