CN113760001A - 轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法 - Google Patents

轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113760001A
CN113760001A CN202111018078.2A CN202111018078A CN113760001A CN 113760001 A CN113760001 A CN 113760001A CN 202111018078 A CN202111018078 A CN 202111018078A CN 113760001 A CN113760001 A CN 113760001A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
cabinet
trackside
temperature control
coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111018078.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王兴海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Sec Transportation System Ltd
Original Assignee
Thales Sec Transportation System Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales Sec Transportation System Ltd filed Critical Thales Sec Transportation System Ltd
Priority to CN202111018078.2A priority Critical patent/CN113760001A/zh
Publication of CN113760001A publication Critical patent/CN113760001A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

本发明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。本发明能够主动控制机柜的温度，不依赖于设备房的环境条件。

Description

轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法
技术领域
本发明涉及温度控制领域，尤其涉及轨旁机柜温度控制。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
实现上述目的的技术方案是：
一种轨旁机柜温度控制装置，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；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。
优选的，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。
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。
本发明的一种上述轨旁机柜温度控制装置的温度控制方法，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。
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：
所述温度控制单元通过公式计算平均温度Tav，得到计算结果：
Figure BDA0003237289670000021
其中，Tt1、Tt2、Tt3、Tt4、Tt5分别为顶部五个温度传感器采集的顶部温度数据；Tb1、Tb2、Tb3、Tb4、Tb5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％；
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：
Figure BDA0003237289670000022
其中，Kp为比例增益，Kp与比例度成倒数关系；Tt为积分时间常数；TD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。
优选的，阈值范围为0℃-45℃。
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。
本发明的有益效果是：本发明通过温度采集、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
图1是本发明的轨旁机柜温度控制装置的结构图；
图2是本发明中温度传感器的位置示意图；
图3是本发明中底部温度传感器侧面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1-3，本发明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。
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。
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。
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。
本发明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：
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；
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：
1)温度控制单元2通过公式计算平均温度Tav，得到计算结果：
Figure BDA0003237289670000031
其中，Tt1、Tt2、Tt3、Tt4、Tt5分别为顶部五个温度传感器11采集的顶部温度数据；Tb1、Tb2、Tb3、Tb4、Tb5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℃。
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。
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：
Figure BDA0003237289670000032
其中，Kp为比例增益，Kp与比例度成倒数关系；Tt为积分时间常数；TD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。
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。具体地，执行单元3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。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

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Tav，得到计算结果：
Figure FDA0003237289660000011
其中，Tt1、Tt2、Tt3、Tt4、Tt5分别为顶部五个温度传感器采集的顶部温度数据；Tb1、Tb2、Tb3、Tb4、Tb5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％；
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：
Figure FDA0003237289660000012
其中，Kp为比例增益，Kp与比例度成倒数关系；Tt为积分时间常数；TD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。
6.根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，阈值范围为0℃-45℃。
7.根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，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。
CN202111018078.2A 2021-08-30 2021-08-30 轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法 Pending CN113760001A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111018078.2A CN113760001A (zh) 2021-08-30 2021-08-30 轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111018078.2A CN113760001A (zh) 2021-08-30 2021-08-30 轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113760001A true CN113760001A (zh) 2021-12-07

Family

ID=78792382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111018078.2A Pending CN113760001A (zh) 2021-08-30 2021-08-30 轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113760001A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6319114B1 (en) * 1999-11-11 2001-11-20 Degree Controls, Inc. Thermal management system
EP2634668A2 (en) * 2012-03-02 2013-09-04 Nec Corporation ICT equipment
CN203625381U (zh) * 2013-11-14 2014-06-04 内蒙古科技大学包头医学院 一种恒温培养箱
CN104638547A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 天津昊达电子产品销售有限公司 一种带温湿度控制的配电柜
CN204408807U (zh) * 2015-01-26 2015-06-17 宁波鸿轩交通科技有限公司 一种防水防鼠恒温道路交通信号机机柜
CN206226853U (zh) * 2016-11-30 2017-06-06 程士安 一种铁路信号设备机柜
CN111055861A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种车辆空调系统及控制方法
CN111083905A (zh) * 2019-11-22 2020-04-28 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种封闭冷通道机房

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6319114B1 (en) * 1999-11-11 2001-11-20 Degree Controls, Inc. Thermal management system
EP2634668A2 (en) * 2012-03-02 2013-09-04 Nec Corporation ICT equipment
CN104638547A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 天津昊达电子产品销售有限公司 一种带温湿度控制的配电柜
CN203625381U (zh) * 2013-11-14 2014-06-04 内蒙古科技大学包头医学院 一种恒温培养箱
CN204408807U (zh) * 2015-01-26 2015-06-17 宁波鸿轩交通科技有限公司 一种防水防鼠恒温道路交通信号机机柜
CN206226853U (zh) * 2016-11-30 2017-06-06 程士安 一种铁路信号设备机柜
CN111055861A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种车辆空调系统及控制方法
CN111083905A (zh) * 2019-11-22 2020-04-28 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种封闭冷通道机房

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘教瑜 等: "《单片机原理及应用》", 30 April 2011 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barie et al. Linear and nonlinear state-space controllers for magnetic levitation
EP3218212B1 (en) Method for controlling operation of an hvac system, and corresponding system and computer program product
Vinopraba et al. Design of internal model control based fractional order PID controller
CN110553786A (zh) 压力传感器的补偿方法和系统
KR101478450B1 (ko) 다변수 비선형 시스템의 제어를 위한 pid 가변 이득설계 방법
CN104654538A (zh) 一种控制风量输出的方法及装置
CN109283958A (zh) 自适应模糊pid解耦控制的焓差温湿度解耦控制方法
JP6752937B1 (ja) 基地局用の能動的なスマート放熱システム
CN102538148A (zh) 通信机房风量的控制方法及系统
CN113760001A (zh) 轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法
US11408782B2 (en) Indoor temperature control system
CN111213013A (zh) 用于控制hvac系统中的阀的方法和系统
US20220154960A1 (en) Air-conditioning control device, air-conditioning system, air-conditioning control method, and non-transitory computer readable recording medium
CN111322885A (zh) 一种间冷系统百叶窗控制装置及其控制方法
Sambariya et al. Comparative design and analysis of PIDA controller using Kitti's and jung-dorf approach for third order practical systems
CN103825526A (zh) 速度无传感鲁棒近似时间最优位置伺服控制方法
JP2012002734A (ja) 位置検出装置、方法及びプログラム
US10187051B2 (en) Circuit for controlling gate current of a semiconductor switching device
CN103176573B (zh) 散热控制系统及其控制方法
EP3391156A1 (en) Adaptive control of hvac system
CN108762085A (zh) 一种鲁棒快速点对点运动控制方法
WO2022029127A1 (en) Device and method for controlling an orifice of a valve in an hvac system
TWI643047B (zh) 冷卻水塔的控制方法
CN112117990A (zh) 通信设备及其控制方法
CN102767869A (zh) 空气分配系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211207