隧道掘进机外用循环水冷却系统及方法
申请人信息
- 申请人:山西省水利建筑工程局集团有限公司; 山西太忻滹沱河供水有限公司
- 申请人地址:030000 山西省太原市小店区亲贤北街368号(水工大厦)190幢4-9层
- 发明人: 山西省水利建筑工程局集团有限公司; 山西太忻滹沱河供水有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 隧道掘进机外用循环水冷却系统及方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311714480.3 |
| 申请日 | 2023/12/14 |
| 公告号 | CN117404853B |
| 公开日 | 2024/3/8 |
| IPC主分类号 | F25D17/02 |
| 权利人 | 山西省水利建筑工程局集团有限公司; 山西太忻滹沱河供水有限公司 |
| 发明人 | 郭智辉; 赵彩钢; 李松; 李永强; 张建庭; 许伟; 阎鹏腾; 刘艳明; 尚泽峰; 张晟; 卢晓蓉; 王涛; 冀艳飞 |
| 地址 | 山西省太原市小店区亲贤北街368号(水工大厦)190幢4-9层; |
摘要文本
本发明提供了一种隧道掘进机外用循环水冷却系统及方法，属于智能控制技术领域。系统包括：温度数据采集模块、冷却水流速数据采集模块、数据时序排列模块、冷却水流速时序特征分析模块、温度局部时序特征分析模块、后验冷却水流速时序特征表达模块和冷却水流速控制模块。本发明通过温度传感器和流速计分别采集隧道掘进机的待冷却部位的实时温度值以及冷却水流速值，并在后端引入数据处理算法来进行所述实时温度值和所述冷却水流速值的时序协同分析，以此基于设备温度的实际变化情况来自适应地调整冷却水的流速值，从而提高冷却效果，并减少能源浪费，同时保证隧道掘进机的正常运行。
专利主权项内容
1.一种隧道掘进机外用循环水冷却系统，其特征在于，包括：温度数据采集模块，用于获取由温度传感器采集的隧道掘进机的待冷却部位在预定时间段内多个预定时间点的实时温度值；冷却水流速数据采集模块，用于获取由流速计采集的所述预定时间段内多个预定时间点的冷却水流速值；数据时序排列模块，用于将所述多个预定时间点的冷却水流速值和所述多个预定时间点的实时温度值按照时间维度排列为冷却水流速时序输入向量和实时温度时序输入向量；冷却水流速时序特征分析模块，用于通过基于深度神经网络模型的冷却水流速时序特征提取器对所述冷却水流速时序输入向量进行特征提取，以得到冷却水流速时序特征向量；温度局部时序特征分析模块，用于对所述实时温度时序输入向量进行局部时序特征分析，以得到实时温度局部时序特征向量的序列；后验冷却水流速时序特征表达模块，用于基于所述实时温度局部时序特征向量的序列，对所述冷却水流速时序特征向量进行特征后验表达，以得到后验冷却水流速时序特征；冷却水流速控制模块，用于基于所述后验冷却水流速时序特征，确定当前时间点的冷却水的流速值应增大、应减小或应保持；所述深度神经网络模型为一维卷积神经网络模型；所述温度局部时序特征分析模块，包括：温度向量切分单元，用于对所述实时温度时序输入向量进行向量切分，以得到实时温度局部时序输入向量的序列；温度局部时序特征提取单元，用于将所述实时温度局部时序输入向量的序列通过基于一维卷积层的温度时序特征提取器进行特征提取，以得到所述实时温度局部时序特征向量的序列；所述后验冷却水流速时序特征表达模块，用于：基于所述实时温度局部时序特征向量的序列，以如下后验公式对所述冷却水流速时序特征向量进行特征后验表达，以得到后验冷却水流速时序特征向量作为所述后验冷却水流速时序特征；其中，所述后验公式为：
；
；其中，v表示所述冷却水流速时序特征向量，A表示1×N的矩阵，N等于所述冷却水流速时序特征向量的尺度，B是1×N的矩阵，N等于所述实时温度局部时序特征向量的序列中实时温度局部时序特征向量的数量，σ是Sigmoid函数，s为权重系数，M和M表示1×1卷积核的卷积操作，h表示所述实时温度局部时序特征向量的序列中的各个实时温度局部时序特征向量，N表示所述实时温度局部时序特征向量的序列中的各个实时温度局部时序特征向量的尺度，v表示所述后验冷却水流速时序特征向量。wwhhwhi'