一种地铁车辆及模块化空调控制盘和控制方法与流程

本发明涉及地铁车辆技术领域，尤其涉及一种地铁车辆及模块化空调控制盘和控制方法。

背景技术：

随着我国城市进程的加快，城市轨道交通已成为城市居民出行的主要交通工具。如何为乘客提供舒适的出行服务已逐渐成为地铁车辆系统设计的关键性指标。地铁车辆空调系统作为出行旅客第一感官系统，成为城市轨道交通设计过程中的关键系统。确保车内乘客的舒适性，确保车内环境达到舒适性指标要求，合理的控制车厢内部的气流流动与温度显得至关重要。从节能角度，地铁车辆空调系统从定频空调发展到变频空调，以往的单一空调控制不能满足现如今乘客舒适性的要求，为增加控制功能，电器件越来越多，从而使得空调控制柜越来越大，由于集成度不高，导致检修越来越复杂。又由于以往的空调控制精度不高，空调控制柜既占用车内的有限空间，且检修维护又繁杂，已不适用新型地铁车辆的发展需求。在一种轨道交通车辆空调电气柜的专利文献中，虽然也阐述了空调电器柜，但其集成度不高，无法满足现有车辆空调控制的技术要求。

一些现有技术中，牺牲了地铁车辆有限的车内空间，在端部设置足够大的电气柜放置空调控制盘，控制盘上除用于控制调节的显示屏外，还有断路器、连接器、接触器、网关等接口。仍存在控制盘上线束多、器件多，安装、维护及检修复杂；体积大，与空调机组部件集成度不高；空调机组与控制盘之间硬线多，配线复杂且重，线间存在电磁干扰；空调控制盘部件繁多，检修、维护费时、费力；控制屏页面显示信息不完整等缺点。

基于此，现有技术仍然有待改进。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种地铁车辆及模块化空调控制盘和控制方法。以解决现有技术的模块化空调控制盘体积大，配线复杂等技术问题。

一方面，本发明实施例所公开的一种地铁车辆的模块化空调控制盘，包括安装板，所述安装板上设置有通讯控制组件，用于实现人机交互操作的人机操作组件，以及网络传输组件，其中，

所述通讯控制组件包括：

日常维护端口，用于空调系统的日常维护，实时在线监视和数据存储下载；

软件维护端口，用于软件维护；

通讯端口，用于连接空调机组数据采集模块；

所述网络传输组件包括：

控制端口，用于连接车辆控制系统。

进一步地，所述人机操作组件为触摸显示屏。

进一步地，所述通讯控制组件还包括第一连接器，所述第一连接器用于连接空调机组。

进一步地，所述日常维护端口为ptu端口；

所述软件维护端口为rj-45以太网维护口；

所述通讯端口为rs-485通信端口；

所述控制端口为以太网端口。

进一步地，所述安装板上还设置有接地螺栓。

进一步地，所述通讯控制组件设置在所述安装板上部，所述人机操作组件设置在所述安装板中部，所述网络传输组件设置在所述安装板下部。

进一步地，所述安装板的边缘设置有安装固定组件，用于将所述安装板安装在地铁车辆端部的控制柜内。

本发明实施例还公开了一种地铁车辆，其包括上述的模块化空调控制盘。

本发明实施例还公开了一种地铁车辆的模块化空调控制盘的控制方法，其通过日常维护端口对空调系统进行日常维护，以及实时在线监视和数据存储下载；

通过软件维护端口对软件进行更新维护；

通过通讯端口连接空调机组数据采集模块并接收所述空调机组采集模块采集的数据；

通过网络传输组件连接车辆控制系统。

进一步地，对于多个车厢内的空调机组设置集控和本控两种控制方式；

当列车检修或测试时，将待检修或测试的车厢的空调机组设置为本控，实现单独控制。

采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的地铁车辆及模块化空调控制盘和控制方法，通过合理的设计，对空调控制盘进行统筹布置，将接触器、断路器等与空调机组进行有效的集成，取消空调机组与控制盘之间的硬线连接，均采用网络信号传输，使其功能齐全、空调控制盘部件减少，总体占用空间变小，空调控制屏显示信息完整，提高检修人员的检修及维护的便捷性，信息查询的及时完整性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一实施例所公开的一种地铁车辆的模块化空调控制盘结构示意图。

图2为本发明一实施例所公开的列车控制网络与空调控制盘接口图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1所示，本发明一些实施例公开了一种地铁车辆的模块化空调控制盘，包括安装板，所述安装板上设置有通讯控制组件，用于实现人机交互操作的人机操作组件，以及网络传输组件，其中，所述人机操作组件可以为触摸显示屏；

所述通讯控制组件包括：

日常维护端口，用于空调系统的日常维护，实时在线监视和数据存储下载，可以采用ptu端口；

软件维护端口，用于软件维护，即为触摸屏程序下载口，可以为rj-45以太网维护口；

通讯端口，用于连接空调机组数据采集模块，可以为rs-485通信端口；

第一连接器，所述第一连接器用于连接空调机组。

所述网络传输组件包括控制端口为以太网端口，用于连接车辆控制系统。

同时，所述安装板上还设置有接地螺栓，以实现接地。为了便于控制操作，对上述各组件进行合理布局，一些实施例中，所述通讯控制组件设置在所述安装板上部，所述人机操作组件设置在所述安装板中部，所述网络传输组件设置在所述安装板下部。所述安装板的边缘设置有安装固定组件，用于将所述安装板安装在地铁车辆端部的控制柜内。

本发明还公开了一种地铁车辆的模块化空调控制盘的控制方法，其通过日常维护端口对空调系统进行日常维护，以及实时在线监视和数据存储下载；通过软件维护端口对软件进行更新维护；通过通讯端口连接空调机组数据采集模块并接收所述空调机组采集模块采集的数据；通过网络传输组件连接车辆控制系统。为便于进行检修和测试，对于多个车厢内的空调机组可以设置集控和本控两种控制方式；当列车检修或测试时，将待检修或测试的车厢的空调机组设置为本控，实现单独控制。

如图1所示，本发明一些实施例所公开的模块化空调控制盘包括ptu端口1即日常维护端口、触摸屏程序下载口2即软件维护端口、接地螺栓3、通讯端口4、连接器ⅰ5、连接器ⅱ6、空调控制显示屏8即触摸显示屏、以太网端口11即控制端口、安装板12。在安装板12上设置有ptu端口1，触摸屏程序下载口2，接地螺栓3，通讯端口4，连接器ⅰ5，连接器ⅱ6，空调控制显示屏8，软件版本标识10，以太网端口11，各端口不可或缺，空调控制盘的排布分为三层，第一层为通讯控制层，排布有ptu端口1，触摸屏程序下载口2，接地螺栓3，通讯端口4，连接器ⅰ5，连接器ⅱ6；第二层为人机操作层，排布有7寸空调控制显示屏8；第三层为网络传输层，排布有以太网端口11和软件版本标识10。通过安装固定孔ⅰ7和安装固定孔ⅱ9装于地铁车辆端部控制柜内。

在空调控制盘上设有的ptu端口1用于空调系统的日常维护，实时在线监视和数据存储下载功能。

在空调控制盘上设有触摸屏程序下载口2，该接口为rj-45以太网维护口，通过以太网维护线缆与pc连接进行程序更新，用于触摸屏软件的维护。

空调控制盘与空调机组数据采集模块之间采用通讯端口4进行通信，采用rs-485的通信端口型式。空调控制盘与车辆控制系统之间通过以太网端口11进行通信，传输空调系统的控制指令、工作状态、故障诊断和智能运维数据等信息。

本发明实施例所公开的模块化空调控制盘为地铁车辆空调系统的大脑，空调系统的控制核心，采用小型化、集成化、紧凑型设计，该布置小巧紧凑，功能强大。空调机组与空调控制盘之间，空调系统与车辆控制系统之间的通讯全部采用网络信号进行，原来空调控制盘上的接触器、熔断器等器件集成到空调机组内部，减少了空调机组与控制盘之间的硬线连接。

列车控制网络与空调控制盘接口如图2所示，图中acc表示空调控制盘，cnn表示列车编组以太网交换机，wtd表示车地无线传输设备，ptu表示空调移动测试装置。

当列车控制网络为编组以太网时，各车空调控制盘(acc)可通过两个trdp以太网接口11分别接入对应车辆的两个以太网交换机与列车控制系统实现trdp双归属冗余通信。另外，以太网接口11可同时传输控制数据、维护数据和智能运维数据。空调移动测试装置ptu也可通过车地无线传输设备的可实现信息安全防护的维护口接入列车控制网络实现对全车空调系统远程维护。

连接器ⅰ5，连接器ⅱ6为空调控制盘与空调机组之间的两大主要神经系统，空调机组与空调控制盘之间、空调系统与车辆之间的主要连接部件，使得电流和信号顺利传输。快速实现各厂家空调控制器的整体替代，无需安装接触器、断路器等零碎部件，缩短安装时间。

空调控制显示屏8为7寸显示屏，设有人机交互的友好界面，通过界面可以查看、控制、调整空调机组的工作状态，调节空调机组的工作模式，对室内温度进行调节。可以通过触摸屏程序下载口2进行程序下载。

空调系统可以设集控和本控两种方式，集控和本控的切换集成在空调控制显示屏8内。空调系统首次上电默认为集控位。当列车检修或进行测试时，可通过触摸屏切换为本控模式，实现对本车厢空调机组单独控制。当检修完毕可通过触摸屏切换到“集控”位，供司机室集中控制。

空调控制器接收列车网络信号，按照预定程序可实现客室空调机组通风、预冷、预热、制冷、制热、紧急通风及停机等功能的控制，空调控制盘采用以太网通信连接列车控制及维护网络，具有网络通讯接口，与列车实现网络通讯，实现指令和信息的传递。响应速度快、传输带宽高。

综上所述，本发明实施例所公开的地铁车辆及模块化空调控制盘和控制方法，将空调机组的控制、显示、诊断、通讯等功能集于一体，具有体积小，集成度高的特点，取消空调控制盘与空调机组之间原有的硬线连接，采用空调机组与控制盘之间、空调控制与网络之间的网络通讯传输，极大的减少重量，减少了机组与控制盘之间的配线，减少了线缆带来的电磁干扰，同时也降低了车内车外因穿线导致泄漏的可能。控制盘中显示屏操作界面一致，利于操作及检修。空调控制盘设置部件简化，配置机械电气接口统一的空调控制器，维护方便，功能强大，可实现本地控制、故障下载、数据记录显示等空调大脑功能。空调控制盘模块化设计，能够实现不同厂家同机组同控制盘的整体互换。

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。