一种具有散热除尘功能的电气柜系统
阅读说明：本技术 一种具有散热除尘功能的电气柜系统 (Electrical cabinet system with heat dissipation and dust removal functions ) 是由 杨科科 范乐 任宁宁 李名莉 梁硕 于 2021-02-26 设计创作，主要内容包括：本发明属于电气设备技术领域,公开了一种具有散热除尘功能的电气柜系统,包括：参数预设模块、摄像模块、数据监控模块、通风模块、散热模块、除尘模块、照明模块、显示模块、报警模块、灭火模块、中央控制和处理模块。本发明通过排气扇、热交换器、空调进行降温提高了降温的效率,同时,安装有烟雾传感器以及灭火装置有效的提高了电气柜的安全性,另外,本发明还设置有除尘器对电气柜内的尘粒进行除尘作业,使电气柜同时具备了散热和除尘功能,解决了传统的清洁方式中存在的工作人员进行人工手动清理,清理时间较长,清理效果较低,加大了工作人员劳动强度的同时,降低了工作人员的工作效率的问题,在一定程度上延长了电气柜的使用寿命。(The invention belongs to the technical field of electrical equipment, and discloses an electrical cabinet system with a heat dissipation and dust removal function, which comprises: the device comprises a parameter presetting module, a camera module, a data monitoring module, a ventilation module, a heat dissipation module, a dust removal module, an illumination module, a display module, an alarm module, a fire extinguishing module and a central control and processing module. The electric cabinet temperature-reducing device has the advantages that the temperature-reducing efficiency is improved through the exhaust fan, the heat exchanger and the air conditioner, meanwhile, the safety of the electric cabinet is effectively improved through the smoke sensor and the fire extinguishing device, in addition, the dust remover is further arranged for carrying out dust-removing operation on dust particles in the electric cabinet, so that the electric cabinet has the heat-radiating and dust-removing functions at the same time, the problems that workers carry out manual cleaning in the traditional cleaning mode, the cleaning time is long, the cleaning effect is low, the labor intensity of the workers is increased, the working efficiency of the workers is reduced are solved, and the service life of the electric cabinet is prolonged to a certain extent.)
技术领域
本发明属于电气设备技术领域，尤其涉及一种具有散热除尘功能的电气柜系统。
背景技术
目前：电气柜，是用于承载各种电气元器件，可以起到保护电气元器件的作用。而元器件在工作时，会产生较多的热量，故会导致电气柜内外部的温度上升；如果不对电气柜进行及时散热的话，电气柜内部的元器件便容易受到损坏。所以，散热系统对于电气柜来说，是很重要的。由于使用环境的污染，电气柜在长期使用过程中，会有大量的灰尘进入电气柜中，经常造成接触器、转换开关失灵现象，严重威胁设备及电网的安全运行。
现有的电气柜的散热方式，是通过开设散热通孔来对电气柜内部进行散热，但是在散热的同时，往往容易导致灰尘贴附在散热窗的防尘网板上，长久以往，防尘网板的表面及其容易出现堵塞的情况，传统的清洁方式，都是工作人员，人工手动进行清理，清理时间较长，且清理效果较低，加大了工作人员劳动强度的同时，降低了工作人员的工作效率，同时也影响了电气柜的散热效果，一定程度上缩短了电气柜的使用寿命。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的电器柜在散热的同时灰尘贴附在散热窗的防尘网板上，缩短了电气柜的使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有散热除尘功能的电气柜系统。
本发明是这样实现的，一种具有散热除尘功能的电气柜系统，所述具有散热除尘功能的电气柜系统包括：
参数预设模块，与中央控制和处理模块连接，用于预先设定相关正常电器柜内温度、湿度、尘土控制参数；
摄像模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过摄像设备获取电器柜内相关视频数据；
数据监控模块，与中央控制和处理模块连接，用于利用温度传感器、湿度传感器、尘土探测器获取温度、湿度及尘土数据，同时利用烟雾传感器感知电器柜内是否存在火灾隐患；
所述湿度传感器的数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0<a,b<α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)<p>＝|x(t)|<p>sgn(x(t))；当x(t)为复信号时， [x(t)]<p>＝|x(t)|p-1x*(t)；
所述利用烟雾传感器的检测信号y(t)表示为：
y(t)＝X(t)+n(t)；
其中，X(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中， an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；
通风模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过排气扇进行通风；
散热模块，与中央控制和处理模块连接，用于进行电气柜的冷却降温、散热；
中央控制和处理模块，与参数预设模块、摄像模块、数据监控模块、通风模块、散热模块连接，用于通过主控机对各连接模块的运行进行控制，保证各个模块的正常运行。
进一步，所述具有散热除尘功能的电气柜系统还包括：
除尘模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过除尘器进行电气柜内的除尘作业；
照明模块，中央控制和处理模块连接，用于为电气柜内作业提供必要的照明需求；
显示模块，中央控制和处理模块连接，用于显示电气柜内相关湿度、温度、尘土参数以及实时监控画面；
报警模块，中央控制和处理模块连接，用于利用报警装置对电气柜内的异常现象进行报警；
灭火模块，中央控制和处理模块连接，用于利用干粉对电气柜内的火灾进行灭火。
进一步，所述通过摄像设备获取电器柜内相关视频数据，包括：利用摄像设备进行人脸图像获取，并与预存的人脸图像进行对比识别，识别通过，则开启电气柜门；否则不开启柜门。
进一步，所述利用烟雾传感器感知电器柜内是否存在火灾隐患，包括：
(1)利用烟雾传感器获取烟雾信息，得到电器柜内的烟雾数据信息；
(2)从网页中进行烟雾量对应的火灾引发概率的获取；
(3)对获取的烟雾量对应的火灾引发概率信息进行分析，得到烟雾量安全值；
(4)通过获取的电器柜内的烟雾数据信息以及烟雾量安全值判断电器柜内是否存在火灾隐患。
进一步，所述从网页中进行烟雾量对应的火灾引发概率，包括：
由移动节点构成一个网络，网络中一个数据ID定义一种类型的数据，网络中能够提供同一种类型数据的移动节点构建成一个k-anycast组，所述k-anycast 组由定义所述种类型数据的数据ID唯一标识，一个k-anycast组里的移动节点称为骨干节点；
在一个包含X个骨干节点且能提供数据C的k-anycast组中，其中，X≥2，骨干节点Bx由唯一网络前缀Mx标识，k-anycast组由网络前缀集合G定义，如下式：
其中，X≥x≥1；
骨干节点或者移动节点的地址包括两个部分：i比特的网络前缀和j比特的节点ID；网络前缀包括k比特的数据ID和(i-k)比特的骨干ID，节点ID包括k 比特的数据ID和(j-k)比特的内部ID，i，j和k为小于64的正整数；
骨干节点B启动后，创建一个临时地址，所述临时地址的网络前缀为i比特的随机数，节点ID为j比特的随机数；骨干节点Bx广播一个地址创建消息，消息源地址为临时地址，负载为一个随机数和数据ID c；骨干节点Bx等待一定时间，在接收到同一个k-anycast组里的其他X-1个骨干节点广播的地址创建消息后，判断骨干节点By1和骨干节点By2的优先级，其中，y1≠y2；
骨干节点Bx将同一个k-anycast组中的X个骨干节点按照优先级递增排序，如果骨干节点Bx的优先级在X骨干节点中的排序值为p，X≥p≥1，骨干节点Bx则将自己的骨干ID设置为px，同时构建一个地址，所述地址的网络前缀中的数据ID 为c，节点ID为零，同时根据公式构建网络前缀集合G；
网络前缀为y的骨干节点根据公式 获取内部ID空间[L(y),U(y)]，X≥y≥1。
进一步，所述散热模块包括热交换器降温单元与空调降温单元；所述热交换器单元用于利用热交换器降低电气柜内的温度；所述空调降温单元用于利用空调进行电气柜内的降温。
进一步，所述通过主控机对各连接模块的运行进行控制，包括：
串接主PID控制器和副PID控制器，所述主PID控制器的比例系数引入第一可变系数，所述主PID控制的器的微分系数引入第二可变系数，并且在所述副PID控制器的微分项中串联一低通滤波器；
计算当前时刻控制偏差值，判断当前时刻控制偏差值是否大于调节目标值的阈值，若当前时刻控制偏差值大于调节目标值的阈值，则通过串接的主PID 控制器和副PID控制器计算当前控制量；
所述副PID控制器向被控对象输出当前控制量。
进一步，所述利用报警装置对电气柜内的异常现象进行报警，包括：当温度、湿度、尘土值在超过阈值后进行报警。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述具有散热除尘功能的电气柜系统。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述具有散热除尘功能的电气柜系统。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过排气扇、热交换器、空调进行降温提高了降温的效率，同时，安装有烟雾传感器以及灭火装置有效的提高了电气柜的安全性，另外，本发明还设置有除尘器对电气柜内的尘粒进行除尘作业，使电气柜同时具备了散热和除尘功能，解决了传统的清洁方式中存在的工作人员进行人工手动清理，清理时间较长，清理效果较低，加大了工作人员劳动强度的同时，降低了工作人员的工作效率的问题，在一定程度上延长了电气柜的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的具有散热除尘功能的电气柜系统结构框图。
图2是本发明实施例提供的具有散热除尘功能的电气柜散热除尘的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的利用烟雾传感器感知电器柜内是否存在火灾隐患流程图。
图4是本发明实施例提供的散热模块结构框图。
图5是本发明实施例提供的通过主控机对各连接模块的运行进行控制流程图。
图中：1、参数预设模块；2、摄像模块；3、数据监控模块；4、通风模块； 5、散热模块；6、中央控制和处理模块；7、除尘模块；8、照明模块；9、显示模块；10、报警模块；11、灭火模块；12、热交换器降温单元；13、空调降温单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有散热除尘功能的电气柜系统，下面结合附图对本发明技术方案作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的具有散热除尘功能的电气柜系统包括：
参数预设模块1，与中央控制和处理模块6连接，用于预先设定相关正常电器柜内温度、湿度、尘土控制参数；
摄像模块2，与中央控制和处理模块6连接，用于通过摄像设备获取电器柜内相关视频数据；
数据监控模块3，与中央控制和处理模块6连接，用于利用温度传感器、湿度传感器、尘土探测器获取温度、湿度及尘土数据，同时利用烟雾传感器感知电器柜内是否存在火灾隐患；
通风模块4，与中央控制和处理模块6连接，用于通过排气扇进行通风；
散热模块5，与中央控制和处理模块6连接，用于进行电气柜的冷却降温、散热；
中央控制和处理模块6，与参数预设模块1、摄像模块2、数据监控模块3、通风模块4、散热模块5、除尘模块7、照明模块8、显示模块9、报警模块10、灭火模块11连接，用于通过主控机对各连接模块的运行进行控制，保证各个模块的正常运行；
除尘模块7，与中央控制和处理模块6连接，用于通过除尘器进行电气柜内的除尘作业；
照明模块8，中央控制和处理模块6连接，用于为电气柜内作业提供必要的照明需求；
显示模块9，中央控制和处理模块6连接，用于显示电气柜内相关湿度、温度、尘土参数以及实时监控画面；
报警模块10，中央控制和处理模块6连接，用于利用报警装置对电气柜内的异常现象进行报警；
灭火模块11，中央控制和处理模块6连接，用于利用干粉对电气柜内的火灾进行灭火。
如图2所示，本发明实施例提供的具有散热除尘功能的电气柜散热除尘的方法包括：
S101，通过参数预设模块预先设定相关正常电器柜内温度、湿度、尘土控制参数；通过摄像模块利用摄像设备获取电器柜内相关视频数据；
S102，通过数据监控模块利用温度传感器、湿度传感器、尘土探测器获取温度、湿度及尘土数据，同时利用烟雾传感器感知电器柜内是否存在火灾隐患；
S103，通过通风模块利用排气扇进行通风；通过散热模块进行电气柜的冷却降温、散热；
S104，通过中央控制和处理模块利用主控机对各连接模块的运行进行控制，保证各个模块的正常运行；
S105，除尘模块利用除尘器进行电气柜内的除尘作业；照明模块为电气柜内作业提供必要的照明需求；
S106，显示模块显示电气柜内相关湿度、温度、尘土参数以及实时监控画面；报警模块利用报警装置对电气柜内的异常现象进行报警；灭火模块利用干粉对电气柜内的火灾进行灭火。
本发明实施例提供的通过摄像设备获取电器柜内相关视频数据，包括：利用摄像设备进行人脸图像获取，并与预存的人脸图像进行对比识别，识别通过，则开启电气柜门；否则不开启柜门。
本发明实施例提供的湿度传感器的数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0<a,b<α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)<p>＝|x(t)|<p>sgn(x(t))；当x(t)为复信号时， [x(t)]<p>＝|x(t)|p-1x*(t)。
本发明实施例提供的利用烟雾传感器的检测信号y(t)表示为：
y(t)＝X(t)+n(t)；
其中，X(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中， an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；
如图3所示，本发明实施例提供的利用烟雾传感器感知电器柜内是否存在火灾隐患，包括：
S201，利用烟雾传感器获取烟雾信息，得到电器柜内的烟雾数据信息；
S202，从网页中进行烟雾量对应的火灾引发概率的获取；
S203，对获取的烟雾量对应的火灾引发概率信息进行分析，得到烟雾量安全值；
S204，通过获取的电器柜内的烟雾数据信息以及烟雾量安全值判断电器柜内是否存在火灾隐患。
本发明实施例提供的从网页中进行烟雾量对应的火灾引发概率，包括：
由移动节点构成一个网络，网络中一个数据ID定义一种类型的数据，网络中能够提供同一种类型数据的移动节点构建成一个k-anycast组，所述k-anycast 组由定义所述种类型数据的数据ID唯一标识，一个k-anycast组里的移动节点称为骨干节点；
在一个包含X个骨干节点且能提供数据C的k-anycast组中，其中，X≥2，骨干节点Bx由唯一网络前缀Mx标识，k-anycast组由网络前缀集合G定义，如下式：
其中，X≥x≥1；
骨干节点或者移动节点的地址包括两个部分：i比特的网络前缀和j比特的节点ID；网络前缀包括k比特的数据ID和(i-k)比特的骨干ID，节点ID包括k 比特的数据ID和(j-k)比特的内部ID，i，j和k为小于64的正整数；
骨干节点B启动后，创建一个临时地址，所述临时地址的网络前缀为i比特的随机数，节点ID为j比特的随机数；骨干节点Bx广播一个地址创建消息，消息源地址为临时地址，负载为一个随机数和数据ID c；骨干节点Bx等待一定时间，在接收到同一个k-anycast组里的其他X-1个骨干节点广播的地址创建消息后，判断骨干节点By1和骨干节点By2的优先级，其中，y1≠y2；
骨干节点Bx将同一个k-anycast组中的X个骨干节点按照优先级递增排序，如果骨干节点Bx的优先级在X骨干节点中的排序值为p，X≥p≥1，骨干节点Bx则将自己的骨干ID设置为px，同时构建一个地址，所述地址的网络前缀中的数据ID 为c，节点ID为零，同时根据公式构建网络前缀集合G；
网络前缀为y的骨干节点根据公式 获取内部ID空间[L(y),U(y)]，X≥y≥1。
如图4所示，本发明实施例提供的散热模块包括热交换器降温单元12与空调降温单元13；所述热交换器单元用于利用热交换器降低电气柜内的温度；所述空调降温单元用于利用空调进行电气柜内的降温。
如图5所示，本发明实施例提供的通过主控机对各连接模块的运行进行控制，包括：
S301，串接主PID控制器和副PID控制器，所述主PID控制器的比例系数引入第一可变系数，所述主PID控制的器的微分系数引入第二可变系数，并且在所述副PID控制器的微分项中串联一低通滤波器；
S302，计算当前时刻控制偏差值，判断当前时刻控制偏差值是否大于调节目标值的阈值，若当前时刻控制偏差值大于调节目标值的阈值，则通过串接的主PID控制器和副PID控制器计算当前控制量；
S303，所述副PID控制器向被控对象输出当前控制量。
本发明实施例提供的利用报警装置对电气柜内的异常现象进行报警，包括：当温度、湿度、尘土值在超过阈值后进行报警。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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