[发明专利]一种桥梁电缆加热防冰控制方法

权利要求书

1.一种桥梁电缆加热防冰控制方法，包括以下步骤：

步骤一：在桥面设置温度传感器实时采集桥面温度；

步骤二：根据温度传感器的采样周期、前一时刻的桥面温度和桥面温度传感器采集的桥面实时温度，计算出桥面温度的变化率；

步骤三：根据桥面温度的变化率预测桥面实际温度上升或下降到防冰控制设定温度所需要的时间；

步骤四：根据桥面温度变化率、桥面温度以及步骤三得到的所需时间，控制电加热系统的启、停和需要投入的电加热功率。

2.根据权利要求1所述的桥梁电缆加热防冰控制方法，其特征在于：所述步骤二中，桥面温度的变化率dt/dτ的计算公式如下：

dt/dτ＝(t-t₀)/T

其中t为桥面温度，t₀为前一时刻的桥面温度，T为温度传感器的采样周期。

3.根据权利要求2所述的桥梁电缆加热防冰控制方法，其特征在于：所述步骤三中，桥面实际温度上升或下降到设定温度所需要的时间t₁的计算公式如下：

t₁＝Δt/(dt/dτ)

其中Δt为桥面温度t与设定温度t_s的差值，Δt＝t-t_s。

4.根据权利要求3所述的桥梁电缆加热防冰控制方法，其特征在于：所述步骤四的具体过程如下：

1)首先根据桥面温度变化率、桥面温度以及步骤三得到的所需时间这三个参数将所有测量情况划分为6个控制区域和一个状态保持区域；

具体划分如下：桥面温度与设定温度的差值以及桥面温度变化率均趋于零，划分为状态保持区域；桥面温度高于设定温度，桥面温度变化率为正或桥面温度变化率为负，同时桥面温度下降到设定温度所需要的时间大于等于60分钟，划分为控制区域Ⅰ；桥面温度高于设定温度，桥面温度变化率为负，同时桥面温度下降到设定温度所需要的时间大于等于30分钟且小于60分钟，划分为控制区域Ⅱ；桥面温度高于设定温度，桥面温度变化率为负，同时桥面温度下降到设定温度所需要的时间小于30分钟，划分为控制区域Ⅲ；桥面温度低于设定温度，桥面温度变化率为负或桥面温度变化率为正，同时桥面温度上升到设定温度所需要的时间大于等于60分钟，划分为控制区域Ⅳ；桥面温度低于设定温度，桥面温度变化率为正，同时桥面温度上升到设定温度所需要的时间大于等于30分钟且小于60分钟，划分为控制区域Ⅴ；桥面温度低于设定温度，桥面温度变化率为正，同时桥面温度上升到设定温度所需要的时间小于30分钟，划分为控制区域Ⅵ；

2)根据测量的桥面温度变化率、桥面温度以及步骤三得到的所需时间值判断测量情况属于6个控制区域和一个状态保持区域中的哪个控制区域；若属于状态保持区域，则加热系统输出功率保持不变，原来处于停止状态则仍然保持停止状态；若属于控制区域Ⅰ，则电加热系统停止运行，电加热投入功率为零；若属于控制区域Ⅱ，则电加热系统投入部分功率，投入功率为k₁*Q_max，k₁取值范围为0.1～0.3，Q_max为设定电加热的最大功率；若属于控制区域Ⅲ，则电加热系统投入部分功率，投入功率为k₂*Q_max，k₂取值范围为0.5～0.75；若属于控制区域Ⅳ，则电加热系统投入全部功率Q_max；若属于控制区域Ⅴ，则电加热系统投入部分功率，投入功率为k₃*Q_max，k₃取值范围0.5～0.75；若属于控制区域Ⅵ，则电加热系统投入部分功率，投入功率为k₄*Q_max，k₄＝0.15～0.3。