一種電纜冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【專利說明】一種電纜冷卻系統(tǒng)及其控制方法
[0001]所屬領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機械領(lǐng)域，特別涉及一種電纜冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一到夏天，室外溫度過高，加上夏天是用電高峰，電纜負荷過大，隨著用電設(shè)備在線路中的不斷增加，電纜所承受的電流也越來越大，其次電纜隨著使用時間的推移，電纜存在老化等現(xiàn)象，其載流量也將不同程度的降低，一旦電流超出額定載流量，電纜將會發(fā)熱，達到一定溫度后電纜將會擊穿、燒毀，嚴(yán)重時將導(dǎo)致火災(zāi)，電纜自燃很危險，滅火難度較大。鑒于著火電纜有電，不能用水滅，加上如果有易燃物在周圍，或者把其他電纜給引燃，引發(fā)火災(zāi)燒到樓房，很容易造成難以控制的火災(zāi)局面。不僅僅是在高溫天耽擱了百姓的用電時間，甚至?xí)：Φ缴虼?，如何給高空電纜降溫，是一個很重要的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所述的電纜發(fā)熱的問題，本發(fā)明提供一種電纜冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種電纜冷卻系統(tǒng)，所述的冷卻系統(tǒng)包括冷卻管、冷卻裝置、連接冷卻管的熱水出水口和冷卻裝置熱水進水口的熱水管、連接冷卻管的冷水入水口和冷卻裝置冷水出水口的冷水管和分別設(shè)置在熱水管和冷水管中的兩個泵；所述的冷卻管為軟管，繞在電纜的外部；所述的冷卻裝置包括冷卻模塊和出氣模塊，其中冷卻模塊包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)且和殼體上的熱水進水口連接的灑水器，殼體上端設(shè)有排氣口和熱水進水口，下端設(shè)有冷水出水口和設(shè)置在冷水出水口上部的進氣口 ；出氣模塊包括設(shè)置在殼體上排氣口下方的排氣風(fēng)扇和與殼體排氣口連接的排氣管。
[0005]所述的冷卻系統(tǒng)還包括儲水箱、連接儲水箱的出水口和冷卻裝置熱水進水口的補水管，補水管上設(shè)有開關(guān)。
[0006]所述的殼體上還設(shè)有控制單元，控制單元包括溫度傳感器、水位傳感器、儲水箱水位傳感器、導(dǎo)線和處理模塊，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器通過導(dǎo)線分別與處理模塊連接，處理模塊通過導(dǎo)線與排氣風(fēng)扇、分別設(shè)置在熱水管和冷水管中的兩個泵以及補水管上設(shè)置的開關(guān)連接，溫度傳感器和水位傳感器設(shè)置在冷卻管內(nèi)的水中，儲水箱水位傳感器設(shè)置在儲水箱的水中，處理模塊設(shè)置在殼體外部。
[0007]一種電纜冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:
第一步，設(shè)置在冷卻管內(nèi)的溫度傳感器和水位傳感器測得冷卻管內(nèi)的水的溫度Tl和水位Xl，設(shè)置在儲水箱內(nèi)的儲水箱水位傳感器測得儲水箱內(nèi)的水位X2，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器分別將冷卻管內(nèi)的水的溫度Tl、水位Xl和水位X2傳遞給處理豐吳塊；
第二步；處理模塊接收水的溫度Tl、水位Xl和水位X2，溫度Tl減去預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)水溫T，得到溫度差值Λ Tl;
第三步，處理模塊判斷水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，若水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，處理模塊控制補水管上的開關(guān)打開，儲水箱內(nèi)的水通過灑水器進入殼體內(nèi)，直到水位Xl達到預(yù)先設(shè)置的冷卻管內(nèi)的最高水位Χ3，處理模塊控制補水管上的開關(guān)關(guān)閉，若水位Xl高于目標(biāo)水位X，低于最高水位Χ3，處理模塊不發(fā)出信號；
處理模塊判斷水位Χ2是否低于或等于警戒水位，若水位Χ2低于或等于警戒水位，處理模塊發(fā)出警告，若水位Χ2高于警戒水位，處理模塊不發(fā)出警告；
處理模塊判斷溫度差值Λ Tl是否大于或等于警戒溫度以及溫度差值Λ Tl的正負性，若溫度差值Λ Tl為負，處理模塊控制排氣風(fēng)扇減小轉(zhuǎn)速，控制分別設(shè)置在熱水管和冷水管中的兩個泵減小工作功率，減小冷卻管內(nèi)水的流動性；若溫度差值Λ Tl為正且溫度差值Δ Tl是大于或等于警戒溫度，處理模塊控制排氣風(fēng)扇增大轉(zhuǎn)速，控制分別設(shè)置在熱水管和冷水管中的兩個泵增大工作功率，加大冷卻管內(nèi)水的流動性；返回第一步。
[0008]一種電纜冷卻系統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其特征在于:ΒΡ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型建立分為以下2個步驟:
1)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定
建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在工程應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確定的內(nèi)容如下:
①輸入層節(jié)點個數(shù)
先將輸入數(shù)據(jù)“歸一化”到限定范圍[[0，1]之間；
將電纜的電負荷和大氣的溫度確定為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入層，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入層節(jié)點數(shù)為2 ;
②輸出層節(jié)點數(shù)為I
③隱含層節(jié)點數(shù)的選取
本發(fā)明采用經(jīng)驗試算法，確定隱含層節(jié)點數(shù)為15，至此傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)己經(jīng)確定，其模型結(jié)構(gòu)為2x15 xl ；
2)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置
①學(xué)習(xí)速率V取值范圍為[0.5，2.5]；
②平滑因子a取值范圍為[[0.5，0.9];
③學(xué)習(xí)誤差E控制在[0.005,0.01]o
[0009]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明有效減小電纜的發(fā)熱，且對不同型號的電纜本發(fā)明都可應(yīng)用。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]其中，I為冷卻管、2為冷卻裝置、4為熱水管、5為冷水管、6為冷卻模塊、7為進氣模塊、8為進氣模塊、61為殼體、62為灑水器、81為排氣風(fēng)扇、82為排氣管，9為控制單元。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示為本發(fā)明的其中一種實施例。
[0013]一種電纜冷卻系統(tǒng)，所述的冷卻系統(tǒng)包括冷卻管1、冷卻裝置2、連接冷卻管I的熱水出水口和冷卻裝置2熱水進水口的熱水管4、連接冷卻管I的冷水入水口和冷卻裝置2冷水出水口的冷水管5、儲水箱3、連接儲水箱3的出水口和冷卻裝置2熱水進水口的補水管4和為了調(diào)節(jié)熱水管4和冷水管5中水的流速分別設(shè)置在熱水管4和冷水管5中的兩個泵，補水管4上設(shè)有開關(guān)。所述的冷卻管I為軟管，繞在電纜的外部。
[0014]冷卻裝置2包括冷卻模塊6和出氣模塊8，其中冷卻模塊6包括殼體61、設(shè)置在殼體61內(nèi)且和殼體61上的熱水進水口連接的灑水器62，殼體61上端設(shè)有排氣口和熱水進水口，下端設(shè)有冷水出水口和設(shè)置在冷水出水口上部的進氣口。殼體61上還設(shè)有控制單元9，控制單元9包括溫度傳感器、水位傳感器、儲水箱水位傳感器、導(dǎo)線和處理模塊，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器通過導(dǎo)線分別與處理模塊連接，處理模塊通過導(dǎo)線與排氣風(fēng)扇81、分別設(shè)置在熱水管4和冷水管5中的兩個泵以及補水管4上設(shè)置的開關(guān)連接，溫度傳感器和水位傳感器設(shè)置在冷卻管I內(nèi)的水中，儲水箱水位傳感器設(shè)置在儲水箱3的水中，處理模塊設(shè)置在殼體61外部。出氣模塊8包括設(shè)置在殼體61上排氣口下方的排氣風(fēng)扇81和與殼體61排氣口連接的排氣管82。
[0015]一種電纜冷卻系統(tǒng)的控制方法，其步驟為:
第一步，設(shè)置在冷卻管I內(nèi)的溫度傳感器和水位傳感器測得冷卻管I內(nèi)的水的溫度Tl和水位Xl，設(shè)置在儲水箱3內(nèi)的儲水箱水位傳感器測得儲水箱3內(nèi)的水位X2，溫度傳感器、水位傳感器和儲水箱水位傳感器分別將冷卻管I內(nèi)的水的溫度Tl、水位Xl和水位X2傳遞給處理模塊；
第二步；處理模塊接收水的溫度Tl、水位Xl和水位X2，溫度Tl減去預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)水溫T，得到溫度差值Λ Tl;
第三步，處理模塊判斷水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，若水位Xl是否低于或等于目標(biāo)水位X，處理模塊控制補水管4上的開關(guān)打開，儲水箱3內(nèi)的水通過灑水器62進入殼體61內(nèi)，直到水位Xl達到預(yù)先設(shè)置的冷卻管I內(nèi)的最高水位Χ3，處理模塊控制補水管4上的開關(guān)關(guān)閉，若水位Xl高于目標(biāo)水位X，低于最高水位Χ3，處理模塊不發(fā)出信號；
處理模塊判斷水位Χ2是否低于或等于警戒水位，若水位Χ2低于或等于警戒水位，處理模塊發(fā)出警告，若水位Χ2高于警戒水位，處理模塊不發(fā)出警告；
處理模塊判斷溫度差值Λ Tl是否大于或等于警戒溫度以及溫度差值Λ Tl的正負性，若溫度差值Λ Tl為負，處理模塊控制排氣風(fēng)扇81減小轉(zhuǎn)速，控制分別設(shè)置在熱水管4和冷水管5中的兩個泵減小工作功率，減小冷卻管I內(nèi)水的流動性；若溫度差值Λ Tl為正且溫度差值Λ Tl是大于或等于警戒溫度，處理模塊控制排氣風(fēng)扇81增大轉(zhuǎn)速，控制分別設(shè)置在熱水管4和冷水管5中的兩個泵增大工作功率，加大冷卻管I內(nèi)水的流動性；返回第一步。
[0016]所述的處理模塊還包含一種BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的電纜的電負荷和大氣的溫度確定之后的電纜的溫度以及水的溫度Tl，根據(jù)預(yù)測的水的溫度Tl得到溫度差值Λ Tl，處理模塊判斷溫度差值Λ Tl是否大于或等于警戒溫度以及溫度差值Λ Tl的正負性，若溫度差值Λ Tl為負，處理模塊控制排氣風(fēng)扇81減小轉(zhuǎn)速，控制分別設(shè)置在熱水管4和冷水管5中的兩個泵減小工作功率，減小冷卻管I內(nèi)水的流動性；若溫度差值Λ Tl為正且溫度差值Λ Tl是大于或等于警戒溫度，處理模塊控制排氣風(fēng)扇81增大轉(zhuǎn)速，控制分別設(shè)置在熱水管4和冷水管5中的兩個泵增大工作功率，加大冷卻