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

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910091920.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): 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(guó)慶;楊崗;張敏;陳朝文
• 申請(qǐng)（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(hào): G05B13/02
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動(dòng)閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動(dòng)控制系統(tǒng)，屬于控制技術(shù)領(lǐng)域。該基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動(dòng)閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器模塊實(shí)時(shí)探測(cè)所述高速列車的位置、車速以及車內(nèi)外壓力信號(hào)，通過(guò)信號(hào)采集與處理模塊對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理并傳輸至基于大數(shù)據(jù)的控制模塊，基于大數(shù)據(jù)的控制模塊將車內(nèi)外實(shí)測(cè)信號(hào)與歷史信號(hào)進(jìn)行匹配，調(diào)出數(shù)據(jù)庫(kù)中歷史相同隧道段的閥門和風(fēng)機(jī)控制信號(hào)進(jìn)行辨識(shí)處理并通過(guò)控制算法進(jìn)行修正得到修正后的閥門和風(fēng)機(jī)控制信號(hào)，再經(jīng)由模擬輸出模塊送入閥門和風(fēng)機(jī)，通過(guò)對(duì)閥門開度和風(fēng)機(jī)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)改變高速列車車內(nèi)壓力，能夠很好地實(shí)現(xiàn)可控自動(dòng)調(diào)節(jié)的效果，節(jié)約控制成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動(dòng)閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，隨著我國(guó)高速列車的進(jìn)一步提速，許多在高速列車低速運(yùn)行時(shí)并不顯著的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)開始體現(xiàn)出來(lái)，并且人們對(duì)列車乘坐舒適性的要求也越來(lái)越高。快速性和舒適性是目前高速列車發(fā)展的主題，由于速度的提高以及高速列車并不是一個(gè)完全密閉的空間，在列車高速通過(guò)隧道時(shí)，由于氣密縫隙和換氣系統(tǒng)的影響會(huì)使得車外劇烈波動(dòng)的隧道波傳遞到車內(nèi)，引起車內(nèi)壓力變化，瞬間較大的車內(nèi)壓力變化會(huì)造成乘客耳鳴、耳痛等癥狀，影響乘客乘坐舒適度。傳統(tǒng)的被動(dòng)壓力控制方式將很難滿足乘客對(duì)高速列車的運(yùn)行舒適性要求，因?yàn)楦咚倭熊囋谒淼乐羞\(yùn)行的過(guò)程中，被動(dòng)控制采用關(guān)閉進(jìn)氣閥門和廢排閥門的方式，對(duì)于隧道過(guò)長(zhǎng)和過(guò)多的路況，其控制方式無(wú)法保證車內(nèi)空氣的新鮮。而主動(dòng)壓力控制方式采用高靜壓風(fēng)機(jī)克服高速列車運(yùn)行過(guò)程中從車外進(jìn)新風(fēng)和排廢氣時(shí)遇到的阻力，實(shí)現(xiàn)抑制車外壓力波動(dòng)向車內(nèi)傳遞的功能，但其運(yùn)行頻率唯一確定，不具備自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，僅能保證車內(nèi)壓力在合適的范圍內(nèi)。在主動(dòng)壓力控制的基礎(chǔ)上，采用變頻風(fēng)機(jī)的主動(dòng)壓力控制方式迅速發(fā)展起來(lái)，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)，采用變頻風(fēng)機(jī)的主動(dòng)壓力控制方式是針對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)信息和車內(nèi)外壓力的變化情況，及時(shí)調(diào)整控制系統(tǒng)變頻風(fēng)機(jī)的頻率，從而改善高速列車車內(nèi)壓力變化，實(shí)現(xiàn)高速列車通過(guò)隧道時(shí)車內(nèi)壓力波動(dòng)的控制，保證乘客乘坐舒適性。

目前，這些傳統(tǒng)意義上的車內(nèi)壓力被動(dòng)控制和主動(dòng)控制方式主要是抑制車內(nèi)壓力變化，但是車內(nèi)壓力保護(hù)系統(tǒng)中，閥門和風(fēng)機(jī)作為執(zhí)行器單獨(dú)作用時(shí)，只能保證車內(nèi)壓力在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，并不能完全消除車內(nèi)壓力波動(dòng)。隨著人們對(duì)高速列車乘客乘坐舒適性提出了更高要求，高速列車通過(guò)隧道時(shí)車內(nèi)氣壓的穩(wěn)定性逐漸成為其主要性能指標(biāo)，因此，如何更好地保持車內(nèi)氣壓的穩(wěn)定是亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)的同時(shí)利用閥門開度和風(fēng)機(jī)頻率進(jìn)行車內(nèi)壓力波動(dòng)抑制的協(xié)同主動(dòng)控制系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于大數(shù)據(jù)的車內(nèi)壓力波動(dòng)閥門風(fēng)機(jī)協(xié)同主動(dòng)控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、傳感器模塊、信號(hào)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(kù)模塊用于接收并存儲(chǔ)沿線的隧道工況數(shù)據(jù)以及高速列車在通過(guò)所述隧道時(shí)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；

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

所述信號(hào)采集與處理模塊分別與所述傳感器模塊、所述數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以及所述基于大數(shù)據(jù)的控制模塊連接，用于對(duì)所述實(shí)時(shí)位置模擬信號(hào)、所述實(shí)時(shí)車速模擬信號(hào)以及所述實(shí)時(shí)車內(nèi)外壓力模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得途徑隧道的隧道位置模擬信號(hào)、隧道車速模擬信號(hào)和隧道車內(nèi)外壓力模擬信號(hào)；將所述隧道位置模擬信號(hào)、所述隧道車速模擬信號(hào)和所述隧道車內(nèi)外壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的隧道位置數(shù)字信號(hào)、隧道車速數(shù)字信號(hào)和隧道車內(nèi)外壓力數(shù)字信號(hào)并分別傳輸至所述數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和所述基于大數(shù)據(jù)的控制模塊；