CN114194236A - 一种轨道车辆开关门控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆开关门控制方法及控制系统，控制方法包括如下步骤：S1、列车中央控制单元发出开门信号给空调控制单元和车门控制单元，进入开门模式，由所述空调控制单元控制空调通风设备动作提高车内压力；S2、列车中央控制单元发送关门信号给空调控制单元和车门控制单元，进入关门模式，所述空调控制单元控制空调通风设备动作降低车内压力。S3、在开门模式和关门模式工作时继续保持空调当前工作模式不变。本发明控制逻辑简单可靠，可以确保车辆运行时车门能够正常开关。

Description

一种轨道车辆开关门控制方法及控制系统

技术领域

本发明属于轨道交通车辆控制技术领域，特别涉及一种轨道车辆开关门控制方法及控制系统。

背景技术

在轨道车辆上一般都安装有空调通风系统，用于调节车厢内的温度、湿度等，空调通风系统中除了空调机组外还包括新风装置和废排装置。新风装置用于向车厢内引入新风，废排装置用于同时将车厢内的废气排出车厢外，通过控制新风量和废排风量，在保证车厢内空气新鲜度的同时保持车厢内的压力处于微正压的状态。车厢内微正压一般控制在30-50Pa之间，用以提升车内环境的舒适度，同时也用于保证全列车车门的正常关闭。

其中，新风装置包括新风入口和安装在新风入口的新风风阀，新风入口一般设置在车体侧墙上或集成设置在空调机组上，新风入口将新风引入空调机组内的回风腔，与室内回风混合后与蒸发器进行热交换，处理后的混合风在通风机的作用下送入车厢内，新风风阀用于控制进入车厢内新风量的多少。引入新风量的多少与车辆载荷有关，根据车辆载荷分档控制空调通风系统中新风风阀的开度大小，进而达到控制新风量的目的。

废排装置包括废排风机和废排风阀，废排装置可以单独安装在车体上或集成安装在空调机组上，废排装置通过废排风道与废排风口连接，废排风口一般设置在卫生间、通过台及车厢内部。现有废排装置采用两种排风方式，一是自然排风方式，利用车内的正压将废气排至室外，调节效率较低。另一种是强制排风方式，利用风机强制将车内的废气排放到车外。

由于轨道车辆运行环境较为复杂，受车辆运行环境的影响，如进出隧道或线路海拔发生变化等，车内压力会有一定的差异，当车内压力过大或者过小时，车门尤其是外挂车门，受车内外压差的影响，经常会出现开关门不畅的问题，导致车辆进出站上下乘客时，需要反复尝试开关车门，增加了开关车门的时间，造成车次延误等问题。

目前，空调通风系统和车门都是单独控制，空调通风系统按照既有的控制逻辑通过调节通风机转速、新风风阀和废排风阀的开度等，调节车厢内的温度、湿度和空气新鲜度。而当由于车厢内压力变化而影响到开关车门时，无法及时调整车内压力，因此不能有效解决因车内压力造成的开关门不畅的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是，提供一种控制逻辑简单可靠，可以确保车辆运行时车门能够正常开关的轨道车辆开关门控制方法。

本发明的另一个主要解决的技术问题是，提供一种实现该轨道车辆开关门控制方法的控制系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轨道车辆开关门控制方法，包括如下步骤：

S1、列车中央控制单元发出开门信号给空调控制单元和车门控制单元，进入开门模式，由所述空调控制单元控制空调通风设备动作提高车内压力；

S2、列车中央控制单元发送关门信号给空调控制单元和车门控制单元，进入关门模式，所述空调控制单元控制空调通风设备动作降低车内压力。

S3、在开门模式和关门模式工作时继续保持空调当前工作模式不变。

进一步，在步骤S1中，控制通风设备动作包括控制废排风阀关闭。

进一步，控制废排风阀关闭第一设定时间后恢复原工作状态。

进一步，在步骤S2中，控制通风设备动作包括控制通风机降速运行。

进一步，控制通风机降速运行包括控制通风机转低速运行。

进一步，控制通风机降速运行第二设定时间后恢复原工作状态。

进一步，在步骤S2中，还包括判断整车车门状态的步骤，只有在最后一个车门关闭前，控制空调通风设备动作用以降低车内压力。

进一步，在步骤S1和步骤S2中，还包括车内压力检测的步骤，只有当车内压力超过开关门设定车内压力范围时执行控制空调通风设备动作的步骤。

进一步，在步骤S1和步骤S2中，控制全列车所有空调通风设备动作或至少设定比例以上的空调通风设备动作。

本发明的另一个技术方案是：

一种实现如上所述的轨道车辆开关门控制方法的控制系统，包括列车中央控制单元、空调控制单元和车门控制单元，所述列车中央控制单元与空调控制单元和车门控制单元通过列车网络连接，所述列车中央控制单元向空调控制单元和车门控制单元均发送开门信号和关门信号；

所述空调控制单元中包括开门控制模块和关门控制模块，开门控制模块和关门控制模块用于在接收开门信号和关门信号时控制空调通风设备动作以提高车内压力或降低车内压力。

综上内容，本发明所述的一种轨道车辆开关门控制方法及控制系统，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明将列车中央控制单元与空调控制单元和车门控制单元通过车辆网络实现通讯，列车中央控制单元同时向空调控制单元和车门控制单元发送开门信号和关门信号，进而通过调节空调通风设备强制调节开门或关门前的车内压力，使车内压力满足开关门的要求，确保车辆运行时车门能够正常且顺畅地开关。

(2)本发明系统结构简单，同时控制逻辑也简单可靠，只需要在开门前关闭废排风阀，在关门前将通风机降速运行，即可实现在开门前加大车内压力，关门前减小车内压力，进而保证车辆顺利开关门。

(3)本发明在开关门时，保持空调机组制冷或制热模式不变，进而可以保证在开关门时车内温度和湿度满足舒适性的要求。

(4)本发明开关门时通风设备的动作仅通过设定时间控制，使控制逻辑更加简单且可靠，可以有效避免当车门故障时而导致空调工作模式不变对车内温湿度等舒适度性能的影响。

(5)本发明增加了判断整车车门状态的步骤，仅在最后一个车门关门时才控制空调通风机执行降速模式，有效缓解了车辆频繁关门导致空调多次模式切换，影响空调制冷或制热效果。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

图1是本发明开门模式系统流程示意图；

图2是本发明关门模式系统流程示意图。

如图1和图2所示，列车中央控制单元1，空调控制单元2，车门控制单元3，列车网络4，废排风阀5，车门6，通风机7。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和图2所示，本实施例中提供一种轨道车辆开关门控制系统，包括列车中央控制单元1、空调控制单元2和车门控制单元3，列车中央控制单元1与全列车的所有空调控制单元2和车门控制单元3之间通过列车网络4实现讯连接。

每节车厢内均安装有空调机组，空调控制单元2为安装在空调机组上的空调控制器，用于控制空调机组的制冷或制热等工作模式，同时根据车辆载荷等信息控制该节车厢的新风风阀(图中未示出)和废排风阀5的开度大小，以调节车内微正压保持在设计范围内，同时保证车厢内的空气新鲜度。车门控制单元3为车门6的门控器，用于接收列车中央控制单元1的开门信号和关门信号，控制车门6的开关，同时将开门信息和关门信息反馈给列车中央控制单元1。

本实施例中，列车中央控制单元1在需要开门和关门时，不但向全列车所有车门控制单元3发送开门信号和关门信号，还同时向全列车的所有空调控制单元2发送开门信号和关门信号。

在每个空调控制单元2中均增加了开门控制模块和关门控制模块(图中未示出)，开门控制模块和关门控制模块用于在接收到来自列车网络4发送的开门信号和关门信号时，控制相应的空调通风设备动作，用以在开门前提高车厢内的压力，而在关门前降低车厢内的压力，从而保证开关车门动作顺利。

如图1所示，本实施例中，空调控制单元2中的开门控制模块，在接收到来自列车网络4发送的开门信号时，控制所在车厢的废排风阀5关闭，废排风阀5关闭后由于只有新风进入车内，车内压力会上升，保证车门6顺利打开。一般每节车厢内都会安装有一个或多个废排风阀5，开门控制模块需要控制该节车厢所有废排风阀5均关闭，即列车中央控制单元1发送开门信号时，控制全列车所有废排风阀5均关闭，确保使车内压力上升达到开门要求。

本实施例中，优选，控制废排风阀5关闭第一设定时间Ts1后恢复原工作状态，即打开状态。更优选第一设定时间Ts1为5s。该计时的控制方式，可以无需检测车门6是否全部打开，不但简化控制逻辑，也保证在其中有车门6发生故障等意外情况时，废排风阀5都会被强制打开，保证空调制冷及制热模式不变，避免影响车厢内的舒适度。

如图2所示，空调控制单元2中的关门控制模块，在接收到来自列车网络4发送的关门信号时，控制空调机组内的向车厢内送风的通风机7降速运行，通风机7降速后由于减少了新风进入车内，车内压力会下降，保证车门6顺利关闭。一般每台空调机组内都安装有一组或两组通风机7，关门控制模块需要控制空调机组内所有通风机7均降速运行，即列车中央控制单元1发送关门信号时，控制全列车所有空调机组内的所有通风机7均降速运行，确保使车内压力下降达到开门要求。

本实施例中优选，控制通风机7降速运行为强制控制通风机7转低速运行，通风机7一般设置有多档位，如高速、中速、低速，或只有高速和低速，此时强制控制通风机7按低速档位运行。

本实施例中，优选，控制通风机7转低速运行第二设定时间Ts2后恢复原工作状态，即恢复关门前的高速运行状态或中速运行状态。更优选第二设定时间Ts2为60s。该计时的控制方式，可以无需检测车门6是否全部关闭，不但简化控制逻辑，也保证在其中有车门6发生故障或夹门等意外情况时，通风机7都会被强制恢复正常工作状态，避免影响车厢内的舒适度。

列车在打开车门6后，车内压力和车外压力之间的压差极小，甚至可以达到车内外压力相等的状态，此时车内的压力可以满足车门6关闭的压力要求，但随着车门6的逐个关闭，车内的压力也会随之逐渐上升。本实施例中，列车中央控制单元1中还包括车门状态检测模块，用于检测全列车所有车门关闭状态，在最后一个车门6关门前，列车中央控制单元1向空调控制单元2发送信号，空调控制单元2才控制通风机7切换至低速运行。该控制方式缓解了车辆频繁关门导致空调通风机7多次切换工作模式，影响空调制冷或制热效果。

开关门模式时，空调控制单元2始终保持空调机组的制冷或制热模式不变，用以保证车内舒适性。

如图1和图2所示，本实施例还提供了一种轨道车辆开关门控制方法，具体包括如下步骤：

S1、列车中央控制单元1同时发出开门信号给全列车的所有空调控制单元2和车门控制单元3，进入开门模式，由空调控制单元2控制所在车厢内的所有废排风阀5关闭，即控制全列车的所有废排风阀5关闭，提高车内压力。

废排风阀5关闭后5s，即刻强制恢复废排风阀5至原工作状态，即将全部废排风阀5打开，并恢复至开门前的开度。

S2、上下乘客后，列车中央控制单元1发送关门信号给全列车的所有车门控制单元3，进入关门模式。

此时，列车中央控制单元1检测判断全列车车门关闭状态，只有在最后一个车门6关闭前，列车中央控制单元1发送关门信号给空调控制单元2，空调控制单元2控制空调机组内的所有通风机7切换至低速档位运行，用以降低车内压力。

通风机7切换至低速档位运行后60s，即刻强制通风机7切换至关门前的原工作状态。

S3、在开门模式和关门模式工作时，继续保持空调当前工作模式不变。

本发明具有如下优点：

(1)本发明针对车辆车辆进站、离站开关门不顺畅，导致车次延误问题，将列车中央控制单元与空调控制单元和车门控制单元通过车辆网络实现通讯，并在空调系统现有控制方案的基础上，增加开门模式和关门模式，列车中央控制单元向空调控制单元和车门控制单元均发送开门信号和关门信号，进而通过调节通风机7转速和强制废排风阀5关闭，进而强制加大或减小车内压力，使车内压力满足开关门的要求，确保车辆运行时车门能够正常且顺畅地开关。

(2)本发明不改变空调机组原有的控制模式，也不改变新风风阀的控制逻辑，仅通过调节废排风阀5和通风机7的转速来，即可实现在开门前加大车内压力，关门前减小车内压力，不但系统结构简单，而且控制逻辑更加简单可靠，而且不影响空调系统的正常运行。

(3)本发明在开关门时，保持空调机组制冷或制热模式不变，进而可以保证在开关门时车内温度和湿度满足舒适性的要求。

(4)本发明开关门时通风设备的动作仅通过设定时间控制，使控制逻辑更加简单且可靠，无需判断车门是否打开或关闭，可以有效避免当车门故障时而导致空调工作模式不变对车内温湿度等舒适度性能的影响。

(5)本发明增加了判断整车车门状态的步骤，仅在最后一个车门关门时才控制空调通风机执行降速模式，有效缓解了车辆频繁关门导致空调多次模式切换，影响空调制冷或制热效果。

实施例二：

与实施例一不同之处在于，本实施例中，在执行步骤S1时，不是控制全列车所有废排风阀5均关闭，而是控制至少全列车设定比例以上的废排风阀5关闭，用以保证车内压力上升达到开门要求，该设定比例可以优选为50％。

具体为以下几种方式：

一是，当每节车厢内安装有两个废排风阀5时，由空调控制单元2控制所在车厢内的其中至少一个废排风阀5关闭，另一个可以继续保持打开状态，

二是，控制相间隔车厢内的废排风阀5打开，且不同站点间废排风阀5轮换关闭，如本站控制单号车厢内的废排风阀5关闭，双号车厢内的废排风阀5保持打开状态，下一站时控制双号车厢内的废排风阀5关闭，单号车厢内的废排风阀5保持打开状态。由列车中央控制单元1向间隔车厢的空调控制单元2发送开门信号，由接收到开门信号的空调控制单元2控制所在车厢的废排风阀5关闭。

如果出现废排风阀5故障无法关闭的状态，空调控制单元2控制所在车厢的另一个废排风阀5半闭，或由列车中央控制单元1向相邻的空调控制单元2发送开门信号。

该方法可以减少废排风阀5的关闭次数，在保证开门所需压力的同时，有利于提高废排风阀5的使用寿命，同时也有利于保持空调机组原有的工作模式，使车厢内保持所需的舒适度。

实施例三：

与上述实施例不同之处在于，本实施例中，在执行步骤S2时，不是控制全列车所有空调机组的通风机7均转低速运行，而是控制至少全列车设定比例以上的通风机7转低速运行，用以保证车内压力下降达到关门要求，该设定比例可以优选为50％。

具体为以下几种方式：

一是，由空调控制单元2控制空调机组且一组通风机7切换至低速运行，另一组通风机7可以继续保持原运行状态，

二是，控制相间隔车厢空调机组内的通风机7切换至低速运行，如控制单号车厢内的通风机7切换至低速运行，双号车厢内的通风机7保持原工作状态。由列车中央控制单元1向间隔车厢的空调控制单元2发送关门信号，由接收到关门信号的空调控制单元2控制通风机7切换至低速运行。

当然也可以仅控制最后一个关闭的车门的所在车厢的空调机组的通风机7降速运行。

该方法可以在保证开门所需压力的同时，有利于保持空调机组原有的工作模式，使车厢内保持所需的舒适度。

实施例四：

与上述实施例不同之处在于，本实施例中，在执行步骤S1和S2时，还包括压力检测的步骤，在车厢内安装有压力传感器，压力传感器与列车中央控制单元1连接，实时将车内压力信号发送至列车中央控制单元1内，在列车中央控制单元1向空调控制单元2发出开门信号或关门信号前，先判断车厢内的压力是否满足开关门的压力需求。如果压力满足开关门的需求，在0-100Pa内，则不向空调控制单元2发出开门信号或关门信号，只有在压力不满足要求时才向相应的空调控制单元2发送开门信号或关门信号。

该方法可以在保证开门所需压力的同时，减少通风设备的动作次数，有利于保持空调机组原有的工作模式，使车厢内保持所需的舒适度。

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)

1.一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、列车中央控制单元发出开门信号给空调控制单元和车门控制单元，进入开门模式，由所述空调控制单元控制空调通风设备动作提高车内压力；

S2、列车中央控制单元发送关门信号给空调控制单元和车门控制单元，进入关门模式，所述空调控制单元控制空调通风设备动作降低车内压力。

S3、在开门模式和关门模式工作时继续保持空调当前工作模式不变。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：在步骤S1中，控制通风设备动作包括控制废排风阀关闭。

3.根据权利要求2所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：控制废排风阀关闭第一设定时间后恢复原工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：在步骤S2中，控制通风设备动作包括控制通风机降速运行。

5.根据权利要求4所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：控制通风机降速运行包括控制通风机转低速运行。

6.根据权利要求4所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：控制通风机降速运行第二设定时间后恢复原工作状态。

7.根据权利要求1所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：在步骤S2中，还包括判断整车车门状态的步骤，只有在最后一个车门关闭前，控制空调通风设备动作用以降低车内压力。

8.根据权利要求1所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：在步骤S1和步骤S2中，还包括车内压力检测的步骤，只有当车内压力超过开关门设定车内压力范围时执行控制空调通风设备动作的步骤。

9.根据权利要求1所述的一种轨道车辆开关门控制方法，其特征在于：在步骤S1和步骤S2中，控制全列车所有空调通风设备动作或至少设定比例以上的空调通风设备动作。

10.一种实现如权利要求1-9任一项所述的轨道车辆开关门控制方法的控制系统，其特征在于：包括列车中央控制单元、空调控制单元和车门控制单元，所述列车中央控制单元与空调控制单元和车门控制单元通过列车网络连接，所述列车中央控制单元向空调控制单元和车门控制单元均发送开门信号和关门信号；

所述空调控制单元中包括开门控制模块和关门控制模块，开门控制模块和关门控制模块用于在接收开门信号和关门信号时控制空调通风设备动作以提高车内压力或降低车内压力。

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