[发明专利]轨旁机柜温度控制装置及温度控制方法

说明书

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。

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T_av，得到计算结果：

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％；

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：

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。

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。