電熱轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱部件智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本申請(qǐng)涉及電熱轉(zhuǎn)換智能監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及電熱轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱部件智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
[0002] 硫化機(jī)、冷凝器等裝備在塑料橡膠、流程工業(yè)、服裝制造等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。導(dǎo)熱部件的換熱效率及換熱均勻性是制約硫化機(jī)、冷凝器效率提升的關(guān)鍵。因此,高效穩(wěn)定且節(jié)能的導(dǎo)熱部件研制是相關(guān)領(lǐng)域的重要問(wèn)題。目前,對(duì)于導(dǎo)熱部件的創(chuàng)新,都是通過(guò)厚膜芯片的模塊化結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,其穩(wěn)定性和可靠性極易受厚膜發(fā)熱板電極端子在高溫環(huán)境下氧化出現(xiàn)腐蝕熔斷限制。
[0003] 在電類項(xiàng)目中,對(duì)于電能的有效利用、轉(zhuǎn)換效率的提升以及相關(guān)元件的性能優(yōu)化都是重要的研究方向。高效的電熱轉(zhuǎn)換元件能夠在能源利用、工業(yè)加熱、民用采暖等諸多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,具有較高的應(yīng)用價(jià)值和研究意義,電熱轉(zhuǎn)換是指將電能轉(zhuǎn)換為熱能的過(guò)程,通常情況下為了提高電熱轉(zhuǎn)換效率和換熱均勻性,電熱轉(zhuǎn)換的產(chǎn)熱單元需要與導(dǎo)熱部件相連,利用導(dǎo)熱部件提高熱量傳遞效率,以此提高溫度均勻性,一般為了維持外界環(huán)境的穩(wěn)定性,需要導(dǎo)熱部件能夠均勻散熱,由此需要對(duì)導(dǎo)熱部件進(jìn)行監(jiān)控。
[0004] 在電熱轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱部件中,將一個(gè)電熱元件作為一個(gè)產(chǎn)熱單元,而多個(gè)產(chǎn)熱單元與單個(gè)導(dǎo)熱部件相連,提高整體的熱量均勻性。在傳統(tǒng)方式中,通過(guò)調(diào)控產(chǎn)熱單元的電流大小,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱部件的導(dǎo)熱均勻性。但是在實(shí)際情況中,每個(gè)產(chǎn)熱單元在導(dǎo)熱部件上的位置不同,產(chǎn)熱單元之間會(huì)產(chǎn)生熱量輻射,影響導(dǎo)熱均勻性,同時(shí)產(chǎn)熱單元和導(dǎo)熱部件的連接并不是完全耦合的,兩者之間可能存在微小縫隙,影響導(dǎo)熱效率,進(jìn)一步影響導(dǎo)熱部件的均勻性。
發(fā)明內(nèi)容
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本申請(qǐng)的目的在于提供電熱轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱部件智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法,所采用的技術(shù)方案具體如下:
[0006] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供了電熱轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱部件智能監(jiān)控方法,包括以下步驟:
[0007] 獲取電熱轉(zhuǎn)換裝置中各個(gè)產(chǎn)熱單元的電流以及電熱轉(zhuǎn)換裝置中導(dǎo)熱部件各位置的溫度數(shù)據(jù),并獲取各產(chǎn)熱單元在導(dǎo)熱部件上對(duì)應(yīng)的各區(qū)塊;
[0008] 基于各產(chǎn)熱單元在當(dāng)前采樣時(shí)刻之前多個(gè)采樣時(shí)刻的溫度數(shù)據(jù)與電流數(shù)據(jù)的差異情況,以及溫度數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)得到當(dāng)前采樣時(shí)刻各產(chǎn)熱單元的同步偏離量;
[0009] 將當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的電流和對(duì)應(yīng)區(qū)塊內(nèi)的溫度情況構(gòu)建當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的特征向量,根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元與相鄰產(chǎn)熱單元關(guān)于特征向量的相似程度,結(jié)合所述同步偏離量,得到當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的輻射耦合影響度;
[0010] 基于當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元與其相鄰產(chǎn)熱單元的電流差異情況,以及各產(chǎn)熱單元對(duì)應(yīng)區(qū)塊內(nèi)的溫度極差,得到當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的傳遞偏差值;
[0011] 結(jié)合所述輻射耦合影響度以及傳遞偏差值確定當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的電流調(diào)整度;
[0012] 基于當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的電流調(diào)整度,對(duì)下一時(shí)刻各產(chǎn)熱單元的電流進(jìn)行調(diào)整。
[0013] 優(yōu)選的,所述各產(chǎn)熱單元在導(dǎo)熱部件上對(duì)應(yīng)的各區(qū)塊的獲取包括:
[0014] 基于各產(chǎn)熱單元在導(dǎo)熱部件上的位置,將導(dǎo)熱部件劃分為各個(gè)區(qū)塊,其中,每個(gè)產(chǎn)熱單元在導(dǎo)熱部件上對(duì)應(yīng)一個(gè)區(qū)塊。
[0015] 優(yōu)選的,所述當(dāng)前采樣時(shí)刻各產(chǎn)熱單元的同步偏離量的表達(dá)式為:
[0016] ;式中,A表示在當(dāng)前采樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元的同步偏離
量,L和W分別表示當(dāng)前采樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元的電流數(shù)據(jù)序列和溫度數(shù)據(jù)序列,DTW()表示DTW距離, 和 分別表示當(dāng)前采樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元的電流數(shù)據(jù)序列和溫度數(shù)據(jù)序列的趨勢(shì)性強(qiáng)度。
[0017] 優(yōu)選的,所述電流數(shù)據(jù)序列和溫度數(shù)據(jù)序列由產(chǎn)熱單元在當(dāng)前采樣時(shí)刻之前多個(gè)采樣時(shí)刻的電流、溫度分別按照時(shí)序排列組成。
[0018] 優(yōu)選的,所述當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的特征向量由當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的電流和對(duì)應(yīng)區(qū)塊內(nèi)的溫度平均值組成。
[0019] 優(yōu)選的,所述當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的輻射耦合影響度的表達(dá)式為:
[0020] ;式中,B、A表示分別在當(dāng)前采樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元的輻射耦
合影響度、同步偏離量,M表示該產(chǎn)熱單元的相鄰產(chǎn)熱單元的個(gè)數(shù),cos()表示余弦相似度,和 分別表示在當(dāng)前采樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元和其相鄰的第i個(gè)產(chǎn)熱單元的特征向量。
[0021] 優(yōu)選的,所述當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的傳遞偏差值的表達(dá)式為:
[0022] ;式中,C表示當(dāng)前采樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元的傳遞偏差值,表示當(dāng)前采
樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元對(duì)應(yīng)區(qū)塊內(nèi)溫度的極差值, 表示當(dāng)前采樣時(shí)刻下該產(chǎn)熱單元的電流與其所有相鄰產(chǎn)熱單元電流的平均絕對(duì)偏差。
[0023] 優(yōu)選的,所述當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的電流調(diào)整度為當(dāng)前采樣時(shí)刻下各產(chǎn)熱單元的輻射耦合影響度和傳遞偏差值的均值進(jìn)行歸一化之后的結(jié)果。
[0024] 優(yōu)選的,所述對(duì)下一時(shí)刻各產(chǎn)熱單元的電流進(jìn)行調(diào)整進(jìn)一步包括: