轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法，温度控制装置包括：用于采集轨旁机柜的温度数据的温度采集单元；对温度数据进行计算处理，输出PID控制系数的温度控制单元；根据PID控制系数对轨旁机柜进行温度调节的执行单元。本发明专利技术能够主动控制机柜的温度，不依赖于设备房的环境条件。不依赖于设备房的环境条件。不依赖于设备房的环境条件。

【技术实现步骤摘要】
轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法


[0001]本专利技术涉及温度控制领域，尤其涉及轨旁机柜温度控制。

技术介绍

[0002]在目前的轨道交通信号系统中，轨旁设备房中的机柜的温度是依靠设备房的温度调节装置来控制的。在一些临时设备房和一些条件较差的设备房，信号机柜受限于设备房的条件，可能会出现温度失控的情况，进而会导致信号系统发生宕机或者故障。因此，需要实现轨旁机柜的主动温度控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法，能够主动控制机柜的温度，不依赖于设备房的环境条件。
[0004]实现上述目的的技术方案是：
[0005]一种轨旁机柜温度控制装置，包括：
[0006]用于采集轨旁机柜的温度数据的温度采集单元；
[0007]对温度数据进行计算处理，输出PID控制系数的温度控制单元；以及
[0008]根据PID控制系数对轨旁机柜进行温度调节的执行单元。
[0009]优选的，所述温度采集单元包括多个温度传感器，
[0010]轨旁机柜顶部和底部分别对称安装有五个温度传感器，轨旁机柜的顶部矩形平面或底部矩形平面的对角线的交点处安装一个温度传感器，所述对角线的1/4处分别安装四个温度传感器。
[0011]优选的，所述温度控制单元对顶部矩形平面和底部矩形平面的温度传感器采集到的温度数据进行加权平均，得到计算结果，在计算结果超出阈值范围时，以计算结果与阈值范围的差值大小输出相应的PID控制系数。
[0012]本专利技术的一种上述轨旁机柜温度控制装置的温度控制方法，包括：
[0013]温度采集单元采集轨旁机柜的顶部温度数据和底部温度数据；
[0014]温度控制单元根据顶部温度数据和底部温度数据，输出PID控制系数；
[0015]执行单元根据PID控制系数对轨旁机柜进行温度调节。
[0016]优选的，所述温度控制单元根据顶部温度数据和底部温度数据，输出PID控制系数包括：
[0017]所述温度控制单元通过公式计算平均温度T
av
，得到计算结果：
[0018][0019]其中，T
t1
、T
t2
、T
t3
、T
t4
、T
t5
分别为顶部五个温度传感器采集的顶部温度数据；T
b1
、T
b2
、T
b3
、T
b4
、T
b5
分别为底部五个温度传感器采集的底部温度数据；顶部的温度系数权重为40％；底部的温度系数权重为60％；
[0020]在计算结果超出阈值范围时，根据PID控制公式得到PID控制系数：
[0021][0022]其中，K
p
为比例增益，K
p
与比例度成倒数关系；T
t
为积分时间常数；T
D
为微分时间常数；u(t)为PID控制器的输出信号，即PID控制系数；e(t)为计算结果与阈值范围的差值。
[0023]优选的，阈值范围为0℃
‑
45℃。
[0024]优选的，所述执行单元根据PID控制系数对冷暖空调系统中PLC进行控制而实现冷暖空调系统的温度调节。
[0025]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过温度采集、温度控制，能够主动控制机柜的温度，不依赖于设备房的环境条件，从而提高了设备的环境适应性，降低了故障发生的概率。并且特殊的温度传感器安装方式，使得准确采集温度信息，为后续加权平均计算提高准确数据。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的轨旁机柜温度控制装置的结构图；
[0027]图2是本专利技术中温度传感器的位置示意图；
[0028]图3是本专利技术中底部温度传感器侧面示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0030]请参阅图1
‑
3，本专利技术的轨旁机柜温度控制装置，包括：温度采集单元1、温度控制单元2和执行单元3。
[0031]温度采集单元1用于采集轨旁机柜的温度数据。温度控制单元2对温度数据进行计算处理，输出PID控制系数。执行单元3根据PID控制系数对轨旁机柜进行温度调节。
[0032]温度采集单元1包括多个温度传感器11，本实施例中是10个，选用OMRON E52
‑
CA1D。轨旁机柜顶部和底部分别对称安装有五个温度传感器11，轨旁机柜的顶部矩形平面或底部矩形平面的对角线的交点处安装一个温度传感器11，所述对角线的1/4处分别安装四个温度传感器11。如此，采集数据更为准确。
[0033]温度控制单元2对顶部矩形平面和底部矩形平面的温度传感器11采集到的温度数据进行加权平均，得到计算结果，在计算结果超出阈值范围时，以计算结果与阈值范围的差值大小输出相应的PID控制系数。
[0034]本专利技术的基于上述轨旁机柜温度控制装置的温度控制方法，包括下列步骤：
[0035]步骤一、温度采集单元1采集轨旁机柜的顶部温度数据和底部温度数据；
[0036]步骤二、温度控制单元2根据顶部温度数据和底部温度数据，输出PID控制系数；其中，具体包括：
[0037]1)温度控制单元2通过公式计算平均温度T
av
，得到计算结果：
[0038][0039]其中，T
t1
、T
t2
、T
t3
、T
t4
、T
t5
分别为顶部五个温度传感器11采集的顶部温度数据；T
b1
、
T
b2
、T
b3
、T
b4
、T
b5
分别为底部五个温度传感器11采集的底部温度数据；根据顶部温度会比底部温度高的规律，顶部的温度系数权重为40％；底部的温度系数权重为60％。通常轨旁机柜的工作温度为0℃
‑
45℃，将阈值范围设置为0℃
‑
45℃。
[0040]例如，顶部温度分别为：61℃、65℃、63℃、67℃、66℃；底部温度分别为：49℃、52℃、51℃、48℃、50℃；则平均温度为：55.76℃。由于55.76℃超出了阈值10.76℃，需要对机柜内的温度进行调节。
[0041]2)在计算结果超出阈值范围时，根据PID控制公式得到PID控制系数：
[0042][0043]其中，K
p
为比例增益，K
p
与比例度成倒数关系；T
t
为积分时间常数；T
D
为微分时间常数；u(t)为PID控制器的输出信号，即PID控制系数；e(t)为计算结果与阈值范围的差值。
[0044]步骤三、执行单元3根据PID控制系数对轨旁机柜进行温度调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨旁机柜温度控制装置，其特征在于，包括：用于采集轨旁机柜的温度数据的温度采集单元；对温度数据进行计算处理，输出PID控制系数的温度控制单元；以及根据PID控制系数对轨旁机柜进行温度调节的执行单元。2.根据权利要求1所述的轨旁机柜温度控制装置，其特征在于，所述温度采集单元包括多个温度传感器，轨旁机柜顶部和底部分别对称安装有五个温度传感器，轨旁机柜的顶部矩形平面或底部矩形平面的对角线的交点处安装一个温度传感器，所述对角线的1/4处分别安装四个温度传感器。3.根据权利要求2所述的轨旁机柜温度控制装置，其特征在于，所述温度控制单元对顶部矩形平面和底部矩形平面的温度传感器采集到的温度数据进行加权平均，得到计算结果，在计算结果超出阈值范围时，以计算结果与阈值范围的差值大小输出相应的PID控制系数。4.一种基于权利要求2所述轨旁机柜温度控制装置的温度控制方法，其特征在于，包括：温度采集单元采集轨旁机柜的顶部温度数据和底部温度数据；温度控制单元根据顶部温度数据和底部温度数据，输出PID控制系数；执行单元根据PID控制系数对轨旁机柜进行温度调节。5.根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，所述温度控制单元根据顶部温度数据和底部温度数据，输出PID控制系数包括：所述温度控制单元通过公式计算平均温度T
av

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴海，
申请(专利权)人：上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：