CN113492888A - 一种轨道车辆空调冗余控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种轨道车辆空调冗余控制装置及方法，包括多级冗余模块，多级所述冗余模块之间通过硬线连接，多级所述冗余模块分别与轨道车辆空调的各部件硬线连接。本发明通过设置双芯片多级冗余，并且均采用硬线通讯，使得在通讯出现故障后空调系统仍能够正常工作，最大程度的提高轨道车辆空调的可靠性，为乘客提供健康、舒适的乘车环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制装置及方法，特别涉及一种轨道车辆空调冗余控制装置及方法。
背景技术
空调系统作为提升旅客舒服度的必要配置已被广泛应用于轨道车辆，空调控制系统作为空调系统的核心，一旦出现问题将严重影响整车空调系统的稳定性，甚至会影响整车运行的安全性。尽管空调系统近年来已经有很大的提高，但有些部分仍然不够完善，尤其是在通信数据的可靠性和控制系统的稳定性方面都有待进一步提高。在现有技术中，轨道车辆变频空调不同部件之间广泛采用通讯技术，容易引起空调系统通讯故障的点较多，现有技术无法保证通讯出现问题后，空调系统能够正常工作，因此提出本发明。
发明内容
本发明的主要目的是为解决现有技术中的技术问题，提供一种在通讯出现故障后空调系统仍能够正常工作的轨道车辆空调冗余控制装置。
本发明的另一个目的是提供一种轨道车辆空调冗余控制方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种轨道车辆空调冗余控制装置，包括多级冗余模块，多级所述冗余模块之间通过硬线连接，多级所述冗余模块分别与轨道车辆空调的各部件硬线连接。
进一步，多级所述冗余模块其中的一级冗余模块设置在轨道车辆空调的主控制器上。
进一步，多级所述冗余模块其中的一级冗余模块设置在轨道车辆空调的I/O板上。
进一步，所述轨道车辆空调的主控制器分别与轨道车辆空调的各部件通过通讯线路连接。
进一步，在所述轨道车辆空调的主控制器、轨道车辆空调的各部件上均设置有硬线端口。
进一步，在所述轨道车辆空调的I/O板上设置有硬线端口。
进一步，在所述轨道车辆空调的各部件上设置有正常控制时故障检测模块和冗余控制时故障检测模块。
本发明的另一个技术方案是：
一种应用上述所述的冗余控制装置的冗余控制方法，包括如下步骤：
步骤一，检测各部件是否通讯异常；
步骤二，若出现异常，则多级所述冗余模块其中的一级冗余模块启动；
步骤三，多级所述冗余模块其中的一级冗余模块启动后，该启动的冗余模块与轨道车辆空调的各部件通过硬线通讯，控制轨道车辆空调继续正常运行。
进一步，在所述步骤二中，若出现异常，进入一级冗余控制，发出已接管信号至二级冗余模块，若二级冗余模块接收到信号则一级冗余模块启动，若二级冗余模块未接收到信号则二级冗余模块启动，进入二级冗余控制，发出已接管信号至三级冗余模块，若三级冗余模块接收到信号则二级冗余模块启动，若三级冗余模块未接收到信号则三级冗余模块启动，以此类推。
进一步，在所述步骤三中，轨道车辆空调的各部件自身的故障检测仍然运行。
综上内容，本发明所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置及方法，通过设置双芯片多级冗余，并且均采用硬线通讯，使得在通讯出现故障后空调系统仍能够正常工作，最大程度的提高轨道车辆空调的可靠性，为乘客提供健康、舒适的乘车环境。
附图说明
图1是本发明的拓扑示意图；
图2是本发明的方法流程图。
如图1和图2所示，一级冗余模块1、二级冗余模块2、压缩机变频器3、风机变频器4、紧急送风模块5、主控制器6、I/O板7、三级冗余模块8、四级冗余模块9。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置，主要包括了多级冗余模块，冗余模块可以是独立的模块控制器或者是集成在其他器件上，起到故障时冗余控制的作用。
本实施例以具有四级冗余模块为例，包括一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8、四级冗余模块9。一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8、四级冗余模块9之间通过硬线连接，该硬线连接主要用于一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8、四级冗余模块9之间传输接管信号。一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8、四级冗余模块9分别与轨道车辆空调的各部件硬线连接，各部件主要包括轨道车辆压缩机变频器3、风机变频器4、紧急送风模块5等。
在轨道车辆空调控制通讯异常时，通过一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8或四级冗余模块9对空调控制进行接管。通过设置多级冗余模块，并且在正常通讯故障时，采用硬线进行通讯，使得在通讯出现故障后空调系统仍能够正常工作，最大程度的提高轨道车辆空调的可靠性，为乘客提供健康、舒适的乘车环境。
在本实施例中，轨道车辆空调的主控制器6分别与轨道车辆空调的各部件通过通讯线路连接，在正常控制时，通过RS485对轨道车辆空调的各部件进行通讯控制。
为减少成本，提高集成化，一级冗余模块1设置在轨道车辆空调的主控制器6上，二级冗余模块2设置在轨道车辆空调的I/O板7上，三级冗余模块8、四级冗余模块9为独立的模块控制器。
在轨道车辆空调的主控制器6、轨道车辆空调的I/O板7、轨道车辆空调的各部件上均设置有硬线端口，用于实现硬线连通。
为完善故障保护机制，在轨道车辆空调的各部件上设置有正常控制时故障检测模块和冗余控制时故障检测模块，在进入冗余控制模式后，轨道车辆空调的各部件的故障检测仍然具备，保证系统能够安全、可靠运行。
如图2所示，一种轨道车辆空调冗余控制方法，包括如下步骤：
步骤一，实时检测各部件的通讯状态，检测其是否通讯异常。为避免误判断，在检测出现通讯异常后，延时确认异常状态。
步骤二，若出现异常，则一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8或四级冗余模块9中的一个启动。进一步的，为避免一级冗余模块1和二级冗余模块2接管控制的混乱，在通讯出现异常时，进入一级冗余控制，一级冗余模块1通过硬线发出已接管信号至二级冗余模块2，若二级冗余模块2接收到信号则一级冗余模块1启动，若二级冗余模块2未接收到信号则二级冗余模块2启动，进入二级冗余控制，二级冗余模块2通过硬线发出已接管信号至三级冗余模块8，若三级冗余模块8接收到信号则二级冗余模块2启动，若三级冗余模块8未接收到信号则三级冗余模块8启动，以此类推。
步骤三，一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8或四级冗余模块9中的一个启动后，该启动的冗余模块与轨道车辆空调的各部件通过硬线通讯，控制轨道车辆空调继续正常运行。为完善故障保护机制，确保系统在冗余状态下仍能够安全可靠运行，轨道车辆空调的各部件自身的故障检测仍然运行。在一级冗余模块1、二级冗余模块2、三级冗余模块8或四级冗余模块9中的一个启动后，轨道车辆空调的控制系统处于冗余控制中，在此冗余状态下，启动的冗余模块控制轨道车辆空调保持制冷、制暖系统运行；对空调的运行状态进行实时检测；进行失效诊断、故障检测，保证空调自身安全运行。
综上所述，本发明所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置及方法，通过设置双芯片多级冗余，并且均采用硬线通讯，使得在通讯出现故障后空调系统仍能够正常工作，最大程度的提高轨道车辆空调的可靠性，为乘客提供健康、舒适的乘车环境。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种轨道车辆空调冗余控制装置，其特征在于：包括多级冗余模块，多级所述冗余模块之间通过硬线连接，多级所述冗余模块分别与轨道车辆空调的各部件硬线连接。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置，其特征在于：多级所述冗余模块其中的一级冗余模块设置在轨道车辆空调的主控制器上。
3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置，其特征在于：多级所述冗余模块其中的一级冗余模块设置在轨道车辆空调的I/O板上。
4.根据权利要求2所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置，其特征在于：所述轨道车辆空调的主控制器分别与轨道车辆空调的各部件通过通讯线路连接。
5.根据权利要求4所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置，其特征在于：在所述轨道车辆空调的主控制器、轨道车辆空调的各部件上均设置有硬线端口。
6.根据权利要求3所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置，其特征在于：在所述轨道车辆空调的I/O板上设置有硬线端口。
7.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空调冗余控制装置，其特征在于：在所述轨道车辆空调的各部件上设置有正常控制时故障检测模块和冗余控制时故障检测模块。
8.一种应用上述权利要求1至7任一项所述的冗余控制装置的冗余控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，检测各部件是否通讯异常；
步骤二，若出现异常，则多级所述冗余模块其中的一级冗余模块启动；
步骤三，多级所述冗余模块其中的一级冗余模块启动后，该启动的冗余模块与轨道车辆空调的各部件通过硬线通讯，控制轨道车辆空调继续正常运行。
9.根据权利要求8所述的一种轨道车辆空调冗余控制方法，其特征在于：在所述步骤二中，若出现异常，进入一级冗余控制，发出已接管信号至二级冗余模块，若二级冗余模块接收到信号则一级冗余模块启动，若二级冗余模块未接收到信号则二级冗余模块启动，进入二级冗余控制，发出已接管信号至三级冗余模块，若三级冗余模块接收到信号则二级冗余模块启动，若三级冗余模块未接收到信号则三级冗余模块启动，以此类推。
10.根据权利要求8所述的一种轨道车辆空调冗余控制方法，其特征在于：在所述步骤三中，轨道车辆空调的各部件自身的故障检测仍然运行。
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2020
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