一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法及其控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法及其控制系统，通过1)取其中一块加热玻璃作为取样样本，通过加热玻璃中自带的温度传感器采集数据，并发送到上位机，测定其升温和降温的时间特性；2)根据步骤1)样本的时间特性，确定需要加热的玻璃的数量，通过传感器采集所有加热玻璃的温度数据，从低到高进行排列，对相应数量的最低温度的加热玻璃进行加热。控制系统包括加热玻璃、控制模块和开关模块，本发明采用定功率的控制方法通过控制系统输出控制多块加热玻璃的工作状态，提高了电网运行稳定性和能源的利用率。
【专利说明】一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法及其控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及加热玻璃定功率控制方法及其控制系统，特别是一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法及其控制系统，属于船舶建设【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在现在大型运输船舶中，远洋货运船由于长距离的运输，船上工作人员长时间处于寒冷而潮湿的大海中，为保证人员生活的正常和生命财产的安全，在船内生活、休息和驾驶的地方通常安装有带加热功能的玻璃，对船内的温度进行加热控制。传统的方式是通过传感器检测室内温度，输出控制加热玻璃同时通电或断电，使室内温度保持在一定的范围内，来实现保温控湿的目的。这种方法加热玻璃的总功率在零和最大值两个数值上来回大幅度波动，使得船内提供电能的发电机组的负载出现冲击，导致电网运行不稳定，管理起来难度较大，并且会使得油量发电的利用率大大降低，从而在设计阶段，选定何种电机型号既能符合工作要求，又能提高能源利用率，是工程技术部人员亟需解决的一个重要问题。
[0003]因此，提供一种能耗稳定的驾驶室加热玻璃定功率控制方法及其控制系统，且可以满足系统热量需求，也可以有效提高船舶电网的稳定性和能源的使用效率，有利于提高船舶的总体综合性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的，是为了解决现有船舶加热玻璃温度控制系统存在波动大、造成运行不稳定且发电机能源利用率低的问题，提供一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法及其控制系统，采用定功率的控制方法通过控制系统输出控制多块加热玻璃的工作状态，提高了电网运行稳定性和能源的利用率。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案达到:
[0006]一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0007]I)取样后测定样本的加热特性
[0008]取其中一块加热玻璃作为取样样本，通过加热玻璃中自带的温度传感器采集数据，并发送到上位机，测定其升温和降温的时间特性；
[0009]2)控制加热玻璃加热
[0010]根据步骤I)样本的时间特性，确定需要加热的玻璃的数量，通过传感器采集所有加热玻璃的温度数据，从低到高进行排列，对相应数量的最低温度的加热玻璃进行加热。
[0011]作为一种优选方案，所述步骤I)的具体内容如下:
[0012]设定加热玻璃的工作温度范围TL?TH，通过传感器测定加热玻璃从TL加热到TH的加热时间TW，以及从TH降温到TL的降温时间TP，所述TL为室内结雾点温度，TH为加热玻璃高温应力保护温度。
[0013]作为一种优选方案，所述步骤2)的具体步骤如下:
[0014]2.1)将样本的时间特性应用于全部加热玻璃的特性，可得到需加热玻璃数量S:
[0015]S = N*Tff/ (TW+TP)
[0016]其中N为所有加热玻璃的数量，并且通过四舍五入的方式对计算结果进行取整；
[0017]2.2)以TW+TP为时间间隔周期，根据加热玻璃的温度从低到高进行排列，对温度较低的S个加热玻璃进行通电加热；
[0018]2.3)在加热的过程中，当出现有被加热的加热玻璃温度升到TH时，或未被加热的加热玻璃降低到TL时，重新执行步骤2.1)。
[0019]作为一种优选方案，所述步骤2.1)的计算结果需进行修正，其具体内容如下:
[0020]2.1.1)通过所有加热玻璃中自带的温度传感器获取全部的温度Tl，T2……TN，并发送到上位机，计算出所有加热玻璃的平均温度TC ;并将平均温度TC与理论平均温度TD进行比较:
[0021]TC = (T1+T2+......TN) /N ；
[0022]TD = (TL+TH) /2 ；
[0023]根据计算的平均温度和理论的平均温度，修正结果如下:
[0024]2.1.1.1)若 TC 小于 TD,则 S 等于 S+1 ；
[0025]2.1.1.2)若 TC 等于 TD,则 S 不变；
[0026]2.1.1.3)若 TC 大于 TD,则 S 等于 S-1。
[0027]作为一种优选方案，所述上位机为工控机或PC机。
[0028]一种驾驶室加热玻璃定功率控制系统，其特征在于:包括设置于驾驶室上的加热玻璃，用于给驾驶室加热、保温，并通过内置的传感器实时将温度数据上传至控制模块；
[0029]设置于驾驶室后台的控制模块，用于接收加热玻璃上传的温度数据，借此得出温度比较状况、以及加热玻璃输出加热目标，米集与处理加热玻璃上传的数据，并输出相应信号至开关模块；
[0030]设置于驾驶室后台的开关模块，用于接收控制模块输出的加热目标的控制命令，并控制相应的加热玻璃得电或断电；
[0031]其中，所述控制模块的检测输入端连接加热玻璃的传感器输出端，其输出端与开关模块的控制输入端相连接；所述开关模块的电源输入端连接交流电源，其输出端连接加热玻璃的输入端。
[0032]作为一种优选方案，所述开关模块的电源输入端接交流电压220V?440V。
[0033]本发明具有如下突出的有益效果:
[0034]1、本发明的控制系统根据加热玻璃的时间特性，确定所需加热玻璃的数量,并通过实时采集加热玻璃的温度，对温度较低的固定数量的加热玻璃进行通电加热，彻底摒弃了传统采用对所有加热玻璃同时通电或断电来使室内温度保持在一定的范围内的方式，，有效地避免了负荷的突加或突少所带来的冲击，保持了船舶电网负载的平稳性，确保电网运行的安全可靠。
[0035]2、在船舶设计初期，对发电机组功率的选择需根据所有加热玻璃的全功率状态来进行选取，在电力负荷计算书中按照概率进行系统功率消耗估算，系数取值为0.8以上，而本发明的系统工作时的功率系数低于0.6，有效地降低电力设计负荷，使得发电机组的选型更加多样、灵活，且可以提高发电机燃油的利用率，减少燃油的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是具体实施例控制方法的流程图。
[0038]图2是具体实施例控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]具体实施例1:
[0041]如图1所示，本实施例加热玻璃定功率控制方法如下:
[0042]I)取样后测定样本的加热特性
[0043]取其中一块加热玻璃作为取样样本，设定加热玻璃的工作温度范围TL?TH，通过传感器采集数据并发送到上位机，测定加热玻璃从TL加热到TH的加热时间TW，以及从TH降温到TL的降温时间TP，所述TL为室内结雾点温度，TH为加热玻璃高温应力保护温度。
[0044]2)控制加热玻璃加热
[0045]2.1)将样本的时间特性应用于全部加热玻璃的特性，可得到需加热玻璃数量S:
[0046]S = N*Tff/ (TW+TP)
[0047]其中N为所有加热玻璃的数量，并且通过四舍五入的方式对计算结果进行取整；
[0048]根据实际的情况，需对计算结果需进行修正，其具体步骤如下:
[0049]2.1.1)通过所有加热玻璃中自带的温度传感器获取全部的温度Tl，T2……TN，并发送到上位机，计算出所有加热玻璃的平均温度TC ;并将平均温度TC与理论平均温度TD进行比较:
[0050]TC = (T1+T2+......TN) /N ；
[0051]TD = (TL+TH) /2 ；
[0052]根据计算的平均温度和理论的平均温度，修正结果如下:
[0053]2.1.1.1)若 TC 小于 TD,则 S 等于 S+1 ；
[0054]2.1.1.2)若 TC 等于 TD,则 S 不变；
[0055]2.1.1.3)若 TC 大于 TD,则 S 等于 S-1。
[0056]2.2)以TW+TP为时间间隔周期，根据加热玻璃的温度从低到高进行排列，对温度较低的S个加热玻璃进行通电加热；
[0057]2.3)在加热的过程中，当出现有被加热的加热玻璃温度升到TH时，或未被加热的加热玻璃降低到TL时，重新执行步骤2.1。
[0058]本实施例中，所述上位机为工控机或PC机。
[0059]本实施例还涉及一种驾驶室加热玻璃定功率控制系统，其特征在于:包括设置于驾驶室上的加热玻璃，用于给驾驶室加热、保温，并通过内置的传感器实时将温度数据上传至控制|吴块；
[0060]设置于驾驶室后台的控制模块，用于接收加热玻璃上传的温度数据，借此得出温度比较状况、以及加热玻璃输出加热目标，米集与处理加热玻璃上传的数据，并输出相应信号至开关模块；
[0061]设置于驾驶室后台的开关模块，用于接收控制模块输出的加热目标的控制命令，并控制相应的加热玻璃得电或断电。
[0062]进一步地，所述控制模块的检测输入端连接加热玻璃的传感器输出端，其输出端与电源模块的控制输入端相连接；所述开关模块的电源输入端连接交流电源，其输出端连接加热玻璃的输入端。
[0063]所述开关模块的电源输入端接交流电压220V?440V。
[0064]以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)取样后测定样本的加热特性 取其中一块加热玻璃作为取样样本，通过加热玻璃中自带的温度传感器采集数据，并发送到上位机，测定其升温和降温的时间特性； 2)控制加热玻璃进行加热 根据步骤I)样本的时间特性，确定需要加热的玻璃的数量，通过传感器采集所有加热玻璃的温度数据，从低到高进行排列，对相应数量的最低温度的加热玻璃进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述步骤I)的具体内容如下: 设定加热玻璃的工作温度范围TL?TH，通过传感器测定加热玻璃从TL加热到TH的加热时间TW，以及从TH降温到TL的降温时间TP，所述TL为室内结雾点温度，TH为加热玻璃高温应力保护温度。
3.根据权利要求1所述的一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述步骤2)的具体步骤如下: 2.1)将样本的时间特性应用于全部加热玻璃的特性,可得到需加热玻璃数量S:
S = N*Tff/(TW+TP) 其中N为所有加热玻璃的数量，并且通过四舍五入的方式对计算结果进行取整； 2.2)以TW+TP为时间间隔周期，根据加热玻璃的温度从低到高进行排列，对温度较低的S个加热玻璃进行通电加热； 2.3)在加热的过程中，当出现有被加热的加热玻璃温度升到TH时，或未被加热的加热玻璃降低到TL时，重新执行步骤2.1)。
4.根据权利要求3所述的一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述步骤2.1)的计算结果需进行修正，其具体步骤如下: 2.1.1)通过所有加热玻璃中自带的温度传感器获取全部的温度Tl，T2……TN，并发送到上位机，计算出所有加热玻璃的平均温度TC ;并将平均温度TC与理论平均温度TD进行比较: TC = (T1+T2+......TN) /N ；
TD = (TL+TH)/2 ； 根据计算的平均温度和理论的平均温度，修正结果如下: 2.1.1.1)若TC小于TD,则S等于S+1 ； 2.1.1.2)若TC等于TD,则S不变； 2.1.1.3)若TC大于TD,则S等于S-1。
5.根据权利要求1或4所述的一种驾驶室加热玻璃定功率控制方法，其特征在于:所述上位机为工控机或PC机。
6.—种驾驶室加热玻璃定功率控制系统,其特征在于:包括设置于驾驶室上的加热玻璃，用于给驾驶室加热、保温，并通过内置的传感器实时将温度数据上传至控制模块； 设置于驾驶室后台的控制模块，用于接收加热玻璃上传的温度数据，借此得出温度比较状况、以及加热玻璃输出加热目标，米集与处理加热玻璃上传的数据，并输出相应信号至开关模块； 设置于驾驶室后台的开关模块，用于接收控制模块输出的加热目标的控制命令，并控制相应的加热玻璃得电或断电； 其中，所述控制模块的检测输入端连接加热玻璃的传感器输出端，其输出端与开关模块的控制输入端相连接；所述开关模块的电源输入端连接交流电源，其输出端连接加热玻璃的输入端。
7.根据权利要求6所述的一种驾驶室加热玻璃定功率控制系统，其特征在于:所述开关模块的电源输入端接交流电压220V?440V。
【文档编号】G05F1/66GK104238621SQ201410466784
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】张雷, 黄睿, 楚军晓 申请人:广州文冲船厂有限责任公司