[發(fā)明專利]基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910091920.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109782585B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳春俊;林建輝;屈國慶;楊崗;張敏;陳朝文
• 申請（專利權(quán)）人: 成都天佑路航軌道交通科技有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊軍

1.一種基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主動控制系統(tǒng)的控制對象為線路實(shí)際運(yùn)行過程中的高速列車車內(nèi)壓力，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫模塊、傳感器模塊、信號采集與處理模塊、基于大數(shù)據(jù)的控制模塊和模擬輸出模塊；其中：

所述數(shù)據(jù)庫模塊用于接收并存儲沿線的隧道工況數(shù)據(jù)以及高速列車在通過所述隧道時的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；

所述傳感器模塊用于實(shí)時探測所述高速列車的位置、車速以及車內(nèi)外壓力，生成對應(yīng)的實(shí)時位置模擬信號、實(shí)時車速模擬信號以及實(shí)時車內(nèi)外壓力模擬信號并傳輸至所述信號采集與處理模塊；

所述信號采集與處理模塊分別與所述傳感器模塊、所述數(shù)據(jù)庫模塊以及所述基于大數(shù)據(jù)的控制模塊連接，用于對所述實(shí)時位置模擬信號、所述實(shí)時車速模擬信號以及所述實(shí)時車內(nèi)外壓力模擬信號進(jìn)行采樣，獲得途經(jīng)隧道的隧道位置模擬信號、隧道車速模擬信號和隧道車內(nèi)外壓力模擬信號；將所述隧道位置模擬信號、所述隧道車速模擬信號和所述隧道車內(nèi)外壓力模擬信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的隧道位置數(shù)字信號、隧道車速數(shù)字信號和隧道車內(nèi)外壓力數(shù)字信號并分別傳輸至所述數(shù)據(jù)庫模塊和所述基于大數(shù)據(jù)的控制模塊；

所述基于大數(shù)據(jù)的控制模塊分別與所述數(shù)據(jù)庫模塊和所述信號采集與處理模塊連接，用于基于所述隧道位置數(shù)字信號和所述隧道車速數(shù)字信號，利用大數(shù)據(jù)的工況辨識算法從所述數(shù)據(jù)庫模塊中找出與所述隧道位置數(shù)字信號和所述隧道車速數(shù)字信號匹配的所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；利用所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述隧道車內(nèi)外壓力數(shù)字信號通過迭代控制算法計(jì)算出當(dāng)前風(fēng)機(jī)控制數(shù)字信號和當(dāng)前閥門控制數(shù)字信號；

所述模擬輸出模塊與所述基于大數(shù)據(jù)的控制模塊連接，用于將所述當(dāng)前風(fēng)機(jī)控制數(shù)字信號和所述當(dāng)前閥門控制數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)化成高速列車空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)控制模擬信號和新風(fēng)、廢排閥門控制模擬信號并輸出；

所述傳感器模塊包括測量電路和分別與所述測量電路連接的GPS模塊、測速雷達(dá)、壓力傳感器；其中：

所述GPS模塊用于實(shí)時探測所述高速列車的位置，生成所述實(shí)時位置模擬信號；

所述測速雷達(dá)用于實(shí)時探測所述高速列車的車速，生成所述實(shí)時車速模擬信號；

所述壓力傳感器用于實(shí)時探測所述高速列車的車內(nèi)外壓力，生成所述實(shí)時車內(nèi)外壓力模擬信號；

所述測量電路用于將所述實(shí)時位置模擬信號、所述實(shí)時車速模擬信號和所述實(shí)時車內(nèi)外壓力模擬信號傳輸至所述信號采集與處理模塊；

所述工況辨識算法為：

提取所述數(shù)據(jù)庫中的所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，找出與所述隧道位置數(shù)字信號匹配的隧道歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過將所述隧道車速數(shù)字信號ν_n與隧道歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的歷史運(yùn)行速度ν_h進(jìn)行對比，計(jì)算得到價值系數(shù)w_α，提取出有價值的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，公式如下：

其中λ_α為速度權(quán)值控制因子；

遍歷隧道歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，獲得所有有價值的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)成有價值歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述隧道工況數(shù)據(jù)至少包括隧道名稱、隧道長度和高速列車運(yùn)行速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括歷史系統(tǒng)運(yùn)行控制數(shù)據(jù)和歷史系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述歷史系統(tǒng)運(yùn)行控制數(shù)據(jù)包括閥門開度控制信號和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號；所述歷史系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括車外實(shí)際氣壓、車內(nèi)實(shí)際氣壓、車內(nèi)氣壓誤差。