CN111308918A - 铁路客车空调机组数据下载系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种铁路客车空调机组数据下载系统，包括：交流开关电源、空调机组控制装置、串行接口、转接线以及计算机，转接线为串行接口转USB接口的转接线，其中，交流开关电源与空调机组控制装置连接；串行接口分别与空调机组控制装置和转接线连接，转接线还与计算机连接；计算机用于从机组控制装置下载空调机组的运行数据。本实施例提供的空调机组数据下载系统，无须列车接触网供电即可通电运行，有效预防高压电带来的安全隐患。

Description

铁路客车空调机组数据下载系统

技术领域

本发明涉及铁路客车技术领域，尤其涉及一种铁路客车空调机组数据下载系统。

背景技术

铁路客车空调机组控制装置数据下载目前均在列车接触网供电下进行操作，使用RS232交叉线、计算机(Windows XP系统)与控制装置进行连接，在计算机上使用Excel(97-2003版本)软件打开数据下载软件进行下载。下载后对数据进行解析，分析空调机组当前运行状态，确定空调机组运转是否正常。

现有数据下载方式需在铁路客车受电弓升起的条件下进行。具体的，铁路客车受电弓升起，使整列车接通25000V高压电，打开空调机组供电电源，使用RS232交叉线连接空调机组控制装置与计算机，在计算机上打开数据下载软件对控制装置数据进行下载，下载后对数据进行分析，获得空调机组的运行状态。

但是，采用现有的数据下载方式，铁路客车各级设备均带电运行，对空调机组进行数据下载具有安全风险。

发明内容

本发明实施例提供铁路客车空调机组数据下载系统，克服了用现有的数据下载方式，铁路客车各级设备均带电运行，对空调机组进行数据下载具有安全风险的问题。

本发明实施例提供一种铁路客车空调机组数据下载系统，包括：交流开关电源、空调机组控制装置、串行接口、转接线以及计算机，所述转接线为串行接口转USB接口的转接线，其中，

所述交流开关电源与所述空调机组控制装置连接；

所述串行接口分别与所述空调机组控制装置和所述转接线连接，所述转接线还与所述计算机连接；

所述计算机用于从所述机组控制装置下载空调机组的运行数据。

在一种可能的设计中，所述交流开关电源包括第一整流滤波电路、逆变电路以及第二整流滤波电路；其中

所述逆变电路分别与所述第一整流滤波电路以及所述第二整流滤波电路电连接；

所述第一整流滤波电路用于将输入的电网交流电源整流滤波为直流电；

所述逆变电路用于将整流滤波得到的直流电转化为高频交流电；

所述第二整流滤波电路用于将所述高频交流电整流滤波为直流电并输出。

在一种可能的设计中，还包括：检测电路和控制电路；其中

所述控制电路分别与所述逆变电路和所述检测电路连接，所述检测电路还与所述第二整流滤波电路的输出端连接；

所述检测电路用于对所述第二整流滤波电路的输出端进行电流采样，并将采样值输出至所述控制电路；

所述控制电路用于对所述采样值和设定值进行比较，并根据比较结果控制所述逆变电路的输出。

在一种可能的设计中，还包括：过载保护电路；其中

所述过载保护电路分别与所述控制电路和所述逆变电路连接；

所述控制电路用于根据所述比较结果，控制所述过载保护电路启动。

在一种可能的设计中，还包括：过压保护电路；其中

所述过压保护电路分别与所述控制电路和所述第二整流滤波电路的输出端连接；

所述控制电路用于根据所述比较结果，控制所述过压保护电路启动。

在一种可能的设计中，所述交流开关电源还包括：

电磁滤波回路，所述电磁滤波回路与所述第一整流滤波电路连接；

所述电磁滤波回路用于过滤输入的电网电流中的杂质。

在一种可能的设计中，所述电磁滤波回路与所述第二整流滤波电路还分别接地。

在一种可能的设计中，所述空调机组控制装置包括：电源模块、控制芯片、数据采集电路以及存储器；

其中，所述控制芯片分别与所述电源模块、所述数据采集电路和存储器连接；

所述控制芯片用于对所述数据采集电路采集的空调运行数据进行分析，并将所述空调运行数据和所述分析结果存储至所述存储器。

在一种可能的设计中，所述计算机具体用于运行数据下载软件，以从所述空调机组控制装置下载空调运行数据。

在一种可能的设计中，所述计算机具体用于通过所述数据下载软件，执行如下至少一种操作：

实时读取空调运行数据、读取故障数据信息、故障数据清除、读取预设时长内的运行记录数据、设定或校准所述空调机组控制装置的时间、设置与所述空调机组控制装置通讯的通讯端口。

本实施例提供的铁路客车空调机组数据下载系统，包括：交流开关电源、空调机组控制装置、串行接口、转接线以及计算机，转接线为串行接口转USB接口的转接线，其中，交流开关电源与空调机组控制装置连接；串行接口分别与空调机组控制装置和转接线连接，转接线还与计算机连接；计算机用于从机组控制装置下载空调机组的运行数据。本实施例提供的空调机组数据下载系统，无须列车接触网供电即可通电运行，有效预防高压电带来的安全隐患。同时采用串行接口以及转接线，突破数据下载接口限制，提高数据下载的兼容性。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明是实力提供的铁路客车空调机组数据下载系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的交流开关电源的电路结构示意图；

图3为本实施例提供的空调机组控制装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明是实力提供的铁路客车空调机组数据下载系统的示意图，如图所示，本实施例提供的铁路客车空调机组数据下载系统包括：交流开关电源11、空调机组控制装置12、串行接口13、转接线14以及计算机15，转接线14为串行接口转USB接口的转接线，其中，

交流开关电源11与空调机组控制装置12连接；

串行接口13分别与空调机组控制装置12和转接线14连接，转接线14还与计算机15连接。

具体的，在本实施例中，交流开关电源11为DC100V交流开关电源，用于将220的交流电压转换为110V的直流电压，为铁路客车空调机组数据下载系统提供电源。

空调机组控制装置12用于控制铁路客车的空调机组的运行。具体的，空调机组控制装置12控制空调机组在各种温度工况下选择合适的模式去运行，调节空调机组的运行状态，使得客室内空气温度达到设定值，同时可监测空调机组运行时的各项参数，对空调机组进行故障检测，异常状态下及时对空调机组进行保护。

串行接口13以及转接线14用于实现空调机组控制装置12和计算机15之间的连接。具体的，在本实施例中，串行接口13采用RS232串行接口。空调机组控制装置12采用RS232交叉线131与串行接口13适配。具体的，转接线14为RS232转UBS通讯线，接入计算机的USB接口，实现空调机组控制装置12和计算机15的连接。

计算机15用于从空调机组控制装置12下载空调机组的运行数据并对下载的运行数据进行分析。可选的，可以在计算机15上安装数据下载软件。在计算机15上打开数据下载软件，设置好通讯端口后，即可开始下载空调机组的运行数据的下载；

当需要从空调机组控制装置上进行数据下载时，将交流开关电源11输入端与AC220V电源连接，为整个铁路客车空调机组数据下载系统供电。

具体的下载过程为：计算机15从空调机组控制装置12实时读取当前空调机组的运行数据，通过记录空调机组运行的温度、压力、运行模式、电流等信息判断空调机组运行状态；

可选的，计算机15从空调机组控制装置12读取故障数据信息，通过记录的故障数据，判断空调机组故障发生位置及故障内容，帮助技术人员快速分析故障原因；

可选的，当故障调查完成后，计算机15可及时对故障信息进行清除，以防干扰下次故障调查；

可选的，计算机15读取运行记录数据，可读取最新记录17h的运行数据，帮助技术人员了解空调机组运行状态；

可选的，计算机15还可以设定空调机组控制装置12的时间，当空调机组控制装置12的时间与实际时间发生偏差时，可对空调机组控制装置12的时间重新校准设定；

可选的，设置通讯端口，当计算机15与空调机组控制装置12相连的计算机端口发生变化时，可在计算机15上设置通信端口，实现计算机15与空调机组控制装置12的连接。

本实施例提供的空调机组数据下载系统，包括：交流开关电源、空调机组控制装置、串行接口、转接线以及计算机，转接线为串行接口转USB接口的转接线，其中，交流开关电源与空调机组控制装置连接；串行接口分别与空调机组控制装置和转接线连接，转接线还与计算机连接；计算机用于从机组控制装置下载空调机组的运行数据。本实施例提供的空调机组数据下载系统，无须列车接触网供电即可通电运行，有效预防高压电带来的安全隐患。同时采用串行接口以及转接线，突破数据下载接口限制，提高数据下载的兼容性。

下面结合具体的实施例，对图1实施例中的交流开关电源11做进一步详细说明。

图2为本发明实施例提供的交流开关电源的电路结构示意图。如图2所示，本实施例提供的交流开关电源11包括：

电磁滤波回路111、第一整流滤波电路112、逆变电路113、第二整流滤波电路114、检测电路115、控制电路116、过载保护电路117以及过压保护电路118；其中

电磁滤波回路111与第一整流滤波电路112连接，逆变电路113分别与第一整流滤波电路112以及第二整流滤波电路114电连接；

控制电路116分别与逆变电路113和检测电路115连接，检测电路115还与第二整流滤波电路114的输出端连接；

过载保护电路117分别与控制电路116和逆变电路113连接；

过压保护电路118分别与控制电路116和第二整流滤波电路114的输出端连接；

电磁滤波回路111与第二整流滤波电路124还分别接地。

下面对交流开关电源11的工作过程进行详细描述：

电磁滤波回路111的输入为电网交流电源的220V交流电，电磁滤波回路111用于过滤输入的电网电流中的杂质。

第一整流滤波电路112的输入端与电磁滤波回路111的输出端连接，用于将电磁滤波回路111输出的经过滤波的220V交流电进一步经过整流滤波，转化为直流电；

逆变电路113用于将第一整流滤波电路112整流滤波得到的直流电转化为高频交流电；

第二整流滤波电路114用于将逆变电路113输出的高频交流电整流滤波为110V直流电并输出至空调机组控制装置12；

检测电路115用于对所述第二整流滤波电路114的输出端输出的直流电进行电流采样，并将采样值输出至控制电路116；

控制电路116用于对采样值和设定值进行比较，并根据比较结果控制逆变电路113的输出。

可选的，采样值和设定值均包含电流值和电压值。当采样的电流值大于设定的电流值时，控制电路116控制逆变电路113的输出，进而控制第二整流滤波电路114，使得第二整流滤波电路114输出的电流值减小。并且当采样的电流值大于设定的电流值时，控制电路116控制过载保护电路117启动，对电路进行过载保护。

当采样的电压值大于设定的电压值时，控制电路116控制逆变电路113的输出，进而控制第二整流滤波电路114，使得第二整流滤波电路114输出的电压值减小。并且当采样的电压值大于设定的电压值时，控制电路116控制过压保护电路118启动，对电路进行过压保护。

当采样的电流值小于设定的电流值时，控制电路116控制逆变电路113的输出，进而控制第二整流滤波电路114，使得第二整流滤波电路114输出的电流值增大。

当采样的电压值小于设定的电压值时，控制电路116控制逆变电路113的输出，进而控制第二整流滤波电路114，使得第二整流滤波电路114输出的电压值增大。

本实施例提供的交流开关电源包括：电磁滤波回路、第一整流滤波电路、逆变电路、第二整流滤波电路、检测电路、控制电路、过载保护电路以及过压保护电路；其中

电磁滤波回路与第一整流滤波电路连接，逆变电路分别与第一整流滤波电路以及第二整流滤波电路电连接；控制电路分别与逆变电路和检测电路连接，检测电路还与第二整流滤波电路的输出端连接；过载保护电路分别与控制电路和逆变电路连接；过压保护电路分别与控制电路和第二整流滤波电路的输出端连接；电磁滤波回路与第二整流滤波电路还分别接地。本实施例提供的交流开关电源可以将电网交流电源的220V交流电转化为110V直流电，给空调机组控制装置供电，并且可以对输出进行检测，在异常情况下对电路进行保护。

下面结合具体的实施例，对图1实施例中的空调机组控制装置12做进一步详细说明。

图3为本实施例提供的空调机组控制装置的电路结构示意图。如图3所示，本实施例提供的空调机组控制装置12包括：

由第一基板121、第二基板122、第三基板123、第四基板124以及电源模块125；其中第一基板121分别与第二基板122、第三基板123、第四基板124以及电源模块125连接。

具体的，第一基板121上集成有控制芯片1211，可选的，第一基板121同时集成DI(Digital Input，数字输入)电路1212、通讯电路1213、时钟电路1214以及故障检测电路1215；控制芯片1211分别与DI电路1212、通讯电路1213、时钟电路1214以及故障检测电路1215连接。

DI电路1212用于采集空调机组的数字信号，并将采集到的信号传递给控制芯片1211，可选的，空调机组的数字信号为输入空调机组或者空调机组输出的逻辑信号；通讯电路1213用于实现空调机组控制装置12与空调机组之间的通信；时钟电路1214用于保持空调机组控制装置12与空调机组的时钟同步；故障检测电路1215用于检测空调机组的故障状态，并将检测到的故障状态传递给主控芯片。

可选的，控制芯片1211为DSP芯片，DSP芯片主要功能为选择空调机组的运行模式选择、运行记录生成、运行故障处理、运行参数计算等；可选的，第一基板121还集成有存储器，存储器为FPGA芯片，FPGA芯片主要功能为空调机组的运行的各类数据的接收和处理、故障记录存储和下载等。

本实施例提供的第一基板为空调机组控制装置的主控基板，可以控制空调机组的正常运行。

第二基板122包括AD(Analog Digital，模数)采集调理电路1221、DO(DigitalOutput)输出电路1222、电流环通讯电路1223；其中

AD采集调理电路1221与空调机组和主控芯片1211连接，AD采集调理电路1221用于采集空调机组的模拟信号，包括空调机组运行压力、温度等信号，并且对采集空调机组的模拟信号进行转化，将空调机组的模拟信号信号转化为数字信号，传递给主控芯片1211，进行数据判断；

DO输出电路1222与空调机组连接，用于给空调机组逆变器输出的电信号，控制空调机组逆变器的正常工作；

电流环通讯电路1223分别与空调机组和主控芯片1211连接，用于采集空调机组风机和压缩机的电信号，包括空调机组运行电压、电流等信号，并且将采集到的空调机组风机和压缩机的电流信号传递给主控芯片1211，进行数据判断。

本实施例提供的第二基板可以采集空调机组运行压力、温度、电压、电流等信号，提供给控制芯片进行数据判断。

第三基板123为DC110V数字输出信号及24V数字输入信号板卡，第四基板124为DC110VGND数字输出信号及110VGND数字输入信号板卡，第三基板123和第四基板124分别与电源模块和125和空调机组连接，第三基板123和第四基板124主要作用为空调机组的正常运行提供电信号，具体的，第三基板123和第四基板124主要作用为空调机组的压缩机、送风机、电加热器用接触器及热敏继电器提供吸合电压。本实施例提供的第三基板和第四基板可以为空调机组的正常运行提供电压。

电源模块125包括第一DC/DC转化电路1251和第二DC/DC转化电路1252。第一DC/DC转化电路1251与第一基板121连接，用于将DC110V转换为DC5V，为主控芯片1211及其他电路供电，第二DC/DC转化电路1252分别和第二基板122和第三基板123连接，用与将DC110V转换为DC24V，为电流环通讯电路1223以及其他电路供电。本实施例提供的电源模块可以为整个空调机组控制装置提供所需控制电源。

本实施例提供的空调机组控制装置，包括：由第一基板、第二基板、第三基板、第四基板以及电源模块；其中第一基板分别与第二基板、第三基板、第四基板以及电源模块连接；其中，第一基板上集成有控制芯片、电路、通讯电路、时钟电路以及故障检测电路；控制芯片分别与DI电路、通讯电路、时钟电路以及故障检测电路连接；第一基板为空调机组控制装置的主控基板，可以控制空调机组的正常运行；第二基板包括AD采集调理电路、输出电路、电流环通讯电路；其中，AD采集调理电路与空调机组和主控芯片连接；DO电路与空调机组连接，为空调机组逆变器输出电信号；电流环通讯电路分别与空调机组和主控芯片连接；第二基板可以采集空调机组运行压力、温度、电压、电流等信号，提供给控制芯片进行数据判断；第三基板为DC110V数字输出信号及24V数字输入信号板卡，第四基板为DC110VGND数字输出信号及110VGND数字输入信号板卡，第三基板和第四基板可以为空调机组的正常运行提供电压；电源模块包括第一DC/DC转化电路和第二DC/DC转化电路，电源模块可以为整个空调机组控制装置提供所需控制电源。

综上，本实施例提供的铁路客车空调机组数据下载系统，包括：交流开关电源、空调机组控制装置、串行接口、转接线以及计算机，转接线为串行接口转USB接口的转接线，其中，交流开关电源与空调机组控制装置连接；交流开关电源用于将电网交流电源的220V交流电转化为110V直流电，给空调机组控制装置供电，并且可以对输出进行检测，在异常情况下对电路进行保护；空调机组控制装置通过控制芯片对所述数据采集电路采集的空调运行数据进行分析，控制铁路客车的空调机组的运行，并将空调机组运行数据和分析结果存储至存储器；串行接口分别与空调机组控制装置和转接线连接，转接线还与计算机连接；计算机用于从机组控制装置下载空调机组的运行数据。本实施例提供的空调机组数据下载系统，无须列车接触网供电即可通电运行，有效预防高压电带来的安全隐患。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“固定”、“安装”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种铁路客车空调机组数据下载系统，其特征在于，包括：交流开关电源、空调机组控制装置、串行接口、转接线以及计算机，所述转接线为串行接口转USB接口的转接线，其中，

所述交流开关电源与所述空调机组控制装置连接；

所述串行接口分别与所述空调机组控制装置和所述转接线连接，所述转接线还与所述计算机连接；

所述计算机用于从所述机组控制装置下载空调机组的运行数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流开关电源包括第一整流滤波电路、逆变电路以及第二整流滤波电路；其中

所述逆变电路分别与所述第一整流滤波电路以及所述第二整流滤波电路电连接；

所述第一整流滤波电路用于将输入的电网交流电源整流滤波为直流电；

所述逆变电路用于将整流滤波得到的直流电转化为高频交流电；

所述第二整流滤波电路用于将所述高频交流电整流滤波为直流电并输出。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：检测电路和控制电路；其中

所述控制电路分别与所述逆变电路和所述检测电路连接，所述检测电路还与所述第二整流滤波电路的输出端连接；

所述检测电路用于对所述第二整流滤波电路的输出端进行电流采样，并将采样值输出至所述控制电路；

所述控制电路用于对所述采样值和设定值进行比较，并根据比较结果控制所述逆变电路的输出。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：过载保护电路；其中

所述过载保护电路分别与所述控制电路和所述逆变电路连接；

所述控制电路用于根据所述比较结果，控制所述过载保护电路启动。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：过压保护电路；其中

所述过压保护电路分别与所述控制电路和所述第二整流滤波电路的输出端连接；

所述控制电路用于根据所述比较结果，控制所述过压保护电路启动。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述交流开关电源还包括：

电磁滤波回路，所述电磁滤波回路与所述第一整流滤波电路连接；

所述电磁滤波回路用于过滤输入的电网电流中的杂质。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电磁滤波回路与所述第二整流滤波电路还分别接地。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空调机组控制装置包括：电源模块、控制芯片、数据采集电路以及存储器；

其中，所述控制芯片分别与所述电源模块、所述数据采集电路和存储器连接；

所述控制芯片用于对所述数据采集电路采集的空调机组运行数据进行分析，并将所述空调运行数据和所述分析结果存储至所述存储器。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机具体用于运行数据下载软件，以从所述空调机组控制装置下载空调机组运行数据。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述计算机具体用于通过所述数据下载软件，执行如下至少一种操作：

实时读取空调运行数据、读取故障数据信息、故障数据清除、读取预设时长内的运行记录数据、设定或校准所述空调机组控制装置的时间、设置与所述空调机组控制装置通讯的通讯端口。

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