轨道车辆空调系统远程控制及监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及列车空调控制技术领域，具体涉及一种轨道车辆空调系统远程控制及监测系统。


背景技术：

2.空调作为城轨列车的一个重要组成部分，其日常维护和故障排查是保证列车运行可靠性的重要手段。
3.现有技术中，列车空调系统日常维护和故障排查存在如下问题：1.城轨空调故障排查手段常依赖于具有丰富经验的技术人员现场根据故障现象进行分析排查，并需要登顶进行操作，排查时间通常较长，且部分故障现象并不明显，给现场排查人员带来很大困难；2.在日常维护中，城轨空调控制程序更新需要专业人员登顶拆卸空调盖板后通过网线与空调控制柜连接进行传输更新程序，操作不便。
4.此外，当前轨道交通列车空调的温度控制由系统内部根据外部环境的变化实时调节，乘客无法根据自身需要进行车厢温控设置，同时乘客也无法得知当前车厢内部具体环境工况，一定程度上降低了乘客的乘客舒适性与体验感。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决上述技术问题之一，提出一种可远程控制、维护列车空调系统的轨道车辆空调系统远程控制及监测系统。
6.为解决以上问题，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种轨道车辆空调系统远程控制及监测系统，包括：
8.空调机组：设置在每节车厢内；
9.传感系统：与各空调机组连接，采集各空调机组的状态数据；
10.主控器：设置在每节车厢内，各车厢内的主控器与个车厢对应的空调机组连接，用于向各车厢的空调机组下发控制指令，与传感器连接，获取传感器采集的各空调机组状态数据；各车厢内的主控器之间通过车辆局域网络连接；
11.物联网模块：与各车厢的主控器之间通过以太网连接；
12.云端服务器：与物联网模块之间通过无线网络连接；
13.pc端：与云端服务器经无线网络连接，获取各空调机组状态数据，pc端用户可通过pc端将对各空调机组的控制指令或程序更新指令经云端服务器下发至相应的主控器；
14.移动终端：与云端服务器经无线网络连接，获取各空调机组状态数据，并将对各空调机组的控制指令经云端服务器下发至相应的主控器；所述移动终端包括但不限于乘客手机。
15.本实用新型一些实施例中，所述移动终端为乘客手机。
16.本实用新型一些实施例中，所述传感系统包括但不限于：温度传感器、湿度传感器、co2浓度传感器、pm2.5传感器、压差传感器、电压传感器、电流传感器；所述温度传感器
包括送风系统温度传感器、回风温度传感器、排气温度传感器、外盘温度传感器、内盘温度传感器、新风温度传感器、回风温度传感器；所述电压传感器包括：空调系统电压传感器；所述电流传感器包括压缩机电流传感器、通风机电流传感器、冷凝风机电流传感器。
17.本实用新型一些实施例中，所述传感系统进一步包括模拟电流转换单元；
18.所述空调系统电压传感器、压缩机电流传感器、通风机电流传感器、冷凝风机电流传感器检测的数据传递至模拟电流转换单元，转换为模拟电流数据后传递至主控器，所述主控器根据接收的模拟电流数据生成相应的故障信号。
19.本实用新型一些实施例中，所述传感系统进一步包括模拟温度转换单元；
20.所述送风系统温度传感器、回风温度传感器、排气温度传感器、外盘温度传感器、内盘温度传感器检测的数据传递至模拟温度转换单元，转换为模拟温度数据后传递至主控器；所述主控器根据接收的模拟温度数据生成相应的故障信号。
21.本实用新型一些实施例中，所述系统进一步包括第一通信检测单元，用于检测co2浓度传感器及pm2.5传感器与主控器的通信状态，并将通信状态数据反馈至主控器。
22.本实用新型一些实施例中，所述系统进一步包括第二通信检测单元，用于检测空调机组与主控器的通信状态，并将通信状态数据反馈至主控器。
23.本实用新型提供的方法和系统有益效果在于：
24.(1)本发明提供的轨道车辆空调的远程控制及监测系统，技术人员及乘客可基于该系统获知列车空调现场数据、进行程序更新、故障监测等工作。可避免管理人员人工检修疏漏，实现实时预警，降低列车空调机组的维护成本。
25.(2)具备动态运行调节的能力。当外部环境出现明显变化时(例如天气突变、驶入隧道等)，乘客可以通过web端和手机app端参与轨道列车空调机组运行模式及温度等控制，乘客不仅能够实时查看当前车厢的温湿度等状态，同时能够根据自身需要正向参与到列车空调的控制中，在提升列车舒适度的情况下增加人机交互感，可满足乘客舒适性需求、提高乘客乘车体验的满意度。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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。
27.图1为本实用新型轨道车辆空调系统远程控制及监测系统结构图。
具体实施方式
28.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.需要说明的是，当元件被称为“设置在”，“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。术语“第一”、“第二”仅用于描述目
的，不用于暗指相对重要性。
30.本实用新型提供一种轨道车辆空调系统远程控制及监测系统，可用于轨道车辆空调系统的远程维护、故障监测等。
31.系统的结构参考图1，包括：空调机组、传感系统、主控器、物联网模块、云端服务器、pc端和移动终端。
32.空调机组：设置在每节车厢内；空调机组主要包括：压缩机、气液分离器、冷凝器、冷凝风机、干燥过滤器、变频器、蒸发器、通风机等关键部位。每节车厢内可设置独立的空调机组，用于独立控制每节车厢内的温度状态。
33.传感系统：与各空调机组连接，采集各空调机组的状态数据；传感系统可根据需要选择设置。
34.传感系统可根据需要选择配置，本实用新型一些实施例中，传感系统包括但不限于：温度传感器、湿度传感器、co2浓度传感器、pm2.5传感器、压差传感器、电压传感器、电流传感器；温度传感器包括送风系统温度传感器、回风温度传感器、排气温度传感器、外盘温度传感器、内盘温度传感器、新风温度传感器、回风温度传感器；电压传感器包括：空调系统电压传感器；所述电流传感器包括压缩机电流传感器、通风机电流传感器、冷凝风机电流传感器。
35.主控器：设置在每节车厢内，各车厢内的主控器与个车厢对应的空调机组连接，用于向各车厢的空调机组下发控制指令，与传感器连接，获取传感器采集的各空调机组状态数据；各车厢内的主控器之间通过车辆局域网络连接。如前文所述，每节车厢内的空调机组是可被独立控制的，每节车厢内的主控器可实现空调机组的独立控制功能。
36.物联网模块：与各车厢的主控器之间通过以太网连接；物联网模块与主控器之间的通信是双向的，主控器的数据可上传至物联网模块，物联网模块也可将对空调的数据经主控器发送至对应的空调机组。
37.云端服务器：与物联网模块之间通过无线网络连接；云端服务器与物联网模块之间的通信也是双向的，物联网模块可将从主控器获取的数据上传至云端服务器，云端服务器也可将对空调机组的数据下发至物联网模块。物联网模块和云端服务器都具有数据中转的功能。
38.pc端：与云端服务器经无线网络连接，获取各空调机组状态数据，实时进行状态监测，pc端用户可通过pc端将对各空调机组的控制指令或程序更新指令经云端服务器下发至相应的主控器；
39.移动终端：与云端服务器经无线网络连接，获取各空调机组状态数据，实时进行状态监测，移动终端用户可通过移动终端将对各空调机组的控制指令经云端服务器下发至相应的主控器。
40.pc端和移动终端采集获得空调机组的状态数据后，进一步可对数据进行分析及故障预警，并基于故障结果生成控制指令，实现对空调系统远程“检测-传输-处理分析”的闭环控制。
41.移动终端的形态不做限定，优选实施例中，移动终端为乘客手机。
42.无线网络的模式不做限定，本实施例中，无线网络均可采用4g或wifi网络。
43.pc端对应为网页端，移动终端对应为手机客户端，工作人员或乘客可以通过互联
网连接到物联网云平台对其模组进行交互控制，进而实现对空调主控器的控制与监控。工作人员可对列车空调进行远程控制、控制程序更新；乘客可通过手机app端查看当前车厢内部的温度、湿度、co2浓度等，同时能够向物联网数据平台反馈当前车厢舒适度，系统会根据乘客的反馈结合当前工况反向调节当前车厢温度，从而提升当前车厢的舒适性。
44.为了更准确的进行空调系统的故障监测，本实用新型一些实施例中，传感系统进一步包括模拟电流转换单元；
45.空调系统电压传感器、压缩机电流传感器、通风机电流传感器、冷凝风机电流传感器检测的数据传递至模拟电流转换单元，转换为模拟电流数据后传递至主控器，所述主控器根据接收的模拟电流数据生成相应的故障信号。
46.本实用新型一些实施例中，传感系统进一步包括模拟温度转换单元；
47.送风系统温度传感器、回风温度传感器、排气温度传感器、外盘温度传感器、内盘温度传感器检测的数据传递至模拟温度转换单元，转换为模拟温度数据后传递至主控器；所述主控器根据接收的模拟温度数据生成相应的故障信号。
48.本实用新型一些实施例中，系统进一步包括第一通信检测单元，用于检测co2浓度传感器及pm2.5传感器与主控器的通信状态，并将通信状态数据反馈至主控器。
49.本实用新型一些实施例中，系统进一步包括第二通信检测单元，用于检测空调机组与主控器的通信状态，并将通信状态数据反馈至主控器。
50.基于以上结构，本系统对列车空调系统的故障监测可的实施总结如下，以下故障均可反映在pc端和移动终端。
51.(1)送风系统温度传感器故障：检测的送风系统温度传感器经模拟量模块处理后回传至主控器数据大于设定阈值(如1000℃)，说明存在故障。
52.(2)外盘温度传感器故障：检测的外盘传感器数据经模拟量模块处理后回传至主控器数据大于设定阈值(如1000℃)，说明存在故障。
53.(3)内盘温度传感器故障：检测内盘温度传感器数据经模拟量模块处理后回传至主控器数据大于设定阈值(如1000℃)，说明存在故障。
54.(4)排气温度传感器故障：检测排气温度传感器数据经模拟量模块处理后回传至主控器数据大于设定阈值(如1000℃)，说明存在故障。
55.(5)co2浓度传感器故障：co2浓度传感器与主控器间无通讯及传感器回传至主控器数据大于参考值，说明存在故障。
56.(6)pm2.5传感器故障(传感器与控制器间无通讯及传感器经模拟量模块处理回传至主控器数据大于参考值)，说明存在故障。
57.(7)压差传感器故障：检测压差传感器数据经模拟量模块处理回传至主控器数据大于阈值，说明存在故障。
58.(8)新风温度传感器故障：检测的新风温度传感器回传至主控器数据大于设定阈值(如1000℃)，说明存在故障。
59.(9)回风温度传感器故障：检测的回风温度传感器回传至主控器数据大于设定阈值(如1000℃)，说明存在故障。
60.(10)冷凝机故障：冷凝风机故障后热继电器会由于过流发热跳开，给到主控制器一个低电平信号。
61.(11)压缩机高压故障：压缩机高压开关由于压力高于阈值导通后，会给到主控制器一个电平信号。
62.(12)压缩机低压故障：压缩机低压开关由于压力低于阈值导通后，会给到主控制器一个电平信号。
63.(13)通风机故障：通风机故障后热继电器会由于过流发热跳开，给到主控制器一个低电平信号。
64.(14)380v欠压、过压、缺相故障：相序保护器检测到异常会给到控制器一个高电平信号。
65.(15)通信故障：主控器与空调之间的a路、b路均无通信信号。
66.(16)系统电压故障：电压传感器将检测数据转换成对应模拟量(电流)，模拟量(电流)经模拟量模块处理后将数据传输至主控制器分析运算。
67.(17)压缩机电流传感器将检测数据转换成对应模拟量(电流)，模拟量(电流)经模拟量模块处理后将数据传输至主控制器分析运算；当电流传感器回传至主控器电流数据大于参考值，说明存在故障。
68.(18)通风机电流传感器将检测数据转换成对应模拟量(电流)，模拟量(电流)经模拟量模块处理后将数据传输至主控制器分析运算。
69.(19)冷凝风机电流传感器将检测数据转换成对应模拟量(电流)，模拟量(电流)经模拟量模块处理后将数据传输至主控制器分析运算。
70.本发明提供的系统，电流、电压、温湿度等监测数值通过物联网模块，采用4g网络、wifi或以太网等形式上传监测信息至网络云平台用于维护人员检修以及乘客查看参考；同时检修人员也可通过网络云平台并按照协议机制下发状态控制命令、升级维护程序等实现远程调试维护功能。在网络物联网平台端设置好各状态量的参考标准阈值后，列车维护人员可在后台实时查看空调系统工作有无异常以便于及时处理故障。同时网络云平台端有权限设置，仅持有账户的指定用户可通过访问web服务器和手机app对本地设备进行远程控制、状态监测和故障分析。
71.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。