CN113562010B - 用于双流制车辆的气密性控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通风设备的控制领域，具体涉及用于双流制车辆的气密性控制系统及方法，系统包括行驶前气密控制子系统和行驶过程气密控制子系统，行驶前气密控制子系统包括多个空调机组；空调机组包括受控风门单元，行驶过程气密控制子系统包括收信模块和控制模块；收信模块用于接收地面信标发送的位置信号并发送至控制模块；控制模块根据位置信号控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次关闭，控制模块再次收到位置信号时控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次打开，方法包括，在到达预设地点后控制受控风门单元依次打开或依次关闭。本发明能够提高用户体验度。

Description

用于双流制车辆的气密性控制系统及方法

技术领域

本发明涉及通风设备的控制领域，具体涉及用于双流制车辆的气密性控制系统及方法。

背景技术

双流制车辆是指能够同时在交流供电区域和直流供电区域中运行的列车，能够实现在不同供电电压区域间的跨区运行，双流制车辆具有较为广阔的应用前景。双流制车辆在运行过程中需要通过空调系统对车厢内的空气进行温度调节和气压调节，保持车厢内气压变化的舒适性，该过程即为车辆的气密性控制过程，而对气密性进行控制的前提是双流制车辆具有足够的气密性控制能力，所以，对双流制车辆的气密性控制非常重要。

目前，对车辆内的空气调节，根据实际的车厢内温度、车厢外温度和载客量，控制车辆上空调系统的多个空调部件同时进行启动，来完成空调部件的控制。但是，对车辆的空气进行调节时，多节车厢同时进行，容易让乘客明显感觉到气压的变化，乘客体验感较差。

发明内容

本发明意在提供一种用于双流制车辆的气密性控制系统，以解决多节车厢同时调节造成乘客察觉的问题。

本方案中的用于双流制车辆的气密性控制系统，包括行驶前气密控制子系统和行驶过程气密控制子系统，所述行驶前气密控制子系统包括多个空调机组；所述空调机组包括受控风门单元，所述行驶过程气密控制子系统包括收信模块和控制模块；

收信模块，用于接收地面信标发送的位置信号并发送至控制模块；

控制模块，根据位置信号控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次关闭，所述控制模块再次收到位置信号时控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次打开。

本方案的有益效果是：

当车辆上的收信模块接收到位置信号时，由控制模块根据位置信号控制多个空调机组的受控风门单元依次关闭，在再次收到位置信号时，控制多个空调机组的受控风门单元依次打开，即当车辆在进入隧道等位置时，由于隧道环境的特殊性，让车辆上对应车厢上空调机组的受控风门单元依次关闭或依次打开，保持车辆内气压的密闭性，同时，依次关闭或打开，关闭或打开受控风门单元的声音更小，不会让乘客即刻察觉到车辆的操作，能够降低乘客的不适性。

进一步，所述行驶过程气密控制子系统还包括采集模块，所述采集模块实时获取车辆的行驶速度发送至控制模块，所述控制模块以收到位置信号时的行驶速度和预设的车辆车厢长度计算受控风门单元关闭的间隔时长。

有益效果是：由于每节车厢的长度比较大，所以，通过获取车辆的行驶速度，并根据行驶速度和车厢长度计算多节车厢上受控风门关闭的间隔时长，提高每节车厢在进入隧道前关闭受控风门单元的准确性。

进一步，所述控制模块收到位置信号时先判断顺序获取行驶速度的大小变化规律，所述大小变化规律包括递增规律和递减规律，当大小变化规律为递减规律时，所述控制模块以前一已关闭受控风门单元时刻的行驶速度计算间隔时长，当大小变化规律为递增规律时，所述控制模块以当前行驶速度递增预设值后的行驶速度计算间隔时长。

有益效果是：判断行驶速度的大小变化规律，然后根据大小变化规律确定计算间隔时长的行驶速度，提高每节车厢进入隧道前关闭受控风门单元的准确性。

进一步，所述行驶过程气密控制子系统还包括定时模块，所述控制模块获取车辆上的停靠站点信息，当停靠站点信息为预设站点时，所述控制模块控制定时模块进行定时，所述控制模块根据行驶速度和定时时长预判断是否即将到达位置信号的发送点，当判断到即将到达位置信号的发送点时，所述控制模块控制受控风门单元依次关闭。

有益效果是：根据车辆的停靠站点信息预判断是否即将到达位置信号的发送点，是否即将到达位置信号的发送点，即提前判断是否达到关闭受控风门单元的位置点，若是，则让受控风门单元依次关闭，保证车厢内的气密性，还不会让乘客感受到太大的变化。

进一步，所述行驶前气密控制子系统包括指令发送模块，所述空调机组包括若干通风机、若干废排风机、冷凝风机和压缩机，所述指令发送模块用于向控制模块发送控制指令，所述控制模块根据控制指令控制通风机、废排风机、冷凝风机和压缩机启动或者停止。

有益效果是：根据指令发送模块发送控制指令，例如不同开关按钮等发送的控制指令，由控制模块根据控制指令让通风机、废排风机、冷凝风机和压缩机启动或停止，保持车辆在行驶前车厢内气压的均衡，降低乘客在车辆运行中的不适感。

进一步，所述控制模块在压缩机启动时向定时模块发送定时启动信号，所述定时模块根据定时启动信号进行定时，当控制指令指示关闭压缩机时，所述控制模块获取定时模块的启动定时时长与第一阈值进行对比，当启动定时时长大于第一阈值时，所述控制模块控制压缩机停止工作，所述控制模块在压缩机停止工作后向定时模块发送重新定时信号，所述控制模块获取到的控制指令是启动压缩机时获取重新定时时长与第二阈值进行对比，当重新定时时长大于第二阈值时，所述控制模块再次控制压缩机启动。

有益效果是：在压缩机启动时让定时模块进行定时，当控制指令指示关闭压缩机时，再获取启动定时时长与第一阈值进行对比，当启动定时时长大于第一阈值时，即压缩机启动一段时间后，控制压缩机停止工作，并让定时模块重新开始定时，当控制指令是启动压缩机时，获取重新定时时长与第二阈值进行对比，当重新定时时长大于第二阈值时，再控制压缩机重新启动，即压缩机停止一段时间后再重新启动，在保证车辆行驶前内部气压的同时，避免压缩机的控制过程往复启动和停止造成损坏，提高压缩机的使用寿命。

进一步，还包括温度传感模块，所述温度传感模块用于检测车厢内的实时温度值并发送至控制模块，所述控制模块将实时温度值与预设温度进行对比，当实时温度值小于预设温度时，所述控制模块控制压缩机保持停止状态。

有益效果是：对温度传感模块检测到的车厢内的实时温度值进行对比，当实时温度小于预设温度时，即车辆内的温度较低时，控制压缩机保持停止状态，避免车厢内的温度太低引起乘客的不适。

进一步，所述指令发送模块包括用于选择手动模式和自动模式的模式选择单元，当模式选择单元向控制模块发送自动模式且控制指令为启动空调机组时，所述控制模块控制每组空调机组中的通风机、冷凝风机和压缩机以第一等时长间隔顺序启动，当模式选择单元向控制模块发送自动模式且控制指令为关闭空调机组时，所述控制模块控制每组空调机组中的压缩机、冷凝风机和通风机以第一等时长间隔顺序关闭。

有益效果是：在自动模式下启动空调机组时，让每组空调机组中的通风机、冷凝风机和压缩机以第一等时长间隔顺序启动，避免全部设备同一时刻启动引起用电量剧增导致异常。

用于双流制车辆的气密性控制方法，应用了上述用于双流制车辆的气密性控制系统。

附图说明

图1为本发明实施例一的用于双流制车辆的气密性控制系统的示意性框图；

图2为本发明实施例一的用于双流制车辆的气密性控制方法的流程框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

实施例一

用于双流制车辆的气密性控制系统，如图1所示：包括行驶前气密控制子系统和行驶过程气密控制子系统，行驶前气密控制子系统包括指令发送模块和多个空调机组；空调机组包括受控风门单元、若干通风机、若干废排风机、冷凝风机和压缩机，例如每组空调机组包括新风门和废排风门、两个通风机、两个废排风机、两个冷凝风机和两个压缩机。

指令发送模块用于向控制模块发送控制指令，指令发送模块通过多个不同的功能控制按钮来发送控制指令，控制指令是车辆行驶时涉及的指令，例如空调机组的启动指令和空调机组的停止指令等，控制模块根据控制指令控制通风机、废排风机、冷凝风机和压缩机启动或者停止；控制模块在压缩机启动时向定时模块发送定时启动信号，定时启动信号是触发定时模块进行定时的信号，定时模块可以使用现有的计数芯片或者程序定时，定时模块根据定时启动信号进行定时，当控制指令指示关闭压缩机时，控制模块获取定时模块的启动定时时长与第一阈值进行对比，第一阈值可以设置成三分钟，当启动定时时长大于第一阈值时，控制模块控制压缩机停止工作；控制模块在压缩机停止工作后向定时模块发送重新定时信号，控制模块获取到的控制指令是启动压缩机时获取重新定时时长与第二阈值进行对比，第二阈值设置成一分钟，当重新定时时长大于第二阈值时，控制模块再次控制压缩机启动。

还包括温度传感模块，温度传感模块用于检测车厢内的实时温度值并发送至控制模块，温度传感模块可用现有的温度传感器，控制模块将实时温度值与预设温度进行对比，预设温度设置成19℃，当实时温度值小于预设温度时，控制模块控制压缩机保持停止状态，即当车厢内温度为19℃时步启动压缩机。

指令发送模块包括用于选择手动模式和自动模式的模式选择单元，控制模块在自动模式下按照预设曲线计算控制温度并控制空调机组工作，预设曲线为UIC 553曲线，控制模块根据预设曲线计算控制温度的公式为：在导入车厢的新风温度FAT≥19℃，通过公式SP＝22+(FAT-19)×0.25计算目标温度，在新风温度FAT<19℃，目标温度SP＝22℃，控制模块在手动模式下根据设定温度控制空调机组工作，空调机组以手动设定目标温度，将车厢内的温度控制在目标温度范围，设定温度范围为19℃-27℃，默认为26℃。

当模式选择单元向控制模块发送自动模式且控制指令为启动空调机组时，控制模块控制每组空调机组中的通风机、冷凝风机和压缩机以第一等时长间隔顺序启动，第一等时长间隔设置成2s，当模式选择单元向控制模块发送自动模式且控制指令为关闭空调机组时，控制模块控制每组空调机组中的压缩机、冷凝风机和通风机以第一等时长间隔顺序关闭。

控制模块控制多个空调机组中的压缩机以第二等时长间隔顺序启动，第二等时长间隔大于第一等时长间隔，第二等时长间隔设置成3s。

行驶过程气密控制子系统包括收信模块、采集模块和控制模块；收信模块用于接收地面信标发送的位置信号并发送至控制模块，地面信标可用现有地面中的线圈感应单元进行位置感应，收信模块可用现有轨道车辆上的无线接收器。

控制模块根据位置信号控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次关闭，即以车头为起点让受控风门单元依次关闭，控制模块再次收到位置信号时控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次打开。

采集模块实时获取车辆的行驶速度发送至控制模块，行驶速度可以通过直接从车辆上的中控系统获取，控制模块以收到位置信号时的行驶速度和预设的车辆车厢长度计算受控风门单元关闭或打开的间隔时长，车辆车厢长度除以行驶速度即为间隔时长，控制模块以收到位置信号时刻对应的行驶速度进行间隔时长计算。由于车辆的行驶速度不是恒定不变的，但是，行驶速度的变化量不会太大，且车辆对受控风门单元的关闭控制是在进入隧道之前进行，另外根据常识，车辆通过隧道时普遍是减速，以进入隧道前的行驶速度计算间隔时长，行驶速度较于减速后的值较大，间隔时长较短，能够在对应车厢进入隧道前完成受控风门单元的关闭，出隧道时，以收到位置信号时的行驶速度计算间隔时长，此时的速度较于后续的速度较小，间隔时长较大，能够保证在车辆完全驶出隧道之后再打开受控风门单元。

基于上述用于双流制车辆的气密性控制系统的用于双流制车辆的气密性控制方法，如图2所示，包括以下内容：

在车辆行驶前，即在车辆行驶前的准备过程中，通过模式选择单元选择车辆在手动模式下进行控制或者自动模式下进行控制，在两种模式下，通过指令发送模块发送出控制指令以让车辆的空调机组对车厢内的温度进行调控，若是手动模式下控制车辆内的温度，由控制模块以设定温度为目标温度控制空调机组调节车厢内的温度，若是自动模式下控制车辆内的温度，由控制模块根据预设曲线和导入车厢新风的新风温度计算目标温度，根据目标温度控制空调机组进行车厢内的温度控制。

在对空调机组进行控制时，如启动空调机组时，先由控制模块获取温度传感模块的实时温度值与预设温度进行对比，若实时温度值小于预设温度，保持每个空调机组中压缩机的停止状态，若实时温度值大于预设温度，由控制模块每个空调机组中的两个通风机、两个废排风机、两个冷凝风机和两个压缩机启动。

在控制空调机组启动时，由控制模块向定时模块发送顶至定时启动信号，让定时模块进行定时，当控制指令指示关闭压缩机时，由控制模块获取启动定时时长与第一阈值进行对比，当启动定时时长大于第一阈值时，通过控制模块控制压缩机停止工作，当启动定时时长小于第一阈值时，由控制模块继续获取启动定时时长与第一阈值进行对比，直到启动定时时长大于第一阈值后才关闭压缩机。

在控制压缩机停止工作后，由控制模块向定时模块发送重新定时信号，让定时模块重新进行定时，当控制模块获取到的控制指令是启动压缩机时，由控制模块获取重新定时时长与第二阈值进行对比，当重新定时时长大于第二阈值时，由控制模块再次控制压缩机启动。

当在自动模式下控制空调机组启动时，由控制模块控制每个空调机组中的通风机、冷凝风机和压缩机以第一等时长间隔顺序启动，多个空调机组中的压缩机以第二等时长间隔顺序启动，当在自动模式下控制空调关闭时，由控制模块控制每个空调机组中的压缩机、冷凝风机和通风机以第一等时长间隔顺序关闭。

在车辆行驶过程中，通过收信模块接收地面信标的位置信号，由控制模块根据位置信号控制多个空调机组上受控风门单元以车头至车尾方向依次关闭，由控制模块判断是否再次收到位置信号，当再次收到位置信号时，由控制模块控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次打开。

在控制受控风门单元依次打开或关闭的间隔时长时，通过采集模块实时获取车辆的行驶速度，并由控制模块以收到位置信号时的行驶速度和车厢长度计算受控风门单元关闭或打开的间隔时长。

本发明中的气密性是指保持车辆车厢内具有预设气压强度。

本实施例一在车辆行驶前，通过控制空调机组的启动工作，并根据一定的顺序启动同一个空调机组内的多个部件、限定多个空调机组间相同部件的启动间隔、以及限定压缩机启动后再关闭的间隔以及限定压缩机关闭后再启动的间隔，能够保护每个空调机组部件，降低空调机组部件在频繁开启过程中容易损坏的几率，让车辆的车厢内的气压达到运行要求，保持车厢内的气压气密性。

本实施例一根据位置控制车辆上多个车厢上空调机组的受控风门单元依次打开或关闭，在保持车厢内气压舒适的同时，相较于所有受控风门的同时打开或同时关闭，受控风门单元的噪声小，不会让乘客感受到明显的变化，提高乘客的体验感。

实施例二

与实施例一的区别在于，气密性控制系统，还包括，控制模块收到位置信号时先判断顺序获取行驶速度的大小变化规律，大小变化规律包括递增规律和递减规律，当大小变化规律为递减规律时，控制模块以前一已关闭受控风门单元关闭时刻的行驶速度计算间隔时长，当大小变化规律为递增规律时，控制模块以当前行驶速度递增预设值后的行驶速度计算间隔时长。

气密性控制方法，还包括，在收到位置信号时，通过控制模块依次顺序判断所获取行驶速度的大小变化规律，当大小变化规律为递减规律时，由控制模块以前一已关闭受控风门单元关闭时刻的行驶速度计算间隔时长，当大小变化规律为递增规律时，由控制模块以当前行驶速度递增预设值后的行驶速度计算间隔时长。

由于针对不同环境或路段列车车辆的行驶，列车车辆在隧道处的速度变化规律可能不都是减速的，所以，本实施例二通过判断行驶速度的大小变化规律，来确定计算间隔时长的行驶速度，保证车辆车厢进入隧道时受控风门单元关闭，以及车辆车厢出隧道后受控风门单元打开。

实施例三

与实施例二的区别在于，气密性控制系统，行驶过程气密控制子系统还包括定时模块，控制模块获取车辆上的停靠站点信息，停靠站点信息通过直接从车辆上的中控系统上获取，当停靠站点信息为预设站点时，控制模块控制定时模块进行定时，定时模块可用现有的定时芯片，控制模块根据行驶速度和定时时长预判断是否即将到达位置信号的发送点，例如行驶速度和定时时长得到的行驶距离，与停靠站点信息所在位置与地面信标所在点的固定距离的差值小于设定值，即为即将到达位置信号的发送点，当判断到即将到达位置信号的发送点时，控制模块控制受控风门单元依次关闭。

气密性控制方法，还包括，由控制模块获取车辆上的停靠站点信息，并判断停靠站点信息是否为预设站点，若是，则由定时模块启动定时，让控制模块根据行驶速度和定时时长预判断车辆是否即将到达位置信号的发送点，当判断到车辆即将到达位置信号的发送点时，由控制模块控制受控风门单元依次关闭。

本实施例二通过预判断车辆是否即将到达位置信号的发送点，提前关闭受控风门单元，保证受控风门单元进入隧道之前依次关闭。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.用于双流制车辆的气密性控制系统，包括行驶前气密控制子系统和行驶过程气密控制子系统，所述行驶前气密控制子系统包括多个空调机组；其特征在于：所述空调机组包括受控风门单元，所述行驶过程气密控制子系统包括收信模块和控制模块；

收信模块，用于接收地面信标发送的位置信号并发送至控制模块；

控制模块，根据位置信号控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次关闭，所述控制模块再次收到位置信号时控制多个空调机组的受控风门单元以车头至车尾方向依次打开；

所述行驶过程气密控制子系统还包括采集模块，所述采集模块实时获取车辆的行驶速度发送至控制模块，所述控制模块以收到位置信号时的行驶速度和预设的车辆车厢长度计算受控风门单元关闭的间隔时长，所述控制模块收到位置信号时先依次顺序判断获取行驶速度的大小变化规律，所述大小变化规律包括递增规律和递减规律，当大小变化规律为递减规律时，所述控制模块以前一已关闭受控风门单元时刻的行驶速度计算间隔时长，当大小变化规律为递增规律时，所述控制模块以当前行驶速度递增预设值后的行驶速度计算间隔时长。

2.根据权利要求1所述的用于双流制车辆的气密性控制系统，其特征在于：所述行驶过程气密控制子系统还包括定时模块，所述控制模块获取车辆上的停靠站点信息，当停靠站点信息为预设站点时，所述控制模块控制定时模块进行定时，所述控制模块根据行驶速度和定时时长预判断是否即将到达位置信号的发送点，当判断到即将到达位置信号的发送点时，所述控制模块控制受控风门单元依次关闭。

3.根据权利要求2所述的用于双流制车辆的气密性控制系统，其特征在于：所述行驶前气密控制子系统包括指令发送模块，所述空调机组包括若干通风机、若干废排风机、冷凝风机和压缩机，所述指令发送模块用于在车辆行驶前向控制模块发送控制指令，所述控制模块根据控制指令控制通风机、废排风机、冷凝风机和压缩机启动或者停止。

4.根据权利要求3所述的用于双流制车辆的气密性控制系统，其特征在于：所述控制模块在压缩机启动时向定时模块发送定时启动信号，所述定时模块根据定时启动信号进行定时，当控制指令指示关闭压缩机时，所述控制模块获取定时模块的启动定时时长与第一阈值进行对比，当启动定时时长大于第一阈值时，所述控制模块控制压缩机停止工作，所述控制模块在压缩机停止工作后向定时模块发送重新定时信号，所述控制模块获取到的控制指令是启动压缩机时获取重新定时时长与第二阈值进行对比，当重新定时时长大于第二阈值时，所述控制模块再次控制压缩机启动。

5.根据权利要求4所述的用于双流制车辆的气密性控制系统，其特征在于：所述行驶过程气密控制子系统还包括温度传感模块，所述温度传感模块用于检测车厢内的实时温度值并发送至控制模块，所述控制模块将实时温度值与预设温度进行对比，当实时温度值小于预设温度时，所述控制模块控制压缩机保持停止状态。

6.根据权利要求5所述的用于双流制车辆的气密性控制系统，其特征在于：所述指令发送模块包括用于选择手动模式和自动模式的模式选择单元，当模式选择单元向控制模块发送自动模式且控制指令为启动空调机组时，所述控制模块控制每组空调机组中的通风机、冷凝风机和压缩机以第一等时长间隔顺序启动，当模式选择单元向控制模块发送自动模式且控制指令为关闭空调机组时，所述控制模块控制每组空调机组中的压缩机、冷凝风机和通风机以第一等时长间隔顺序关闭。

7.使用权利要求1-6任一项所述用于双流制车辆的气密性控制系统的用于双流制车辆的气密性控制方法。

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