激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，包括车体，所述车体分为从内到外温度逐渐升高的一级温区和二级温区；其中，所述一级温区内设有激光雷达器、用于监测所述激光雷达器中晶体温度的第一温度计和用于监测所述激光雷达器外壳散热片温度的第二温度计；所述二级温区设有第三温度计、用于控制一级温区温度的一级空调、用于控制二级温区温度的二级空调。本发明专利技术分区域多级温度控制，满足室外全天候天气实现关键部件的控温，满足激光雷达的工作要求；配备两个不同大小功率空调对两个温区进行控温，通过PID闭环控制，实时精细调节温度，减小能耗；通过增加热辐射阻挡措施，减小热交换的目的。减小热交换的目的。减小热交换的目的。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及激光雷达环境监测领域，具体是一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]激光雷达是环境遥感监测的重要手段和工具，可以监测反演垂直对天的污染廓线，还可以对某一地点进行扫描监测，分析污染物分布。激光雷达在运行中有严格的环境温湿度控制，一般要求环境温度在0
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25℃之间，相对湿度＜50％。地基定点监测的激光雷达一般的温湿度控制方式是为激光雷达建立站房(或方舱)，通过市电给站房供电，站房墙体材料有很好的保温效果，且配备大功率空调调节站房内温度，配备除湿机控制站房内湿度，以此来保证激光雷达的运行要求。
[0003]激光雷达除了定点监测之外，还需要走航监测，以分析某一区域的剖面污染物分布，判断污染物成因是本地形成还是外来输送。一般的做法是将激光雷达固定在一辆走航车中，通过对走航车改装，为其配备空调、除湿机等环境温湿度调节设备及蓄电池或发电机等动力设备。但走航车一般有大面积玻璃容易透光，外部太阳辐射会进入到车体内部，造成车体内部温度升高，且车辆为考虑轻量化，车身材料不能像站房中墙体材料那般厚实来有效阻挡热辐射的进入。故而同样面积大小的站房和走航车，配备相同的雷达，除湿机，空调，温控效果走航车效率将远低于站房，在炎热高温天气，甚至不能满足雷达的工作温湿度需求。如何解决走航车的温湿度控制，是要重要考虑的课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统及控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术一方面公开了一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，包括车体，所述车体分为从内到外温度逐渐升高的一级温区和二级温区；其中，所述一级温区内设有激光雷达器、用于监测所述激光雷达器中晶体温度的第一温度计和用于监测所述激光雷达器外壳散热片温度的第二温度计；所述二级温区设有第三温度计、用于控制一级温区温度的一级空调、用于控制二级温区温度的二级空调。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：还包括位于车体外的三级温区。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述一级温区的温度为10
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25℃，所述二级温区的温度为0
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35℃。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述三级温区的温度为
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20
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45℃。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述三级温区设有第四温度计。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述车体外壁覆盖有反光铝膜。
[0012]本专利技术另一方面公开了如上述任一项所述的一种激光雷达走航监测车环境温度
多级控制系统的控制方法，包括以下步骤：
[0013]S1、通过第一温度计获取激光雷达器内部晶体实时温度T1，通过第二温度计获取激光雷达器外壳散热片实时温度T2，通过第三温度计获取二级温区的实时温度T3，通过第四温度计获取三级温区的实时温度T4；
[0014]S2、通过PID算法处理，调节一级空调和二级空调输出温度以达到温度恒定控制；
[0015]所述的PID算法公式为：
[0016][0017]其中，j为温区等级；u(t)
j
为j级空调输出的制冷量，k
pj
为比例控制系数，k
ij
为积分控制系数，k
dj
为微分控制系数；t为不同的采样时刻；e(t)
j
为实际温度与预设温度的差值，j＝1时,e(t)
j
＝T2‑
25；j＝2时,e(t)
j
＝T2‑
T2’
。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：所述PID算法具体为：
[0019]若0≤T4＜30℃，则关闭二级空调，开启一级空调；设定一级空调温度T1＝25℃，e(t)＝T2‑
25；非极端天气下，二级温区的温度也不会太高或太低，从节能减排角度考虑，只需要开启一级空调即可调节一级温区温度即可。
[0020]若T4≤0℃或T4≥30℃，则同时开启一级空调和二级空调；设定一级空调温度T1＝25℃，设定二级空调温度T3＝(T4+25)/2℃，极端天气下，由于二级温区温度受到三级温区的影响，通常也会过高或过低，因此，通过同时调控一级空调和二级空调温度来达到室内温度恒定。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022](1)分区域多级温度控制，满足室外全天候天气(
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20～40℃)实现关键部件的控温，满足激光雷达的工作要求；
[0023](2)配备两个不同大小功率空调对两个温区进行控温；
[0024](3)通过PID闭环控制，实时精细调节温度，减小能耗；
[0025](4)通过增加热辐射阻挡措施，减小热交换的目的。
附图说明
[0026]图1为本专利技术结构示意图；
[0027]图2为实施例中一级温区关于时间与温控偏差的关系曲线；
[0028]图中：1
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第一温度计、2
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第二温度计、3
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第三温度计、4
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第四温度计、5
‑
激光雷达器、6
‑
一级空调、7
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二级空调。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放
的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是通讯连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]请参阅图1
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2，本专利技术实施例中，一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统采用多级制冷，设置多级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，包括车体，其特征在于，所述车体分为从内到外温度逐渐升高的一级温区和二级温区；其中，所述一级温区内设有激光雷达器、用于监测所述激光雷达器中晶体温度的第一温度计和用于监测所述激光雷达器外壳散热片温度的第二温度计；所述二级温区设有第三温度计、用于控制一级温区温度的一级空调、用于控制二级温区温度的二级空调。2.根据权利要求1所述的一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，其特征在于，还包括位于车体外的三级温区。3.根据权利要求1所述的一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，其特征在于，所述一级温区的温度为10
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25℃，所述二级温区的温度为0
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35℃。4.根据权利要求2所述的一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，其特征在于，所述三级温区的温度为
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20
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45℃。5.根据权利要求2所述的一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，其特征在于，所述三级温区设有第四温度计。6.根据权利要求1所述的一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系统，其特征在于，所述车体外壁覆盖有反光铝膜。7.如权利要求1
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6任一项所述的一种激光雷达走航监测车环境温度多级控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋耀东，刘洋，王少武，袁少朴，张凯，韩柏林，连锋，金钊，盛训超，秦佳宾，汤咏，石雅晴，李亚兰，章国灿，刘刚，赵淑章，
申请(专利权)人：合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：