CN104964387B - 一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法 - Google Patents

一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法 Download PDF

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Abstract

一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，涉及轨道交通车辆空调设备技术领域，尤其是涉及空调故障发生前后的运行信息进行记录的方法。空调控制器记录空调运行信息，电脑与空调控制器连接，实现信息交互及数据传递，空调控制器配套存储空调运行信息的存储器，记录和选取的方法包括以下步骤：空调设备启动后，空调控制器每隔N秒采集一次空调运行状态并记录到存储器中；当空调发生故障时，空调控制器将故障信息记录到存储器中，故障信息包括故障的名称、发生时间、故障等级；当电脑与空调控制器连接时，电脑读取存储器中的信息，找到故障信息的位置，保存故障信息，并选取故障信息之前和之后的M条空调运行状态进行保存。

Description

一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆空调设备技术领域，尤其是涉及空调故障发生前后的运行信息进行记录的方法。
背景技术
轨道交通车辆用空调系统，尤其是采用控制器进行控制的空调，可通过装有上位机监控软件的便携式电脑（以下简称PTU）与控制器进行连接，以实现信息交互及数据传递。目前多数空调控制器可存储上百条空调历史故障记录，通过PTU与其连接，用以显示各故障的名称、发生时间、等级、重复次数、故障发生时空调运行模式、温度及输入输出状态等多种信息，并可通过PTU快速下载故障数据，并将这些信息保存到PTU上。
目前的情况是，当空调发生故障需要排查原因时，由于控制器只在故障发生时存储信息，因此从PTU下载的数据信息仅能反映故障发生时的状态，无法展现故障发生前及故障发生后空调运行状态及变化趋势（包括运行模式切换、各主要部件的启停状态、温度变化、系统压力变化、供电电压及运行电流等动态信息），仅凭一条静态信息，即使参数再全，也不便于准确而快速的查找及判定故障原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种存储空调发生故障时以及前后一定时间段内空调运行记录的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，空调控制器记录空调运行信息，电脑与空调控制器连接，实现信息交互及数据传递，关键在于：空调控制器配套存储空调运行信息的存储器，记录和选取的方法包括以下步骤：
空调设备启动后，空调控制器每隔N秒采集一次空调运行状态并记录到存储器中；
当空调发生故障时，空调控制器将故障信息记录到存储器中，故障信息包括故障的名称、发生时间、故障等级；
当电脑与空调控制器连接时，电脑读取存储器中的信息，找到故障信息的位置，保存故障信息，并选取故障信息之前和之后的M条空调运行状态进行保存。
空调上电启机后，无论是否发生故障，控制器均连续采集并记录空调运行的动态信息（采集频率为每一秒采集一次），包括：运行模式、设定温度、室内温度、室外温度、送风温度及控制器输入输出状态信息。其中，控制器输入状态信息为数字量反馈，包括系统压力故障、各风机及压缩机过流故障、压缩机排气温度故障、电加热器温度故障及供电电压异常信息反馈，当控制器某路输入通道采集到高电平（有输入）时代表该故障未发生，当控制器某路输入通道采集到低电平（无输入）时代表该故障发生；控制器输出状态信息也为数字量，包括各风机、压缩机及电加热器的启停状态，当控制器某路输出通道为高电平（有输出）时代表该部件启动，当控制器某路输出通道为低电平（无输出）时代表该部件停机。
当故障发生时，存储故障状态。由于是连续采集存储空调运行状态，因此在故障状态前后存储的是时间上连续的状态。
电脑与空调控制器连接，选取故障信息和故障信息之前和之后各M条空调运行状态进行保存，以用作故障分析。
采用本发明提出的技术方案，通过控制器对空调故障前后数据的采集，以及对PTU下载数据的分析，可还原及再现故障前空调的运行模式、各部件的投入情况、目标温度设定是否合理、当前车内温度是否适宜、外温是否过低或过高对空调运行造成影响以及上述各参数的变化趋势。同时，又可记录空调故障发生后上述参数又是如何变化的，以及可查询故障从发生到恢复以及从恢复到再次发生的时间长短，可为技术人员提供一种直观、快速而高效的故障排查的维护方法。
附图说明
图1是本发明中存储器的存储结构示意图，
图2是存储M条空调运行状态的示意图，
图3是替换存储内容后的示意图，
图4是删除存储器中存储记录后的示意图。
其中，S代表空调运行状态，E代表故障信息，SS代表M条空调运行状态，R代表一个完整故障相关记录，包括一条故障信息和故障信息前后各M条空调运行状态，1代表删除存储记录后存储的起始位。
具体实施方式
一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，空调控制器控制空调的运行状态并记录空调运行信息，电脑与空调控制器连接，实现信息交互及数据传递，这里的电脑是装有上位机监控软件的便携式电脑。
空调控制器配套存储空调运行信息的存储器。传统的控制器多配置128KB、256KB的存储器，本发明中，采用64MB Flash专门用来存储空调运行信息。
信息的记录：空调设备启动后，空调控制器每隔N秒采集一次空调运行状态并记录到存储器中，N取值1；
当空调发生故障时，空调控制器将故障信息记录到存储器中，故障信息包括故障的名称、发生时间、故障等级。
一般情况下，空调与电脑没有连接，独立运行，运行过程中将上述信息存储。
信息的选取：当电脑与空调控制器连接时，电脑读取存储器中的信息，找到故障信息的位置，保存故障信息，并选取故障信息之前和之后的M条空调运行状态进行保存。
在故障分析中，根据故障前后一段时间内的空调运行状态进行参考，本发明中，设定为故障前后各30秒。由于每秒采集记录一次空调运行状态，因此选取故障信息之前和之后各30条空调运行状态进行保存。
电脑读取并保存存储器中的信息后，清除存储器以便继续使用。
在记录空调运行信息时，具体采用以下方案：
存储器的使用从地址的最低位开始，由低位至高位顺序记录，也可以从地址的最高位开始，由高位至低位顺序记录。无论采用哪种方式，首先设定存储器的最低地址位或最高地址位为存储的起始位,。
空调运行时，有可能一开始就出现故障，空调运行状态或故障信息从起始位开始并按地址的升序或降序顺序记录。
记录空调运行状态和故障信息的过程包括以下步骤：
A、设置计数器，初始值为0，每存储一条空调运行状态，计数器加1；
B、当存储第M+1条空调运行状态时，将第2到第M+1条运行状态覆盖存储器中第1到第M条记录状态，计数器不变；
C、当故障发生时，存储故障信息，计数器清0；
D、连续存储空调运行状态，当存储M条后，将存储的起始位设置为存储器中下一个可用的存储位置，执行步骤A。
由于只需要记录故障发生前M条记录，因此在步骤B中，当已经存储了M条空调运行状态，空调还没有发生故障，则在得到第M+1条空调运行状态时，将第2到第M+1条运行状态覆盖存储器中第1到第M条记录状态，计数器不变。这样可以保证故障发生前一直保存最新的M条空调运行状态。
采用上述方案，存储器中存储的都是电脑需要选取的信息，正常情况下，排列顺序为多个下述记录排列：M条空调运行状态+故障信息+M条空调运行状态，其后为少于等于M条的空调运行状态。
当故障频发时，两条故障信息之间的空调运行状态可能少于2*M条。在步骤D中，如果存储的空调运行状态不足M条时，空调运行发生了故障，执行步骤C，存储故障信息，计数器清0。
当长时间不用电脑连接控制器读取信息时，由于信息的累加，存储器存储空间会满。简单的解决方法停止采集信息。但最新的故障信息对故障分析应该是最有价值的，以此为出发点，本发明采取的技术方案之一是设定存储器的最低地址位或最高地址位为存储的起始位，循环使用，覆盖历史数据。被覆盖的数据是最早的信息，存储器中保留的是最新的信息。
考虑到故障信息中有故障等级，故障等级越高，保留的价值越大。基于这种考虑，本发明提出的另一种方案是：存储完一个完整故障相关记录（包括一条故障信息和前后各M条空调运行状态）后，判断存储器剩余容量是否还可以存储一个完整故障相关记录，如果不足，读取存储器中的故障信息，判断存储器内故障信息中的故障等级，删除故障等级最低的故障信息以及相关的前后各M条空调运行状态，此时释放出来的存储空间等于一个完整故障相关记录所占用的空间，将存储的起始位设定在删除信息的开始位置，然后执行采集、记录过程。
如果存储器内故障信息中的故障等级全部相同，判断故障发生时间，删除故障发生时间最早的故障信息以及相关的前后各M条空调运行状态，存储器中一直保留故障等级较高、时间较近的记录。
所述的空调运行状态包括但不限于运行模式、设定温度、室内温度、室外温度、送风温度及控制器输入状态信息和输出状态信息，其中，控制器输入状态信息包括系统压力故障、风机及压缩机过流故障、压缩机排气温度故障、电加热器温度故障及供电电压异常信息反馈，控制器输出状态信息包括风机、压缩机及电加热器的启停状态。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参看图1，本发明中存储器的存储结构示意图，一个完整故障相关记录R包括一条故障信息E和故障信息E前后的各M条空调运行状态S，M条空调运行状态S是SS。存储器中，从起始位开始，存储0条或1条或多条完整故障相关记录R，其后为0至多条（小于等于M条）空调运行状态S。
参看图2，存储器中已经存储了M条空调运行状态，表示为S（1）至S（M）。
当控制器采集到的下一条信息不是故障信息E而是空调运行状态S（M+1）时，第2到第M+1条运行状态覆盖存储器中第1到第M条记录状态，如图3所示。
当存储器余量不足，需要删除记录时，选取故障等级最低或同等级中时间最早的故障信息。参看图4，其中的故障信息E满足上述要求，删除的内容是完整故障相关记录R，删除存储记录后存储的起始位1设置在删除的第一个可用位置，后续的存储从新的起始位1开始。

Claims (8)

1.一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，空调控制器记录空调运行信息，电脑与空调控制器连接，实现信息交互及数据传递，其特征在于：空调控制器配套存储空调运行信息的存储器，记录和选取的方法包括以下步骤：
空调设备启动后，空调控制器每隔N秒采集一次空调运行状态并记录到存储器中；
当空调发生故障时，空调控制器将故障信息记录到存储器中，故障信息包括故障的名称、发生时间、故障等级；
当电脑与空调控制器连接时，电脑读取存储器中的信息，找到故障信息的位置，保存故障信息，并选取故障信息之前和之后的M条空调运行状态进行保存；
首先设定存储器的最低地址位或最高地址位为存储的起始位, 空调运行状态或故障信息从起始位开始并按地址的升序或降序顺序记录；
记录空调运行状态和故障信息的过程包括以下步骤：
A、设置计数器，初始值为0，每存储一条空调运行状态，计数器加1；
B、当存储第M+1条空调运行状态时，将第2到第M+1条运行状态覆盖存储器中第1到第M条记录状态，计数器不变；
C、当故障发生时，存储故障信息，计数器清0；
D、连续存储空调运行状态，当存储M条后，将存储的起始位设置为存储器中下一个可用的存储位置，执行步骤A。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，其特征在于：记录和选取的方法还包括电脑读取并保存存储器中的信息后，清除存储器。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，其特征在于：N取值为1，M取值为30。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，其特征在于：在步骤D中，如果存储的空调运行状态不足M条时，空调运行发生了故障，执行步骤C。
5.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，其特征在于：当存储器存满时，设定存储器的最低地址位或最高地址位为存储的起始位，覆盖历史数据。
6.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，其特征在于：在执行步骤A之前，首先判断存储器剩余容量，如果剩余容量不足以存储1条故障信息加上2*M条空调运行状态，判断存储器内故障信息中的故障等级，删除故障等级最低的故障信息以及相关的前后各M条空调运行状态，将存储的起始位设定在删除信息的开始位置。
7.根据权利要求6所述的一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，其特征在于：如果存储器内故障信息中的故障等级全部相同，判断故障发生时间，删除故障发生时间最早的故障信息以及相关的前后各M条空调运行状态。
8.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆空调设备故障信息的记录和选取方法，其特征在于：空调运行状态包括运行模式、设定温度、室内温度、室外温度、送风温度及控制器输入状态信息和输出状态信息，其中，控制器输入状态信息包括系统压力故障、风机及压缩机过流故障、压缩机排气温度故障、电加热器温度故障及供电电压异常信息反馈，控制器输出状态信息包括风机、压缩机及电加热器的启停状态。
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