CN105763624A - 客车空调一体化健康监测系统及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种客车空调一体化健康监测系统，它的客车空调变频器电压采样模块的变频器电压采样信号输出端连接处理器输入端，车内车外温度采样模块的温度采集信号输出端连接处理器输入端，客车空调截止阀开关量监测模块的空调截止阀开关量监测信号输出端连接处理器的空调截止阀开关量监测信号输入端，存储器的存储数据通信端连接处理器的存储数据通信端，处理器的健康监测数据输出端连接通信模块的信号输入端，通信模块的信号输出端通过对应的无线物联网卡与网络云平台的通信端无线通信连接；客车登记信息移动录入终端与网络云平台连接，数据库服务器与网络云平台连接。本发明可以对客车空调的健康状况进行实时监测和售后跟踪。
Description
技术领域
本发明涉及激光清洗技术，具体涉及一种客车空调一体化健康监测系统及监测方法。
技术背景
随着客车空调使用的逐渐增多，其运行安全及可靠性监测成为一个新的课题及难点。普通客车及电动客车使用的传统空调和变频空调在实际场合还会出现以下情况：
1、车外风机进水短路，导致风扇烧毁。需要实时在线检测风机是否工作正常。
2、发电机电压非常不稳定，电压过高时会烧毁变频器，电压过低时系统欠压保护。需要实时检测发电机母线电压，欠压或过压时候记录数据并报警，若长时间或多次出现故障，需仔细检查发电机，找到故障原因。
3、发电机电压过高会导致空调的PLC烧毁，需要实时检测发电机母线电压，欠压或过压时候记录数据并报警，若长时间或多次出现故障，需仔细检查发电机，找到故障原因。
4、空调制冷效率随时间变化会降低，需进行定期维护和保养。
空调现场拆装十分困难，一旦出现故障维护，需要耗时耗力判断故障原因，查找和更换不能及时和准确。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种客车空调一体化健康监测系统及监测方法，该系统和方法可以对客车空调的健康状况进行实时监测和售后跟踪。
为实现此目的，本发明所设计的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：它包括网络云平台、客车登记信息移动录入终端、数据库服务器、与数据库服务器通信连接的浏览器、设置在每个待监测客车内的客车健康信息采集终端和无线物联网卡，其中，每个客车健康信息采集终端包括处理器、通信模块、客车空调变频器电压采样模块、车内车外温度采样模块、客车空调截止阀开关量监测模块和存储器，所述客车空调变频器电压采样模块的变频器电压采样信号输出端连接处理器的变频器电压采样信号输入端，车内车外温度采样模块的温度采集信号输出端连接处理器的温度采集信号输入端，所述客车空调截止阀开关量监测模块的空调截止阀开关量监测信号输出端连接处理器的空调截止阀开关量监测信号输入端，存储器的存储数据通信端连接处理器的存储数据通信端，处理器的健康监测数据输出端连接通信模块的信号输入端，通信模块的信号输出端通过对应的无线物联网卡与网络云平台的通信端无线通信连接；
所述客车登记信息移动录入终端的信号输出端与网络云平台的通信端无线通信连接，所述数据库服务器的通信端与网络云平台的通信端通过互联网连接。
一种利用上述客车空调一体化健康监测系统进行客车健康监测的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：每个客车健康信息采集终端中所述客车空调变频器电压采样模块实时采集客车空调变频器的电压数据，并将该变频器的电压数据传输给处理器；所述车内车外温度采样模块实时采集车内车外的温度数据，并将该车内车外的温度数据传输给处理器；客车空调截止阀开关量监测模块实时采集客车空调截止阀开关量数据，并将该客车空调截止阀开关量数据传输给处理器；
步骤2：每个客车健康信息采集终端中处理器将采集到的客车空调变频器的电压数据、客车空调截止阀开关量数据分别与预设的变频器电压标准值范围、客车空调截止阀开关量标准数据进行比较，当客车空调变频器的电压数据不在预设的变频器电压标准值范围内时，处理器控制故障报警灯给出空调变频器故障的报警；当客车空调截止阀开关量数据和预设的客车空调截止阀开关量标准数据不同时，处理器控制故障报警灯给出空调截止阀故障的报警；
步骤3：每个客车健康信息采集终端中处理器将采集到的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，通过通信模块实时传输给网络云平台；
步骤4：驾驶员将各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息通过客车登记信息移动录入终端上传到网络云平台；
步骤5：维修管理人员通过浏览器和数据库服务器访问网络云平台，获取各个客车的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，以及各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息；
并依据各个客车的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，以及各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息对各个客车的运行健康状态进行评估，当评估后发现客车运行健康状态存在问题时，通过故障预警服务提示模块将故障预警信息发送给对应的驾驶员手持终端，即实现了客车的健康监测。
本发明通过设计的上述系统和方法，实现对客车空调，风机，阀门及电气部件的有效监测，并对运行效果和维护情况进行跟踪和录入。并设计了基于安卓架构的维修人员现场信息录入终端，还设计了基于B/S架构(Browser/Server，浏览器/服务器模式)的后台云端服务器监控系统，实现了基于互联网+的客车空调设备的智能化服务和售后体系，极大的减少售后人员和费用，提高了售后及维修质量。
附图说明
图1为本发明结构框图。
其中，1—网络云平台、2—客车健康信息采集终端、2.1—处理器、2.2—通信模块、2.3—客车空调变频器电压采样模块、2.4—车内车外温度采样模块、2.5—客车空调截止阀开关量监测模块、2.6—通用异步收发传输器接口模块、2.7—存储器、2.8—故障报警灯、2.9—OLED显示模块、2.10—RS485通信总线接口、2.11—JTAG通信接口、2.12—实时时钟模块、2.13—设备ID识别模块、3—浏览器、4—客车登记信息移动录入终端、5—无线物联网卡、6—数据库服务器、7—故障预警服务提示模块、8—驾驶员手持终端。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示的客车空调一体化健康监测系统，它包括网络云平台1、客车登记信息移动录入终端4、数据库服务器6、与数据库服务器6通信连接的浏览器3、设置在每个待监测客车内的客车健康信息采集终端2和无线物联网卡5，其中，每个客车健康信息采集终端2包括处理器2.1、通信模块2.2、客车空调变频器电压采样模块2.3、车内车外温度采样模块2.4、客车空调截止阀开关量监测模块2.5和存储器2.7，所述客车空调变频器电压采样模块2.3的变频器电压采样信号输出端连接处理器2.1的变频器电压采样信号输入端，车内车外温度采样模块2.4的温度采集信号输出端连接处理器2.1的温度采集信号输入端，所述客车空调截止阀开关量监测模块2.5的空调截止阀开关量监测信号输出端连接处理器2.1的空调截止阀开关量监测信号输入端，存储器2.7的存储数据通信端连接处理器2.1的存储数据通信端，处理器2.1的健康监测数据输出端连接通信模块2.2的信号输入端，通信模块2.2的信号输出端通过对应的无线物联网卡5与网络云平台1的通信端无线通信连接；
所述客车登记信息移动录入终端4的信号输出端与网络云平台1的通信端无线通信连接，所述数据库服务器6的通信端与网络云平台1的通信端通过互联网连接。
上述技术方案中，处理器2.1为STM32嵌入式核心板，该STM32嵌入式核心板能进行常用车载空调各项信息采集，并对常规故障进行有效分析和报警。
上述技术方案中，无线物联网卡5是针对机器无线联网推出的新型产品，提供无线数据接入能力，提供GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分组无线服务技术)、短信、语音功能。支持企业购卡，最终用户灵活使用，企业支付或最终用户自行支付。
上述技术方案中，存储器2.7为EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)，EEPROM用于存储设备信息，用户设定参数，统计工作时长和工作测试位。
本发明通过无线网络实时采集客车空调运行状态信息，根据各空调部件运行状态预测使用及维护情况，可有效降低客车空调运行日常维护成本，减小售后维护人员，并对售后成本进行有效控制。空调售后系统服务器平台通过物联网接受各客车空调运行信息参数，实现动态显示，便于数据的实时测量分析和存储。
上述技术方案中，所述客车健康信息采集终端2还包括通用异步收发传输器接口模块2.6和设备ID识别模块2.13，所述处理器2.1的通用异步收发传输接口连接通用异步收发传输器接口模块2.6，所述设备ID识别模块2.13的通信端连接处理器2.1的ID识别接口。所述通用异步收发传输器接口模块2.6用于客车健康信息采集终端2的维修，设备ID识别模块2.13用于在多辆车辆时，根据车辆的型号、特征、车牌等，给每个车辆的客车健康信息采集终端2一个二进制的ID码，通过这个ID码进行数据化管理。
上述技术方案中，所述客车健康信息采集终端2还包括故障报警灯2.8和OLED(OrganicLight-EmittingDiode，OLED，有机电激光显示)显示模块2.9，所述处理器2.1的报警信号输出端连接故障报警灯2.8的报警信号输入端，所述处理器2.1的显示信号输出端连接OLED显示模块2.9的显示信号输入端。OLED显示模块2.9用于显示客车健康信息采集终端2采集到的各种实时数据。
上述技术方案中，所述客车健康信息采集终端2还包括RS485通信总线接口2.10，所述处理器2.1的RS485通信接口连接RS485通信总线接口2.10，所述RS485通信总线接口2.10用于直接与电动客车中央管理系统进行数据共享和交换。RS485通信总线接口2.10可以直接与电动客车中央管理系统进行数据共享和交换。
上述技术方案中，所述客车健康信息采集终端2还包括JTAG(JointTestActionGroup，联合测试行为组织)通信接口2.11，所述处理器2.1的调试信息通信端连接JTAG通信接口2.11。JTAG通信接口2.11用于客车健康信息采集终端2的调试。
上述技术方案中，它还包括故障预警服务提示模块7，所述故障预警服务提示模块7的信号输入端通过数据库服务器6连接网络云平台1的通信端，所述故障预警服务提示模块7的信号输出端与驾驶员手持终端8的通信端无线通信连接。驾驶员手持终端8能帮助现场维护人员现场排查故障，且还具有信息收集和故障预警等功能。
上述技术方案中，所述通信模块2.2为GSM(GlobalSystemforMobilecommunication，全球移动通信系统)通信模块或WiFi通信模块或蓝牙通信模块。
上述技术方案中，所述客车健康信息采集终端2还包括实时时钟模块2.12，所述实时时钟模块2.12的时钟信号通信端连接处理器2.1的时钟信号接口。实时时钟模块2.12用于统计空调总体运行时间，系统整体工作状态监测，并为制冷效果提供测试时间依据。
上述技术方案中，终端系统根据车内外实时温度，车厢制冷模型，通过电压、电流得到压缩机实时输出功率。通过内部温度变化率，可以计算出压缩机制冷效率；根据制冷阀门开关信号、风量传感器及灰尘传感器实时监测送风口送风质量；根据空调系统电压电流输出情况及压缩机制冷模型及风机风量模型预测系统制冷部件及变频器工作状态。如果以上测量信息产生任何异常状态，应实时通知售后人员和司机检查故障点，维护关键部件正常运行。
上述技术方案中，驾驶人员将空调客车的基本信息和定期保养信息录入系统中，嵌入式设备将采集到的空调设备信息，报废和过保信息通过绑定的物联网卡上传到网络云平台，系统会自动将报废和过保信息提示发送给驾驶人员。现场维修人员将现场维修记录信息录入，将对车辆信息和维修部件的登记管理和对于故障上传问题的简单记录和建议录入系统。车载空调定期保养的数据，包括定期清洗，添加制冷剂，更换阀门、管道和其他易损件等也可以直接在现场录入系统并通过云端上传到网络云平台。驾驶人员和维修人员可以直接通过网络实现沟通服务。
空调的设备信息能够上传并存储在数据库服务器6中，驾驶人员和操作人员分别可以通过浏览器3查看空调的运行时间，制冷效果，风机状态，电压稳定情况和运行阀门状态等。驾驶人员可以将登记信息通过浏览器3存储到数据库服务器6中，也可以通过浏览器3向客户群运行展示任何正在运营车辆的空调运行状态，维修日志，售后统计，耗材使用等综合信息，并评估设备目前运行状态。同时，数据库服务器6连接有故障预警服务提示模块7，对于客车空调常见故障和异常信息进行预警报警，通过短信的方式提醒驾驶人员定期检查和更换损坏部件等。驾驶人员可以通过查看数据库服务器6进行状态分析，一旦发现故障就可以立即进行报修。操作人员主要负责维修信息的录入工作，包括电车空调在物联网费用使用情况，保修期间内所有设备维护的日期、人员、耗材、故障原因等记录。驾驶人员和操作人员都可以通过信息查询功能查看整个空调客车的资费及设备信息。管理人员主要负责系统的管理及维护，限定身份的权限和操作，以及对每日采集的数据进行二次整理和压缩记录。
一种利用上述客车空调一体化健康监测系统进行客车健康监测的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：每个客车健康信息采集终端2中所述客车空调变频器电压采样模块2.3实时采集客车空调变频器的电压数据，并将该变频器的电压数据传输给处理器2.1；所述车内车外温度采样模块2.4实时采集车内车外的温度数据，并将该车内车外的温度数据传输给处理器2.1；客车空调截止阀开关量监测模块2.5实时采集客车空调截止阀开关量数据，并将该客车空调截止阀开关量数据传输给处理器2.1；
步骤2：每个客车健康信息采集终端2中处理器2.1将采集到的客车空调变频器的电压数据、客车空调截止阀开关量数据分别与预设的变频器电压标准值范围、客车空调截止阀开关量标准数据进行比较，当客车空调变频器的电压数据不在预设的变频器电压标准值范围内时，处理器2.1控制故障报警灯2.8给出空调变频器故障的报警；当客车空调截止阀开关量数据和预设的客车空调截止阀开关量标准数据不同时，处理器2.1控制故障报警灯2.8给出空调截止阀故障的报警；
步骤3：每个客车健康信息采集终端2中处理器2.1将采集到的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，通过通信模块2.2实时传输给网络云平台1；
步骤4：驾驶员将各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息通过客车登记信息移动录入终端4上传到网络云平台1；
步骤5：维修管理人员通过浏览器3和数据库服务器6访问网络云平台1，获取各个客车的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，以及各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息；
并依据各个客车的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，以及各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息对各个客车的运行健康状态进行评估，当评估后发现客车运行健康状态存在问题时，通过故障预警服务提示模块7将故障预警信息发送给对应的驾驶员手持终端8，即实现了客车的健康监测。
本发明能减少现场维修人员数量，加快维修进度，可以在线或离线检测故障原因，提高整理工作效率。
本发明对于潜在故障，能进行有效预警和排查，另外对于易损耗材定期提醒，对于多发故障提示报警。
本发明有利于规范产品售后体系，逐步建立产品售后质量跟踪信息，并不断完善质量环节，并对产品故障规律等问题有效规范和报备。
本发明提高产品竞争力，对于同类产品来说，相对“云端服务”和“互联网+”的售后管理和产品健康监测系统，在未增加产品整体成本的前提下将极大具有竞争优势。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：它包括网络云平台(1)、客车登记信息移动录入终端(4)、数据库服务器(6)、与数据库服务器(6)通信连接的浏览器(3)、设置在每个待监测客车内的客车健康信息采集终端(2)和无线物联网卡(5)，其中，每个客车健康信息采集终端(2)包括处理器(2.1)、通信模块(2.2)、客车空调变频器电压采样模块(2.3)、车内车外温度采样模块(2.4)、客车空调截止阀开关量监测模块(2.5)和存储器(2.7)，所述客车空调变频器电压采样模块(2.3)的变频器电压采样信号输出端连接处理器(2.1)的变频器电压采样信号输入端，车内车外温度采样模块(2.4)的温度采集信号输出端连接处理器(2.1)的温度采集信号输入端，所述客车空调截止阀开关量监测模块(2.5)的空调截止阀开关量监测信号输出端连接处理器(2.1)的空调截止阀开关量监测信号输入端，存储器(2.7)的存储数据通信端连接处理器(2.1)的存储数据通信端，处理器(2.1)的健康监测数据输出端连接通信模块(2.2)的信号输入端，通信模块(2.2)的信号输出端通过对应的无线物联网卡(5)与网络云平台(1)的通信端无线通信连接；
所述客车登记信息移动录入终端(4)的信号输出端与网络云平台(1)的通信端无线通信连接，所述数据库服务器(6)的通信端与网络云平台(1)的通信端通过互联网连接。
2.根据权利要求1所述的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：所述客车健康信息采集终端(2)还包括通用异步收发传输器接口模块(2.6)和设备ID识别模块(2.13)，所述处理器(2.1)的通用异步收发传输接口连接通用异步收发传输器接口模块(2.6)，所述设备ID识别模块(2.13)的通信端连接处理器(2.1)的ID识别接口。
3.根据权利要求1所述的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：所述客车健康信息采集终端(2)还包括故障报警灯(2.8)和OLED显示模块(2.9)，所述处理器(2.1)的报警信号输出端连接故障报警灯(2.8)的报警信号输入端，所述处理器(2.1)的显示信号输出端连接OLED显示模块(2.9)的显示信号输入端。
4.根据权利要求1所述的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：所述客车健康信息采集终端(2)还包括RS485通信总线接口(2.10)，所述处理器(2.1)的RS485通信接口连接RS485通信总线接口(2.10)，所述RS485通信总线接口(2.10)用于直接与电动客车中央管理系统进行数据共享和交换。
5.根据权利要求1所述的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：所述客车健康信息采集终端(2)还包括JTAG通信接口(2.11)，所述处理器(2.1)的调试信息通信端连接JTAG通信接口(2.11)。
6.根据权利要求1所述的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：它还包括故障预警服务提示模块(7)，所述故障预警服务提示模块(7)的信号输入端通过数据库服务器(6)连接网络云平台(1)的通信端，所述故障预警服务提示模块(7)的信号输出端与驾驶员手持终端(8)的通信端无线通信连接。
7.根据权利要求1所述的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：所述通信模块(2.2)为GSM通信模块或WiFi通信模块或蓝牙通信模块。
8.根据权利要求1所述的客车空调一体化健康监测系统，其特征在于：所述客车健康信息采集终端(2)还包括实时时钟模块(2.12)，所述实时时钟模块(2.12)的时钟信号通信端连接处理器(2.1)的时钟信号接口。
9.一种利用权利要求1所述客车空调一体化健康监测系统进行客车健康监测的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：每个客车健康信息采集终端(2)中所述客车空调变频器电压采样模块(2.3)实时采集客车空调变频器的电压数据，并将该变频器的电压数据传输给处理器(2.1)；所述车内车外温度采样模块(2.4)实时采集车内车外的温度数据，并将该车内车外的温度数据传输给处理器(2.1)；客车空调截止阀开关量监测模块(2.5)实时采集客车空调截止阀开关量数据，并将该客车空调截止阀开关量数据传输给处理器(2.1)；
步骤2：每个客车健康信息采集终端(2)中处理器(2.1)将采集到的客车空调变频器的电压数据、客车空调截止阀开关量数据分别与预设的变频器电压标准值范围、客车空调截止阀开关量标准数据进行比较，当客车空调变频器的电压数据不在预设的变频器电压标准值范围内时，处理器(2.1)控制故障报警灯(2.8)给出空调变频器故障的报警；当客车空调截止阀开关量数据和预设的客车空调截止阀开关量标准数据不同时，处理器(2.1)控制故障报警灯(2.8)给出空调截止阀故障的报警；
步骤3：每个客车健康信息采集终端(2)中处理器(2.1)将采集到的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，通过通信模块(2.2)实时传输给网络云平台(1)；
步骤4：驾驶员将各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息通过客车登记信息移动录入终端(4)上传到网络云平台(1)；
步骤5：维修管理人员通过浏览器(3)和数据库服务器(6)访问网络云平台(1)，获取各个客车的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，以及各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息；
并依据各个客车的客车空调变频器的电压数据、车内车外的温度数据和客车空调截止阀开关量数据，以及各个客车的定期保养信息、报废过保信息和维修记录信息对各个客车的运行健康状态进行评估，当评估后发现客车运行健康状态存在问题时，通过故障预警服务提示模块(7)将故障预警信息发送给对应的驾驶员手持终端(8)，即实现了客车的健康监测。
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Denomination of invention: Integrated health monitoring system and monitoring methods for passenger car air conditioning Effective date of registration: 20230727 Granted publication date: 20181023 Pledgee: Wuhan Branch of China Everbright Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN SONGZ AUTOMOBILE AIR CONDITIONING Co.,Ltd. Registration number: Y2023420000315 |
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