CN104950939B - 一种车载温度冗余控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载温度冗余控制装置，所述装置包括：冗余热能供应单元，用于通过车辆的机械运动部件提供热能；温度监控单元，用于实时监控车辆指定位置的温度参数；检测单元，用于根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息；转换单元，用于根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件。本发明还同时公开了一种车载温度冗余控制方法。

Description

一种车载温度冗余控制装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆保障技术领域，尤其涉及一种车载温度冗余控制装置及方法。

背景技术

新一代特种车辆对环境适应性、可靠性提出更高的要求，需要可靠保障驾驶室内操作人员、设备及保温筒内产品需要的温湿度环境。现有的环境保障系统采用底盘压缩机控制驾驶室的温度，采用柴油机组给保温筒压缩机供电的方式来分别满足驾驶室和保温筒温度保障要求，即，现有技术是通过单机产品来进行温度保障的，此种方式的特种车温度保障系统，单点失效环节多，系统的任务可靠度较低。专利“汽车发动机舱温度和烟雾检测与报警装置”(申请号：201220499990.4)也提高一种汽车温度检测装置，但该专利只提到了如何检测，但并没有提出在发生故障时如何处理。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种车载温度冗余控制装置及方法，至少能解决车辆温度保障系统可靠性低等技术问题。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种车载温度冗余控制装置，所述装置包括：

冗余热能供应单元，用于通过车辆的机械运动部件提供热能；

温度监控单元，用于实时监控车辆指定位置的温度参数；

检测单元，用于根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息；

转换单元，用于根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件。

上述方案中，所述冗余热能供应单元包括：

多个驱动子单元，用于通过车辆的机械运动部件提供机械能；

多个能量转换子单元，用于将所述机械能转换为热能。

上述方案中，所述驱动子单元包括车辆底盘发动机和柴油机组。

上述方案中，所述冗余热能供应单元还包括：

供电子单元，用于提供用于驱动所述能量转换子单元的电能。

上述方案中，所述温度监控单元包括温度传感器。

上述方案中，所述检测单元包括：

第一状态监测子单元，用于检测所述驱动子单元和/或供电子单元的第一状态信息；

第二状态监测子单元，用于检测所述能量转换子单元的第二状态信息。

上述方案中，所述转换单元包括：

第一切换子单元，用于根据所述第一状态信息对所述驱动子单元进行切换；

第二切换子单元，用于根据所述第二状态信息对所述能量转换子单元进行切换。

本发明实施例还提供了一种车载温度冗余控制方法，应用于包含冗余热能供应单元和转换单元的车辆，所述方法包括：

实时监控车辆指定位置的温度参数；

根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息；

根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件。

上述方案中，所述根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息包括：

当所述温度参数超过设定范围时，检测所述冗余热能供应单元的多个驱动子单元的第一状态信息和多个能量转换子单元的第二状态信息，并将所述第一状态信息和第二状态信息发送给转换单元；

当所述温度参数没有超过设定范围时，则维持当前的所述温度参数对应的所述驱动子单元和能量转换子单元不变。

上述方案中，所述根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件包括：

所述转换单元对所述第一状态信息和第二状态信息进行分析；若所述第一状态信息对应的所述驱动子单元工作异常和/或所述第二状态信息对应的所述能量转换子单元工作异常，则更换所述驱动子单元和/或能量转换子单元；否则，发出告警。

本发明实施例所提供的车载温度冗余控制装置及方法，通过冗余热能供应单元利用车辆的机械运动部件提供多种热能选择；当温度监控单元监测到温度参数不满足设定要求时，通过检测单元检测冗余热能供应单元，并利用转换单元对冗余热能供应单元中的机械运动部件进行替换，实现了对车辆温度的冗余控制，提高了温度保障系统的可靠度。

附图说明

图1为实施例1的车载温度冗余控制装置的结构示意图；

图2为实施例2的车载温度冗余控制方法的流程图；

图3为实施例3的对车辆驾驶室和保温筒的温度保障示意图。

为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的尺寸、结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定尺寸、结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本发明。在其他情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。

实施例1

为了解决车辆温度保障系统可靠性低等技术问题，本发明实施例提供了一种车载温度冗余控制装置，如图1所示，本实施例的所述装置包括：

冗余热能供应单元101，用于通过车辆的机械运动部件提供热能；

车辆有包括底盘发动机和柴油机组等多个机械运动部件，将这些机械运动部件都作为车辆温度保障系统的供热组成部分，能极大地提高了车辆温度保障系统的可靠性和可选择性，使得车辆能够根据实际需要选择温度保障系统的供热方式。

温度监控单元102，用于实时监控车辆指定位置的温度参数；

通常情况下，车辆中需要温度保障的包括驾驶室的温度，还可以针对特种车辆的需要对保温筒等设备进行保温。为了对保温筒或其他设备的保温状态进行监控，需要对这些需要保温的设备配置温度监控设备，如温度传感器等，以实现实时或间断性地对温度的监测。

检测单元103，用于根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元101的状态信息；当所述温度参数满足设定要求时，保持当前的冗余热能供应单元101的工作状态即可；当所述温度参数不满足设定要求时，则要查看冗余热能供应单元101当前供热组成部分的工作情况，以便及时更换，保证温度参数满足设定要求。

转换单元104，用于根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元101的机械运动部件。

本发明的冗余热能供应单元101利用车辆的机械运动部件提供多种热能选择；当温度监控单元102监测到温度参数不满足设定要求时，通过检测单元103检测冗余热能供应单元101，并利用转换单元104对冗余热能供应单元101中的机械运动部件进行替换，实现了对车辆温度的冗余控制，提高了温度保障系统的可靠度。

具体的，所述冗余热能供应单元101包括多个驱动子单元和多个能量转换子单元。其中，多个驱动子单元用于通过车辆的机械运动部件提供机械能，如车辆底盘发动机和柴油机组等；多个能量转换子单元用于将所述机械能转换为热能，如压缩机等。

此外，所述冗余热能供应单元101还可以包括供电子单元，供电子单元用于提供用于驱动所述能量转换子单元的电能，供电子单元可以直接连接外部电源。

所述温度监控单元102包括温度传感器，温度传感器的具体类型视被测温的设备而定。

所述检测单元103包括第一状态监测子单元和第二状态监测子单元。其中，第一状态监测子单元用于检测所述驱动子单元和/或供电子单元的第一状态信息，即第一状态信息是用来监控供热部件的工作状态的；第二状态监测子单元用于检测所述能量转换子单元的第二状态信息，即第二状态信息用来监测能量转换部件的工作状态。

所述转换单元104包括第一切换子单元和第二切换子单元。冗余热能供应单元101包括多个驱动子单元和多个能量转换子单元，驱动子单元和能量转换子单元都有出现故障的可能。相应的，第一切换子单元用于根据所述第一状态信息对所述驱动子单元进行切换，即当温度参数不满足设定要求时，可通过第一切换子单元对冗余热能供应单元101的驱动子单元进行操作；第二切换子单元用于根据所述第二状态信息对所述能量转换子单元进行切换，即当温度参数不满足设定要求时，可通过第二切换子单元对冗余热能供应单元101的能量转换子单元进行操作。当出现驱动子单元和能量转换子单元出现故障时，还可以通过告警设备发出告警信号，以便对设备的及时检修。

实施例2

本实施例与实施例1属于同一发明构思，本实施例提供了一种车载温度冗余控制方法，应用于包含冗余热能供应单元和转换单元的车辆，如图2所示，本实施例所述方法包括：

步骤S201：实时监控车辆指定位置的温度参数；

通常情况下，车辆中需要温度保障的包括驾驶室的温度，还可以针对特种车辆的需要对保温筒等设备进行保温。为了对保温筒或其他设备的保温状态进行监控，需要对这些需要保温的设备配置温度监控设备，如温度传感器等，以实现实时或间断性地对温度的监测。

步骤S202：根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息；

当所述温度参数满足设定要求时，保持当前的冗余热能供应单元101的工作状态即可；当所述温度参数不满足设定要求时，则要查看冗余热能供应单元101当前供热组成部分的工作情况，以便及时更换，保证温度参数满足设定要求。当所述温度参数超过设定范围时，检测所述冗余热能供应单元的多个驱动子单元的第一状态信息和多个能量转换子单元的第二状态信息，并将所述第一状态信息和第二状态信息发送给转换单元；当所述温度参数没有超过设定范围时，则维持当前的所述温度参数对应的所述驱动子单元和能量转换子单元不变。

步骤S203：根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件。包括两个方面：一，所述转换单元对所述第一状态信息和第二状态信息进行分析；二、若所述第一状态信息对应的所述驱动子单元工作异常和/或所述第二状态信息对应的所述能量转换子单元工作异常，则更换所述驱动子单元和/或能量转换子单元；否则，发出告警。

实施例3

以下通过一个实际的场景对本发明进行详细说明。

以对车辆驾驶室和保温筒进行保温为例。冗余热能供应单元101中的驱动子单元可以是底盘发动机(通常需要取力发电机组配合使用)或柴油机组，还可以直接外接市电；能量转换子单元可以是压缩机，压缩机的数量可根据需要设定。如图3所示，本实施例的具体的控制方式有：

(1)驾驶室温度控制：

①底盘发动机通过皮带传动，直接驱动压缩机2，实现驾驶室温度控制。

②通过外接市电给压缩机1供电，驱动压缩机1，实现驾驶室温度控制。

③通过柴油机组给压缩机1供电，驱动压缩机1，实现驾驶室温度控制。

(2)保温筒温度控制：

①通过外接市电给压缩机3、压缩机4供电，实现保温筒温度控制。

②通过柴油机组给压缩机3、压缩机4供电，实现保温筒温度控制。

③底盘发动机通过传动轴，驱动取力机组发电，取力机组组给压缩机3、压缩机4供电，实现保温筒温度控制。

在底盘发动机、柴油机组和市电之间设置第一切换器(第一切换子单元)，在压缩机1和压缩机2之间设置第二切换器(属于第二切换子单元)；在压缩机3和压缩机3之间设置第三切换器(属于第二切换子单元)，其中，第二切换器和第三切换器是根据温度保障对象分别进行设置的，但第二切换器和第三切换器都是对能量转换子单元进行切换的器件。

实际应用中，可分为两种情况考虑：

(1)在野外阵地没有市电的情况下：

①底盘发动机通过皮带传动，直接驱动压缩机2，实现驾驶室温度控制。

②通过柴油机组给压缩机1供电，驱动压缩机1，实现驾驶室温度控制。

③通过柴油机组给压缩机3、压缩机4供电，实现保温筒温度控制。

④底盘发动机通过传动轴，驱动取力机组发电，取力机组组给压缩机3、压缩机4供电，实现保温筒温度控制。

(2)在技术阵地等有市电的情况下：

除了上述方式外，可以通过采取如下方式进行温度控制。

①通过外接市电给压缩机1供电，驱动压缩机1，实现驾驶室温度控制。

②通过外接市电给压缩机3、压缩机4供电，实现保温筒温度控制。

本发明综合利用了底盘发动机、压缩机、发电机等设备，满足特种车的设备布局要求。即使在野外，没有市电的情况下，驾驶室和保温筒的温度控制都实现了冗余控制。在机动运输等使用过程中，在不同场地工作，能够满足特种车对驾驶室内操作人员、设备及保温筒内产品需要的温湿度环境保障任务可靠度高的要求。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种车载温度冗余控制装置，其特征在于，所述装置包括：

冗余热能供应单元，用于通过车辆的机械运动部件提供热能；

温度监控单元，用于实时监控车辆指定位置的温度参数；

检测单元，用于根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息；

转换单元，用于根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件；

所述冗余热能供应单元包括：

多个驱动子单元，用于通过车辆的机械运动部件提供机械能；

多个能量转换子单元，用于将所述机械能转换为热能；

供电子单元，用于提供用于驱动所述能量转换子单元的电能；

所述检测单元包括：

第一状态监测子单元，用于检测所述驱动子单元和/或供电子单元的第一状态信息；

第二状态监测子单元，用于检测所述能量转换子单元的第二状态信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动子单元包括车辆底盘发动机和柴油机组。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度监控单元包括温度传感器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转换单元包括：

第一切换子单元，用于根据所述第一状态信息对所述驱动子单元进行切换；

第二切换子单元，用于根据所述第二状态信息对所述能量转换子单元进行切换。

5.一种车载温度冗余控制方法，应用于包含冗余热能供应单元和转换单元的车辆，其特征在于，所述方法包括：

实时监控车辆指定位置的温度参数；

根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息；

根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件；

所述根据所述温度参数检测所述冗余热能供应单元的状态信息包括：

当所述温度参数超过设定范围时，检测所述冗余热能供应单元的多个驱动子单元的第一状态信息和多个能量转换子单元的第二状态信息，并将所述第一状态信息和第二状态信息发送给转换单元；

当所述温度参数没有超过设定范围时，则维持当前的所述温度参数对应的所述驱动子单元和能量转换子单元不变。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态信息选择所述冗余热能供应单元的机械运动部件包括：

所述转换单元对所述第一状态信息和第二状态信息进行分析；若所述第一状态信息对应的所述驱动子单元工作异常和/或所述第二状态信息对应的所述能量转换子单元工作异常，则更换所述驱动子单元和/或能量转换子单元；否则，发出告警。