CN111497879B - 一种有轨电车空调系统客室温度控制方法 - Google Patents
一种有轨电车空调系统客室温度控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种有轨电车空调系统客室温度控制方法,所述方法为采用列车控制与管理系统TCMS对空调HVAC进行控制,并设置有三种控制模式,包括:自动模式、通风模式和手动模式;所述列车控制与管理系统TCMS连接有人机交互模块HMI,在人机交互模块HMI上设置有空调HVAC的操作界面,用于输入控制空调HVAC的相应指令;所述列车控制与管理系统TCMS根据检测到的环境温度、室内温度以及输入的相应指令选择执行自动模式、通风模式或手动模式的控制方法,以对空调HVAC进行相应控制。本发明通过三中控制模式对空调实现控制,能够提升乘客的乘坐体验和舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及一种有轨电车空调系统客室温度控制方法,属于轨道交通车辆空调系统技术领域。
背景技术
有轨电车的空调系统车内目标温度是车辆乘坐舒适性很重要的因素。目前有轨电车针对空调系统的温度设定没有明确的技术标准。而有轨电车客室温度是直接影响乘客舒适感非常重要的一个指标。
如何设计出合理的客室空调系统温度智能控制方法,以避免影响乘客的乘坐体验与舒适性,是目前温度控制领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题,提供一种有轨电车空调系统客室温度控制方法,以能够提升乘客的乘坐体验和舒适性。
本发明采用的技术方案如下:
一种有轨电车空调系统客室温度控制方法,所述方法为采用列车控制与管理系统TCMS对空调HVAC进行控制,并设置有三种控制模式,包括:自动模式、通风模式和手动模式;所述列车控制与管理系统TCMS连接有人机交互模块HMI,在人机交互模块HMI上设置有空调HVAC的操作界面,用于输入控制空调HVAC的相应指令;所述列车控制与管理系统TCMS根据检测到的环境温度、室内温度以及输入的相应指令选择执行自动模式、通风模式或手动模式的控制方法,以对空调HVAC进行相应控制。
进一步地,所述自动模式的控制方法为:
步骤11:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入自动模式指令;
步骤12:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模HMI传递的自动模式指令,并把自动模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到自动模式指令后设置成自动模式;
步骤13:空调HVAC周期性的向列车控制与管理系统TCMS发送反馈温度值;
步骤14:列车控制与管理系统TCMS将收到的空调HVAC反馈温度值发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的反馈温度值显示在客室温度显示栏中。
进一步地,所述通风模式的控制方法为:
步骤21:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入通风模式指令;
步骤22:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模块HMI传递的通风模式指令,并把通风模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到通风模式指令后设置成通风模式;
步骤23:车内温度采集传感器采集到的温度数据通过空调HVAC,发送给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,周期性的计算得出车内平均温度;
步骤24:列车控制与管理系统TCMS将计算得到的车内平均温度周期性的发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中。
进一步地,所述手动模式的控制方法为:
步骤31:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入手动模式指令;
步骤32:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模块HMI传递的手动模式指令,并把手动模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到手动模式指令后设置成手动模式;
步骤33:环境温度采集传感器采集到的温度数据传入空调HVAC,空调HVAC周期性的传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,计算得出环境平均温度;车内温度采集传感器采集到的温度数据通过空调HVAC,发送给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,计算得出车内平均温度;
步骤34:列车控制与管理系统TCMS周期性的将计算得到的车内平均温度发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中;
步骤35:如果环境平均温度≥19℃并且≤21℃,人机交互模块HMI的空调目标温度设置失效,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;
步骤36:如果环境平均温度<19℃,当人机交互模块HMI显示目标温度<14℃或者>22℃,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;当人机交互模块HMI显示目标温度≥14℃并且≤22℃,在人机交互模块HMI上设置一个人机交互模块HMI显示温度值后,人机交互模块HMI传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS将HAVC设置为加热模式,同时设置加热目标温度为人机交互模块HMI上设定的目标温度;
步骤37:如果环境平均温度>21℃;当人机交互模块HMI显示目标温度<22℃或者>27℃,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;当人机交互模块HMI显示目标温度≥14℃并且≤22℃,人机交互模块HMI的空调目标温度设置范围为≥22℃并且≤27℃,在人机交互模块HMI上设置一个人机交互模块HMI显示温度值后,人机交互模块HMI传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS将空调HVAC设置为制冷模式,同时设置制冷目标温度为人机交互模块HMI上设定的目标温度;
步骤38:列车控制与管理系统TCMS将计算得到的车内平均温度发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中。
进一步地,所述三种控制模式来自于人机交互模块HMI的输入指定,无优先级次序。
进一步地,空调HVAC自动模式指令、空调HVAC通风模式指令和空调HVAC手动模式指令均通过在人机交互模块HMI上设计相应输入按钮实现。
作为优选,列车控制与管理系统TCMS与人机交互模块HMI通过以太网进行通信连接。
作为优选,列车控制与管理系统TCMS与空调HVAC通过CAN总线进行通信连接。
作为优选,车内温度采集传感器为二个。
作为优选,环境温度采集传感器为四个。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明通过三中控制模式对空调实现控制,能够提升乘客的乘坐体验和舒适性。其中,
(1)当空调设置为自动模式时,由空调HVAC按空调自身控制方法进行温度控制。
(2)当空调设置为通风模式时,由空调HVAC按空调自身控制方法进行通风模式。
(3)当空调设置为手动模式时,由列车控制与管理系统TCMS中的空调网络控制系统对空调HVAC进行加热制冷控制,并且温度范围保持在低温14℃以上,高温27℃以下。
(4)本发明设置了加热时目标温度≥14℃并且≤22℃,制冷时目标温度≤22℃并且≤27℃,保证安全需求,并能有效节省有轨电车能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明的有轨电车空调系统客室温度控制方法的硬件结构示意图。
图2为本发明的车内温度采集传感器和环境温度采集传感器的功能块图。
图3为本发明的有轨电车空调系统客室温度控制方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
如图1所示,本实施例提供的一种有轨电车空调系统客室温度控制方法,所述方法为采用列车控制与管理系统TCMS对空调HVAC进行控制,并设置有三种控制模式,包括:自动模式、通风模式和手动模式;所述列车控制与管理系统TCMS连接有人机交互模块HMI,在人机交互模块HMI上设置有空调HVAC的操作界面,用于输入控制空调HVAC的相应指令;所述列车控制与管理系统TCMS根据检测到的环境温度、室内温度以及输入的相应指令选择执行自动模式、通风模式或手动模式的控制方法,以对空调HVAC进行相应控制。
以下结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,所描述的实施例是以5编组100%低地板有轨电车为例,车长为32米,包括司机室10、司机室50、客室20、客室30、客室40,整列车设置一套列车控制与管理系统TCMS,两个司机室空调HVAC,两套客室空调HVAC,采用CAP1131软件实现编程。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在本实施例中,所述三种控制模式分别为自动模式、通风模式和手动模式。其中,所述三种控制模式来自于人机交互模块HMI的输入指定,无优先级次序。人机交互模块HMI、列车控制与管理系统TCMS、空调HVAC、车内温度采集传感器和环境温度采集传感器的硬件设置如下:
(1)列车控制与管理系统TCMS与人机交互模块HMI通过以太网进行通信连接。
(2)列车控制与管理系统TCMS与空调HVAC通过CAN总线进行通信连接。通过列车控制与管理系统TCMS的CAN总线设置,确保三种控制模式顺利传递给空调HVAC,不影响空调HVAC的正常使用。
(3)车内温度采集传感器为二个,用于采集列车内部的温度数据,并显示在客室温度显示栏中。
(4)环境温度采集传感器为四个,用于采集列车外部的环境温度数据。
应当说明的是车内温度采集传感器和环境温度采集传感器可以根据需求增加或者减少,采用CAP1131软件实现编程的车内温度采集传感器和环境温度采集传感器的功能块图如图2所示。另外,空调HVAC自动模式指令、空调HVAC通风模式指令和空调HVAC手动模式指令均通过在人机交互模块HMI上设计相应输入按钮实现。
如图3所示,三种控制模式的控制方法如下:
(1)自动模式
所述自动模式的控制方法为:
步骤11:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入自动模式指令;
步骤12:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模HMI传递的自动模式指令,并把自动模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到自动模式指令后设置成自动模式;
步骤13:空调HVAC周期性的向列车控制与管理系统TCMS发送反馈温度值;
步骤14:列车控制与管理系统TCMS将收到的空调HVAC反馈温度值发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的反馈温度值显示在客室温度显示栏中。
(2)通风模式
所述通风模式的控制方法为:
步骤21:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入通风模式指令;
步骤22:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模块HMI传递的通风模式指令,并把通风模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到通风模式指令后设置成通风模式;
步骤23:车内温度采集传感器采集到的温度数据通过空调HVAC,发送给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,周期性的计算得出车内平均温度;
步骤24:列车控制与管理系统TCMS将计算得到的车内平均温度周期性的发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中。
(3)手动模式
所述手动模式的控制方法为:
步骤31:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入手动模式指令;
步骤32:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模块HMI传递的手动模式指令,并把手动模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到手动模式指令后设置成手动模式;
步骤33:环境温度采集传感器采集到的温度数据传入空调HVAC,空调HVAC周期性的传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,计算得出环境平均温度;车内温度采集传感器采集到的温度数据通过空调HVAC,发送给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,计算得出车内平均温度;
步骤34:列车控制与管理系统TCMS周期性的将计算得到的车内平均温度发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中;
步骤35:如果环境平均温度≥19℃并且≤21℃,人机交互模块HMI的空调目标温度设置失效,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;
步骤36:如果环境平均温度<19℃,当人机交互模块HMI显示目标温度<14℃或者>22℃,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;当人机交互模块HMI显示目标温度≥14℃并且≤22℃,在人机交互模块HMI上设置一个人机交互模块HMI显示温度值后,人机交互模块HMI传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS将HAVC设置为加热模式,同时设置加热目标温度为人机交互模块HMI上设定的目标温度;
步骤37:如果环境平均温度>21℃;当人机交互模块HMI显示目标温度<22℃或者>27℃,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;当人机交互模块HMI显示目标温度≥14℃并且≤22℃,人机交互模块HMI的空调目标温度设置范围为≥22℃并且≤27℃,在人机交互模块HMI上设置一个人机交互模块HMI显示温度值后,人机交互模块HMI传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS将空调HVAC设置为制冷模式,同时设置制冷目标温度为人机交互模块HMI上设定的目标温度;
步骤38:列车控制与管理系统TCMS将计算得到的车内平均温度发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,例如上述的具体温度设置,可以根据当地的天气环境等因素综合考虑进行设置,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,所述方法为采用列车控制与管理系统TCMS对空调HVAC进行控制,并设置有三种控制模式,包括:自动模式、通风模式和手动模式;所述列车控制与管理系统TCMS连接有人机交互模块HMI,在人机交互模块HMI上设置有空调HVAC的操作界面,用于输入控制空调HVAC的相应指令;所述列车控制与管理系统TCMS根据检测到的环境温度、室内温度以及输入的相应指令选择执行自动模式、通风模式或手动模式的控制方法,以对空调HVAC进行相应控制;
所述手动模式的控制方法为:
步骤31:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入手动模式指令;
步骤32:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模块HMI传递的手动模式指令,并把手动模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到手动模式指令后设置成手动模式;
步骤33:环境温度采集传感器采集到的温度数据传入空调HVAC,空调HVAC周期性的传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,计算得出环境平均温度;车内温度采集传感器采集到的温度数据通过空调HVAC,发送给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,计算得出车内平均温度;
步骤34:列车控制与管理系统TCMS周期性的将计算得到的车内平均温度发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中;
步骤35:如果环境平均温度≥19℃并且≤21℃,人机交互模块HMI的空调目标温度设置失效,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;
步骤36:如果环境平均温度<19℃,当人机交互模块HMI显示目标温度<14℃或者>22℃,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;当人机交互模块HMI显示目标温度≥14℃并且≤22℃,在人机交互模块HMI上设置一个人机交互模块HMI显示温度值后,人机交互模块HMI传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS将HAVC设置为加热模式,同时设置加热目标温度为人机交互模块HMI上设定的目标温度;
步骤37:如果环境平均温度>21℃;当人机交互模块HMI显示目标温度<22℃或者>27℃,列车控制与管理系统TCMS直接将目标温度定为22℃发送给空调HVAC;当人机交互模块HMI显示目标温度≥14℃并且≤22℃,人机交互模块HMI的空调目标温度设置范围为≥22℃并且≤27℃,在人机交互模块HMI上设置一个人机交互模块HMI显示温度值后,人机交互模块HMI传递给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS将空调HVAC设置为制冷模式,同时设置制冷目标温度为人机交互模块HMI上设定的目标温度;
步骤38:列车控制与管理系统TCMS将计算得到的车内平均温度发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中。
2.根据权利要求1所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,所述自动模式的控制方法为:
步骤11:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入自动模式指令;
步骤12:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模HMI传递的自动模式指令,并把自动模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到自动模式指令后设置成自动模式;
步骤13:空调HVAC周期性的向列车控制与管理系统TCMS发送反馈温度值;
步骤14:列车控制与管理系统TCMS将收到的空调HVAC反馈温度值发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的反馈温度值显示在客室温度显示栏中。
3.根据权利要求1所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,所述通风模式的控制方法为:
步骤21:通过人机交互模块HMI,在空调HVAC的操作界面上,输入通风模式指令;
步骤22:列车控制与管理系统TCMS接收从人机交互模块HMI传递的通风模式指令,并把通风模式指令传递给空调HVAC,空调HVAC收到通风模式指令后设置成通风模式;
步骤23:车内温度采集传感器采集到的温度数据通过空调HVAC,发送给列车控制与管理系统TCMS,列车控制与管理系统TCMS上的空调网络控制系统通过数学计算方法,周期性的计算得出车内平均温度;
步骤24:列车控制与管理系统TCMS将计算得到的车内平均温度周期性的发送给人机交互模块HMI,人机交互模块HMI将收到的车内平均温度显示在客室温度显示栏中。
4.根据权利要求1-3任一项所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,所述三种控制模式来自于人机交互模块HMI的输入指定,无优先级次序。
5.根据权利要求1-3任一项所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,空调HVAC自动模式指令、空调HVAC通风模式指令和空调HVAC手动模式指令均通过在人机交互模块HMI上设计相应输入按钮实现。
6.根据权利要求1-3任一项所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,列车控制与管理系统TCMS与人机交互模块HMI通过以太网进行通信连接。
7.根据权利要求1-3任一项所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,列车控制与管理系统TCMS与空调HVAC通过CAN总线进行通信连接。
8.根据权利要求1-3任一项所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,车内温度采集传感器为二个。
9.根据权利要求1-3任一项所述的有轨电车空调系统客室温度控制方法,其特征在于,环境温度采集传感器为四个。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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