本发明属于气体密度继电器，具体为气体密度继电器及其控制系统、方法。
背景技术：
1、气体密度继电器通过测量气体密度变化来实现其功能。根据不同的工作原理和应用场景，气体密度继电器可以分为多种类型，如磁性气体密度继电器、浮子式气体密度继电器、振动式气体密度继电器等，因此气体密度继电器是一种重要的电气装置，它通过测量气体密度变化来实现对气体压力或密度的监测和控制，在工业自动化领域，气体密度继电器具有广泛的应用前景。
2、在现有技术中，授权公开号“cn111326369a”公开了一种“一种气体密度继电器”；包括外壳体、波纹管、密封件、密封隔板、封堵波纹管、信号触发机构、接点微动开关，外壳体的内腔或波纹管的内腔与电气设备的气室相连通，另一内腔内填充补偿气体，当电气设备的气室内气体密度值发生变化时，外壳体的内腔与波纹管的内腔之间产生压力差，在压力作用下，波纹管会膨胀或被压缩，波纹管上下运动，会带动与之相连的触发杆上下运动，触发杆运动时会触发接点微动开关，接点微动开关产生相应的信号，实现气体密度继电器的功能；当气体密度值恢复正常后，接点微动开关复位。触发杆可滑动地与密封隔板相连并伸出密封隔板外，提高了触发杆的运动稳定性，避免触发杆因摇摆降低监测精度的问题。
3、上述这种“一种气体密度继电器”其仍旧存在一些缺点，例如：气体密度继电器在使用的过程中，潮气会导致气体密度继电器内部电路产生问题，增加运维压力，并威胁电力系统的安全运行，同时通风不良导致继电器内部温度上升，从而影响其性能和准确性，且频繁的晃动导致继电器内部元件松动或损坏，影响其正常工作；
4、为此这里提出了气体密度继电器及其控制系统，以解决上述产生的问题。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供气体密度继电器及其控制系统、方法，有效的解决了目前市场上的气体密度继电器内产生的潮气会导致气体密度继电器内部电路产生问题缺陷，增加运维压力，并威胁电力系统的安全运行，同时通风不良导致继电器内部温度上升，从而影响其性能和准确性，且频繁的晃动导致继电器内部元件松动或损坏，影响其正常工作的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：气体密度继电器，包括气体密度继电器体，所述气体密度继电器体的一侧固定连接有接线盒，所述气体密度继电器体的一侧活动连接有左夹持垫，所述左夹持垫的一侧活动连接有左固定环，所述左固定环的一侧固定连接有左连接块，所述左连接块的一侧固定连接有左支撑架，所述左支撑架的一侧固定连接有左防护箱，所述左防护箱的一侧活动连接有电动推杆，所述电动推杆的一侧设置有连接板，所述连接板的一侧固定连接有右支撑架，所述右支撑架的一侧固定连接有右防护箱，所述右支撑架的一侧固定连接有右连接块，所述右连接块的一侧固定连接有右固定环，所述右固定环的一侧活动连接有右夹持垫。
3、优选的：所述左防护箱的内侧固定连接有电机体，所述电机体的输出轴活动连接有传动杆，所述传动杆的一端固定连接有传动扇。
4、优选的：所述左防护箱的内侧固定连接有内固定架，所述内固定架的内侧固定连接有限位架，所述限位架的内侧活动套接在传动扇的一侧，所述限位架的一侧固定连接有防护网，所述防护网的一侧与限位架的一侧呈平行并列设置。
5、优选的：所述传动杆的表面固定连接有顶传动齿盘，所述顶传动齿盘的一侧活动连接有齿条，所述齿条的一侧活动连接有底传动齿盘，所述底传动齿盘的一侧固定连接有侧连接杆，所述侧连接杆的一端固定连接有啮合齿盘，所述啮合齿盘的一侧活动连接有活动齿盘，所述活动齿盘的一侧固定连接有固定杆，所述固定杆的一侧固定连接有异形齿盘，所述左防护箱的一侧固定连接有限位滑轨，所述限位滑轨的内侧滑动连接有环形轨，所述环形轨的顶部设置有顶齿轨，所述环形轨的底部设置有底齿轨。
6、优选的：所述环形轨的顶部固定连接有顶固定架，所述顶固定架的顶部固定连接有物料盒，所述物料盒的顶部滑动连接有顶固定盖，所述顶固定盖的内侧活动连接有顶清洁刷，所述顶固定盖的底部开设有滑动顶轨，所述物料盒的表面固定连接有滑动板，所述滑动板的一侧与滑动顶轨的内侧滑动连接。
7、优选的：所述物料盒的表面与顶固定盖的表面均开设有连通孔，且所述连通孔的数量为多个。
8、优选的：所述右支撑架的一侧固定连接有导向杆，所述左支撑架的一侧开设有导向轨，所述导向轨的内侧与导向杆的表面滑动连接。
9、优选的：所述左防护箱的内侧固定连接有限位板，所述限位板的表面开设有限位孔，所述限位孔的内侧与侧连接杆的表面活动连接。
10、气体密度继电器及其控制系统，包括控制盒，所述接线盒的一侧固定连接有控制盒，所述控制盒包括传感器模块和控制模块，所述传感器模块用于实时测量气体或液体的密度，所述控制模块接收传感器模块输出的电信号。
11、优选的：所述控制盒内还包括通信模块和电源模块，所述通信模块用于将测量数据和控制信号进行传输，所述电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。
12、优选的：气体密度继电器及其控制方法，在系统中引入了智能算法，以实现更高效的控制和监测；具体步骤如下：
13、一、传感器布置与数据采集
14、传感器布置：
15、气体密度传感器：布置在气体密度继电器体内，用于实时监测气体密度；
16、温度传感器：布置在继电器体和防护箱内，用于监测内部温度；
17、湿度传感器：布置在继电器体和防护箱内，用于监测内部湿度；
18、加速度传感器：布置在继电器体上，用于监测设备振动情况；
19、数据采集：
20、采集频率：所有传感器以相同的频率采集数据；
21、采集到的数据包括：气体密度、温度、湿度、振动数据；
22、二、数据预处理
23、数据清洗与降噪：
24、使用滑动平均滤波算法对采集到的数据进行降噪处理，消除瞬时干扰；
25、；
26、其中，表示降噪后的数据，表示原始数据，为滑动窗口大小；
27、数据标准化：
28、将处理后的数据进行标准化，以适应深度神经网络的输入要求；
29、；
30、其中，表示标准化后的数据，为数据均值，为数据标准差；
31、三、双层强化学习算法
32、1. 高层强化学习
33、（1）高层状态定义
34、高层状态包括气体密度、温度、湿度、振动数据：
35、；
36、（2）高层动作定义
37、高层动作包括选择子任务：
38、；
39、（3）高层奖励函数
40、高层奖励函数衡量总体目标的实现程度：
41、；
42、其中，为高层奖励函数，衡量总体目标的实现程度；为当前时间步；为权重系数，用于衡量距离偏差的重要性；为当前时间步的距离测量值；为目标距离；为权重系数，用于衡量温度偏差的重要性；为当前时间步的温度测量值；为最优温度；为权重系数，用于衡量高度偏差的重要性；为当前时间步的高度测量值；为权重系数，用于衡量体积偏差的重要性；为当前时间步的体积测量值；
43、（4）高层q值函数
44、高层q值函数的更新：
45、；
46、其中，为高层q值函数，表示在状态下采取动作所获得的q值，参数为当前时间步的高层状态；为当前时间步的高层动作；为高层q值函数的参数；为当前时间步的高层奖励值；为折扣因子，衡量未来奖励对当前q值的影响程度，通常取值在 0 到1之间为在下一时间步t+1的状态下，所有可能动作中q值的最大值；
47、（5）高层策略网络
48、输入：高层状态;
49、输出：各高层动作的q值
50、损失函数：
51、；
52、其中，为高层策略网络的损失函数，表示q值函数的预测误差；为高层q值函数的参数；为期望值运算，表示对所有样本的平均；为当前时间步t的高层奖励值；为折扣因子，衡量未来奖励对当前q值的影响程度,为在下一时间步t+1的状态下，所有可能动作中q值的最大值；为在当前时间步t的状态下，采取动作所获得的q值；
53、参数更新：
54、；
55、其中，为高层q值函数的参数；为学习率，控制参数更新的步长；为损失函数对参数的梯度；
56、2. 低层强化学习
57、（1）低层状态定义
58、低层状态包括气体密度、温度、湿度、振动数据和高层动作：
59、；
60、其中
61、（2）低层动作定义
62、低层动作包括具体执行动作：
63、；
64、其中，表示电动推杆的调整，表示传动扇的开关，表示传动扇的工作强度；
65、（3）低层奖励函数
66、低层奖励函数衡量子任务的执行效果：
67、；
68、其中，为高层奖励函数，衡量总体目标的实现程度；为当前时间步；为权重系数，用于衡量距离偏差的重要性；为当前时间步的距离测量值；为目标距离；为权重系数，用于衡量温度偏差的重要性；为当前时间步的温度测量值；为最优温度；为权重系数，用于衡量高度偏差的重要性；为当前时间步的高度测量值；为权重系数，用于衡量体积偏差的重要性；为当前时间步的体积测量值；
69、（4）低层策略网络
70、输入：低层状态；
71、输出：各低层动作的q值
72、损失函数：
73、；
74、其中，为低层策略网络的损失函数，表示q值函数的预测误差；为低层q值函数的参数；为期望值运算，表示对所有样本的平均；为当前时间步t的低层奖励值；为折扣因子，衡量未来奖励对当前q值的影响程度,为在下一时间步t+1的状态下，所有可能动作中q值的最大值；为在当前时间步t的状态下，采取动作所获得的q值；
75、参数更新：
76、；
77、其中，为低层q值函数的参数；为学习率，控制参数更新的步长；为损失函数对参数的梯度；
78、3. 双层强化学习步骤
79、（1）初始化：
80、初始化高层和低层策略网络参数和；
81、初始化高层和低层经验回放池；
82、（2）状态观测：
83、采集传感器数据，构建当前高层状态和低层状态；
84、（3）高层策略选择子任务：
85、高层策略根据当前高层状态选择子任务；
86、；
87、其中，为高层策略函数，表示从当前高层状态中选择动作的策略；
88、（4）低层策略执行动作：
89、低层策略根据当前低层状态和高层动作选择具体动作；
90、；
91、其中，为低层策略函数，表示根据当前低层状态和高层动作选择具体动作的策略；
92、（5）执行动作：
93、执行动作，并观测下一个状态和，以及高层和低层奖励；
94、（6）存储经验：
95、将存入高层经验回放池；
96、将存入低层经验回放池；
97、（7）经验回放与更新：
98、从高层经验回放池中随机抽取样本，更新高层策略网络参数；
99、从低层经验回放池中随机抽取样本，更新低层策略网络参数；
100、（8）定期更新目标网络：
101、每隔若干步，将高层和低层策略网络参数和复制到各自的目标网络。
102、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
103、1）、在该气体密度继电器及其控制系统工作中，通过气体密度继电器体两侧的右夹持垫与右固定环的贴合，可以提高气体密度继电器体在使用过程中的稳定性，减气体密度继电器体产生的晃动，提高了气体密度继电器体在进行气体密度压力监测的准确性；
104、2）、在该气体密度继电器及其控制系统工作中，通过旋转的传动扇沿着限位架内产生风力，通过产生风力可以提高左防护箱内的空气流通性，可以增加接线盒一侧的空气流通性，减少了接线盒一侧的潮湿空气沿着接线盒与气体密度继电器体的连接背板进入气体密度继电器体内造成的影响，提高了气体密度继电器体运行的稳定性；
105、3）、在该气体密度继电器及其控制系统工作中，通过沿着物料盒内添加氯化钙干燥块物料，利用氯化钙干燥块物料在物料盒内侧，潮湿的空气会沿着连通孔与氯化钙干燥块物料进行反应，并通过传动扇旋转后产生风力的配合，减少接线盒一侧的潮湿空气，可以减少气体密度继电器体受到潮气的影响，提高了气体密度继电器体使用环境的稳定性；
106、4）、在该气体密度继电器及其控制系统工作中，氯化钙干燥剂在吸湿后会形成一定的结晶或沉淀物，通过顶清洁刷的往复刷洗可以减少氯化钙干燥剂因长时间使用而出现的结块或硬化现象，从而延长其使用寿命与使用效果，同时物料盒移动的过程中会带动滑动板沿着滑动顶轨的内侧滑动，可以提高物料盒移动的稳定性。
107、5）、在该气体密度继电器及其控制系统工作中，双层强化学习算法通过实时监测和预测气体密度变化，能够提前调整工作状态，避免气体密度突然变化带来的系统故障。提高了气体密度继电器的适应性和反应速度，增强了系统的稳定性和可靠性。
108、6）、在该气体密度继电器及其控制系统工作中，双层强化学习算法通过高层策略和低层策略的协同作用，实现了对复杂环境的自适应控制。提高了设备在不同环境条件下的适应性，确保了其在各种工况下的可靠性和精确性。
1.气体密度继电器，包括气体密度继电器体（1），其特征在于：所述气体密度继电器体（1）的一侧固定连接有接线盒（2），所述气体密度继电器体（1）的一侧活动连接有左夹持垫（402），所述左夹持垫（402）的一侧活动连接有左固定环（401），所述左固定环（401）的一侧固定连接有左连接块（403），所述左连接块（403）的一侧固定连接有左支撑架（404），所述左支撑架（404）的一侧固定连接有左防护箱（405），所述左防护箱（405）的一侧活动连接有电动推杆（406），所述电动推杆（406）的一侧设置有连接板（407），所述连接板（407）的一侧固定连接有右支撑架（4011），所述右支撑架（4011）的一侧固定连接有右防护箱（4010），所述右支撑架（4011）的一侧固定连接有右连接块（4012），所述右连接块（4012）的一侧固定连接有右固定环（4013），所述右固定环（4013）的一侧活动连接有右夹持垫（4014）。
2.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述左防护箱（405）的内侧固定连接有电机体（504），所述电机体（504）的输出轴活动连接有传动杆（505），所述传动杆（505）的一端固定连接有传动扇（503）。
3.根据权利要求2所述的气体密度继电器，其特征在于：所述左防护箱（405）的内侧固定连接有内固定架（501），所述内固定架（501）的内侧固定连接有限位架（502），所述限位架（502）的内侧活动套接在传动扇（503）的一侧，所述限位架（502）的一侧固定连接有防护网（506），所述防护网（506）的一侧与限位架（502）的一侧呈平行并列设置。
4.根据权利要求3所述的气体密度继电器，其特征在于：所述传动杆（505）的表面固定连接有顶传动齿盘（601），所述顶传动齿盘（601）的一侧活动连接有齿条（602），所述齿条（602）的一侧活动连接有底传动齿盘（603），所述底传动齿盘（603）的一侧固定连接有侧连接杆（604），所述侧连接杆（604）的一端固定连接有啮合齿盘（607），所述啮合齿盘（607）的一侧活动连接有活动齿盘（608），所述活动齿盘（608）的一侧固定连接有固定杆（609），所述固定杆（609）的一侧固定连接有异形齿盘（6010），所述左防护箱（405）的一侧固定连接有限位滑轨（6021），所述限位滑轨（6021）的内侧滑动连接有环形轨（6011），所述环形轨（6011）的顶部设置有顶齿轨（6013），所述环形轨（6011）的底部设置有底齿轨（6012）。
5.根据权利要求4所述的气体密度继电器，其特征在于：所述环形轨（6011）的顶部固定连接有顶固定架（6014），所述顶固定架（6014）的顶部固定连接有物料盒（6015），所述物料盒（6015）的顶部滑动连接有顶固定盖（6018），所述顶固定盖（6018）的内侧活动连接有顶清洁刷（6020），所述顶固定盖（6018）的底部开设有滑动顶轨（6019），所述物料盒（6015）的表面固定连接有滑动板（6016），所述滑动板（6016）的一侧与滑动顶轨（6019）的内侧滑动连接。
6.根据权利要求5所述的气体密度继电器，其特征在于：所述物料盒（6015）的表面与顶固定盖（6018）的表面均开设有连通孔（6017），且所述连通孔（6017）的数量为多个。
7.根据权利要求6所述的气体密度继电器，其特征在于：所述右支撑架（4011）的一侧固定连接有导向杆（408），所述左支撑架（404）的一侧开设有导向轨（409），所述导向轨（409）的内侧与导向杆（408）的表面滑动连接。
8.根据权利要求7所述的气体密度继电器，其特征在于：所述左防护箱（405）的内侧固定连接有限位板（605），所述限位板（605）的表面开设有限位孔（606），所述限位孔（606）的内侧与侧连接杆（604）的表面活动连接。
9.气体密度继电器的控制系统，包括控制盒（3），其特征在于：所述接线盒（2）的一侧固定连接有控制盒（3），所述控制盒（3）包括传感器模块和控制模块，所述传感器模块用于实时测量气体或液体的密度，所述控制模块接收传感器模块输出的电信号。
10.根据权利要求9所述的气体密度继电器的控制系统，其特征在于：所述控制盒（3）内还包括通信模块和电源模块，所述通信模块用于将测量数据和控制信号进行传输，所述电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。
11.根据权利要求9所述的气体密度继电器的控制系统的控制方法，其特征在于：具体步骤如下：
