一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法及其控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法及其控制系統(tǒng)，通過1)取其中一塊加熱玻璃作為取樣樣本，通過加熱玻璃中自帶的溫度傳感器采集數(shù)據(jù)，并發(fā)送到上位機(jī)，測定其升溫和降溫的時間特性；2)根據(jù)步驟1)樣本的時間特性，確定需要加熱的玻璃的數(shù)量，通過傳感器采集所有加熱玻璃的溫度數(shù)據(jù)，從低到高進(jìn)行排列，對相應(yīng)數(shù)量的最低溫度的加熱玻璃進(jìn)行加熱?？刂葡到y(tǒng)包括加熱玻璃、控制模塊和開關(guān)模塊，本發(fā)明采用定功率的控制方法通過控制系統(tǒng)輸出控制多塊加熱玻璃的工作狀態(tài)，提高了電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和能源的利用率。
【專利說明】一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法及其控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及加熱玻璃定功率控制方法及其控制系統(tǒng)，特別是一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法及其控制系統(tǒng)，屬于船舶建設(shè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)在大型運輸船舶中，遠(yuǎn)洋貨運船由于長距離的運輸，船上工作人員長時間處于寒冷而潮濕的大海中，為保證人員生活的正常和生命財產(chǎn)的安全，在船內(nèi)生活、休息和駕駛的地方通常安裝有帶加熱功能的玻璃，對船內(nèi)的溫度進(jìn)行加熱控制。傳統(tǒng)的方式是通過傳感器檢測室內(nèi)溫度，輸出控制加熱玻璃同時通電或斷電，使室內(nèi)溫度保持在一定的范圍內(nèi)，來實現(xiàn)保溫控濕的目的。這種方法加熱玻璃的總功率在零和最大值兩個數(shù)值上來回大幅度波動，使得船內(nèi)提供電能的發(fā)電機(jī)組的負(fù)載出現(xiàn)沖擊，導(dǎo)致電網(wǎng)運行不穩(wěn)定，管理起來難度較大，并且會使得油量發(fā)電的利用率大大降低，從而在設(shè)計階段，選定何種電機(jī)型號既能符合工作要求，又能提高能源利用率，是工程技術(shù)部人員亟需解決的一個重要問題。
[0003]因此，提供一種能耗穩(wěn)定的駕駛室加熱玻璃定功率控制方法及其控制系統(tǒng)，且可以滿足系統(tǒng)熱量需求，也可以有效提高船舶電網(wǎng)的穩(wěn)定性和能源的使用效率，有利于提高船舶的總體綜合性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，是為了解決現(xiàn)有船舶加熱玻璃溫度控制系統(tǒng)存在波動大、造成運行不穩(wěn)定且發(fā)電機(jī)能源利用率低的問題，提供一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法及其控制系統(tǒng)，采用定功率的控制方法通過控制系統(tǒng)輸出控制多塊加熱玻璃的工作狀態(tài)，提高了電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和能源的利用率。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0006]一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0007]I)取樣后測定樣本的加熱特性
[0008]取其中一塊加熱玻璃作為取樣樣本，通過加熱玻璃中自帶的溫度傳感器采集數(shù)據(jù)，并發(fā)送到上位機(jī)，測定其升溫和降溫的時間特性；
[0009]2)控制加熱玻璃加熱
[0010]根據(jù)步驟I)樣本的時間特性，確定需要加熱的玻璃的數(shù)量，通過傳感器采集所有加熱玻璃的溫度數(shù)據(jù)，從低到高進(jìn)行排列，對相應(yīng)數(shù)量的最低溫度的加熱玻璃進(jìn)行加熱。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟I)的具體內(nèi)容如下:
[0012]設(shè)定加熱玻璃的工作溫度范圍TL?TH，通過傳感器測定加熱玻璃從TL加熱到TH的加熱時間TW，以及從TH降溫到TL的降溫時間TP，所述TL為室內(nèi)結(jié)霧點溫度，TH為加熱玻璃高溫應(yīng)力保護(hù)溫度。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟2)的具體步驟如下:
[0014]2.1)將樣本的時間特性應(yīng)用于全部加熱玻璃的特性，可得到需加熱玻璃數(shù)量S:
[0015]S = N*Tff/ (TW+TP)
[0016]其中N為所有加熱玻璃的數(shù)量，并且通過四舍五入的方式對計算結(jié)果進(jìn)行取整；
[0017]2.2)以TW+TP為時間間隔周期，根據(jù)加熱玻璃的溫度從低到高進(jìn)行排列，對溫度較低的S個加熱玻璃進(jìn)行通電加熱；
[0018]2.3)在加熱的過程中，當(dāng)出現(xiàn)有被加熱的加熱玻璃溫度升到TH時，或未被加熱的加熱玻璃降低到TL時，重新執(zhí)行步驟2.1)。
[0019]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟2.1)的計算結(jié)果需進(jìn)行修正，其具體內(nèi)容如下:
[0020]2.1.1)通過所有加熱玻璃中自帶的溫度傳感器獲取全部的溫度Tl，T2……TN，并發(fā)送到上位機(jī)，計算出所有加熱玻璃的平均溫度TC ;并將平均溫度TC與理論平均溫度TD進(jìn)行比較:
[0021]TC = (T1+T2+......TN) /N ；
[0022]TD = (TL+TH) /2 ；
[0023]根據(jù)計算的平均溫度和理論的平均溫度，修正結(jié)果如下:
[0024]2.1.1.1)若 TC 小于 TD,則 S 等于 S+1 ；
[0025]2.1.1.2)若 TC 等于 TD,則 S 不變；
[0026]2.1.1.3)若 TC 大于 TD,則 S 等于 S-1。
[0027]作為一種優(yōu)選方案，所述上位機(jī)為工控機(jī)或PC機(jī)。
[0028]一種駕駛室加熱玻璃定功率控制系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置于駕駛室上的加熱玻璃，用于給駕駛室加熱、保溫，并通過內(nèi)置的傳感器實時將溫度數(shù)據(jù)上傳至控制模塊；
[0029]設(shè)置于駕駛室后臺的控制模塊，用于接收加熱玻璃上傳的溫度數(shù)據(jù)，借此得出溫度比較狀況、以及加熱玻璃輸出加熱目標(biāo)，米集與處理加熱玻璃上傳的數(shù)據(jù)，并輸出相應(yīng)信號至開關(guān)模塊；
[0030]設(shè)置于駕駛室后臺的開關(guān)模塊，用于接收控制模塊輸出的加熱目標(biāo)的控制命令，并控制相應(yīng)的加熱玻璃得電或斷電；
[0031]其中，所述控制模塊的檢測輸入端連接加熱玻璃的傳感器輸出端，其輸出端與開關(guān)模塊的控制輸入端相連接；所述開關(guān)模塊的電源輸入端連接交流電源，其輸出端連接加熱玻璃的輸入端。
[0032]作為一種優(yōu)選方案，所述開關(guān)模塊的電源輸入端接交流電壓220V?440V。
[0033]本發(fā)明具有如下突出的有益效果:
[0034]1、本發(fā)明的控制系統(tǒng)根據(jù)加熱玻璃的時間特性，確定所需加熱玻璃的數(shù)量,并通過實時采集加熱玻璃的溫度，對溫度較低的固定數(shù)量的加熱玻璃進(jìn)行通電加熱，徹底摒棄了傳統(tǒng)采用對所有加熱玻璃同時通電或斷電來使室內(nèi)溫度保持在一定的范圍內(nèi)的方式，，有效地避免了負(fù)荷的突加或突少所帶來的沖擊，保持了船舶電網(wǎng)負(fù)載的平穩(wěn)性，確保電網(wǎng)運行的安全可靠。
[0035]2、在船舶設(shè)計初期，對發(fā)電機(jī)組功率的選擇需根據(jù)所有加熱玻璃的全功率狀態(tài)來進(jìn)行選取，在電力負(fù)荷計算書中按照概率進(jìn)行系統(tǒng)功率消耗估算，系數(shù)取值為0.8以上，而本發(fā)明的系統(tǒng)工作時的功率系數(shù)低于0.6，有效地降低電力設(shè)計負(fù)荷，使得發(fā)電機(jī)組的選型更加多樣、靈活，且可以提高發(fā)電機(jī)燃油的利用率，減少燃油的浪費。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1是具體實施例控制方法的流程圖。
[0038]圖2是具體實施例控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0039]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040]具體實施例1:
[0041]如圖1所示，本實施例加熱玻璃定功率控制方法如下:
[0042]I)取樣后測定樣本的加熱特性
[0043]取其中一塊加熱玻璃作為取樣樣本，設(shè)定加熱玻璃的工作溫度范圍TL?TH，通過傳感器采集數(shù)據(jù)并發(fā)送到上位機(jī)，測定加熱玻璃從TL加熱到TH的加熱時間TW，以及從TH降溫到TL的降溫時間TP，所述TL為室內(nèi)結(jié)霧點溫度，TH為加熱玻璃高溫應(yīng)力保護(hù)溫度。
[0044]2)控制加熱玻璃加熱
[0045]2.1)將樣本的時間特性應(yīng)用于全部加熱玻璃的特性，可得到需加熱玻璃數(shù)量S:
[0046]S = N*Tff/ (TW+TP)
[0047]其中N為所有加熱玻璃的數(shù)量，并且通過四舍五入的方式對計算結(jié)果進(jìn)行取整；
[0048]根據(jù)實際的情況，需對計算結(jié)果需進(jìn)行修正，其具體步驟如下:
[0049]2.1.1)通過所有加熱玻璃中自帶的溫度傳感器獲取全部的溫度Tl，T2……TN，并發(fā)送到上位機(jī)，計算出所有加熱玻璃的平均溫度TC ;并將平均溫度TC與理論平均溫度TD進(jìn)行比較:
[0050]TC = (T1+T2+......TN) /N ；
[0051]TD = (TL+TH) /2 ；
[0052]根據(jù)計算的平均溫度和理論的平均溫度，修正結(jié)果如下:
[0053]2.1.1.1)若 TC 小于 TD,則 S 等于 S+1 ；
[0054]2.1.1.2)若 TC 等于 TD,則 S 不變；
[0055]2.1.1.3)若 TC 大于 TD,則 S 等于 S-1。
[0056]2.2)以TW+TP為時間間隔周期，根據(jù)加熱玻璃的溫度從低到高進(jìn)行排列，對溫度較低的S個加熱玻璃進(jìn)行通電加熱；
[0057]2.3)在加熱的過程中，當(dāng)出現(xiàn)有被加熱的加熱玻璃溫度升到TH時，或未被加熱的加熱玻璃降低到TL時，重新執(zhí)行步驟2.1。
[0058]本實施例中，所述上位機(jī)為工控機(jī)或PC機(jī)。
[0059]本實施例還涉及一種駕駛室加熱玻璃定功率控制系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置于駕駛室上的加熱玻璃，用于給駕駛室加熱、保溫，并通過內(nèi)置的傳感器實時將溫度數(shù)據(jù)上傳至控制|吳塊；
[0060]設(shè)置于駕駛室后臺的控制模塊，用于接收加熱玻璃上傳的溫度數(shù)據(jù)，借此得出溫度比較狀況、以及加熱玻璃輸出加熱目標(biāo)，米集與處理加熱玻璃上傳的數(shù)據(jù)，并輸出相應(yīng)信號至開關(guān)模塊；
[0061]設(shè)置于駕駛室后臺的開關(guān)模塊，用于接收控制模塊輸出的加熱目標(biāo)的控制命令，并控制相應(yīng)的加熱玻璃得電或斷電。
[0062]進(jìn)一步地，所述控制模塊的檢測輸入端連接加熱玻璃的傳感器輸出端，其輸出端與電源模塊的控制輸入端相連接；所述開關(guān)模塊的電源輸入端連接交流電源，其輸出端連接加熱玻璃的輸入端。
[0063]所述開關(guān)模塊的電源輸入端接交流電壓220V?440V。
[0064]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)取樣后測定樣本的加熱特性 取其中一塊加熱玻璃作為取樣樣本，通過加熱玻璃中自帶的溫度傳感器采集數(shù)據(jù)，并發(fā)送到上位機(jī)，測定其升溫和降溫的時間特性； 2)控制加熱玻璃進(jìn)行加熱 根據(jù)步驟I)樣本的時間特性，確定需要加熱的玻璃的數(shù)量，通過傳感器采集所有加熱玻璃的溫度數(shù)據(jù)，從低到高進(jìn)行排列，對相應(yīng)數(shù)量的最低溫度的加熱玻璃進(jìn)行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述步驟I)的具體內(nèi)容如下: 設(shè)定加熱玻璃的工作溫度范圍TL?TH，通過傳感器測定加熱玻璃從TL加熱到TH的加熱時間TW，以及從TH降溫到TL的降溫時間TP，所述TL為室內(nèi)結(jié)霧點溫度，TH為加熱玻璃高溫應(yīng)力保護(hù)溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述步驟2)的具體步驟如下: 2.1)將樣本的時間特性應(yīng)用于全部加熱玻璃的特性,可得到需加熱玻璃數(shù)量S:
S = N*Tff/(TW+TP) 其中N為所有加熱玻璃的數(shù)量，并且通過四舍五入的方式對計算結(jié)果進(jìn)行取整； 2.2)以TW+TP為時間間隔周期，根據(jù)加熱玻璃的溫度從低到高進(jìn)行排列，對溫度較低的S個加熱玻璃進(jìn)行通電加熱； 2.3)在加熱的過程中，當(dāng)出現(xiàn)有被加熱的加熱玻璃溫度升到TH時，或未被加熱的加熱玻璃降低到TL時，重新執(zhí)行步驟2.1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述步驟2.1)的計算結(jié)果需進(jìn)行修正，其具體步驟如下: 2.1.1)通過所有加熱玻璃中自帶的溫度傳感器獲取全部的溫度Tl，T2……TN，并發(fā)送到上位機(jī)，計算出所有加熱玻璃的平均溫度TC ;并將平均溫度TC與理論平均溫度TD進(jìn)行比較: TC = (T1+T2+......TN) /N ；
TD = (TL+TH)/2 ； 根據(jù)計算的平均溫度和理論的平均溫度，修正結(jié)果如下: 2.1.1.1)若TC小于TD,則S等于S+1 ； 2.1.1.2)若TC等于TD,則S不變； 2.1.1.3)若TC大于TD,則S等于S-1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種駕駛室加熱玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述上位機(jī)為工控機(jī)或PC機(jī)。
6.—種駕駛室加熱玻璃定功率控制系統(tǒng),其特征在于:包括設(shè)置于駕駛室上的加熱玻璃，用于給駕駛室加熱、保溫，并通過內(nèi)置的傳感器實時將溫度數(shù)據(jù)上傳至控制模塊； 設(shè)置于駕駛室后臺的控制模塊，用于接收加熱玻璃上傳的溫度數(shù)據(jù)，借此得出溫度比較狀況、以及加熱玻璃輸出加熱目標(biāo)，米集與處理加熱玻璃上傳的數(shù)據(jù)，并輸出相應(yīng)信號至開關(guān)模塊； 設(shè)置于駕駛室后臺的開關(guān)模塊，用于接收控制模塊輸出的加熱目標(biāo)的控制命令，并控制相應(yīng)的加熱玻璃得電或斷電； 其中，所述控制模塊的檢測輸入端連接加熱玻璃的傳感器輸出端，其輸出端與開關(guān)模塊的控制輸入端相連接；所述開關(guān)模塊的電源輸入端連接交流電源，其輸出端連接加熱玻璃的輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種駕駛室加熱玻璃定功率控制系統(tǒng)，其特征在于:所述開關(guān)模塊的電源輸入端接交流電壓220V?440V。
【文檔編號】G05F1/66GK104238621SQ201410466784
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】張雷, 黃睿, 楚軍曉 申請人:廣州文沖船廠有限責(zé)任公司